數控車削技術訓練項目九加工綜合件項目九加工綜合件

【方案設計】為了進一步的深入學習綜合件的加工，本項目設計了兩個任務，任務一主要是通過前面所學習各種基本指令，加工簡單綜合零件；任務二主要通過前面所學習各種循環指令，加工外圓、外溝槽、外螺紋、內孔、內溝槽、內螺紋等元素組成的較復雜綜合件。項目的任務設計使學生在這兩個任務實施過程中，能進一步掌握發那科（FANUC0IMateTC）數控系統車削綜合件的編程指令和應用技巧，培養數控加工工藝的分析能力，提高使用發那科（FANUC0IMateTC）數控系統的操作技能水平。項目九加工綜合件

【相關知識和技能】1.數控加工工藝分析的方法；2.數控加工工藝處理的原則和步驟；3.機械零件數控加工尺寸精度的獲得方法；4.機械加工中工件表面質量的影響因素；5.提升加工質量的方法；6.提高加工效率的技巧；7.綜合件的加工工藝分析；8.數控加工刀具卡片和數控加工工藝卡片的填寫；9.綜合件的加工程序的編寫；10.綜合件的數控車削加工與檢測。任務一加工綜合件（一）【任務目標】知識目標:1.掌握數控加工工藝分析的方法。2.掌握數控加工工藝處理的原則和步驟。3.掌握簡單綜合件加工工藝分析方法。4.掌握綜合運用數控指令加工綜合件的方法。技能目標：1.能綜合運用數控車加工編程指令對簡單綜合件進行編程。2.能根據所加工的零件正確選擇加工設備，確定裝夾方案，選擇刀具、量具，確定工藝路線，正確填寫數控加工刀具卡片、數控加工工藝卡片。3.能對簡單綜合件進行數控車加工并檢測。任務一加工綜合件（一）【任務描述】工廠加工一個綜合件，零件如圖9-1-1所示，要求在數控車床上加工。已知毛坯材料為Φ60mm×100mm的45鋼棒料，技術人員需根據加工任務，編制零件的加工工藝，選用合適的刀具，選擇合理的切削參數，編寫零件的加工程序，在數控車床（FANUC0iMate-TC系統）上實際操作加工出來，并對加工后的零件進行檢測、評價。任務一加工綜合件（一）【任務描述】任務一加工綜合件（一）【知識準備】一、數控加工工藝分析及處理1．機床的合理選用在根據工作任務合理選擇機床時要注意以下三個方面的問題：（1）要保證加工零件的技術要求，以便于加工出合格的產品。（2）有利于提高生產效率。（3）盡可能降低生產成本（加工費用）。任務一加工綜合件（一）【知識準備】一、數控加工工藝分析及處理2．數控加工零件工藝性分析（1）零件圖樣尺寸應符合便于編程的原則①零件圖上尺寸標注方法應適應數控加工的特點。②構成零件輪廓的幾何元素的條件應充分。任務一加工綜合件（一）【知識準備】一、數控加工工藝分析及處理2．數控加工零件工藝性分析（2）零件各加工部位結構工藝性應符合數控加工特點①零件的內腔及外形最好采用統一的幾何類型和尺寸。②內槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，因此內槽圓角半徑不應過小。③應采用統一的基準定位。此外，數控加工零件工藝性分析還應分析所要求的零件加工精度、尺寸公差等是否可以得到保證，有無引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等。任務一加工綜合件（一）【知識準備】一、數控加工工藝分析及處理3．加工方法的選擇與加工方案的確定（1）加工方法的選擇加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，要結合零件的形狀、尺寸大小和熱處理要求等全面考慮。（2）加工方案的確定原則比較精密的零件常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步完成加工的。對這些表面僅僅根據質量要求選擇相應的最終加工方法是不夠的，還應正確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。任務一加工綜合件（一）【知識準備】一、數控加工工藝分析及處理4．