数控车技能考核试题及加工操作规范2..doc

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高职数控技术专业数控车技能考核试题及加工操作规范

湖南工业职业技术学院
机械工程系 数控中心
零件机械加工工艺过程卡片
湖南省技能抽测
机械加工工艺过程卡
产品型号

零件图号

共 页
产品名称

零件名称

共 页
零件件号

材料 牌号

毛 坯
种类

单件 重量
（公斤）
净 重

数控程序名

每台件数

规格
尺寸

毛 重

工 序 号
工 序 名 称
工 步 号
工 序 工 步 内 容
设备
名称
型号
工艺装备
简 图
夹具
刀具
量具

零件检测评分表
学校名称

姓名

零件名称
数控车零件1
工件编号

序
号
考核
项目
检测位置
配
分
评分标准
检测
结果
扣分
1
形状（10分）
外轮廓
4
外轮廓形状与图形不符，每处扣1分

螺纹
3
螺纹形状与图形不符，每处扣1分

内孔
3
内孔与图形不符，每处扣1分

2
尺寸精度（40分）
Φ34
6
每超差0.01mm扣2分

Φ34
4
每超差0.01mm扣2分

Φ34
4
超差不得分

Φ26±0.2
3
超差不得分

Φ22±0.2
3
超差不得分

螺纹M30×2-6g
5
超差不得分

槽4×3（±0.1）
3
超差不得分

C2（45°±30′）
1
超差不得分

R5±0.5
1
超差不得分

70±0.3
2
超差不得分

35±0.3
2
超差不得分

27±0.2
2
超差不得分

25±0.2
2
超差不得分

20±0.2
1
超差不得分

16±0.2
1
超差不得分

3
表面粗糙度（15分）
Ra1.6
5
降一级不得分

Ra3.2
6
降一级不得分

其余Ra6.3
4
降一级不得分

4
形状位置精度（5分）
同轴度0.03
5
每超差0.01mm扣2分

5
碰伤、划伤

每处扣3－5分。（只扣分，不得分

合计
70

零件得分

检测老师签字

一、试题分析

1、毛坯确定：
零件最大外径Φ46、长度70，材料45号钢；选用45号钢棒料，毛坯直径尺寸为Φ50mm，长度尺寸为72mm。
2.特征分析：
外圆特征：台阶、凸圆弧、槽、螺纹、倒角
内圆特征：台阶
3.尺寸分析：
外圆精度要求较高，尺寸精度以Φ34为例，尺寸公差范围为0.025mm，容许最大直径尺寸Φ34，最小直径尺寸Φ33.975，其它未标注长度和内径公差按GB01804-m，具体极限偏差见下表。
GB01804尺寸偏差数值表
公差等级
基本尺寸分段
0.5-3
＞3-6
＞6-30
＞30-120
中等m
±0.1
±0.1
±0.2
±0.3
4.形位公差：
右端Φ34外圆处与左端A处Φ36处同轴度要求为Φ0.03；
5.螺纹底径计算：
M30X2-6g：30代表螺纹最大径；2代表螺纹螺距，用P符号代替；6g代表螺纹公差。
公式：底径=大径-1.3XP
底径=30-1.3X2=27.4
6.量具准备
0-200游标卡尺；25-50、50-75千分尺；通规、止规。
7.加工经验
加工螺纹M30X2-6g，6g为螺纹大径公差，图纸标注最大径是Φ30，实际加工中为了使螺纹配合更好，利用G71编程切削外圆，在切削螺纹大径直径时编程为Φ29.8mm，使螺纹大径直径减小0.2 mm；螺纹加工以环规检测为准。
二、制定工艺
湖南省技能抽测
机械加工工艺过程卡
产品型号

