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14实训二阶梯轴的加工一、实训目的：1．熟练运用G00和G01指令编程加工外圆和倒角；2．掌握工件装夹、刀具装夹；3．掌握“数控加工仿真系统”的使用；4．能够正确使用量具检测阶梯轴相关尺寸；5．学会尺寸修正方法。二、分析零件图：实训名称零件材料毛坯尺寸实训参考课时加工参考时数零件图号阶梯轴45钢φ40×65660minSX01-1图2-1阶梯轴零件图三、确定工、量、刃具清单：表2-1阶梯轴工、量、刃具清单15阶梯轴工、量、刃具清单图号SX01-1序号名称规格精度数量应用1千分尺0～25mm0.01mm1把检测φ24外圆2千分尺25～50mm0.01mm1把检测φ28和φ38外圆3游标卡尺0～150mm0.02mm1把检测毛坯和长度尺寸4900外圆粗车刀r=0.8mm1把粗车零件外轮廓5900外圆精车刀r=0.2mm1把精车零件外轮廓6车工常用附具1套完成工件、刀具装夹7材料45号钢φ40X651根毛坯8数控车床CKA6150（FANUC0i）1台四、确定数控加工工艺表2-2阶梯轴数控加工工艺表序号加工内容车刀参数切削用量加工程序刀具号刀尖半径刀尖方位主轴转速nr·min-1进给速度fmm·r-1背吃刀量apmm1粗车外轮廓留余量1mmT010.4T36000.251.5自动O0012精车各表面至尺寸要求T020.2T38000.150.5自动O001五、数控加工参考程序单表2-3阶梯轴数控加工参考程序单程序号：O001段号程序内容说明16N10N20N30N40N50N60N70N80N90N100N110N120N130N140N150N160N170N180N190N200N210N220N230N240N250G40G97G99M03S600F0.25；T0101；M08；G00X38.5Z2.0；G01Z-40.0；G00X40.0Z2.0；X35.5；G01Z-30.0；G00X38.0Z2.0；X32.5；G01Z-30.0；G00X34.0Z2.0；X30.5；G01Z-30.0；G00X32.0Z2.0；X27.5；G01Z-16.0；G00X29.0Z2.0；X24.5；G01Z-16.0；X40.0；G00X200.0Z2.0；M09；M01T0202；主轴正转600r.min-1，粗车进给0.25mm.r-1换粗车刀T0101切削液开快速进刀，准备粗车φ38外圆粗车φ38外圆，快速退刀快进刀，准备粗车φ28外圆第一刀粗车φ28外圆第一刀快速退刀快进刀，准备粗车φ28外圆第二刀粗车φ28外圆第二刀快速退刀快进刀，准备粗车φ28外圆第三刀粗车φ28外圆第三刀快速退刀快进刀，准备粗车φ24外圆第一刀粗车φ24外圆第一刀快速退刀快进刀，准备粗车φ24外圆第二刀粗车φ24外圆第二刀退刀快速退刀至换刀点闭冷却液关程序选择暂停换精车刀T020217N260N270N280N290N300N310N320N330N340N350N360N370N380N390N400M08M03S800F0.15；G00X0.0；G01Z0.0；X22.0；G01X23.974Z-1.0；Z-16.0；X28.0；X27.974W-1.0；Z-30.0；X36.0；X37.969W-1.5；Z-40.0；X40.0；G00X200.0Z100.0；M30；精车转速800r.min-1,进给量0.15mm.r-1快速进刀，慢速进刀，车右端面精车右端面车右端面倒角精车φ24外圆至尺寸,精车φ28端面车φ28端面倒角精车φ28外圆至尺寸,精车φ38端面车φ38端面倒角精车φ38外圆至尺寸精车φ40端面快速退刀程序结束六、实训步骤1．数控仿真训练（1）开机进入“数控加工仿真系统”①在WINDOWS界面下：“开始／程序／数控加工仿真系统”，进入如图1-2所示界面。②单击“快速登录”，进入数控加工仿真界面（见图2-3）。18图2-2仿真软件登录示意图图2-3数控加工仿真界面19（2）选择机床①单击下拉菜单“机床/选择机床…”（图2-4），进入“选择机床”对话框（图2-5）图2-4下拉菜单②在“选择机床”对话框中（图2-5）1）控制系统：选择“FANUC”；2）机床类型：选择“车床”；3）厂家及型号：选择“标准（平床身前置刀架）”；4）按“确定”按钮。进入FANUC-0i系统操作面板界面（图2-6）。图2-5选择机床对话框20图2-6FANUC-0i系统操作面板界面（3）机床开机、回参考点①单击启动按钮，机床电机和伺服控制的指示灯变亮。②检查急停按钮是否松开至状态，若未松开，单击急停按钮，将其松开。③检查操作面板上回原点指示灯是否亮，若指示灯亮，则已进入回原点模式；若指示灯不亮，则单击按钮，转入回原点模式。④在回原点模式下：211）单击控制面板上的按钮，使X轴方向移动指示灯变亮，单击，此时X轴将回原点，X轴回原点灯变亮，CRT上的X坐标变为“390.000”。2）单击Z轴方向移动按钮，使Z轴方向指示灯变亮，单击，此时Z轴将回原点，Z轴回原点灯变亮，。CRT上的X坐标变为“300.000”此时CRT界面如图1-7所示。