工序的劃分（1）數控加工工序的劃分根據數控加工的特點，數控加工工序的劃分一般可按下列方法進行：①以一次裝夾、加工作為一道工序。②以同一把刀具加工的內容劃分工序。③以加工部位劃分工序。④以粗、精加工劃分工序。任務一加工綜合件（一）【知識準備】一、數控加工工藝分析及處理4．工序的劃分（2）工序順序的安排工序順序的安排應根據零件的結構和毛坯狀況，以及定位與夾緊的需要來考慮。一般應按以下原則安排順序：①上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也應綜合考慮。②先進行內腔加工，后進行外形加工。③以相同定位、夾緊方式或同一把刀具加工的工序最好連續加工，以減少重復定位次數和換刀次數等。任務一加工綜合件（一）【知識準備】一、數控加工工藝分析及處理4．工序的劃分（3）數控加工工序與普通工序的銜接數控加工工序前、后一般都穿插有其他普通加工序，如銜接得不好就容易產生矛盾。因此，在熟悉整個加工工藝內容的同時，要清楚數控加工工序與普通加工工序各自的技術要求、加工目的、加工特點，例如，要不要留加工余量，留多少余量；定位面與孔的精度要求及幾何公差；對校形工序的技術要求；對毛壞的熱處理要求等。這樣才能使各工序相互滿足加工需要，且質量目標及技術要求明確，交接驗收有依據。任務一加工綜合件（一）【知識準備】二、數控加工工藝處理的原則和步驟1．工藝處理的一般原則（1）因地制宜（2）總結經驗（3）靈活運用（4）考慮周全任務一加工綜合件（一）【知識準備】二、數控加工工藝處理的原則和步驟2．工藝處理的步驟（1）圖樣分析（2）工藝分析（3）工藝準備（4）工藝設計（5）實施編程任務一加工綜合件（一）【任務實施】一、零件圖分析任務一加工綜合件（一）【任務實施】二、工藝分析1．加工步驟的確定（1）手動車平左端面；（2）手動鉆中心孔；（3）手動鉆Φ24孔，孔深40mm；（4）粗加工左端外輪廓至Φ58×43mm處；（5）精加工左端外輪廓至Φ58×43mm處；（6）粗加工內輪廓；任務一加工綜合件（一）【任務實施】二、工藝分析1．加工步驟的確定（7）精加工內輪廓至尺寸要求；（8）掉頭找正裝夾（夾Φ50外圓），手動車平右端面控制總長至尺寸要求；（9）粗加工右端外輪廓；（10）精加工右端外輪廓至尺寸要求；（11）切槽4×2至尺寸要求；（12）加工外螺紋至尺寸要求；（13）檢測。任務一加工綜合件（一）【任務實施】二、工藝分析2．數控加工刀具卡片的制定填寫數控加工刀具卡片（表9-1-1）任務一加工綜合件（一）【任務實施】二、工藝分析3．數控加工工藝卡片的制定填寫數控加工工藝卡片（表9-1-2）任務一加工綜合件（一）【任務實施】三、編制加工程序1．編寫左端外輪廓加工程序以工件加工后的端面中心位置作為編程原點，建立工件坐標系，其編寫的左端外輪廓加工程序如表9-1-3所示。填寫左端外輪廓加工程序單（表9-1-3）任務一加工綜合件（一）【任務實施】三、編制加工程序2．編寫左端內輪廓加工程序以工件加工后的端面中心位置作為編程原點，建立工件坐標系，其編寫的左端內輪廓加工程序如表9-1-4所示。填寫左端內輪廓加工程序單（表9-1-4）任務一加工綜合件（一）【任務實施】三、編制加工程序3．編寫右端外輪廓加工程序掉頭裝夾，車平右端面控制總長，以工件加工后的右端面中心位置作為編程原點，建立工件坐標系，其編寫的右端外輪廓加工程序如表9-1-5所示。填寫右端外輪廓加工程序單（表9-1-5）任務一加工綜合件（一）【任務實施】三、編制加工程序4．編寫外溝槽加工程序以工件加工后的右端面中心位置作為編程原點，建立工件坐標系，其編寫的外溝槽加工程序如表9-1-6所示。填寫外溝槽加工程序單（表9-1-6）任務一加工綜合件（一）【任務實施】三、編制加工程序5．編寫外螺紋加工程序以工件加工后的右端面中心位置作為編程原點，建立工件坐標系，其編寫的外螺紋加工程序如表9-1-7所示。填寫外螺紋加工程序單（表9-1-7）任務一加工綜合件（一）【任務實施】四、程序校驗及加工1．