数控车 火箭模型工艺品组合件加工

比例
1:1
名称
火箭模型(件 4)
第 5页
共 7页
数量
设计 校对
审核 批准
厂名
图 SKC004
号 材
ZL102 料
标记
-9-
技术要求： 1. 工件表面不能有磕碰、划痕、毛刺等 2. 未注公差为 IT9-IT11
图
比例
1:1
SKC005
第6页
号
名称
火箭模型(件 5)
共7页
材
数量
ZL102
料
设计 校对
审核 批准
此必须采取补强措施。即加工内孔及内端面时，应从外侧补强；加工外圆及外端面时，应
从内侧补强，往往从内向外胀，既可以提高薄壁的强度又可以提高工艺系统的刚性。此类
零件往往采用端面及内、外圆柱面作为定位基准。定位方式常采取不完全定位方式。所以
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有时会设计专用的数控车削夹具。 薄壁套筒类零件是机械中常见的一种零件，它的应用范围很广，广泛应用在各工业部
比例
1:1
图
SKC001
名称
火箭模型（件 1）
第2页
号
共7页 数量
1
材
ZL102
料
设计 校对
审核 批准
厂名
标记
-6-
技术要求： 1. 工件表面不能有磕碰、划痕、毛刺等 2. 未注公差为 IT9-IT11
图
比例
1:1
SKC002
第3页
号
名称 火箭模型（件 2）
共7页
材
数量
不锈钢
料
设计 校对
审核 批准
-3-
项目实施
任务一 火箭模型工艺品组合件装配图技术要求分析
一、技术要求分析 1．件 1 与件 3、件 4 与件 5 组装后外圆接合处的间隙应最小，而且接合面应平整。 要保证该项精度，各零件加工后其相应端面必须与外圆中心线有一定垂直度要求，各零件 加工时垂直度要求为 0.05，因此，加工中只要保证零件的加工要求，该项精度就能保证。 2．组装后各件间的同轴度小于 0.05。要保证该项精度，同样注意各零件加工时的精 度，工件有掉头要保证同轴度小于 0.05 或更小，这样该项精度就能保证。 3．件 4 与件 5、件 5 与件 6 处的螺纹配合要牢固，保证该项要求，加工这三件螺纹 时注意螺纹精度。 项目图纸如下：
3.此项目中用的是椭圆的变量公式：
X=2*b*SIN（θ）
Z=a*COS(θ)-a
(θ为起始角度)
（二）火箭模型（件 1）中的薄壁件相关知识
1.薄壁件的特点
对于薄壁套筒类零件，普遍存在的问题是壁薄，假如用卡盘直接装夹，零件就会发生
变形；另外加工过程中薄壁零件还会在切削力的作用下，产生变形，而造成零件报废。因
精度较高的是端面上的 2mm 宽的 ø44 精度，公差是 0.016，其它尺寸精度为未注公差，按
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围内、车薄壁零件的内外圆时，取大的主偏角。副偏角取 8°-15°，精车时取较大的副偏
角，粗车时取较小的副偏角。
二、火箭模型（件 1）工艺分析
（一）火箭模型（件 1）的的结构特点及技术要求分析
火箭模型(件 1)是带有内螺纹孔及椭球面的薄壁类零件，结构比较简单，但精度要求
高，加工比较困难，适合在数控车床上加工。难点是内椭球面的加工和薄壁的加工。外圆
厂名
标记
- 10 -源自文库
技术要求： 1. 工件表面不能有磕碰、划痕、毛刺等 2. 未注公差为 IT9-IT11
图
比例
1:1
SKC006
第7页
号
名称
火箭模型(件 6)
共7页
材
数量
ZL102
料
设计 校对
审核 批准
厂名
标记
- 11 -
任务二 火箭模型工艺品组合件（件 1）工艺分析
一、火箭模型（件 1）相关知识准备
厂名
标记
-7-
技术要求： 1. 工件表面不能有磕碰、划痕、毛刺等 2. 未注公差为 IT9-IT11
图
比例
1:1
SKC003
名称 火箭模型（件 3）
第4页
号
共7页
材
数量
ZL102
料
设计 校对
审核 批准
厂名
标记
-8-
技术要求： 1. 工件表面不能有磕碰、划痕、毛刺等 2. 未注公差为 IT9-IT11
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指令调出用户宏程序，和调用子程序完全一样。 调用格式如下。
（1）变量 普通加工程序直接用数值指定 G 代码和移动距离，例如：G100 和 X100.0。使用用户