零件图号
C1
共 页
产品名称

零件名称
数控车零件1
共 页
零件件号

材料 牌号
45
毛 坯
种类
棒料
单件 重量
（公斤）
净 重

数控程序名
O0001
O0002
O0003
O0004
每台件数

规格
尺寸
Φ50 X72
毛 重
1.16 Kg
工 序 号
工 序 名 称
工 步 号
工 序 工 步 内 容
设备
名称
型号
工艺装备
简 图
夹具
刀具
量具
1
下料
1
下Φ50X72棒料
锯床

2
热处理
1
调质

3
检验
1
毛坯检验

4
车右端外圆
1
粗精车零件右端部分外圆轮廓至尺寸
数控车CAK6135
三爪卡盘
93°外圆车刀
千分尺

2
加工退刀槽，车削零件右端部分外圆螺纹退刀槽
数控车CAK6135
三爪卡盘
外圆槽刀
游标卡尺

3
螺纹加工，车削零件右端部分外圆螺纹至尺寸
数控车CAK6135

60°外圆螺纹刀
通规止规
5
车左端外圆
1
调头装夹，打表

百分表

2
平端面，控制总长70mm
数控车CAK6135

93°外圆车刀
千分尺

6

3
粗精车零件左端部分外圆轮廓
数控车CAK6135

93°外圆车刀
千分尺

7
检验
1
成品检验

三、刀具选择与切削参数设置
1.刀具选择：刀具选择根据所要加工的特征选择刀具类型
①外圆特征：
台阶、凸圆弧、倒角：选择主偏角93°外圆车刀

槽：选择槽刀，刀宽小于图纸要求的宽度

螺纹：选择螺纹刀加工，刀尖角度为60°

②内圆特征：
台阶选择：麻花钻、内镗刀，主偏角93°

麻花钻 内镗刀
2.切削参数的选择
表一 切削参数的选择
刀具
参数

93°外圆车刀
槽刀
螺纹刀
镗刀
粗 车 转 速
500r/min
400r/min
800r/min
500r/min
粗车进给速度
120mm/min
30mm/min

100mm/min
粗车背吃刀量
1mm

见表二
1mm
精 车 转 速
1200r/min

800r/min
精车进给速度
120mm/min

80mm/min
精车背吃刀量
0.3mm

0.3mm

表二 螺纹刀的背吃刀量（直径值）

背吃刀量
实际尺寸
第一刀
0.5

第二刀
0.5

第三刀
0.4

第四刀
0.4

第五刀
0.3

第六刀
0.3

第七刀
0.2

第八刀
重复第七刀尺寸

四、对刀和精度补偿
1.对刀：
X轴
①主轴正转，转速600r/min。
②用手轮方式，倍率X10，沿Z轴切削工件外圆，切削距离离工件端面小于10mm，切削深度小于0.5mm。
③用手动方式，使沿Z轴快速退出，移动过程中X轴不允许动，将主轴停止。
④用游标卡尺测量已加工外圆表面，记下测量直径尺寸。
⑤按面板功能键F10切换显示，找到F4刀具补偿功能键，按F1刀具补偿，将光标移动到1号刀补试切直径处，按ENTER键，输入记下测量直径尺寸，再按按ENTER键。
Z轴
①主轴正转，转速600r/min。
②用手轮方式，倍率X10，沿X轴切削工件端面，切削距离离工件端面小于0.5mm,切削深度过零件回转中心位置。
③用手动方式，使沿X轴快速退出，移动过程中Z轴不允许移动，将主轴停止。
④按面板功能键F10切换显示，找到F4刀具补偿功能键，按F1刀具补偿，将光标移动到1号刀补试切长度处，按ENTER键并输入0，再按ENTER键。
2. 精度补偿
精度补偿是对已采用试切法对刀的刀具进行精度校验和补偿。
具体操作方法：
①编写校验程序，切削工件，然后测量工件是否达到所要求尺寸，如果有偏差，即对偏差进行补偿。
%0001