根據數控加工刀具卡片要求正確安裝數控車刀，并在數控車床進行對刀操作。2．根據已驗證的加工程序單將程序輸入數控系統，輸入完成后要再次檢查輸入程序是否正確，檢查程序要做到嚴謹、仔細、認真，以避免發生錯誤。3．在數控系統中利用圖形模擬校驗功能，查看所輸入程序的走刀軌跡是否正確。4．將數控系統置于自動加工運行模式。任務一加工綜合件（一）【任務實施】四、程序校驗及加工5．調出要加工的程序并將光標移動至程序的開始。6．按下“循環啟動”按鈕，執行自動加工程序。7．加工過程中，始終觀察刀尖運動軌跡和系統屏幕上的坐標變化情況，右手放在“急停”按鈕上，一旦發生異常，立即按下“急停”按鈕。8．加工完成后，在數控車床上利用相關量具檢測工件。任務一加工綜合件（一）【任務實施】四、程序校驗及加工注意：1．加工工件時，刀具和工件必須夾緊，否則會發生事故。2．注意工件伸出卡爪的的長度，以避免出現刀具與卡盤發生碰撞事故的現象。3．程序自動運行前必須將光標調整到程序的開頭。任務一加工綜合件（一）【任務實施】五、完成加工并檢測零件加工完成后，對照表9-1-8的相關要求，將檢測結果填入表中。填寫數控車工考核評分表（表9-1-8）任務一加工綜合件（一）【任務實施】六、機床維護與保養1．清除切屑、擦拭機床，使機床與環境保持清潔狀態。2．檢查潤滑油、冷卻液的狀態，及時添加或更換。3．依次關掉機床操作面板上的電源和總電源。4．機床如有故障，應立即報修。5．填寫設備使用記錄。任務一加工綜合件（一）【任務評價】一、操作現場評價填寫現場記錄表（附錄一）二、任務學習自我評價填寫任務學習自我評價表（附錄二）任務一加工綜合件（一）【任務總結】本任務是以加工一個綜合件為載體，綜合運用數控車加工編程指令對簡單綜合件進行編程，掌握綜合件數控加工工藝分析的方法和數控加工工藝處理的原則和步驟；能根據所加工的零件正確選擇加工設備，確定裝夾方案，選擇刀具、量具，確定工藝路線，正確填寫數控加工刀具卡片，數控加工工藝卡片；學會簡單綜合件數控車削加工及檢測的方法。任務二加工綜合件（二）【任務目標】知識目標:1．了解機械零件數控加工尺寸精度的獲得方法。2．了解機械加工中工件表面質量的影響因素。3．掌握提升加工質量的方法。4．掌握提高加工效率的技巧。5．掌握綜合運用數控指令加工綜合件的方法。任務二加工綜合件（二）【任務目標】技能目標：1．能綜合分析零件圖樣，制定相應的加工工藝。2．能靈活運用各種指令編制一般綜合件的數控車削加工程序。3.能正確填寫數控加工刀具卡片，數控加工工藝卡片。4．能獨立熟練操作數控車床加工零件。任務二加工綜合件（二）【任務描述】工廠需加工一個綜合件，零件如圖9-2-1所示，要求在數控車床上加工。已知毛坯材料為Φ45mm×95mm的45鋼棒料，技術人員需根據加工任務，編制零件的加工工藝，選用合適的刀具，選擇合理的切削參數，編寫零件的加工程序，在數控車床（FANUC0iMate-TC系統）上實際操作加工出來，并對加工后的零件進行檢測、評價。任務二加工綜合件（二）【任務描述】任務二加工綜合件（二）【知識準備】一、機械零件數控加工尺寸精度的獲得方法1．試切法試切法通過“試切—測量—首件加工—調整—再切削”這一過程完成零件的加工。2．調整法調整法的實質是利用機床上的卡具或對刀裝置，使刀具相對于機床或夾具達到一定的位置精度，然后加工一批工件。任務二加工綜合件（二）【知識準備】一、機械零件數控加工尺寸精度的獲得方法3．定尺寸法它是利用標準尺寸的刀具加工，加工面的尺寸由刀具尺寸決定，即用具有一定尺寸精度的刀具（如鉸刀、擴孔鉆和鉆頭等）來保證工件被加工部位（如孔）的精度。4．在線測量法尺寸測量、刀具補償調整和切削加工等一系列工作自動完成，使零件達到所要求的尺寸精度。任務二加工綜合件（二）【知識準備】二、機械加工中工件表面質量的影響因素1．與切削刀具有關的因素2．與工件材質有關的因素3．與加工機床和刀具等工藝系統剛性有關的因素4．