项目2-3 简单锥弧零件加工0506
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项目2外圆柱圆锥类零件加工
量具与检测工具的选择
卡尺
用于测量长度、宽度和厚度等尺 寸，具有测量精度高、使用方便
的特点。
千分尺
用于测量微小尺寸，具有高精度 和稳定性，适用于测量外圆柱和
圆锥的直径和长度。
角度尺
用于测量角度，可选择机械式或 数显式，根据需要选择不同规格
的角度尺。
04
加工质量控制与检测
质量控制方法
工艺流程控制
制定详细的工艺流程，确保每一步加工都有明确 的操作规范和标准。
铣床
用于加工复杂形状的零件，可实现 多轴联动，提高加工精度和效率。
刀具的选择与使用
外圆车刀
圆锥车刀
用于加工外圆柱和圆锥类零件的外表 面，根据材料和加工要求选择合适的 刀具材料和刀尖角度。
用于加工圆锥类零件，根据圆锥角和 材料选择合适的刀具角度和材料。
内圆车刀
用于加工孔和内圆柱面，需根据孔径 和材料选择合适的刀具直径和刀杆长 度。
05
外圆柱圆锥类零件加工案例分析
案例一：某机械零件加工
零件概述
某机械设备的核心部件，具有外圆柱和圆锥结构，用于支撑和传 递动力。
加工工艺
采用车削和铣削工艺，先粗加工外圆柱和圆锥部分，再进行精加 工，确保尺寸精度和表面粗糙度要求。
关键技术点
控制切削参数，防止过切或欠切现象，保证零件的几何精度和表 面完整性。
切削参数的合理选择对加工效率和精 度至关重要，包括切削深度、进给速 度、切削速度等。
控制余量
粗加工时应合理控制余量，为后续加 工提供合适的基础。
冷却润滑
使用合适的冷却润滑剂，减少刀具磨 损和热变形，提高加工精度。
精加工工艺
选择合适的机床和刀具
控制切削参数
项目二 外圆柱圆锥类零件加工
N130 N140 N150 N160 N170 N180 N190 N200 N210 N220 N230 N240 N250 N260
X34 Z-40； X39； G00 X100； Z100； T0100； T0202 S300； G00 X45 Z10； G01 Z-44 F2； X0 F0.1； X100 F2； Z100； T0200； M05； M30；
取消刀补 调用2号刀，建立刀补
切断保证长度40mm
取消刀补 主轴停 程序结束
2.4 巩固练习 32棒料，材料为45#钢， 任务描述：毛坯尺寸为 试车削成如图2-6所示圆锥小轴
3×45°
φ40
3
72
2.5 意见反馈、归纳总结
图2-8
夹住棒料一头，留出长度大约100 mm（手动操作），调用程序 自右向左粗车端面、外 圆表面 自右向左精车端面、外 圆表面 切断,保证总长 检测、校核 G71 G70 G01 T0101 T0101 T0202 600 800 300 0.3 0.1 0.1 2 0.2
3.装夹方案 用三爪自定心卡盘夹紧定位。
⑤刀杆头部形式的选择 ⑥左右手刀柄的选择 有三种选择：R（右手）、L（左手）和N （左右手）。 ⑦断屑槽形的选择 断屑槽形的参数直接影响着切屑的卷曲和折 断，槽形根据加工类 型和加工对象的材料特性来确定：基本槽形按加工类型有精加工 （代码F）、普通加工（代码M）和粗加工（代码R）；加工材料 按国际标准有加工钢的P类、不锈钢、合金钢的M类和铸铁的K类。 这两种情况一组合就有了相应的槽形，选择时可查阅具体的产品 样本。比如FP就指用于钢的精加工槽形，MK是用于铸铁普通加 工的槽形等。
图2-2 常用车刀的种类、形状和用途 1-切断刀 2-90°左偏刀 3-90°右偏刀 4-弯头车刀 5-直头车刀 6-成型车刀 7-宽刃精车刀 8-外螺纹车刀 9-端面车刀 10-内螺纹车刀 11-内槽车刀 12-通孔车刀 13-盲孔车刀
任务2圆锥类零件的数控车削加工
可转位车削刀片型号表示方法
典型零件的数控车削加工
③刀具前角的选择
前角的影响 正前角大，切削刃锋利 前角每增加1°，切削功率减少1％ 正前角大，刀刃强度下降；负前角过大，切削力增加
大负前角用于 切削硬材料 需切削刃强度大，以适应断续切削、 切削含黑皮表面层的加工条件
大正前角用于 切削软质材料 易切削材料 被加工材料及机床刚性差时
20
典型零件的数控车削加工
①选择刀片材质 常见刀片材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金，
陶瓷、立方氮化硼和金钢石等，其中应用最多的是硬质合 金和涂层硬质合金刀片。选择刀片材质主要依据被加工工 件的材料、被加工表面的精度、表面质量要求、切削载荷 的大小以及切削过程有无冲击和振动等。
21
典型零件的数控车削加工
24
典型零件的数控车削加工
④刀具后角的选择
后角的影响 后角大，后刀面磨损小 后角大，刀尖强度下降 小后角用于 切削硬材料 需切削刃强度高时
大后角用于 切削软材料 切削易加工硬化的材料