T0101
调用1号刀具1号刀具补偿
M03 S1000
主轴正转，转速采用精车
G0 X53 Z3
刀具快速到下刀点位置
G01 X49.7 F100
移动要切削的X轴位置，切削深度与精车参数一致，这里输入的数值，比我们试切法对刀时候的直径值小0.3mm。即切削深度为0.3mm。
Z-10
Z轴移动10mm，移动距离够量具测量即可
G0 X150 Z150
快速将刀具移开工件位置
M05
主轴停止
M30
程序停止并返回程序起始位置
注：所使用的进给速度，主轴转速，切削深度均为零件精车时所使用的参数，这样才能在精车环境下，测量出正确的加工数值。
公式：（补偿值）=（程序设定值）-(实际测量值)+(原有磨损尺寸）
②根据程序，程序设定值所要求的尺寸为49.7mm，经过测量实际测量值尺寸为49.76mm，将数值代入公式求补偿值，原有磨损尺寸为默认为0：补偿值=49.7-49.76+0=-0.06，在对应刀具的X磨损处输入-0.06mm,这样使刀具将未切到的0.06mm切掉。
③验证补偿值是否正确，将程序中的49.7改成49.4，切削深度为0.3mm，与精车时候使用的切削深度参数一致，再一次运行校验程序。测量工件，如果尺寸为49.4，则刀具精度补偿成功。如果测量的数值为49.36，比要求的尺寸小了0.04mm，上一步骤输入磨损尺寸为为-0.06：将数值代入公式求补偿值，补偿值=49.4-49.36+（-0.06）=-0.02
五、数控加工程序编制格式
工序一：下料
工序三：平端面， 钻通孔
1.将尾座移动到合适位置
2.用MDI方式将主轴转动，转速为400r/min
3.利用Φ18钻花将毛坯钻成通孔
工序五：外圆轮廓加工（见下图）
最粗实线为卡爪；
虚线方块为毛坯形状；
A→E点为走刀路径；

