数控车床对刀教案设计 - 图文

玉溪第二职业高级中学教案设计表

科目 数控车工实作 授课年级 SK1001 任课教师 陆游 数控车床对刀操作 课 题 课时 1节 理解对刀的基本概念 教学目标 掌握对刀的基本方法 掌握试切对刀的基本方法 教学重点 掌握对刀的基本方法 教学难点 掌握试切法对刀的基本操作 设备：华中HNC-21T数控车床 装有数控仿真软件的电脑3台 工具：卡盘扳手 刀架扳手 90°外圆车刀 25~50mm外径千分尺 材料：牛筋木、45#钢材 教 具 教学方法 现场讲解、示范 学生分组操作 轮换 一、导课 教 学 内 容 及 过 程 上节课我们讲过数控车床程序的编制，学过用G71编写数控加工程序，但是我们所编制的程序是用来做什么的呢？用来加工工件的，但是在加工之前我们还要做一个必需的步骤，只有在这个步骤之后我们才可以找到工件的坐标系，建立程序原点，也只有建立了程序原点我们才可以进行工件的加工，由此导入我们今天所要学习的内容，数控车床的对刀操作 二、新课讲授 (一)、对刀的基本概念 1、对刀是数控加工中较为复杂的工艺准备工作之一，对刀的好与差将直接影响到加工程序的编制及零件的尺寸精度。通过对刀或刀具预调，还可同时测定其各号刀的刀位偏差，有利于设定刀具补偿量。 2、刀位点 刀位点是指在加工程序编制中，用以表示刀具特征的点，也是对刀和加工的基准点。 3、对刀 对刀是数控加工中的主要操作。结合机床操作说明掌握有关对刀方法和技巧，具有十分重要的竟义。在加工程序执行前，调整每把刀的刀位点，使其尽量重合于某一理想基准点，这一过程称为对刀。理想基准点可以设定在刀具上，如基准刀的刀尖上；也可以设定在刀具外，如光学对刀镜内的十字刻线交点上。 （二）、刀具的装夹 外圆车刀右 端 面左 端 面尖 头切断刀外圆车刀外圆车刀外圆车刀切槽刀左螺纹车刀右螺纹车刀座套教 学 内 容 及 过 程 内孔刀具外圆车刀内孔车刀内孔切槽刀左内螺纹车刀右内螺纹车刀 外圆车刀的装夹 装夹在刀架上的外圆车刀不宜伸出太长，否则刀杆的刚度降低，在切削时容易产生振动，直接影响加工工件的表面粗糙度，甚至有可能发生崩刃现象，车刀的伸出长度一般不超出刀杆厚度的2倍。车刀刀尖应与机床主轴中心线等高，如不等高，应用垫刀片垫高。垫刀片要平整，尽量减少垫刀片的片数，一般只用2～3片，以提高车刀的刚度。另外，车刀刀杆中心线应与机床主轴中心线垂直，车刀要用两个刀架螺钉压紧在刀架上，并逐个轮流拧紧。拧紧时应使用专用扳手，不允许再加套管，以免使螺钉受力过大而损伤。 （三）、对刀的基本方法 目前绝大多数的数控车床采用手动对刀，其基本方法有以下几种： 1、 定位对刀法：定位对刀法的实质是按接触式设定基准重合原理而进行的一种粗定位对刀方法，其定位基准由预设的对刀基准点来体现。对刀时，只要将各号刀的刀位点调整至与对刀基准点重合即可。该方法简便易行，因而得到较广泛的应用，但其对刀精度受到操者技术熟练程度的影响，一般情况下其精度都不高，还须在加工或试切中修正。 2、光学对刀法：这是一种按非接触式设定基准重合原理而进行的对刀方法，其定位基准通常由光学显微镜(或投影放大镜)上的十字基准刻线交点来体现。这种对刀方法比定位对刀法的对刀精度高，并且不会损坏刀尖，是一种推广采用的方法。 3、试切对刀法 ：在以上各种手动对刀方法中，均因可能受到手动和目测等多种误差的 影响以至其对刀精度十分有限，往往需要通过试切对刀，以得到更加准确和可靠的结果。 （四）、外圆刀试切法对刀示范讲解 （1）、首先，机床上电 上电之前检查各手柄的正常位置及机床附件的正常位置，各手柄都在正常位置之后打开机床侧面的空气开关。上电之后按下急停按钮，打开机床电源启动机床。 （2）、启动之后第一个操作回参考点，选择回参考点方式，按下机床上面的“+X”和“+Z”，这是启动机床必须的步骤，只有在回零之后机床才可以找到坐标点位置，回零之后的机床操作面板上面“+X”和“+Z”显示灯亮。 （3）、按下机床控制面板上的“MDI”键，进入手动数据输入运行方式，接着操作人员在语句区内输入单段程序段“M3 S600”，按下CNC控制面板上的“Enter”键结束程序段输入，再按下机床控制面板上的“循环启动”键，此时机床主轴正转，转速为600r/min。 （2）、主轴转动后，在语句区输入“T0101”键结束程序段输入，再按下机床控制面板上的“循环启动”键，选刀架上的外圆刀为当前刀具。 （3）、在机床控制面板上按下“手动”，再分别按下“-Z”键和“-X”键，使刀具离开换刀点，刀尖对准工件毛坯的右端面，并约有1mm的切削量，然行右端面切削。进行右端面切削时应注意控制进给速度，如进给速度太快，可通过进给速度修调旋钮降低进给速度。切完右端面后， “+X”键，使刀尖离开工件在合适的位置停下，再按下“主轴停止”键。注意：不要按下Z轴点动键，否则就要重新切端面对刀。此时在CNC面板上按下“主菜单”窗口，在主菜单窗口中按下“MDI”方式。 （4）、在CNC控制面板上按下“主菜单”窗口，在主菜单中按下刀具补偿软键，进入刀具补偿数据窗口，由于现在进行的是Z轴对刀，将光标移动到“试切长度”编辑区按下“Enter”键输入工件长度0，然后先按下“Enter”键确认，完成外圆刀Z轴方向的对刀。 教 学 内 容 及 过 程 （5）、按下“主轴正转”键，此时机床主轴正转。 （6）、按下“增量”键，再分别按下X轴点动键和Z轴点动键，使刀尖Z轴位于离工件右端面约2mm处，X轴位于工件有1～2mm背吃刀量处，按下“-Z”键，切削工件外圆，切削时控制进给速度。切出约10mm长度的外圆后，按下“+Z”键，使刀尖离开工件在合适的位置停下，再按下“主轴停止”键，使主轴停止转动。用千分尺尺测量加工后外圆的直径，记住此值，例如该值为36.73mm。 （7）、在CNC控制面板上按下“主菜单”窗口，在主菜单中按下刀具补偿软键，进入刀具补偿数据窗口，由于现在进行的是X轴对刀，将光标移动到“试切直径”编辑区按下“Enter”键输入工件直径ΦD，然后先按下“Enter”键确认，完成外圆刀X轴方向的对刀。 （8）、按下“刀具选择 ”按键，选择到下一把刀。再按下“刀具转换”按钮进行到位转换，换到T0202号刀进行对刀试切进行加工。四把刀的情况下依次进行每把刀的对刀操作。 （五）、学生逐个进行对刀练习 把学生分成不同的小组进行实训操作，第一组留在机床上进行操作，第二组到第四组进行仿真对刀操作，在学生进行实训过程中，教师要加强对学生的指导，在指导的过程中及时处理学生出现的问题，及时进行处理，对于普遍性问题要在学生的实训中进行统一解答。 （六）、机床的清洁与保养 1、将机床的操作手柄扳到正常工作位置。 2、停止机床运转，切断电源。 3、清除铁屑，打扫工作场地，擦干净机床的导轨面，转动及滑动面。丝杠及工作台面等地方的加油保养。 实训注意事项 作 业 按老师讲解的操作规程进行对刀练习，出现故障时能根据故障诊断进行报警排除，特别需注意人身安全和设备安全。 复习数控车床的对刀步骤并且用G71指令编写一段数控加工程序 本节课是体验教学，学生通过老师的讲解指导下完成整个对刀操作过程，早操作过程中，同学们积极进行实践练习，对整个对刀操作的流程有了完整的认识，需要注意的问题是：同学们进行操作的过程中要加强小组的协课堂小结 作，对于整个过程中出现的问题进行讨论，发现问题，处理问题。对于做得好的同学进行表扬，希望同学们以后加强练习，争取不在操作过程中出现不必要的错误。