25
典型零件的数控车削加工
⑤刀具主偏角的选择
主偏角的影响 进给量相同时，主偏角小，刀片与切屑接触的长度增加，切削厚度变薄，使
但切削背向力也增加，易产生振动
28
典型零件的数控车削加工
⑧刀尖圆弧半径的选择
刀尖圆弧半径的影响 刀尖圆弧半径大，表面粗糙度下降 刀尖圆弧半径大，刀刃强度增加 刀尖圆弧半径过大，切削力增加，易产生振动 刀尖圆弧半径大，刀具前、后面磨损减小 刀尖圆弧半径过大，切削处的力性能恶化 刀尖圆弧小用于 切深削的精加工 细长轴加工 机床刚性差时
② 刀片形状的选择
刀片形状主要依据加工轮廓、切削方法、刀具寿命和刀片的转位次数等 因素选择。一般外圆车削常用80°凸三角形、四方形和80 °菱形刀片；仿 形加工常用55 °、35 °菱形和圆形刀片；在机床刚性、功率允许的条件 下，大余量、粗加工应选择刀尖角较大的刀片，反之选择刀尖角较小的刀片。
锥销加工方法
锥销加工方法嘿，咱今儿个就来唠唠锥销加工方法。
你可别小瞧了这锥销，它在好多地方都起着大作用呢！要加工锥销啊，就像是雕琢一件艺术品。
首先得选好材料，这就好比是盖房子打地基，材料不好，后面可就麻烦咯。
然后就是加工的步骤啦，这可是个精细活儿。
就拿车削来说吧，那车刀就像是一位舞者，在材料上轻盈地舞动，一点点地把多余的部分削去，让锥销的形状慢慢显现出来。
这过程中可得掌握好力度和角度，不然一不小心就削多了或者削歪了，那可就前功尽弃啦！这就好像走钢丝，得小心翼翼，保持平衡。
还有磨削呢，这就像是给锥销做一次美容，把表面打磨得光滑细腻。
你想想，要是表面粗糙得跟砂纸似的，那能好用吗？磨削的时候也得注意，不能磨得太过了，不然锥销就变小啦，那不就不合适了嘛！这就跟给人化妆一样，得恰到好处，不能浓妆艳抹，也不能素面朝天。
钻孔也是很关键的一步哦。
这钻孔就像是给锥销开个通道，让它能更好地发挥作用。
钻孔的时候可得看准了位置，不能偏了，不然这锥销装上去也不牢固啊。
这就像射箭，得瞄得准准的，才能射中靶心。
在加工锥销的过程中，每一个细节都不能马虎。
一个小小的偏差，可能就会导致整个产品不合格。
这可不是闹着玩的呀！咱得认真对待，就像对待自己的宝贝一样。
你说，这锥销加工是不是很有意思？它就像是一个小小的世界，里面充满了各种奇妙的工艺和技巧。
咱要是能把锥销加工得完美无缺，那得多有成就感啊！所以啊，朋友们，可别小看了这锥销加工。
它虽然看似简单，实则暗藏玄机。
只有用心去钻研，去实践，才能真正掌握其中的奥秘。
你想想，要是没有锥销，那些机器设备还能正常运转吗？那可就难说了哟！咱可得好好对待锥销加工这事儿，让这些小小的锥销发挥出大大的作用。
让它们在各种设备中稳稳地扎根，为我们的生活和工作提供坚实的保障。
你说是不是这个理儿？。
《 数控车床加工工艺与编程操作(华中系统)》项目二任务三外圆锥零件加工
观察刀具所在位置。
若需要取消刀具左、右补偿，可编入 G40 指令，这时，车刀轨 迹按照编程轨迹运动。
3.刀具半径补偿的过程
刀具半径补偿的过程分为以下三步： 刀补的建立，刀具中心从编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一
个偏移量的过程； 刀补的进行，执行 G41 或 G42 指令的程序段后，刀具中心始终
5.使用刀尖圆弧半径补偿时的注意事项
G41、G42、G40 指令不能与圆弧切削指令写在同一个程序段内 ，可与G01、G00指令在同程序段出现，即它是通过直线运动来 建立或取消刀具补偿的。
在调用新刀具前或要更改刀具补偿方向时，中间必须取消刀具补 偿。目的是为了避免产生加工误差或干涉。
刀尖半径补偿取消在 G41 或 G42 程序段后面，加 G40 程序段， 便使刀尖半径补偿取消，其格式为： G41（或G42）
N30 G01 X51.0 F240； X 向进刀
N40 Z-30.0； 粗车外圆
N50 G00 X52.0 Z0； 快速退刀
N60 G01 X47.0 F240； X 向进刀
N70 X50.0 Z-30.0； 粗车锥体第一刀
N80 G00 Z0； Z 向退刀 N90 G01 X43.0 F240； X 向进刀
一般的不重磨刀片刀尖处均呈圆弧过渡，且有一定的半径值。 即使是专门刃磨的“尖刀”其实际状态还是有一定的圆弧倒角，不 可能绝对是尖角。因此，实际上真正的刀尖是不存在的，这里所说 的刀尖只是一“假想刀尖”。但是，编程计算点是根据理论刀尖
（假想刀尖）A 来计算的，相当于图（a）中尖头刀的刀尖点。
实际加工中，所有车刀均有大小不等或近似的刀尖圆弧，假
一、圆锥车削加工路线的确定
如图（a） 所示为平行法车正锥 的加工路线。平行法车正锥时，刀具 每次切削的背吃刀量相等，切削运动 的距离较短。采用这种加工路线时，
若需要取消刀具左、右补偿，可编入 G40 指令，这时，车刀轨 迹按照编程轨迹运动。
3.刀具半径补偿的过程