图2-7机床回零后CRT界面（4）定义毛坯、安装零件图2-8零件下拉菜单①单击菜单“零件/定义毛坯…”（图2-8），在定义毛坯对话框（如图2-9）中改写零件尺寸为直径φ40mm和高65mm，按按钮。②单击菜单“零件/放置零件…”（图2-8），在选择零件对话框（如图2-10）中，选取名称为“毛坯1”的零件，并按按钮，界面上出现控制零件移动的面板（如图2-11所示），可以用或移动零件，调整工件外伸长度，单击面板上的按钮，关闭该面板，此时零件已放置在机床机床卡盘上，如图2-11所示。22图2-9定义毛坯对话框图2-10选择零件对话框图2-11移动零件面板及机床上安装零件（5）选择刀具、安装刀具①单击菜单“机床/选择刀具…”（图2-12）。②在“车刀选择”（图2-13）对话框中，根据加工方式选择刀位号为“1号”，刀柄为“930右偏刀”，刀片为“550菱形刀片”和，输入刀尖半径“0.4”，刀具长度“60”，按按钮。如图2-13所示。刀具经选定后，将自动安装在刀盘上。图2-12机床/选择刀具23图2-13车刀选择对话框（6）程序的输入①输入程序名：单击操作面板（图2-6）上的MDI键，单击MDI键盘上的键；单击键入字母“O”；按相应数字键键入程序编号，单击键，输入程序名“0001”。注意不能与已有程序名的重复。②输入程序：每次可以输入一个字；在输入键盘上单击数字/字母键，第一次单击为字母输出，其后单击均为数字输出。每输完一个字后，再按键完成该字的输入；按PAGE或翻页，按CURSOR或移动光标；按键删除输入域中的数据；按键，删除光标所在的代码。用键结束一行的输入后换行。注：若需要调用已存入的程序，则单击MDI键盘上的键，再通过MDI键盘输入程序号(例O008)，单击键，即可调入预先编辑好的数控程序。24（7）模拟仿真动态观察运行轨迹①单击操作面板上的自动运行按钮，使其指示灯变亮，转入自动加工模式。②单击MDI键盘上的按钮，单击数字/字母键，输入“O001”，按开始搜索，找到后，主程序O001显示在CRT界面上。③单击按钮，进入检查运行轨迹模式，单击操作面板上的循环启动按钮，即可观察数控程序的运行轨迹，此时也可通过“视图”菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等方式对三维运行轨迹进行全方位的动态观察。图中红线代表刀具快速移动的轨迹，绿线代表刀具切削的轨迹。（8）对刀数控程序以零件右端面中心点为原点，通过对刀来建立编程坐标系与机床坐标系的关系。①单击操作面板上的手动按钮，手动状态指示灯变亮，，机床进入手动操作模式，单击控制面板上的按钮，使X轴方向移动指示灯变亮，单击，使机床在X轴方向移动；同样使机床在Z轴方向移动。通过手动方式将刀具移到工件附近位置②单击操作面板上的或按钮，使其指示灯变亮，控制主轴转动。再单击Z轴方向移动按钮，使Z轴方向指示灯变亮，单击，用所选刀具试切工件外圆，单击MDI键盘上的按钮，CRT界面显示坐标值，按软键“综合”，25如图2-14所示。读出CRT界面上显示的机械坐标的X的值；图2-14刀具坐标显示③单击，退刀，单击控制面板上的按钮，使X轴方向移动指示灯变亮，单击，试切工件端面，读出CRT界面上显示的机械坐标的Z的值；④单击操作面板上的按钮，使主轴停止转动，单击菜单“工艺分析/测量”如图1-15所示，单击试切外圆时所切线段，选中的线段由红色变为黄色。记下下面对话框中对应的X的值；⑤X的坐标值减去“测量”中读取的X的值再加上390，记为X1；Z的坐标值加上300，记为Z1；⑥X1，Z1）即为工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值。（9）数控自动加工仿真完成对刀，导入数控程序后，就可以开始自动加工了。先将机床回零。单击操作面板上的自动运行按钮，使其指示灯亮，单击循环启动按钮，就可以自26动加工了。图2-15工件加工尺寸测量（10）检验通过菜单“零件／测量”，检验工件的各段尺寸，如图2-15所示。2．加工操作训练（1）开机前机床检查见实训一（2）开机，回参考点见实训一（3）程序输入与编辑见实训一27（4）检测毛坯用游标卡尺检测毛坯外圆和长度。（5）装夹毛坯用三爪卡盘装卡，工件伸出卡盘50mm。图2-16三爪卡盘装夹（3）安装车刀同普通车床实训装刀。（4）对刀见实训一，手动车外圆，千分尺测量后X向对刀。手动平端面，Z向对刀。（5）加工程序输入见实训一。（6）试切单段程序。（7）测量修正测量外圆和长度后，若有误差，可通过减磨耗的方法调整修正，直至满足精度要求。3．实训二评分表28表2-5实训二评分表班级姓名学号日期实训课题阶梯轴编程与操作实训图号SXC02－1基本检查编程序号检测项目配分学生自评分教师评分1切削加工工艺制定正确22切削用量选用合理23程序正确、简单明确且规范6操作4仿真练习认真105正确操作与维护保养设备26安全、文明生产3基本检查结果总计25尺寸检测序号图样尺寸mm允差mm量具配分实际尺寸分数名称规格/mm自测检测1外圆φ380-0.062千分尺25～50152外圆φ280-0.052千分尺25～50153外圆φ240-0.052千分尺0～25154长40±0.08游标卡尺0～125145表面粗糙度1.6μm样规106表面粗糙度3.2μm样规6尺寸检测结果总计75基本检查结果尺寸检测结果成绩学生签字：实习指导教师签字：