宏程序时，数值可以直接指定或用变量指定。当用变量时，变量值可用程序或用 MDI 面板
上的操作改变。
例如：
#1=#2+100； G01 X#1 F0.3
项目描述
一、项目任务 1. 根据给定样图编制火箭模型工艺品的加工工艺规程 2. 根据工艺方案加工火箭模型工艺品设计并制作所需专用刀具 3. 设计并制作加工火箭模型工艺品所需专用夹具 4. 薄壁件加工的特点，掌握减少薄壁件变形的方法 4. 加工火箭模型工艺品组件 5.火箭模型工艺品零件质量检验及质量分析 二、重点难点 1. 薄壁件技术要求及工艺分析 2. 薄壁件加工精度和配合精度的保证方法 3．宏程序的编制 4. 夹具的制作 三、相关知识要点 1．零件加工精度、装配精度的获得方法及工艺尺寸链的计算 2．软爪的镗削方法
包含控制语句（例如，GOTO，DO，END）的程序段；
包含宏程序调用指令（例如，用 G65，G66，G67 或其它 G 代码，M 代码调用宏程序）
的程序段。
除了宏程序语句以外的任何程序段都为 NC 语句。
（5）转移和循环
在程序中，使用 GOTO 语句和 IF 语句可以改变控制的流向。有三种转移和循环操作可
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技术要求： 1. 件 1 与件 3、件 4 与件 5 接合面应平整、无间隙 2. 组装后各件间的同轴度应小于 0.05
图
比例
1:1
SKC007
名称
火箭模型装配图
第1页
号
共7页
材
数量
1
铝合金
料
设计 校对
审核 批准
厂名
标记
-5-
技术要求： 1. 工件表面不能有磕碰、划痕、毛刺等，曲面光滑 2. 未注公差为 IT9-IT11
供使用：
条件转移
IF <条件表达式> GOTO n
无条件转移
转移到标有顺序号 n（1～99999）的程序段。
例：GOTO 1；GOTO#10
说明：
条件表达式 条件表达式必须包括算符，算符插在两个变量中间或变量和常数中间，
并且用（[ ]）封闭。表达式可以代替变量。
运算符 运算符由两个字母组成，用于两个值的比较，以决定它们的的关系
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项目准备
一、资源要求 1．普及型数控车床（或经济型数控车床）若干台（根据学生人数按平均两人一台配置） 所用机床为 CK6140 普及型数控车床 FANUC Oi MATE-TB，或其它经济型数控车床，根 据学生 20 人，每两人配一台，机床为 20 台。 2．各种常用数控车刀若干把 根据对薄壁零件特点、刀具的要求进行了分析选择刀具如下：见表 1-1 各种常用数控车刀若干把 3．通用量具及工具若干 二、原材料准备
2．车削薄壁套筒零件对刀具的要求： （1）选用合理的切削用量 薄壁零件车削时变形是多方面的。装夹工件时的夹紧力，切削工件时的切削力，工件 阻碍刀具切削时产生的弹性变形和塑性变形，使切削区温度升高而产生热变形。 切削力的大小与切削用量密切相关。从《金属切削原理》中可以知道:背吃刀量 ap， 进给量 f，切削速度 V 是切削用量的三个要素。 1)背吃刀量和进给量同时增大，切削力也增大，变形也大，对车削薄壁零件极为不利。 2)减少背吃刀量，增大进给量，切削力虽然有所下降，但工件表面残余面积增大，表 面粗糙度值大，使强度不好的薄壁零件的内应力增加，同样也会导致零件的变形。所以， 粗加工时，背吃刀量和进给量可以取大些;精加工时，背吃刀量一般在 0.2-0.5 mm,进给 量一般在 0.1-0.2 mm/r,甚至更小，切削速度 6-120 m/min,精车时用尽量高的切削速度， 但不易过高。合理选用三要素就能减少切削力，从而减少变形。 （2）合理选择刀具的几何角度 在薄壁零件的车削中，合理的刀具几何角度对车削时切削力的大小，车削中产生的热 变形、工件表面的微观质量都是至关重要的。刀具前角大小，决定着切削变形与刀具前角 的锋利程度。前角大，切削变形和摩擦力减小，切削力减小，但前角太大，会使刀具的楔 角减小，刀具强度减弱，刀具散热情况差，磨损加快。所以，一般车削钢件材料的薄壁零 件时，刀具的后角大，摩擦力小，切削力也相应减小，但后角过大也会使刀具强度减弱。 在车削薄壁零件时，精车时取较大的后角，粗车时取较小的后角。主偏角在 30°-90°范
#i=#j #k 为运算符，用 Hm 表示。