刀具半径补偿的过程分为以下三步： 刀补的建立，刀具中心从编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一
个偏移量的过程； 刀补的进行，执行 G41 或 G42 指令的程序段后，刀具中心始终
5.使用刀尖圆弧半径补偿时的注意事项
G41、G42、G40 指令不能与圆弧切削指令写在同一个程序段内 ，可与G01、G00指令在同程序段出现，即它是通过直线运动来 建立或取消刀具补偿的。
在调用新刀具前或要更改刀具补偿方向时，中间必须取消刀具补 偿。目的是为了避免产生加工误差或干涉。
刀尖半径补偿取消在 G41 或 G42 程序段后面，加 G40 程序段， 便使刀尖半径补偿取消，其格式为： G41（或G42）
N30 G01 X51.0 F240； X 向进刀
N40 Z-30.0； 粗车外圆
N50 G00 X52.0 Z0； 快速退刀
N60 G01 X47.0 F240； X 向进刀
N70 X50.0 Z-30.0； 粗车锥体第一刀
N80 G00 Z0； Z 向退刀 N90 G01 X43.0 F240； X 向进刀
一般的不重磨刀片刀尖处均呈圆弧过渡，且有一定的半径值。 即使是专门刃磨的“尖刀”其实际状态还是有一定的圆弧倒角，不 可能绝对是尖角。因此，实际上真正的刀尖是不存在的，这里所说 的刀尖只是一“假想刀尖”。但是，编程计算点是根据理论刀尖
（假想刀尖）A 来计算的，相当于图（a）中尖头刀的刀尖点。
实际加工中，所有车刀均有大小不等或近似的刀尖圆弧，假
一、圆锥车削加工路线的确定
如图（a） 所示为平行法车正锥 的加工路线。平行法车正锥时，刀具 每次切削的背吃刀量相等，切削运动 的距离较短。采用这种加工路线时，
2-3 简单锥弧零件加工(2)
任务三：简单锥弧零件数控加工
一、内外圆粗车循环指令G71 3．指令参数含义
ns—指定精加工路线的第一个 程序段段号； nf—指定精加工路线的最后一 个程序段段号；
任务三：简单锥弧零件数控加工
一、内外圆粗车循环指令G71 3．指令参数含义
Δu—X方向上的精加工余量， 直径值指定； Δw—Z方向上的精加工余量； F、S、T—粗加工过程中的切 削用量及使用刀具
任务三：简单锥弧零件数控加工
二、精车循环指令G70 1．指令格式 G70 P（ns） Q（nf） ns是指定精加工路线的第一个程序段的段号； nf是指定精加工路线的最后一个程序段的段号。
任务三：简单锥弧零件数控加工
二、精车循环指令G70 1．指令格式
⑵功能：用该精加工循环指令切除由G71、G72、G73指令粗加工后 留下的加工余量 ⑶运动轨迹及工艺说明 执行G70循环时，刀具沿工件的实际轨迹进行切削，循环结束后刀 具返回循环起点。 G70指令用在G71、G72、 G73指令的程序内容之后，不能单独使用。
该指令应用于圆柱棒料外圆表面粗车、加工余量大、需要多次 粗加工的情形。
任务三简单锥弧零件数控加工
一、内外圆粗车循环指令G71 2．运动轨迹
任务三：简单锥弧零件数控加工
一、内外圆粗车循环指令G71 3．指令参数含义
Δd—每次切削深度，半径值 给定，不带符号，切削方向决 定于AA’方向，该值是模态值； e—退刀量，半径值给定，不 带符号，该值为模态值
2.3 简单锥弧零件数控加工
任务三：简单锥弧零件数控加工
学习任务：如图所示工件，毛坯为Ø 40 mm×60 mm的45钢棒料，试编 写其加工程序。
任务三：简单锥弧零件数控加工
一、内外圆粗车循环指令G71 1．指令格式
3锥销轴加工
图3-5 螺纹切削方式
车削时,除径向进给外,同时车刀左、右微量进给(俗称借刀),先以几次增
量对螺纹牙型的一侧进行切削,然后再对另一侧进行切削,依次类推直到 切削完整个牙型为止。刀片磨损均匀,刀具寿命长。车削时,由于车刀是 单面切削的,所以不容易产生“扎刀”现象,精车时选用5m/min下的切削 速度,并加注切削液,可以获得很小的表面粗糙度值。但背吃刀量不能过 大,一般小于0.05mm,否则会使牙底过宽或凹凸不平。在实际工作中,可 用观察法控制左右进给量;当排出切屑很薄时,车出的螺纹表面粗糙度一 定是很细的。
3.螺纹切削进给次数和每次进给量的选择
(1)直进法[图3-5(a)]
车螺纹时,只有直径方向进给,在几次工作行程中车好螺纹。直进法车螺 纹可以得到比较正确的牙型,但车刀切削刃和刀尖全部参加切削,容易磨
损。螺纹齿面不易车光,并且容易产生“扎刀”现象。当加工大螺距螺 纹时,容易引起振动,影响加工质量。因此,只适用于螺距P<1mm的螺纹。
(2)侧向切削法[图3-5(b)]
(3)机械夹固可转位螺纹车刀(三角形螺纹)(图3-4)
刀片用机械夹固方式装夹在刀体上,当切削刃磨损后,只要将刀片转一个 角度,便可用新的切削刃继续切削。
图3-4 机械夹固可转位螺纹车刀
2.螺纹车刀几何形状的要求
