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1、情境2 数控车削加工阶梯轴类零件任务一 车削加工短轴任务四 车削加工球头轴任务三 车削加工综合轴任务二 车削加工锥轴任务五 车削加工径向直槽轴任务七 车削加工偏心轴任务六 车削加工手柄零件 本项目主要介绍数控车床车削加工阶梯 轴类零件，具体包括短轴、锥轴、综合轴、球头轴、 径 向直槽轴、手柄零件、偏心轴。1. 能正确分析短轴零件的工艺性。2. 能正确分析锥轴零件的工艺性。3. 能正确分析综合轴零件的工艺性。4. 能正确分析球头轴零件的工艺性。5. 能正确分析径向直槽轴零件的工艺性。6. 能正确分析手柄零件的工艺性。7. 能正确分析偏心轴零件的工艺性。8. 能运掌握机床回零的方法9. 能正确使用
2、三爪卡盘装夹棒料，10. 能正确安装1把刀具。11. 掌握输入程序与编辑程序的方法12. 用单节方式下，机床锁定检验程序13. 掌握数控加工的操作步骤14. 能合理选择刀具并确定切削参数15. 能运用试运行检验程序16. 能进行形位精度和表面粗糙度的检测17. 能调头找正能用四爪单动卡盘装夹工件，通过百分表找正。18. 能正确使用游标卡尺、钢板尺、万能表、角度尺、千分尺、环规、样板、百分表。19. 能正确选用、使用通用工艺装备。1. 掌握G50对1把刀的方法。2. 掌握G50多把刀的对刀方法。3. 掌握G54对多把刀的方法。4. 掌握T0101对刀方法。5. 掌握加工零件的工艺规程制定内容。
3、6. 掌握G01、G02、G03、G41、G42、G40、G70、G71、G73、G75、G90指令的应用。7. 掌握刀尖半径和方位号的手工输入及刀偏量和刀尖圆弧半径等参数的修改。8. 掌握在编程时公差的处理。9. 偏心工件的划线方法。10. 能正确进行短轴零件的质量检测。11. 锥轴零件的质量检测。12. 综合轴零件的质量检测。13. 球头轴零件的质量检测。14. 径向直槽轴零件的质量检测。15. 手柄零件的质量检测。16. 偏心轴零件的质量检测。任务1 数控车削加工短轴 1.零件图样 零件图样如图2-1所示。 2. 工作条件 （1）生产纲领：单件。 （2）毛坯：40 mm硬铝棒料。 （3）
4、选用机床为FANUC 0i系统CK6140型数控车床。 （4）时间定额：编程时间20 min；实操时间40 min。 3. 工作要求 1）工艺结构及精度分析。 本例工件由20圆柱段、35圆柱段、 倒角及倒 圆组成。工件尺寸精度和表面粗糙度要求不高。 2）零件装夹方案分析。 采用三爪卡盘装夹方法。 3）加工刀具分析。刀具选择如下： T01: 93外圆车刀(刀具材料：高速钢)1把； T02:切断刀（宽4mm）1把； 4）工序卡如表2-1所示。 （1）建立工件坐标系。把工件右端面的 轴 心处作为工件原点，并以此为工件坐标 系编程。 （2）基点与节点计算。 （3）程序编制。加工程序单如表2-2所示。模
5、拟加工的结果如下图所示。 （1）电源接通 （2）机床回零 （3）刀辅具准备 毛坯准备 （1）工件装夹 （2）刀具安装选定1号刀位，装上第一把刀。 数控程序一般按工件坐标系编程，对刀的过 程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间关系的过程。 （1）输入程序 （2）编辑程序 （3）刀具补偿 （4）自动加工 量具的使用 （1）外圆直径的测量 （2）端面和台阶的测量 （3）圆角的测量（1）清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态。（2）注意检查或更换磨损坏的机床导轨上的油察板。（3）检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。（4）依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。 1 使用游标卡尺的注意事项 2
6、车端面时的注意事项 3尺寸超差的处理 4现场管理 按如图所示的工件图样完成加工操作。车车 削削 加加 工工 短短 轴轴数控车削数控车削加工短轴加工短轴 1. 零件图样零件图样 零件图样如图2-20所示。 2. 工作条件工作条件 （1）生产纲领：单件。 （2）毛坯：40mm硬铝棒料。 （3）选用机床为FANUC 0i系统CK6140型数控车床。 （4）时间定额：编程时间20min；实操时间40min。 3. 工作要求工作要求 （1）工件经加工后，各尺寸符合图样要求。 （2）工件经加工后，形位公差要求符合图样要求。 （3）工件经加工后，表面粗糙度符合图样要求。 （4）正确执行安全技术操作规程。 （
