1、 （1）掌握F、M、S指令的应用；（2）掌握G00、G01指令的应用；（3）掌握G71指令粗加工的实际应用；（4）掌握机床的基本操作；（5）掌握零件单段加工方法；（6）掌握阶梯轴加工工艺的制定方法；（7）掌握灵活利用磨耗控制加工质量的方法；项目目标项目目标项目内容项目内容完成如图8-1所示阶梯轴零件加工。图8-1 阶梯轴零件图项目项目知识知识一、阶梯轴零件图分析1 1.读阶梯轴零件图的标题栏读阶梯轴零件图的标题栏 首先要读零件图的标题栏，从中了解零件的名称、绘图比例、材料等一些一般情况，然后结合对全图的浏览对零件有初步的了解，以便正确选用加工的刀具和加工方法等，还可以根据比例想象出零件的实际大
2、小。如图8-1所示，从阶梯轴零件图的标题栏可以看出，该零件的名称为阶梯轴，绘图比例为1 1，材料是40Cr。2 2.分析阶梯轴零件图的视图分析阶梯轴零件图的视图根据视图布局，首先找出主根据视图布局，首先找出主视图，围绕主视图分析其他视图，围绕主视图分析其他视图的配备情况，重点看清视图的配备情况，重点看清各种视图、剖面图，包括剖各种视图、剖面图，包括剖切方法、剖切位置、剖切目切方法、剖切位置、剖切目的及彼此之间的投影关系。的及彼此之间的投影关系。该零件为回转体，形状较简该零件为回转体，形状较简单，采用一个主视图能够表单，采用一个主视图能够表达所有结构的形状和尺寸。达所有结构的形状和尺寸。3 3.
3、分析阶梯轴的形体分析阶梯轴的形体4 4.分析阶梯轴的零件尺寸分析阶梯轴的零件尺寸5 5.分析阶梯轴的公差和技术要求分析阶梯轴的公差和技术要求二、阶梯轴零件图的工艺分析1 1.选择毛坯与加工用机床选择毛坯与加工用机床2.2.确定装夹方案与定位基准确定装夹方案与定位基准3.3.确定加工方案与加工方法确定加工方案与加工方法4.4.确定加工工序、工步及加工路线确定加工工序、工步及加工路线5.5.选择刀具与量具选择刀具与量具6.6.确定切削用量确定切削用量7.7.编制工艺文件编制工艺文件三、阶梯轴零件的数值计算 阶梯轴零件数值计算的目的就是要通过计算相关尺寸数据，来计算各基点在工件坐标系下的坐标值。该零
4、件在加工时要求出A、B、C、D、E、F六点在工件坐标系下的坐标值，如图8-6所示。根据阶梯轴零件图标注的尺寸可以计算出各点的坐标分别为A（7，0）、B（7，-10）、C（12，-10）、D（12，-18）、E（17，-18）、F（17，-28）。图8-6 坐标计算四、阶梯轴零件的加工程序 详见书本详见书本P P114114-P-P117117一、加工准备 （1）查看毛坯，检查尺寸。）查看毛坯，检查尺寸。（2）识读零件图，并进行工艺分析。）识读零件图，并进行工艺分析。（3）打开机床电源，系统上电，检查急停状态。）打开机床电源，系统上电，检查急停状态。（4）机床回参考点。）机床回参考点。（5）装夹
5、工件与刀具。将直径为）装夹工件与刀具。将直径为40 mm的钢棒料夹在三爪自定心卡的钢棒料夹在三爪自定心卡盘上，伸出盘上，伸出35 mm，找正并夹紧；将，找正并夹紧；将93硬质合金外圆粗车刀安装在硬质合金外圆粗车刀安装在1号号刀位上，刀位上，93硬质合金外圆精车刀安装在硬质合金外圆精车刀安装在2号刀位上，号刀位上，4 mm宽的切断刀宽的切断刀安装在安装在3号刀位上。刀尖伸出刀架长度要适合，如果太长会降低刀具的强号刀位上。刀尖伸出刀架长度要适合，如果太长会降低刀具的强度，如果太短则容易使刀架与工件发生碰撞，同时要保证刀尖与工件中度，如果太短则容易使刀架与工件发生碰撞，同时要保证刀尖与工件中心等高，
6、刀头与工件轴线垂直。阶梯轴零件刀具安装图如图心等高，刀头与工件轴线垂直。阶梯轴零件刀具安装图如图8-7所示。所示。图8-7 阶梯轴零件刀具安装二、程序输入与校验将编制好的加工将编制好的加工程序输入系统后，在程序输入系统后，在有图形仿真功能的数有图形仿真功能的数控机床上，可进行图控机床上，可进行图形模拟来检查程序每形模拟来检查程序每步的走刀路线是否与步的走刀路线是否与编程设计一致。程序编程设计一致。程序校验无误后方可执行。校验无误后方可执行。以下为程序输入与校以下为程序输入与校验的方法。验的方法。（1）操作系操作系统进入统进入EDIT编辑编辑模式，按模式，按PROG键键进入程序界面，进入程序界面
7、，输入程序名后输入程序名后按按INSERT键，进入程键，进入程序输入界面，序输入界面，输入程序内容并保输入程序内容并保存。存。（2）选择程选择程序，进入系统程序仿序，进入系统程序仿真界面，机床锁定，真界面，机床锁定，选择自动运行模式（选择自动运行模式（连续运行或单段运行连续运行或单段运行），然后按），然后按“循环启循环启动动”键，就会在仿真键，就会在仿真界面进行轨迹仿真，界面进行轨迹仿真，观察加工轨迹。观察加工轨迹。三、对刀1.1.外圆粗车刀对刀外圆粗车刀对刀1 1）外圆粗车）外圆粗车Z Z轴对刀轴对刀（2）（1）（3）（4）手动模式下，主轴正转。手动模式下，主轴正转。手动模式下，移动刀具，先