(1)车刀的刀尖角应该等于牙型角。
(2)车刀径向前角应该为零。
(3)车刀左右刀刃必须是直线。
图3-2 高速钢螺纹车刀
削液;具有4°~6°正前角,磨有半径为4~6mm的排屑槽[图3-2(b)]。适用于 精车螺纹,车削时也应加切削液。 (2)硬质合金螺纹车刀
图3-3 硬质合金螺纹车刀
刀片材料为YG6,刀尖强度高,刃磨方便[图3-3(a)]。适用于车削材料为铸 铁的三角形螺纹;内螺纹车刀与外螺纹车刀基本相同[图3-3(b)]。刀杆的 粗细与长度应根据螺纹孔径决定。
《数控车床加工工艺与编程操作》项目三 锥面加工
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，让同学熟悉圆锥车削加工路线，明确刀尖圆弧半径补偿的目的，掌握刀尖圆弧半径的建立、执行和取消的过程，并学会运用G41/G42/G40指令编制圆锥零件的加工程序。
学习评价
测量同学所加工的零件尺寸，并检查同学完成学后测评试题情况，一并计入平时成绩。
课后作业
2．刀尖圆弧半径补偿。
3．圆锥零件加工程序的编制。
教学难点
1．刀尖圆弧半径补偿补偿的判别。
2．刀尖圆弧半径补偿的应用。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，详细讲授圆锥车削加工路线的确定、刀尖圆弧半径补偿。讲授刀尖圆弧半径补偿时，详细讲授刀尖圆弧半径左补偿和右补偿的判别，避免出现补偿错误，造成过切或欠切。在掌握刀尖圆弧半径补偿基础上，让同学编制锥体零件加工程序，并利用数控加工仿真软件验证编制程序的正确性。验证正确后，再上机实训，加工出合格的零件。
学时安排
1．圆锥面切削循环指令约20分钟。
2.带锥度的端面切削循环指令约15分钟。
3．恒线速切削约10分钟。
4．程序的编制约45分钟。
5.仿真练习5小时，上机实训5小时。
教学条件
多媒体课件、数控仿真加工软件、数控车床。
课外作业
查阅锥体加工质量分析知识。
检查方法
随堂提问，按效果计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
学时安排
1．圆锥车削加工路线的确定约15分钟。
2.刀尖圆弧半径补偿约30分钟。
3．程序的编制约45分钟。
4.仿真练习5小时，上机实训5小时。
教学条件
多媒体课件、数控仿真加工软件、数控车床。
课外作业
查阅FANUC 0I系统倒角简化编程知识。
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，让同学熟悉圆锥车削加工路线，明确刀尖圆弧半径补偿的目的，掌握刀尖圆弧半径的建立、执行和取消的过程，并学会运用G41/G42/G40指令编制圆锥零件的加工程序。
学习评价
测量同学所加工的零件尺寸，并检查同学完成学后测评试题情况，一并计入平时成绩。
课后作业
2．刀尖圆弧半径补偿。
3．圆锥零件加工程序的编制。
教学难点
1．刀尖圆弧半径补偿补偿的判别。
2．刀尖圆弧半径补偿的应用。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，详细讲授圆锥车削加工路线的确定、刀尖圆弧半径补偿。讲授刀尖圆弧半径补偿时，详细讲授刀尖圆弧半径左补偿和右补偿的判别，避免出现补偿错误，造成过切或欠切。在掌握刀尖圆弧半径补偿基础上，让同学编制锥体零件加工程序，并利用数控加工仿真软件验证编制程序的正确性。验证正确后，再上机实训，加工出合格的零件。
学时安排
1．圆锥面切削循环指令约20分钟。
2.带锥度的端面切削循环指令约15分钟。
3．恒线速切削约10分钟。
4．程序的编制约45分钟。
5.仿真练习5小时，上机实训5小时。
教学条件
多媒体课件、数控仿真加工软件、数控车床。
课外作业
查阅锥体加工质量分析知识。
检查方法
随堂提问，按效果计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
学时安排
1．圆锥车削加工路线的确定约15分钟。
2.刀尖圆弧半径补偿约30分钟。
3．程序的编制约45分钟。
4.仿真练习5小时，上机实训5小时。
教学条件
多媒体课件、数控仿真加工软件、数控车床。
课外作业
查阅FANUC 0I系统倒角简化编程知识。
车工教学之锥体零件加工
四、尾座偏移车圆锥体
1.加工原理：工件可采用两顶针装夹，把车床尾座体相对底座在横向向前 （里）或向后（外）偏移一定距离，使工件回转轴线与车床主轴轴线形成 等于圆锥体半角的夹角。刀架自动或手动纵向进给，即可车出所需锥面。 2. 尾座偏移量S的计算：
S为尾座偏移量；D 为圆锥大端直径；d为圆 锥小端直径；L为圆锥体 长度；L0为工件总长。 例：在两顶针间车削大端直径为100mm，小端直径 为80mm，锥形长度为600mm，工件总长Z=800mm的 锥体。求尾座的偏移量是多少?