7、5）按企业有关文明生产规定，做到工作地整洁，工件、工具摆放整齐。 1）工艺结构及精度分析。 本例工件由25圆柱段、两段35圆柱 段、锥 度1:5的圆锥台及倒角组成。350.05尺寸公差 等级为10级、750.1尺寸公差等 级为11级。表面粗糙度为6.3um。 2）零件装夹方案分析。 采用三爪卡盘装夹方法。 3）加工刀具分析。刀具选择如下： T01: 93外圆粗车刀(刀具材料：高速 钢)1把； T02: 93外圆精车刀(刀具材料：高速 钢)1把； T03:切断刀（宽10mm）1把； 4）工序卡如表2-3所示。 （1）建立工件坐标系。把工件右端面的轴心处作为工件原点，并以此为工件坐标系编程。 （2
8、）基点与节点计算。 （3）程序编制。加工程序单如表2-4所示。 模拟加工的结果如图所示。 模拟加工数控加工 （1）电源接通 （2）机床回零 （3）刀辅具准备 毛坯准备加工前准备 （1）工件装夹 （2）刀具安装 选择一把刀（T01）为标准刀具，采用试切法完成对刀，然后通过设置偏置值完成其它刀具的对刀。 （1）输入程序（2）刀具补偿（3）自动加工 量具的使用： （1）用万能角度尺测量 （2）用正弦规检测 （3）用卡钳和千分尺检测 （1）清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态。（2）注意检查或更换磨损坏的机床导轨上的油察板。（3）检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。（4）依次关掉机床操
9、作面板上的电源和总电源。 1标准公差数值大批量生产时锥度的检测 2 刀尖圆弧半径的选择原则 3多用车刀结构 4车圆锥时产生废品的原因及预防措施 5标准公差数值 按如图所示的工件图样完成加工操作。锥轴零件图锥轴零件图数控车削数控车削加工锥轴加工锥轴任务3 数控车削加工综合轴零件 1. 零件图样零件图样 零件图样如图2-32所示。 2. 工作条件工作条件 1）生产纲领：单件。 2）毛坯：40mm硬铝棒料。 3）选用机床为FANUC 0i系统CK6140型数控车床。 4）时间定额：编程时间30min；实操时间40min。 3. 工作要求工作要求 （1）工件经加工后，各尺寸符合图样要求。 （2）工件经
10、加工后，形位公差要求符合图样要求。 （3）工件经加工后，表面粗糙度符合图样要求。 （4）正确执行安全技术操作规程。 （5）按企业有关文明生产规定，做到工作地整洁，工件、工具摆放整齐。 1）工艺结构及精度分析。 本例工件由35圆柱段、30圆柱段、 20圆柱段、圆锥台、倒圆及倒角组成。350.031尺寸公差等级为9级、300.026尺寸公差等级为9级、尺寸公差等级为9级，尺寸公差等级在11级。表面粗糙度为3.2um。 2）零件装夹方案分析。 采用三爪卡盘装夹方法。 3）加工刀具分析。刀具选择如下： T01: 93外圆粗车刀(刀具材料：高速钢)1把； T02: 93外圆精车刀(刀具材料：高速钢)1把
11、； T03:切断刀（宽4mm）1把； 4）工序卡如表2-7所示。 1）建立工件坐标系。把工件右端面的轴心处作为工件原点，并以此为工件坐标系编程。 2）基点与节点计算。对标注有公差的尺寸，应采用平均尺寸编程。 3）程序编制。加工程序单如表2-8所示。 模拟加工的结果如图所示。 （1）电源接通 （2）机床回零 （3）刀辅具准备 毛坯准备 （1）工件装夹 （2）刀具安装对刀与参数设置 选择一把刀（T01）为标准刀具，采用试切法完成工件坐标系G54的设置，然后通过设置偏置值完成其它刀具的对刀，。 （1）输入程序 （2）刀具补偿 （3）机床锁定 （4）自动加工（1）清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持
12、清洁状态。（2）注意检查或更换磨损坏的机床导轨上的油察板。（3）检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。（4）依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。 1切削液的种类 （1）水溶液（2）乳化液（3）合成切削液 （4）切削油（5）极压切削油（6）固体润滑剂 2切削液的选用 （1）根据加工性质选用 （2）根据工件材料选用 （3）根据刀具材料选用知识链接 按如图所示的工件图样完成加工操作。综合轴零件图综合轴零件图迷你测试数控数控车削加工车削加工综合综合轴轴任务4 数控车削加工球头轴零件 1. 零件图样零件图样 零件图样如图 2-35 所示。 2. 工作条件工作条件 1）生产纲领：单件。 2）毛坯：4