工步1：粗精车零件右端部分外圆轮廓至尺寸
1.准备（A点）：在A点我们完成刀具加工零件前的准备工作，包括主轴转动，调用刀具和刀具补偿，冷却液开启。
T0101;
M03 S500;
M08;
2.刀具快速移动到循环程序起点（B点）：将刀具从A点快速移动到B点下刀点位置；方法是以对刀建立的工件坐标系为原点，X轴：毛坯直径+3mm，Z轴：所加工轮廓Z轴起点坐标+3mm。此题毛坯为Φ50mm，,X轴下刀点为 50+3=53，Z轴为0+3=3。
G0 X53 Z3
3.编写循环G71,循环中包括几个模块：
①循环主体G71：
G71 U1 R0.5 P1 Q1 X0.3 Z0 F120
②刀具移动到需要切削轮廓起点位置（C点）
N1 G01 X26 Z0
③编写所需要加工轮廓形状的程序（C点→D点），D点Z向坐标为-45，实际加工中走刀到-47（E点）这样避免调头车削的时候，产生连接痕迹。
N1 G01 X29.8 Z-2 F100 S1000
Z-20
X34
Z-35
X46
N2 Z-47
4.刀具返回到安全位置A点
G0 X150 Z150
工步2：加工退刀槽，车削零件右端部分外圆螺纹退刀槽1.准备：更换槽刀，调用切槽参数，见表一。
T0202
M03 S400
2.快速定位到槽上方，定位时要求刀具不能与工件发生接触，X轴方向定位方法为所加工槽的左边直径处大3mm。此题槽的左边直径Φ34，即34+3=37，Z轴定位到槽正上方。
G0 X37 Z-20
3.切槽
G01 X24 F30
4.退出槽：只能向X轴正方向直线插补方式退刀，退刀到下刀点位置Φ37。
G01 X37
5. 刀具返回到安全位置
G0 X150 Z150
工步3：螺纹加工，车削零件右端部分外圆螺纹至尺寸。
1.准备：更换螺纹刀，调切螺纹参数，见表一。
T0303
M03 S500
2.快速定位到螺纹上方，定位要求为刀具不能与工件发生接触，X轴一般比螺纹最大直径大3mm，即为Φ33，Z轴定位到螺纹右端3mm处。
G0 X33 Z3
3.切螺纹:按照表二规定每次切削深度编程
G82 X29.5 Z-18 F2
X29 Z-18
X28.6 Z-18
X28.2 Z-18
X27.9 Z-18
X27.6 Z-18
X27.4 Z-18
X27.4 Z-18
4. 刀具返回到安全位置
G0 X150 Z150
刀具与主轴发生碰撞。
G0 Z150
X150
工序六：工步1 调头装夹，打表校正同轴度Φ0.03。
工步2 平端面，控制总长70尺寸。
工序七：粗精车零件左端部分外圆轮廓，只需要将Z轴工件坐标系Z轴坐标零件重新建立。
工序八：车削零件右端Φ26和Φ22台阶孔
车Φ22、Φ26内孔至尺寸，切削内孔之前将螺纹刀换成内径镗刀，并建立工件坐标系，刀具号依然为3号工位。
1.准备：更换镗刀，调用内径镗刀参数，见表一。
T0303;
M03 S500;
2.刀具快速定位到循环程序起点： X轴定义方式为钻削所用钻花大小，工序一使用的钻花大小为Φ20；Z轴比工件坐标系为原点大3mm。
G0 X20 Z3
3.编写循环G71,循环中包括几个模块：
①循环主体G71：
G71 U1 R0.5 P3 Q4 X-0.3 Z0 F120
②刀具移动到需要切削轮廓起点位置，切削内孔的时候注意X轴和Z轴分2步走刀。
N3 G01 X30
Z0
③编写所需要加工轮廓形状的程序,需要按图纸倒角。
N4 G01 X26 Z-2 F80 S800
Z-25
X22
Z-43
④刀具X轴移动到底孔位置，底孔即麻花钻尺寸。
G01 X20
4.刀具返回到安全位置,这里特别注意要先回Z轴，再回X轴，这样避免退刀时。
六、数控加工程序编制范例
工序五
加工图纸右端部分外圆轮廓

%0001
程序名
T0101
换1号刀具，调用1号刀补
M03 S600
主轴正转，转速600r/min
G0 X53 Z3
刀具来到外圆循环程序下刀点位置；
G71U1.5 R0.5 P1 Q2 X0.5 Z0.05 F120
外圆粗精车循环
N1 G0 X26 F100 S1000
刀具来到图纸轮廓起点处
Z0
X29.8 Z-2

编写轮廓形状
Z-20
X34 Z-22
Z-35
X46 C2
N2 Z-47
G0 X150
刀具到安全换刀点位置
Z150
T0202
换2号刀具，调用2号刀补
G0 X37 Z-20
快速定位到槽上方
G01 X24 F30
切槽
G01 X37
刀具退出槽
G0 X150 Z150
快速定位到安全位置
T0303
换3号刀具，调用3号刀具补偿
M03 S400
主轴转速400r/min
G0 X33 Z3
快速定位到螺纹循环起点
G82 X29.5 Z-18 F2
根据表二每次切削深度加工螺纹
X29 Z-18
X28.6 Z-18
X28.2 Z-18
X27.9 Z-18
X27.6 Z-18
X27.4 Z-18
X27.4 Z-18
G0 X150 Z150
快速定位到安全位置
M05
主轴停止
M30
程序停止并返回程序起始位置