3.尾座偏移操作 （1）用尾座的刻度盘控制偏移量。尾座主要由尾座体和底座两部分组成。 底座靠压板和固定螺钉紧固在床身上，尾座体可在底座上横向调节。偏移时， 先松开尾座紧固螺钉，用内六角扳手转动两侧的螺钉，按尾座刻度把尾座上 层移动一个距离S。偏移方向由零件的锥角方向确定，当工件锥体的小端在 尾座处，尾座就要向里移动。反之，则尾座向外移动。然后拧紧尾座的紧固 螺母。 操作简便，圆锥角精度要求不高时采用。 （2）用百分表控制偏移量。在小刀架上夹持一只百分表，百分表测头在 通过工件轴线的水平面内与工件头部 外圆垂直接触后，偏移尾座，使百分 表指针转到尾座偏移量S的位置后， 将尾座固定。 圆锥角精度要求较高时，可用百 分表的读数差，控制尾座的偏移量。
练习
1. 号码为80的米制（即公制）圆锥的大端直径为（ ）mm。
A．160 B．120 C．80 D．40
2.CA6140车床的主轴孔前端锥度采用（ ）号（ ）圆锥。
A．6，莫氏 B．6，米制 C．5，莫氏 D．5，米制
3.车削通孔时，一般使刀尖（ ）于工件旋转中心；在车削盲孔时，内孔
车刀的刀尖应（ ）于工件旋转中心；车削圆锥表面时，车刀刀尖应
车工技能 内外圆锥组合件的加工 课例
《车工工艺与技能操作》项目课程课例内、外圆锥组合件的加工楚州学院职教中心一、教学项目名称内、外圆锥组合件的加工（8课时）。
二、课例研发说明1、课程目标分析中职机电技术应用专业的培养目标是培养现代制造领域的普通机械加工设备操作和普通设备加工工艺编制的中等应用型技能人才。
本专业毕业生主要从事普通车床、数控车床加工及设备维护工作（以普通车床、数控车床为主），也可从事加工技术档案管理、加工质量检测与管理、机械设备的销售与技术服务等工作。
《车工工艺与技能操作》是中职机电技术应用专业的核心教学与训练课程，本课程的主要任务是使学生较全面地了解普通车床车削加工的工艺规程与分析、刀具选用、加工操作、工件误差与质量分析、加工操作规程，全面地了解车削加工的理论知识与核心操作技能。
2、本项目功能定位《车工工艺与技能操作》是一门实践性很强的集理论实践一体化的主干课程。
本课程的学习需要单项技能的训练，更需要通过一系列具有实际应用价值的产品生产（或由产品提炼而成）、完整的典型工作任务的完成，加强课程学习与产品生产（或工作任务）之间的联系与衔接，实施理实一体化的教学方式，提高学生职业能力培养的效率。
基于上述认识，我们将生产任务转化为学习任务，以典型产品的加工为主要载体，设计出若干教学项目贯穿整个《车工工艺与技能操作》课程，“内、外圆锥组合件的加工”项目源自企业的实际产品。
此项目在进一步强化车外圆、车端面、切槽、切断、钻中心孔、钻孔、镗孔等车削基本知识与技能的基础上，重点训练内外圆锥的加工步骤及圆锥组合件的配合精度，使学生进一步普通车床加工时的尺寸控制方法和技能，并掌握内、外圆锥组合件的配合精度方法，为后面复杂形状工件的加工奠定基础。
3、学生知识能力基础分析通过之前项目的学习，学生已经掌握工量具选择和使用、刀具的刃磨与安装、加工工艺分析、6140型普通车床的操作等方面的知识和技能，但对于如何加工内、外圆锥及控制内外圆锥组合件的配合精度等内容还未学习和掌握。
圆弧类零件的加工说课课件
学Байду номын сангаас致用，检查深化
总结交流，巩固拓展
零件由 台阶外圆 两段圆弧 组成
教材分析
教法选择
学法指导
教学过程
板书设计
教学反思
工艺分析（10分钟）
班前教育，敲响警钟
怎样备料？ 第二步：任务实施 设计加工工艺？ 第三步：任务评价 需要准备哪些工量刃具？ 加工注意事项有哪些？
第一步：任务分析
引入任务，点燃激情
出问题，为下次课教学埋下伏笔；
教材分析
教法选择
学法指导
教学过程
板书设计
教学反思
学生的话语
“我很喜欢老师安排的仿真模拟，加工的零件也不 难，以前在学习上信心不足，但老师对我一点点的进步 都会表扬，现在我有信心加工好圆弧类零件图了。” 吕老师抓住学生有“强烈的表现欲”的特点，让他们 成为课堂的主体。以完成任务为目标，为学生构建了一 个展示自我的舞台，课堂气氛活跃，学生的任务完成的 也很好。
第二步：任务实施
教材分析
教法选择
学法指导
教学过程
板书设计
教学反思
根据下表打分，及时点评
班前教育，敲响警钟
正确率 每组每 组别· 正确一位同 第一步：任务分析 学加5分 时间系数 (按名次分别乘以 1.5\1.4\1.3\1. 2\1.1\1.0) 总分
引入任务，点燃激情
第二步：任务实施 西门子 任务驱动，合作探究 A 学以致用，检查深化 B 第三步：任务评价 法拉克
教学难点
突破
动画演示、启发引导、归纳总结 等方法加以突破。
1.圆弧指令应用时的正确选择
确立依据：根据中职学生现有的知识储备和知识迁移水平
教材分析
课题2锥孔类零件的编程与加工
课题２锥孔类ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件的编程与加工
课题２锥孔类零件的编程与加工
（5）选择机床，确定数控系统
①数控机床型号：标准（平床身前置刀架） ②数控系统：FANUC-oi系统 3、数控加工程序 根据工件的结构特点，内孔加工部位较多，外圆加工简单，为使程序简单 明了，易于调试，将外圆加工和内孔加工分成两部分编程。 （1）外圆加工程序
固定循环指令（G90）同样可加工内外圆锥表面，其循环路 径如图4-2-2所示。
图4-2-2 单一固定循环指令走刀路线
课题２锥孔类零件的编程与加工
指令格式： 圆锥面车削循环：G90 X（U）__ Z（W）__ I__ F__；
其中：
X、Z——切削终点（C点）的坐标值； U、W——切削终点（C点）相对循环始点（A点）的增量值；
课题２锥孔类零件的编程与加工
（3）掉头，第二次装夹，车端面、外圆及φ55台阶孔。
