酒杯零件數控車床加工教學方法的探討

陳海彬

[摘? ? ? ? ? ?要]? 數控車實習是一門操作性、動手能力很強的課程，技工類院校的學生在數控實習中長時間的單一零件加工，使學生失去興趣。在教學中結合實際，選擇有趣味性的訓練課題，激發學生的學習興趣，調動積極性，教學過程中要求學生根據自己的喜好可以創造性地設計類似的零件。通過酒杯異形件的加工，使學生熟練掌握Fanuc數控系統中G70、G71、G73復合指令的運用及薄壁零件的裝夾、切削用量的選擇等加工工藝方法。

[關? ? 鍵? ?詞]? 數控車床加工;酒杯;教學

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）19-0118-02

一、課題簡介

如圖所示酒杯屬于薄壁、細長的懸伸件，自身結構剛性和承受切削加緊能力差，加工過程易變形、振動產生振紋、尺寸超差等。在加工過程中要注意工件的裝夾、刀具的選擇、G指令的選擇、加工工藝等方面。以沈陽數控車床CAK4085i，數控系統（fanuc? Serier? 0i mate-TD）加工為例。

二、零件的工藝分析

如圖所示是回轉體零件，首件試切材料是塑料棒，毛坯尺寸45、100;零件由內、外輪廓組成，輪廓由多段不同直徑圓弧曲線相切而成，形成薄壁回轉件，根據零件的形狀、結構、精度的要求制定出加工工藝步驟如下：

1.夾住毛坯伸出長度約80，手動粗車右端面，鉆底孔直徑22，深度46。

2.盲孔鏜刀和55度外圓菱形車刀，對刀設定工件坐標原點。

3.調用盲孔鏜刀用G71指令粗加工內輪廓，留余量0.2，程序暫停，根據測量尺寸調整，程序啟動調用G70指令精加工到尺寸要求。

4.調用55度外圓菱形車刀用G73指令粗加工內輪廓，留余量0.2，程序暫停，根據測量尺寸調整，程序啟動調用G70指令精加工到尺寸要求。

5.更換切斷刀手動切斷。

三、切削用量選擇

四、加工程序

1.加工酒杯內輪廓粗、精加工程序

O0011

G99? G97? M03? S600? F0.15; 主軸正轉，轉速600，進給量0.15

T0202; 調用T02盲孔鏜刀

G00? Z3; 快速定位

X25;

G71? U1.5? R0.5; 內輪廓粗加工復合循環

G71? P10? Q20? U-0.3? W0;

N10? G00? X42.24;

G01? Z0;

G02? X27.6? Z-38.82? R62.5; 順時針加工R62.5圓弧

G03? X11.74? Z-47.9? R8; 逆時針加工R8圓弧

N20? G01? X0; 循環結束

G00? Z100; 回到起刀點

X100;

M05;? ? ? ? ? ? ? 主軸停止

M00;? ? ? ? ? ? ? 程序暫停，測量工件實際尺寸做出調整

G99? G97? M03? S800? F0.1;? 精加工開始，轉速800，進給量0.1

T0202; 選取02號盲孔鏜刀

G00? Z3; 快速定位

X25;

G70? P10? Q20; 精加工指令

G00? Z100; 返回起刀點

X100;

M05; 主軸停止

M30; 程序結束

2.酒杯外輪廓粗、精加工程序

O0022

G99? G97? M03? S600? F0.15; 主軸正轉600，進刀量0.15

T0101;? ? 調用01號55°菱形外圓車刀

G00? X55;? ? 快速定位

Z3;

G73? U15? W0? R12;? ? 閉環復合循環外輪廓粗加工開始

G73? P10? Q20? U0.3? W0;

N10? G00? X48;? ? ? ? ?快速定位

G01? Z0;

G02? X31.92 Z-35.66 R60; 順時針加工R60圓弧

G03? X23.74 Z-47.69 R12; 逆時針加工R12圓弧

G02? X20.8 Z-50.79 R4; 順時針加工R4圓弧

G01? X20.8 Z-56.45

G02? X26.73 Z-60.31 R2.4; 順時針加工R2.4圓弧

G01? X36.44 Z-61.61;

G03? X40 Z-63.93 R2.4; 順時針加工R2.4圓弧

N20? G01? X50;

G00? X100;? ? ? 快速返回起刀點

Z100;

M05;? ? ? ? ? ? 主軸停止

M00;? ? ? ? ? ? 程序暫停，測量工件實際尺寸做出調整

G99? G97? M03? S800? F0.1; 精加工開始，轉速800，進給量0.1

T0101; 調用01號55°菱形外圓車刀

G00? X55; 快速定位

Z3;

G70? P10? Q20; 調用精加工程序G70

G00? X100;

Z100; 返回起刀點

M05; 主軸停止

M30; 程序結束

五、結語

通過本課題的動手操作，分別對每一個學生進行綜合評價，把存在的問題分組研討，然后公開講解，在改錯的過程中掌握操作要點。實習教學要培養學生扎實的操作技能，促進學生動手能力的拓展，調動學生的學習意愿，養成探索的習慣，穩步提高技能，適應今后社會發展。了解每一個學生的課程學習情況，使其理論儲備和操作能力兼備，實現職業教育教學及技術型人才培養目標，緩解學生的擇業壓力。

參考文獻：

[1]王軍.淺談數控車床實習教學課題的選擇[J].科教文匯（上旬刊），2013（1）：72-73.

[2]譚小蔓，李大明，李衛清.數控車床加工薄壁盤類零件方法的探討[J].機電工程技術，2012，41（5）：87-89.