13、065mm硬铝棒料。 3）选用机床为FANUC 0i系统CK6140型数控车床。 4）时间定额：编程时间40min；实操时间100min。工作任务 3. 工作要求工作要求 （1）工件经加工后，各尺寸符合图样要求。 （2）工件经加工后，形位公差要求符合图样要求。 （3）工件经加工后，表面粗糙度符合图样要求。 （4）正确执行安全技术操作规程。 （5）按企业有关文明生产规定，做到工作地整洁，工件、工具摆放整齐。 3. 工作要求工作要求 （1）工件经加工后，各尺寸符合图样要求。 （2）工件经加工后，形位公差要求符合图样要求。 （3）工件经加工后，表面粗糙度符合图样要求。 （4）正确执行安全技术操作规程
14、。 （5）按企业有关文明生产规定，做到工作地整洁，工件、工具摆放整齐。 1）工艺结构及精度分析。 本例工件由35圆柱段、14圆柱段、20 圆柱段、圆锥台、球面、倒圆及倒角组成。200.035尺寸公差等级为9级、600.1尺寸公差等级为11级、尺寸公差等级为8级、同轴度公差为7级、尺寸公差等级为8级、R60.05尺寸公 差等级为11级。表面粗糙度为3.2um。 2）零件装夹方案分析。 采用三爪卡盘装夹方法。 3）加工刀具分析。刀具选择如下： T01: 93外圆粗车刀(刀具材料：硬质合金)1把； T02: 93外圆精车刀(刀具材料：硬质合金)1把； 4）工序卡如表2-9所示。 1）建立工件坐标系。
15、零件分左右端加工。把装夹后的工件右端面的轴心处作为工件原点，并以此为工件坐标系编程。 2）基点与节点计算。对标注有公差的尺寸，应采用平均尺寸编程。 3）程序编制。加工程序单如表2-10和2-11所示。 模拟加工的结果如图所示。 模拟加工数控加工 （1）电源接通 （2）机床回零 （3）刀辅具准备 毛坯准备 （1）工件装夹。使用三爪自定心卡盘，装夹时，右手拿工件，工件要水平安放，第1次装夹伸出卡盘部分长度约为25mm，第2次调头装夹伸出卡盘部分长度约为50mm，左手旋紧卡盘扳手。 （2）刀具安装。将加工零件的刀具依次装夹到相应的刀位上。 第2次装夹车端面，设置Z向工件坐标系。 （1）输入程序 （2
16、）刀具补偿 （3）机床锁定 （4）自动加工 1） 外圆直径的测量 2）球面检测 （1）用圆孔端面检测 （2）用样板检测 （3）用内径量表(或千分尺)检测 3）形位公差的测量 4）粗糙度的测量质量检验（1）清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态。（2）注意检查或更换磨损坏的机床导轨上的油察板。（3）检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。（4）依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。 1. 调头校正 2影响表面粗糙度的因素及修正措施如表2-12 所示 3同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差值 数控车数控车削加工球削加工球头轴头轴任务5数控车削加工直槽轴零件 1. 零件图样零件图样 零件图样
17、如图2-44所示。 2. 工作条件工作条件 1）生产纲领：中批。 2）毛坯：40mm硬铝棒料。 3）选用机床为FANUC 0i系统CK6140型数控车床。 4）时间定额：编程时间20min；实操时间40min。工作任务 3. 工作要求工作要求 （1）工件经加工后，各尺寸符合图样要求。 （2）工件经加工后，形位公差要求符合图样要求。 （3）工件经加工后，表面粗糙度符合图样要求。 （4）正确执行安全技术操作规程。 （5）按企业有关文明生产规定，做到工作地整洁，工件、工具摆放整齐。 1）工艺结构及精度分析。 本例工件由35圆柱段及其上的3个53 的槽组成，尺寸公差等级为8级、400.05尺寸 公差等