O0004; N0010 G50 X150. Z200. ; N0020 M03 S800 T0101; N0030 G00 X968. Z0. ; N0040 G01 G98 X45. F40; N0050 G00 X96. Z2. ; N0060 G90 X91. Z-41. F40; N0070 X87.; N0080 X85.5; N0090 X85. ; N0100 G00 X150. Z200.;
课题２锥孔类零件的编程与加工
（2）内孔加工程序
O0003; N0010 G55 ; N0020 M03 S650 T0202; N0030 G00 X38. Z3. ;a N0040 G90 G98 X43. Z120. F60; N0050 X45.5 ; N0060 X46.5; N0070 S800; N0080 G90 X47. Z-120. F30; N0090 G00 X46. Z3. ; N0100 G90 X49.5 Z-80. F40; N0110 X50. ; N0120 G00 X35. Z0.; N0130 G90 X39. Z-80. I7.5 F40; N0140 X43.; N0150 X47.; N0160 N0170 N0180 N0190 N0200 N0210 N0220 N0230 N0240 N0250 N0260 N0270 N0280 N0290 N0300 X49.5 F30 ; X50. ; G00 Z2.; X67.5 ; G01 Z-0.9 F40 ; G03 X66.5 Z-1.4 R0.5 ; G01 X63.; X68.; G01 Z-1. F30; G03 X67. Z-1.5 R0.5; G01 X63.; G00 Z200. ; T0101.; M05; M30;
数控车床加工工艺与编程锥面与圆弧加工知识
三、刀尖圆弧半径补偿（6－2）
刀尖圆弧半径补偿偏置方向的判别：
后置刀架，+Y 轴向外
前置刀架，+Y 轴向内
三、刀尖圆弧半径补偿（6－3）
2．刀尖号位置的确定
根据刀尖及刀尖位置的不同，数控车床刀具的刀尖号位置共有9种。
三、刀尖圆弧半径补偿（6－4）
3．刀尖圆弧半径补偿的编程实例
刀补加载
刀补卸载
补偿引入 G42
刀补取消
三、刀尖圆弧半径补偿（6－5）
例：使用刀尖圆弧半径左右补偿指令，编
制右图所示零件的加工程序。
编程指令如下：
N30 G00 XA0 ZA0；
N40 G01 G42 XA1 ZA1 F50；
N50
XA2 ZA2；
N60
XA4 ZA4；
N70 G00 G40 XA5 ZA5；
其中：A0~A5是刀具在工件移动轨迹中的
2
产生加工表面形 状误差的原因 ？
3
如何使用刀尖圆弧 半径补偿指令？
一、刀尖圆弧半径补偿的目的（3－1）
理想状态下
实际状态下
一、刀尖圆弧半径补偿的目的（3－2）
车削圆锥面时欠切削产生误差 车削圆弧时产生的误差
一、刀尖圆弧半径补偿的目的（3－3）
结论：
在加工圆锥面和圆弧面时可能会发生过切削或欠切削的现象，产 生加工表面的形状误差。
刀具磨耗补偿参数界面
二、刀具号补偿（4－4）
注意事项： 1．刀具补偿程序段内有G00或G01功能才有效。偏
移量补偿在一个程序的执行过程中完成，这个过程是不能 省略的。例如“G00 X20.0 Z10.0 T0202；”表示调用2 号刀具，且有刀具补偿，补偿量在02号寄存器内。
锥度加工
项目四 锥度加工项目描述锥度是指圆锥的底面直径与锥体高度之比，如果是圆台，则为上、下两底圆的直径差与锥台高度之比值。
数控线切割机在加工锥度零件时，如按照逆时针方向切割时取正角度，工件则上小下大(正锥);取负角度则工件上大下小 (倒锥)；顺时针则相反。
本项目将对正锥度的零件进行加工。
正锥度的工件项目目标1、懂得锥度的定义、加工特点2、懂得锥度加工数据的设定3、锥度加工的编程4、能够测量基准面高、丝架距并进行校正任务一一、 任务描述：在理解锥度的定义后，结合加工的工艺和注意事项，能熟练地进行操作 二、 任务分析在教师的指导下懂得锥度加工的步骤，根据零件的需要进行基准面高、丝架距、导轮直径、工件厚度的测量，并将实测的数据自行验证。
三、任务准备 （一） 相关知识准备（二） 1 锥度加工的实现机理要在线切割加工中实现锥度切割，就应想办法让电极丝能相对于工件面产生倾斜，而不再是传统的垂直穿越。
当然，丝与工件面间的倾斜不能是保持某一固定的倾斜方向状态，因为这样的话，最多只能是在某一方向面上割出锥度，而当改变加工方向面后则可能得不到锥度，或所得到得锥度不是所期望的。
真正的锥度切割应是能自动地根据所加工的方向面随时改变其倾斜方向，以保证所加工出的锥度工件在锥度范围内的每一个横截面的形状都应是按一定比例缩放得到的。
就如图中圆锥台零件和棱锥台零件所示的一样，在不同的方位上丝产生相对应的倾斜，但丝和垂直面的倾斜角度基本上是保持恒定的。
零件锥度切割的概念实现锥度的切割加工可通过控制上下丝架导向器按一定程序轨迹移动来实现。
根据机床的结构布局安排，可有如图所示的三种实现方式。
方式1：上丝架可动，下丝架不动，如图(a)所示。
方式2：下丝架可动，上丝架不动，如图(b)所示。
方式3：上、下丝架都可动，如图(c)所示。
图 锥度切割的三种实现方式上丝架移动范围丝倾斜下导向点下丝架移动范围丝倾斜上导向点上丝架移动范围丝倾斜下丝架移动范围(a )(b )(c )其中，方式3的结构很复杂，很少采用，只有在需要特别大的加工锥度的情况下，才按方式3设计制造。
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4．编程举例
●当编程起点不在圆锥面小端外