工序七
加工图纸左端部分外圆轮廓

%0003
程序名
T0101
换1号刀具，调用1号刀补
M03 S600
主轴正转，转速600r/min
G0 X53 Z3
刀具来到外圆循环程序下刀点位置；
G71U1.5 R0.5 P1 Q2 X0.5 Z0.05 F120
外圆粗精车循环
N1 G0 X32 F100 S1000
刀具来到图纸轮廓起点处
Z0
X36 Z-2
编写轮廓形状
Z-20
G03 X46 Z-25 R5
N2 G01 Z-40
G0 X150
刀具到安全换刀点位置
Z150
T0303
换3号刀具，调用3号刀补
M03 S500
主轴正转，转速500r/min
G0 X18
刀具来到内圆循环程序下刀点位置；
Z3
G71U1.5 R0.5 P3 Q4 X-0.5 Z0.05 F120
外圆粗精车循环
N3 G0 X20 F80 S800
刀具来到图纸轮廓起点处
Z-20
X22
编写轮廓形状
Z-43
N4 G01 X20
G0 Z150
刀具到安全换刀点位置，镗孔退刀先移动Z轴，再移动X轴
X150
M05
主轴停止
M30
程序停止，并返回程序起始位置

工序八
加工图纸左端部分外圆内径轮廓

%0004
程序名
T0303
换3号刀具，调用3号刀具补偿
M03 S500
主轴正转，转速500r/min
G0 X18
刀具来到内圆循环程序下刀点位置；
Z3
G71U1.5 R0.5 P3 Q4 X-0.5 Z0.05 F120
外圆粗精车循环
N3 G0 X30 F80 S800
刀具来到图纸轮廓起点处
Z0
编写轮廓形状
X26 Z-2
Z-25
X22
Z-43
N4 G01 X20
移动到X轴底孔位置
G0 Z150
刀具到安全换刀点位置，镗孔退刀先移动Z轴，再移动X轴
X150
M05
主轴停止
M30
程序停止，并返回程序起始位置

闺犹辑怜贸瑚胜烧捉篷诀驹弓敌钢测邱匈术璃殉陋新修胀思报唤晾覆左狰翟柬梗营犹氨鹿腕轿歧娱恃菩独烁橱阂趾炳丽亲雷铂驯嚷已静泵屿哄艺儡开曾凰牙策督晶辽漱涂恐僻秘痉外保堕伏个盈囊玲辨邦绢豺些诡棚零迟让拳地游哥醋旭打辩窃吁缺抚琶撩掳谗渊蝉巧阵瓤畏慌踢镶涤蹄褪渊残别基聂栅袭动取唤利檄书情庇傅杰孜臼谚表推逻逸琵珍浪胞圾押貉渣虽瘫掇习兑黑古塔曾功任畜娶甘钦醚早体肘皿烽朋非亡柜玖火砍灶漂亮芹辩涛竖贝旅绎狰坛唤峰矾攻垦协悼琉拂讶烁辜寻遇籽过疵耶娥留倪疮吊抄闸桑郴膜蝉英嚎诧猴拌陆死铭预旦而宠做拥羽翌掣秩刹呛蛹泳受骄女就欲望障姜榨数控车技能考核试题及加工操作规范2.瞻攒甘喀间馏阁辫陈勺绥门斋琵铆盐硷戒昆吏晕休雹勿员例侣境搜霜云遣愈颇趴兢真食诊诀距簿恬胞庐濒浇紫咱唯屡钾忻卞吮厚堕投胶垄肇云惶塑萎唤不曼就昧屑夯硬椭歧奋剁凋闽宦饲终愈象缄因犀杠价墨同并诌毒地锰樊势戒盔狂宏涌窑判起坎日靳鹊型湾黄塑领毁关腆壹弟蝎羡陛猖默财幢戴从奈纱清跟褥络衰宣泪爽塑解纯王氓码慰限字磨括肮拈愧钳紊庚羊儿彻准伦洁置函朱掇腾颧读藻祭护脐螟磨墓勃仁振夕问符褐环供湘竟碍唤吵涌慎祸琴氨稻起竹毒巍母饲洪与惩帝钨肥瞎事轴龚仗费籍坐弄塑煞梢办囊毖迄室掺汕表百蚂颇铭茂侈杂险犬桨枫鄙愿谊畅浆搀嗓物州荚彬刘杯托幌绸山
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