與切削參數有關的因素這些影響因素是互相作用的，通過調節，綜合考慮，可以適當規避加工缺陷的產生。任務二加工綜合件（二）【知識準備】三、提升加工質量的方法1．制定科學合理的零件加工工藝規程2．合理的選擇切削參數3．合理選擇切削液4．合理選擇零件表面最終加工方法和加工工序任務二加工綜合件（二）【知識準備】四、提高加工效率的技巧1.加工過程中有些步驟可以省略。2.為了便于程序調試，各個加工盡量分開編程。3.編完一個程序后，馬上進行程序圖形模擬，而且在模擬時可以打開“程序控制”中的“空運行”及“程序測試”開關，以加快模擬速度，保證模擬安全。4.利用程序的后臺編輯功能，在機床加工前一工序時，可以同時編輯后一工序的程序，以節省時間。5.對于有些把握不太大的加工，可以邊觀察，邊調整倍率。6.在編程中注意一些小細節，也可以節省時間。任務二加工綜合件（二）【任務實施】一、零件圖分析任務二加工綜合件（二）【任務實施】二、工藝分析1．加工步驟的確定（1）手動車平左端面；（2）手動鉆中心孔；（3）手動鉆Φ21孔，孔深32mm；（4）粗加工左端外輪廓至Φ43×40mm處；（5）精加工左端外輪廓至Φ43×40mm處；（6）粗加工左端內輪廓；（7）精加工左端內輪廓至尺寸要求；（8）切內溝槽4×2至尺寸要求；任務二加工綜合件（二）【任務實施】二、工藝分析1．加工步驟的確定（9）加工內螺紋至尺寸要求；（10）掉頭找正裝夾（夾Φ38外圓），手動車平右端面控制總長至尺寸要求；（11）粗加工右端外輪廓；（12）精加工右端外輪廓至尺寸要求；（13）切外螺紋退刀槽（Φ20×5）至尺寸要求；；（14）加工外螺紋至尺寸要求。（15）檢測。任務二加工綜合件（二）【任務實施】二、工藝分析2．數控加工刀具卡片的制定填寫數控加工刀具卡片（表9-2-1）任務二加工綜合件（二）【任務實施】二、工藝分析3．數控加工工藝卡片的制定填寫數控加工工藝卡片（表9-2-2）任務二加工綜合件（二）【任務實施】三、編制加工程序1．編寫左端外輪廓加工程序以工件加工后的端面中心位置作為編程原點，建立工件坐標系，其編寫的左端外輪廓加工程序如表9-2-3所示。填寫左端外輪廓加工程序單（表9-2-3）任務二加工綜合件（二）【任務實施】三、編制加工程序2．編寫左端內輪廓加工程序以工件加工后的端面中心位置作為編程原點，建立工件坐標系，其編寫的左端內輪廓加工程序如表9-2-4所示。填寫左端內輪廓加工程序單（表9-2-4）任務二加工綜合件（二）【任務實施】三、編制加工程序3．編寫左端內溝槽加工程序以工件加工后的端面中心位置作為編程原點，建立工件坐標系，其編寫的左端內溝槽加工程序如表9-2-5所示。填寫左端內溝槽加工程序單（表9-2-5）任務二加工綜合件（二）【任務實施】三、編制加工程序4．編寫左端內螺紋加工程序以工件加工后的端面中心位置作為編程原點，建立工件坐標系，其編寫的左端內螺紋加工程序如表9-2-6所示。填寫左端內螺紋加工程序單（表9-2-6）任務二加工綜合件（二）【任務實施】三、編制加工程序5．編寫右端外輪廓加工程序掉頭裝夾，手動車平右端面控制總長，以工件加工后的右端面中心位置作為編程原點，建立工件坐標系，其編寫的右端外輪廓加工程序如表9-2-7所示。填寫右端外輪廓加工程序單（表9-2-7）任務二加工綜合件（二）【任務實施】三、編制加工程序6．編寫外溝槽加工程序以工件加工后的右端面中心位置作為編程原點，建立工件坐標系，其編寫的外溝槽加工程序如表9-2-8所示。填寫外溝槽加工程序單（表9-2-8）任務二加工綜合件（二）【任務實施】三、編制加工程序7．編寫外螺紋加工程序以工件加工后的右端面中心位置作為編程原點，建立工件坐標系，其編寫的外螺紋加工程序如表9-2-9所示。填寫外螺紋加工程序單（表9-2-9）任務二加工綜合件（二）【任務實施】四、程序校驗及加工1．根據數控加工刀具卡片要求正確安裝數控車刀，并在數控車床進行對刀操作。2．根據已驗證的加工程序單將程序輸入數控系統，輸入完成后要再次檢查輸入程序是否正確，檢查程序要做到嚴謹、