圆轮廓上时，注意锥度起点和终 点半径差的计算，如本例锥度差R 为-5.5而不是-5.0。 ●在对锥度进行粗、精加工时， 虽然每次加工时R值都一样，但每 条语句中R值都不能省略，否则系 统会按照圆柱面轮廓处理。
任务三：简单锥弧零件数控加工 三、平端面切削循环指令
任务三：简单锥弧零件数控加工 五、综合编程示例
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任务三：简单锥弧零件数控加工 五、综合编程示例
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（6）零件加工工艺路线设计：用循环指令粗车外圆 表面及端面，换刀后精加工各表面。 （7）切削用量选择：粗加工时主轴转速为500r/min， 进给量为0.3㎜/r, 精加工时主轴转速为800r/min，进 给量为0.1㎜/r。
任务三：简单锥弧零件数控加工 五、综合编程示例
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任务三：简单锥弧零件数控加工 五、综合编程示例
1、 零件结构工艺性分析 该零件结构要素包括外圆锥面、 外圆柱面、凹凸圆弧面等。外圆 柱面处尺寸精度要求为φ48土 0.03，总长度要求为52土0.1， 无热处理和硬度要求。
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1．指令格式
G94 X(U) Z(W) F ； ●X、Z为绝对值编程时端面切 削终点C在工件坐标系下的坐 标； ●U、W为增量编程时端面切削 终点C相对于循环起点A的有向 距离（有正负号）； ●F为切削进给速度。
任务三：简单锥弧零件数控加工 三、平端面切削循环指令
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2．指令循环路线分析
刀具从循环起点A开始沿 ABCDA的方向运动。 ●从A到B为快速移动以接近 工件； ●从B到C、C到D为切削进给， 进行端面和圆柱面的加工； ●从 D 点快速返回到循环起 点。
任务三：简单锥弧零件数控加工 三、平端面切削循环指令
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任务三：简单锥弧零件数控加工 五、综合编程示例
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（4）工件装夹方式确定：由 于是回转体零件加工，形状 相对于中心线对称，工件可 采用三爪卡盘装夹
任务三：简单锥弧零件数控加工 五、综合编程示例
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（5）刀具选择：根据轮廓形 状及零件加工精度要求，选 择 90°外圆车刀作为粗加工 刀具，选择 93°外圆车刀作 为精加工刀具。
数控编程与加工
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项目二 典型轴类零件的数控车削加工
任务三 简单锥弧零件数控加工
复习
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G04指令的指令格式？
G04 X(P)_；
复习
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G04指令的应用？
复习
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3．编程举例
编写如图所示零件的加工程序， 毛坯棒料为φ45×80。
任务三：简单锥弧零件数控加工 一、内/外径切削循环
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3．编程举例
O2011; T0101; M03 S800; G00 X46.0 Z2.0; G90 X43.0 Z-64.0 F0.3; X40.0; X37.0; X36.0 S1200 F0.1; G00 X100.0 Z100.0; M30;
任务三：简单锥弧零件数控加工 五、综合编程示例
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任务三：简单锥弧零件数控加工 五、综合编程示例
山东职业学院 FANUC数控系统应用中心 O2016 T0101; （粗加工及半精加工） M03 S500; G00 X52.0 Z2.0; G90 X48.5 Z-52.0 F0.3; X44.0 Z-30.0; X40.0; X35.5; X30.5 Z-20.0; X26.5 Z-10.0; X21.5; G00 X22.0; G90 X20.5 Z-10.0 R-3.0; G00 X32.0; Z-10.0; G90 X30.5 Z-20.0 R-5.0; G00 X37.0; Z-20.0; G90 X35.5 Z-30.0 R-2.5; G00 X100.0 Z50.0; M05;
任务三：简单锥弧零件数控加工
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任务三：简单锥弧零件数控加工 二、圆锥切削循环G90
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2．指令循环路线分析
●循环起点为A，刀具从A到 B为快速移动以接近工件； ●从B到C、C到D为切削进给， 进行圆锥面和端面的加工； ●从D点快速返回到循环起 点。
任务三：简单锥弧零件数控加工 二、圆锥切削循环G90
G28指令的应用？