18、级为10级。表面粗糙度为6.3um 2）零件装夹方案分析。 采用三爪卡盘装夹方法。 3）加工刀具分析。刀具选择如下： T01: 93外圆粗车刀(刀具材料：硬质合金)1把； T02: 93外圆精车刀(刀具材料：硬质合金)1把； T03:切断刀（宽5mm）1把。 4）工序卡如表2-14所示。质工艺分 1）建立工件坐标系。把工件右端面的轴心处作为工件原点，并以此为工件坐标系编程。 2）基点与节点计算。对标注有公差的尺寸，应采用平均尺寸编程。 3）程序编制。切槽刀的刀位点设在左刀尖处。加工程序单如表2-15所列。数控编程 模拟加工的结果如图所示。 模拟加工数控加工 （1）电源接通 （2）机床回零 （3
19、）刀辅具准备 毛坯准备 2）工件与刀具装夹 （1）工件装夹。使用三爪自定心卡盘，装夹时，右手拿工件，工件要水平安放，伸出卡盘部分长度约50mm，左手旋紧卡盘扳手。 （2）刀具安装。将加工零件的刀具依次装夹到相应的刀位上。 分别对每一把刀测量、输入刀具偏移量。 将工件坐标系（G54）中的X、Z的偏置值设定为0。通过机内对刀测量出每把刀具的X、Z的偏置值，作为刀具的补偿值。其方法与用基准刀设置工件坐标系（G54）中的X、Z的偏置值方法相同，同样注意第1把刀可车端面，第2 把刀必须碰端面。 4）程序输入与调试 （1）输入程序 （2）刀具补偿 （3）试运行 （4）自动加工 量具的使用圆柱形工件直径尺寸
20、的测量。检查圆柱形工件的直径尺寸时，使用马蹄形卡规。 质量检验（1）清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态。（2）注意检查或更换磨损坏的机床导轨上的油察板。（3）检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。（4）依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。 1. V带轮槽，可以采用高效的多刀车削法。 2生产类型的工艺特征。知识链接数控车削数控车削加工径向加工径向 直槽轴直槽轴任务6数控车削加工手柄零件 1. 零件图样零件图样 零件图样如图2-50所示。 2. 工作条件工作条件 1）生产纲领：中批。 2）毛坯：40mm122mm不锈钢棒料。 3）选用机床为FANUC 0i系统CK6140型数控车
21、床。 4）时间定额：编程时间20min；实操时间40min。工作任务 3. 工作要求工作要求 1）工件经加工后，各尺寸符合图样要求。 2）工件经加工后，表面粗糙度符合图样要求。 3）正确执行安全技术操作规程。 4）按企业有关文明生产规定，做到工作地整洁，工件、工具摆放整齐。 1）工艺结构及精度分析。 本例工件由15和25圆柱段及R35、 R15、 SR7圆弧面组成。精度要求不高，表 面粗糙度为3.2um 2）零件装夹方案分析。采用三爪卡盘 装夹方法。 3）加工刀具分析。刀具选择如下： T01: 93外圆粗车刀(刀具材料：硬质合金)1把； T02: 93外圆精车刀(刀具材料：硬质合金)1把； 4
22、）工序卡如表2-17所示。数控编程 1）建立工件坐标系。零件分左右端加工。把装夹后的工件右端面的轴心处作为工件原点，并以此为工件坐标系编程。 2）基点与节点计算。采用CAD软件找点，如图所示，其各基点坐标值分别为：A(11.886,-3.302) B(26.410,-60.946) C(25,-85) D(25,-95) 3）程序编制。加工程序单如表2-18和2-19所示。 模拟加工的结果如图所示。 （1）电源接通 （2）机床回零 （3）刀辅具准备 毛坯准备加工前准备 （1）工件装夹。 使用三爪自定心卡盘，装夹时，右手拿工件，工件要水平安放，第1次装夹伸出卡盘部分长度约为32mm，第2次调头装
23、夹伸出卡盘部分长度约为105mm，左手旋紧卡盘扳手。 （2）刀具安装将加工零件的刀具依次装夹到相应的刀位上。 分别对每一把刀测量、输入刀具偏移量。 将工件坐标系（G54）中的X、Z的偏置值设定为0。通过机内对刀测量出每把刀具的X、Z的偏置值，作为刀具的补偿值。其方法与用基准刀设置工件坐标系（G54）中的X、Z的偏置值方法相同，同样注意第1把刀可车端面，第2 把刀必须碰端面。 （1）导入程序 （2）刀具补偿 （3）检查运行轨迹 （4）自动加工程序手动输入与调试 量具的使用样板 检查低精度工件时，可采用样板。（1）清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态。（2）注意检查或更换磨损坏的机床导轨
