酒杯零件数控车床加工教学方法的探讨
2019-09-20陈海彬
陈海彬
[摘 要] 数控车实习是一门操作性、动手能力很强的课程，技工类院校的学生在数控实习中长时间的单一零件加工，使学生失去兴趣。在教学中结合实际，选择有趣味性的训练课题，激发学生的学习兴趣，调动积极性，教学过程中要求学生根据自己的喜好可以创造性地设计类似的零件。通过酒杯异形件的加工，使学生熟练掌握Fanuc数控系统中G70、G71、G73复合指令的运用及薄壁零件的装夹、切削用量的选择等加工工艺方法。
[关 键 词] 数控车床加工;酒杯;教学
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）19-0118-02
一、课题简介
如图所示酒杯属于薄壁、细长的悬伸件，自身结构刚性和承受切削加紧能力差，加工过程易变形、振动产生振纹、尺寸超差等。在加工过程中要注意工件的装夹、刀具的选择、G指令的选择、加工工艺等方面。以沈阳数控车床CAK4085i，数控系统（fanuc Serier 0i mate-TD）加工为例。
二、零件的工艺分析
如图所示是回转体零件，首件试切材料是塑料棒，毛坯尺寸45、100;零件由内、外轮廓组成，轮廓由多段不同直径圆弧曲线相切而成，形成薄壁回转件，根据零件的形状、结构、精度的要求制定出加工工艺步骤如下：
1.夹住毛坯伸出长度约80，手动粗车右端面，钻底孔直径22，深度46。
2.盲孔镗刀和55度外圆菱形车刀，对刀设定工件坐标原点。
3.调用盲孔镗刀用G71指令粗加工内轮廓，留余量0.2，程序暂停，根据测量尺寸调整，程序启动调用G70指令精加工到尺寸要求。
4.调用55度外圆菱形车刀用G73指令粗加工内轮廓，留余量0.2，程序暂停，根据测量尺寸调整，程序启动调用G70指令精加工到尺寸要求。
5.更换切断刀手动切断。
三、切削用量选择
四、加工程序
1.加工酒杯内轮廓粗、精加工程序
O0011
G99 G97 M03 S600 F0.15; 主轴正转，转速600，进给量0.15
T0202; 调用T02盲孔镗刀
G00 Z3; 快速定位
X25;
G71 U1.5 R0.5; 内轮廓粗加工复合循环
G71 P10 Q20 U-0.3 W0;
N10 G00 X42.24;
G01 Z0;
G02 X27.6 Z-38.82 R62.5; 顺时针加工R62.5圆弧
G03 X11.74 Z-47.9 R8; 逆时针加工R8圆弧
N20 G01 X0; 循环结束
G00 Z100; 回到起刀点
X100;
M05; 主轴停止
M00; 程序暫停，测量工件实际尺寸做出调整
G99 G97 M03 S800 F0.1; 精加工开始，转速800，进给量0.1
T0202; 选取02号盲孔镗刀
G00 Z3; 快速定位
X25;
G70 P10 Q20; 精加工指令
G00 Z100; 返回起刀点
X100;
M05; 主轴停止
M30; 程序结束
2.酒杯外轮廓粗、精加工程序
O0022
G99 G97 M03 S600 F0.15; 主轴正转600，进刀量0.15
T0101; 调用01号55°菱形外圆车刀
G00 X55; 快速定位
Z3;
G73 U15 W0 R12; 闭环复合循环外轮廓粗加工开始
G73 P10 Q20 U0.3 W0;
N10 G00 X48; 快速定位
G01 Z0;
G02 X31.92 Z-35.66 R60; 顺时针加工R60圆弧
G03 X23.74 Z-47.69 R12; 逆时针加工R12圆弧
G02 X20.8 Z-50.79 R4; 顺时针加工R4圆弧
G01 X20.8 Z-56.45
G02 X26.73 Z-60.31 R2.4; 顺时针加工R2.4圆弧
G01 X36.44 Z-61.61;
G03 X40 Z-63.93 R2.4; 顺时针加工R2.4圆弧
N20 G01 X50;
G00 X100; 快速返回起刀点
Z100;
M05; 主轴停止
M00; 程序暂停，测量工件实际尺寸做出调整
G99 G97 M03 S800 F0.1; 精加工开始，转速800，进给量0.1
T0101; 调用01号55°菱形外圆车刀
G00 X55; 快速定位
Z3;
G70 P10 Q20; 调用精加工程序G70
G00 X100;
Z100; 返回起刀点
M05; 主轴停止
M30; 程序结束
五、結语
通过本课题的动手操作，分别对每一个学生进行综合评价，把存在的问题分组研讨，然后公开讲解，在改错的过程中掌握操作要点。实习教学要培养学生扎实的操作技能，促进学生动手能力的拓展，调动学生的学习意愿，养成探索的习惯，稳步提高技能，适应今后社会发展。了解每一个学生的课程学习情况，使其理论储备和操作能力兼备，实现职业教育教学及技术型人才培养目标，缓解学生的择业压力。
参考文献：
[1]王军.浅谈数控车床实习教学课题的选择[J].科教文汇（上旬刊），2013（1）：72-73.
[2]谭小蔓，李大明，李卫清.数控车床加工薄壁盘类零件方法的探讨[J].机电工程技术，2012，41（5）：87-89.