任务三：简单锥弧零件数控加工
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任务描述
如图所示工件，毛坯为Ø40 mm×60 mm的45钢棒料，试编写其加工程序。源自任务三：简单锥弧零件数控加工
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教学目标
掌握G90指令的应用
掌握G94指令的应用
掌握数控车床的单一固定循环指令的应用
4．编程举例
O2012; T0101; M03 S800; G00 X40.0 Z3.0; G90 X30.0 Z-30.0 R5.5 F0.3; X27.0 R-5.5; X24.0 R-5.5 S1200 F0.1; G00 X50.0 Z50.0; M30;
任务三：简单锥弧零件数控加工 二、圆锥切削循环G90
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1．指令格式
G90 X(U) Z(W) R F ； ●X、Z为绝对值编程时切削终点C 在工件坐标系下的坐标； ●U、W为增量编程时切削终点C相 对于循环起点A的有向距离（有正 负号）； ●R为切削起点B与切削终点C的半 径差，其符号为差的符号（无论是 绝对值编程还是增量值编程）； ●F为切削进给速度。
任务三：简单锥弧零件数控加工 五、综合编程示例
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T0202; （精加工） M03 S800; G00 X0.0 Z2.0; G01 Z0.0 F0.1; X15.0; X20.0 Z-10.0; G02 X30.0 Z-20.0 R15.0; G01 X35.0 Z-30.0; G03 X48.0 Z-46.82 R25.0; G01 Z-52.0; G00 X100.0 Z50.0; M05; M30;
任务三：简单锥弧零件数控加工 四、锥形端面切削循环指令
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2．指令循环路线分析
刀具从循环起点A开始 沿ABCDA的方向运动， 每个循环加工结束后刀 具都返回到循环起点。
任务三：简单锥弧零件数控加工 四、锥形端面切削循环指令
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任务三：简单锥弧零件数控加工 四、锥形端面切削循环指令
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1．指令格式
G94 X(U) Z(W) R F ； ●X、Z为绝对值编程时切削 终点C在工件坐标系下的坐标； ●U、W为增量编程时切削终 点C相对于循环起点A的有向 距离（有正负号）； ●R为切削起点B到切削终点C 的Z坐标分量，即B点的Z坐标 减C点的Z坐标； ●F为切削进给速度。
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3．指令中参数符号的确定
任务三：简单锥弧零件数控加工 二、圆锥切削循环G90
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4．编程举例
编写如图所示零件的加工程序，毛坯棒料直径 为φ33。
任务三：简单锥弧零件数控加工 二、圆锥切削循环G90
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任务三：简单锥弧零件数控加工 五、综合编程示例
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（2）机床选择：可选择通用 卧式数控车床，如选用济南 第一机床厂生产卧式数控车 床，配置FANUC 0i Mate数控 系统。 （3）毛坯选择：选择LY12硬 铝合金材料，并选用 φ50×80圆柱棒料。
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刀具从A点出发： 第一段沿 X 轴快速移动到 B 点； 第二段以F指令的进给速度 切削到达C点；
第三段切削进给退到D点；
第四段快速退回到出发点A 点，完成一个切削循环。
任务三：简单锥弧零件数控加工 一、圆柱切削循环G90
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3．编程举例
编写如图所示零件的加工程序， 毛坯棒料直径为φ60。
任务三：简单锥弧零件数控加工 三、平端面切削循环指令
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O2014; T0101; M03 S500; G00 X62.0 Z2.0; G94 X10.0 Z-3.0 F50.0; Z-5.0; X30.0 Z-8.0; Z-10.0; G00 X100.0 Z100.0; M30;
3．编程举例
编写如图所示零件的加工程序，毛坯 棒料直径为φ60。
任务三：简单锥弧零件数控加工 四、锥形端面切削循环指令
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3．编程举例
O2015; T0101; M03 S600; G00 X62.0 Z2.0; G94 X10.0 Z-2.0 R-10.4 F0.3; Z-4.0 R-10.4; Z-6.0 R-10.4; Z-8.0 R-10.4; Z-10.0 R-10.4 F0.1 S1000 G00 X100.0 Z100.0; M30;