24、上的油察板。（3）检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。（4）依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。 1. 如果机床的G71指令具有B功能，编制程序的注意事项。 2如果毛坯为成型件如何装夹、制定工艺及编程的主要区别。 3利用偏移工件坐标系：G50 U W ；编制程序的思路。 知识链接 4增大工件坐标系G55中的X值，实现粗精加工。 5仿形车削的工件型面与车刀工作主、副偏角的选择。 6内仿形车削的工件型面与车刀工作主、副偏角的选择 。 按如图所示的工件图样完成加工操作。手柄零件图 所示手柄的圆弧段AE，已知圆弧段交点XX、ZZ坐标值为A(0，160)、B(17.143，155.151)、C(
25、23.749，78.815)、D(31.874，37.083)、E(40，25)，圆弧段AB、BC、CD、DE的圆心XX、ZZ坐标值分别为(0，150)、(-120，113.945)、(95.623，61.250)、(0，25)。编制精加工程序。 手柄零件图数控数控车削加工车削加工手柄零件手柄零件任务7数控车削加工偏心轴零件 1. 零件图样零件图样 零件图样如图2-63所示。 2. 工作条件工作条件 1）生产纲领：单件。 2）毛坯：经过粗车的3975mmQ235棒料。 3）选用机床为FANUC 0i系统CK6140型数控车床。 4）时间定额：编程时间20min；实操时间40min。工作任务 3
26、. 工作要求工作要求 1）工件经加工后，各尺寸符合图样要求。 2）工件经加工后，表面粗糙度符合图样要求。 3）正确执行安全技术操作规程。 4）按企业有关文明生产规定，做到工作地整洁，工件、工具摆放整齐。 1）工艺结构及精度分析。 本例工件由36和28两段不同心的圆柱组成，尺寸公差等级为9级、尺寸公差等级为9级、30.2尺寸公差等级为15级、尺寸公差等级为11级、尺寸公差等级为7级。表面粗糙度为6.3um。 2）零件装夹方案分析。 本例偏心轴，因其长度较短、偏心距较小，故可选用四爪单动卡盘或三爪自定心卡盘安装。 3）加工刀具分析。刀具选择如下： T01: 93外圆粗车刀(刀具材料：硬质合金)1把
27、； T02: 93外圆精车刀(刀具材料：硬质合金)1把； 4）工序卡如表2-21所示。 1）建立工件坐标系。零件分左右端加工。把装夹后的工件右端面的轴心处作为工件原点，并以此为工件坐标系编程。 2）基点与节点计算。采用平均尺寸编程。 3）程序编制。加工程序单如示2-22和2-23所示。数控编程 模拟加工的结果如图所示。 （1）电源接通 （2）机床回零 （3）刀辅具准备 毛坯准备 （1）工件装夹。使用四爪单动卡盘，装夹时，伸出卡盘部分长度约50mm，找正后夹紧。 （2）刀具安装 将加工零件的刀具依次装夹到相应的刀位。 分别对每一把刀测量、输入刀具偏移量。 4）程序输入与调试 （1）导入程序 （2
28、）刀具补偿 输入形状补偿参数 输入刀尖半径和方位号 分别把光标移到R和T，按数字键输入半径或方位号，按菜单软键输入。 （3）调试程序 （4）自动加工 量具的使用偏心距的测量 （1）在两顶尖间检测偏心距 （2）在V形架上间接测量偏心距图2-65偏心距的间接测量方法（1）清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态。（2）注意检查或更换磨损坏的机床导轨上的油察板。（3）检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。（4）依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。 1.偏心工件的划线方法 2.常用车削偏心工件的方法 1）用四爪单动卡盘安装、车削偏心工件 2）用三爪自动心安装、车削偏心工件 3）用两顶尖安装、车削偏心工件 4）偏心卡盘车削偏心工件 5）专用夹具安装、车削偏心工件-用可调偏心卡头车偏心轴知识链接 按如图所示的工件图样完成加工操作。700-0.22320-0.06224+0.210160-0.043C2C240.15按如图所示的工件图样完成加工操作。偏心轴零件 偏心轴零件图数控数控车削加工车削加工偏心偏心轴轴数数控控车车削削加加工工盘盘套套零零件件短轴零件加工短轴零件加工锥轴零件加工锥轴零件加工球头轴零件加工球头轴零件加工径向直槽轴零件加工径向直槽轴零件加工手柄零件加工手柄零件加工偏心轴零件加工偏心轴零件加工
