情景二－任务一-－-简单阶梯轴加工
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任务一 简单阶梯轴加工
【知识目标】
1.掌握数控机床的编程规则。
2.掌握数控加工程序开始与结束一般指令。
3．掌握用Ｇ０0和G０1指令加工阶梯轴的编程方法。 【能力目标】
1.掌握外圆加工刀具的选用、安装方法。 2.阶梯轴的加工方法。 3．数控机床的自动运行方法。 一、学习任务
如图2．1.1所示的阶梯轴零件，已知材料为45钢，毛坯尺寸为φ28×100。要求分析零件的加工工艺，编写零件的数控加工程序,并通过仿真调试优化程序,最后进行零件的加工检验。
ａ）零件图 ｂ)实体图
图2.1.１ 阶梯轴类零件
二、任务相关知识
(一)轴类零件的装夹要求
车削加工前，必须将零件放在机床夹具中定位和夹紧,使零件在整个切削过程中始终保持正确的位置。根据轴类零件的形状、大小、精度、数量的不同,可采用不同的装夹方法。
１、在三爪自定心卡盘上装夹
三爪自定心卡盘（如图２.1.２所示)的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，装夹—般不需找正，故装夹零件方便、省时，但夹紧力较小,常用于装夹外形规则的中、小型零件。三爪自定心卡盘有正爪、反爪两种形式，反爪用于装夹直径较大的零件。
2、在四爪单动卡盘上装夹
四爪单动卡盘（如图２.1.3所示）的卡爪是各自独立运动的，因此在装夹零件时必须找正后才可车削，但找正比较费时。其夹紧力较大,常用于装夹大型或形状不规则的零件。四爪单动卡盘的卡爪可装成正爪或反爪，反爪用于装夹较大的零件。
图２．1.2 三爪单动卡盘 图２.1.3 四爪单动卡盘
３、用双顶尖装夹
对于较长的或工序较多的零件，为保证多次装夹的精度,采用双顶尖装夹的方法,如图2.1.４所示。用双顶尖装夹零件方便,无需找正，重复定位精度高，但装夹前需保证零件总长并在两端钻出中心孔。
图2.1.4 双顶尖装夹零件 图2．1.5一夹—顶装夹零件
4、用一夹—顶装夹
用双顶尖装夹零件精度高，但刚性较差，故在车削一般轴类零件时采用一端用卡盘夹
住,另—端用顶尖顶住的装夹方法，如图2.1.5所示。为防止切削时产生轴向位移,可采用限位支承或台阶限位。其中台阶限位安全,刚性好,能承受较大切削力,故应用广泛。
５、工件装夹的原则
（1)用三爪自定心卡盘装夹工件时,若工件直径<=3０ｍｍ,其悬伸长度应不大于直径5倍，若工件直径＞30mm,其悬伸长度应不大于直径的3倍。
(2)当工件长度较长或很长，为增加工件的刚性，防止在车削过程中产生振动、崩刀等,需采用一夹一顶或使用跟刀架。
(３)当加工轴类零件时,各个表面的同轴度要求很高。可采用双顶尖装夹。
（4)加工一些特殊的零件,如薄壁套,要使用辅助夹具。车内孔时使用开口套筒,以减少工件的变形。车外圆时使用小锥度心轴,以内孔定位。
(5）被加工表面的回转轴线与基准面相互垂直的外形较复杂的工件(如壳体)可采用花盘。
（二) 加工顺序的确定
数控车削加工顺序一般按照下列两个原则来确定。 1、先粗后精原则
所谓先粗后精，就是按照粗车→半精车→精车的顺序,逐步提高加工精度。粗车可在较短时间内将工件表面上的大部分加工余量切掉。一方面提高加工效率，另一方面使精车的加工余量均匀。如粗车后所留余量的均匀性满足不了精车加工的要求，则应安排半精车。为保证加工精度,精车时，要按照图样尺寸一刀出零件轮廓。
2、先近后远原则
这里所指的远与近， 是按加工部位相对于对刀点的距离而言的。 离对刀点远的部位后加工,可以缩短刀具的移动距离,减少空行程时间。对于车削而言,先近后远还有利于保持零件的刚性，改善切削条件。
(三)走刀路线的确定
精加的走刀路线基本上是沿其零件轮廓顺序进行的。因此重点在于确定粗加工及空行程的走刀路线。
1、
最短空行程路线
图2.1.6(a）所示为采用矩形循环方式进行粗车的一般情况，其对刀点A设置在较远的位置，是考虑到加工过程中需方便换刀,同时,将起刀点与对刀点重合在一起。
按三刀粗车的走刀路线安排:第1刀为A→B→C→Ｄ→Ａ：
第2刀为A→E→Ｆ→G→A: 第3刀为Ａ→Ｈ→Ｉ→J→A。
情景二任务一简单阶梯轴加工