8、快速手动模式下，移动刀具，先快速移动刀具接近工件，再慢速移动刀具移动刀具接近工件，再慢速移动刀具定位在工件的端面。定位在工件的端面。手动模式下，调整进给速度控制刀手动模式下，调整进给速度控制刀具沿具沿-X-X轴方向运动，切削右端面至中心轴方向运动，切削右端面至中心处。再沿处。再沿+X+X轴方向返回，如图轴方向返回，如图8-88-8所示。所示。操作系统面板进入刀具补偿存储器界面，将光标移动到相操作系统面板进入刀具补偿存储器界面，将光标移动到相应的刀具补偿号位置处，输入应的刀具补偿号位置处，输入“Z0”Z0”，并确认，这样，并确认，这样Z Z轴对轴对刀结束。刀结束。图8-8 外圆粗车Z轴对刀2 2
9、）外圆粗车）外圆粗车X X轴对刀轴对刀 （1）手动模式下，主轴正转。）手动模式下，主轴正转。（2）控制刀具沿）控制刀具沿-X轴方向切削一小段外圆柱，再控制刀具按原路沿轴方向切削一小段外圆柱，再控制刀具按原路沿+X轴方向返回，如图轴方向返回，如图8-9所示。所示。（3）手动控制主轴停转。）手动控制主轴停转。（4）用游标卡尺测量出切削的外圆柱的直径。）用游标卡尺测量出切削的外圆柱的直径。（5）操作系统面板）操作系统面板进入刀具补偿存储器界面，将光标移动到相应进入刀具补偿存储器界面，将光标移动到相应的刀具补偿号位置处，输入的刀具补偿号位置处，输入X直径值，并确认，这样直径值，并确认，这样X轴对刀结束
10、。轴对刀结束。图8-9 外圆粗车X轴对刀2.2.外圆精车刀对刀外圆精车刀对刀1 1）外圆精车）外圆精车Z Z轴对刀轴对刀图8-10 外圆精车Z轴对刀2 2）外圆精车）外圆精车X X轴对刀轴对刀图8-11 外圆精车X轴对刀3.3.切断刀对刀切断刀对刀1 1）切断）切断Z Z轴对刀轴对刀图8-12 切断Z轴对刀2 2）切断）切断X X轴对刀轴对刀图8-13 切断X轴对刀四、自动加工与质量控制 （1）程序仿真程序仿真确认无误后，解除机确认无误后，解除机床锁定，完成手动对床锁定，完成手动对刀后，在自动模刀后，在自动模式（式（AUTO）下按启动键执下按启动键执行加工程序。行加工程序。（2）为便于控制加工
11、为便于控制加工质量，粗加工、半精加工和精质量，粗加工、半精加工和精加工程序分开编写和执行，加加工程序分开编写和执行，加工过程中可以通过磨耗来实现工过程中可以通过磨耗来实现半精加工和精加工的余量控制半精加工和精加工的余量控制，从而灵活控制加工中的尺寸，从而灵活控制加工中的尺寸精度。精度。五、零件检测与评分标准六、操作注意事项 （1）加工时要关好防护门。）加工时要关好防护门。（2）机床工作时，操作者切记不可离开机床。）机床工作时，操作者切记不可离开机床。（3）加工中若同时装夹两把或两把以上的车刀，在对刀时应注意刀）加工中若同时装夹两把或两把以上的车刀，在对刀时应注意刀具对应的刀具号和刀具补偿号要一
12、致，避免编程时出现错误。具对应的刀具号和刀具补偿号要一致，避免编程时出现错误。（4）当第一把刀采取试切端面和外圆的方法进行对刀后，后面使用）当第一把刀采取试切端面和外圆的方法进行对刀后，后面使用的其他刀具在对刀时不能再试切端面，否则会使零件的长度尺寸发生变的其他刀具在对刀时不能再试切端面，否则会使零件的长度尺寸发生变化。化。（5）对刀手动移动刀架进行零件切削时，要控制好进给速度，避免）对刀手动移动刀架进行零件切削时，要控制好进给速度，避免刀具与工件的碰撞。刀具与工件的碰撞。（6）刀具安装时，刀位点要与主轴中心轴线等高。）刀具安装时，刀位点要与主轴中心轴线等高。（7）切断刀对刀时如果左刀尖为刀位
13、点，切断时应考虑刀头宽度。）切断刀对刀时如果左刀尖为刀位点，切断时应考虑刀头宽度。（8）切断刀要注意刀头保证足够的有效切深。）切断刀要注意刀头保证足够的有效切深。项目训练项目训练利用华中HNC-22T或FANUC-0iT系统数控车床完成如图8-14所示轧辊零件的编程与加工。要求如下。（1）进行工艺分析。（2）填写刀具卡和工艺卡。（3）编写加工程序。（4）按照质量要求完成零件加工。图8-14 扎辊零件项目项目拓展拓展1.圆度误差测量圆度误差测量3.3.垂直度误差测量垂直度误差测量6.圆跳动误差测量圆跳动误差测量4.同轴度误差测量同轴度误差测量5.对称度误差测量对称度误差测量2.圆柱度误差测量圆柱度误差测量