2.B 类宏程序的相关知识 虽然子程序对编制相同加工操作的程序非常有用，但用户宏程序由于允许使用变量、 算术和逻辑运算及条件转移，使得编制相同加工操作的程序更简便。可将相同加工操作编 为通用程序，如型腔加工宏程序和固定加工循环宏程序。使用时，加工程序可用一条简单
LY12、45 钢
三、相关资料 《机械加工手册》、《金属切削手册》和《数控编程手册》。
项目计划
一、项目任务分析
1．本项目的特点
2．本项目中的关键工作
3．预计完成本项目所需时间
二、分工与进度计划
1．分组 每组学员为 3—4 人，应注意强弱组合
2．编写项目计划（包括任务分配及完成时间）如下表 5-1
表 1-1
项目计划安排表
任务
内容
零件
时间 安排
零件 1
8H
任务 1 工艺分析与工艺编制
零件 2
8H
零件 3
8H
人员 安排
备注
1 人 任务可以同时
1 人 进行，人员可以
1 人 交叉执行。
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零件 1
8 H 1人
任务 2 加工零件
零件 2
8 H 1人
零件 3
8 H 1人
任务 3 零件检验及质量分析 零件 1-3 及组合件 24 1 人
(一)宏程序的应用 用户宏指令功能是把编好的宏程序事先作为子程序登陆在存储器中，用 NC 指令程序， 随时都可以用简单的操作调用。使用宏程序指令登陆的子程序称为用户宏程序，又称宏程 序。因此，就可以按照某些工件加工要求用宏指令列出各坐标的计算过程，在加工时根据 零件尺寸再输入相应数据，宏指令根据这些数据进行计算，并与已知条件进行比较，再与 NC 指令配合，使机床运行加工。宏指令调出与子程序的调出方法相同。变量的设定可以用 程序输入，也可以采用 MDI 方式。 1.A 类宏程序的相关知识 （1）变量的类型及表示 变量分为通用变量和系统变量两种。编程时经常用的为通用变量。在 FANUC－0MA 系统 中变量为#100～#131 和#500～#515。两者区别为#100～#131 在电源切断后被清除，电源接 通时全部为“0”，而#500～#515 在电源被切断后不被清除，它的值一直保持。 变量用来置换地址后面的数值。用# i(i=1，2，3…)表示。 （2）宏指令的形式 一般形式为：G65 Hm P#i Q#j R#k 其中： m——取 01～99 表示宏指令功能； #i——运算结果的变量名； #j——待运算的变量名 1，也可以是常数； #k——待运算的变量名 2，也可以是常数
门。如支承旋转轴的各种形式的滑动轴承、夹具上引导刀具的导向套、内燃机气缸套、液 压系统中的液压缸以及一般用途的套筒，由于其功用不同，套筒类零件的结构和尺寸有着 很大的差别，但其结构上仍有共同点，即：零件的主要表面为同轴度要求较高的内外圆表 面；零件壁的厚度较薄且易变形；零件长度一般大于直径等。同时它具有重量轻，节约材 料，结构紧凑等特点。但薄壁零件的加工车削中比较棘手的问题，原因是薄壁零件刚性差， 强度弱，在加工中极容易变形，使零件的形位误差增大，不易保证零件的加工质量。为此 对薄壁零件的装夹，刀具的选用，切削用量的选择要合理，保证薄壁零件加工质量。
项目五 火箭模型工艺品组合件加工 项目导入
本项目是火箭模型工艺品制作加工，火箭模型头部是由椭圆线所形成的内外回转曲面 的薄壁件；火箭模型中部为薄壁套；火箭模型尾部为薄壁喇叭口。薄壁在此项目中占重要 位置。
薄壁套筒类零件是机械中常见的一种零件，它的应用范围很广，广泛应用在各工业部 门。如支承旋转轴的各种形式的滑动轴承、夹具上引导刀具的导向套、内燃机气缸套、液 压系统中的液压缸以及一般用途的套筒，由于其功用不同，套筒类零件的结构和尺寸有着 很大的差别，但其结构上仍有共同点，即：零件的主要表面为同轴度要求较高的内外圆表 面；零件壁的厚度较薄且易变形；零件长度一般大于直径等。同时它具有重量轻，节约材 料，结构紧凑等特点。
（2）变量的表示
变量用变量符号 # 和后面的变量号指定，例如：#1；
表达式可以用于指定变量号。此时，表达式必须封闭在括号中，例如：#[#1+#2-12]。
（3）变量的类型
变量根据变量号可以分为四种类型：
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（4）宏程序语句和 NC 语句
下面的程序段为宏程序语句：
包含算术或逻辑运算(=)的程序段；