圆锥面、圆弧面的车削
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图6-32 用靠模板车削圆锥面二、圆锥面的车削方法1、转动小拖板车圆锥面此法操作简单,能保证一定的加工精度,通常用于车削锥度较大和长度较短的圆锥体或圆锥孔。
车削时根据图纸上给定或计算出的圆锥斜角α值转动小施板,使小拖板导轨与车床主轴轴线相交成α的角度,然后摇动小拖板手柄作进给运动进行车削,见图2-3-39所示。
小拖板的转动刻度值,一般只精确到半度,如果α值不是整数时,如α=30°45 ' ,那么只能在5°~4°之间进行估计,试切后逐步校正。
对一些精度要求较高,需要互相配合的内、外圆锥,在加工过程中还需采用锥形塞规或锥形套规来校正小拖板的转动精度,直至符合工件所要求的锥度精度为止。
小拖板校正以后,不要轻易再去转动。
如果车出工件的锥度仍旧不对,应从其他方面去找原因。
例如:小拖板塞铁松紧是否调整好,小拖板导轨端面是否碰伤等。
车刀安装时,必须特别注意。
刀尖要严格对准工件的中心,否则,车出的圆锥母线不是直线,而是双曲线。
车削实心锥体零件时,可把车刀刀尖对准端面中心。
车削圆锥孔时,可以采用端面划线的方法见图2—3-40。
先把车刀近似装准,在工件端面涂上显示剂,用刀尖在工件端面上划一条线,然后把工件转过180°再划一条线。
如果两条线重合,则车刀已对准中心。
如果两条线不重合,可把车刀刀尖凋整在两条线中间,反复校正,直到对准中心为止。
进行车削时,摇手柄用力要均匀,否则加工的锥面将不光洁。
当锥面的长度超过小拖板的调整长度时,可分段进行车削,条件旧各段之间的台阶不影响工件使用或在下一步加工(如磨削)中去掉。
转力小拖板车圆锥的优点:①能加工完整的圆锥体及圆锥孔。
②能加工圆锥斜度很大的工件。
其缺点是:①只能手动走刀,因此劳动强度较大,表面粗糙度也较难控制。
②因受小拖板行程的限制,所以只能加工较短的圆锥工件。
2、偏移尾架车圆锥面此法适用于在两顶尖间车削锥度较小而长度又较长的圆锥体。
圆锥零件的车削加工1.圆锥零件概述在车床上有多种方法可车削圆锥面。
采用不同方法车削圆锥面,对应加工的零件尺寸范围、结构形式、加工精度、使用性能和批量大小有所不同,无论哪一种方法,都是为了使刀具的运动轨迹与零件轴心线成一斜角,从而加工出所需要的圆锥面零件。
为了降低生产成本,使用方便,我们把常用的零件圆锥表面按标准尺寸制成标准圆锥表面,即圆锥表面的各部分尺寸,按照规定的几个号码来制造,使用时只要号码相同,就能紧密配合和互换。
一、常用的标准圆锥常用的标准圆锥有下列两种:1.莫氏圆锥莫氏圆锥在机器制造业中应用得最广泛的一种,如车床主轴锥孔、顶尖、钻头柄、铰刀柄等都用莫氏圆锥。
莫氏圆锥分成7个号码,即0、1、2、3、4、5和6号,最小的是0号,最大的是6号。
但它的号数不同,锥度也不相同。
由于锥度不同,所以斜角a也不同。
表7-1为莫氏圆锥参数。
注:l.锥角的偏差是根据锥厦的偏差折算列入的。
2.当用塞规检查内锥时,内锥大端端面必须位于塞规的两刻线之间,第一条刻线决定内锥大端直径的公称尺寸,第二条刻线决定内锥大端直径的最大极限尺寸。
3.套规必须与配对的塞规校正。
套规端面应与塞规上第一条线前面边缘相重合,允许套规端面超出塞规上第一条刻线,但不超过0.1mm距离。
2.公制圆锥公制圆锥有8个号码,即4、6、80、100、120、140、160和200号。
它的号码就是指大端直径,锥度固定不变,即K=1:20。
例如80号公制圆锥,它的大端直径是80mm,锥度K=1:20。
二、圆锥表面的精度和公差圆锥表面的精度主要是指锥度,在国家标准GBll334-89中,规定了各种圆锥角的公差数值(见表7-2)。
在锥度较大时,标准锥角规定有l20。
、90。
、75。
、60。
、45。
和30。
在锥度较小时,标准锥度规定有:1:3、1:5、1:7、1:8、1:10、1:12、1:15、1:20、1:30、1:50、1:100和1:200。
图7-1为圆锥角公差。
车削圆锥面的方法
车削圆锥面的方法可以分为以下几种:
1. 斜面车削法:将工件放置在车床上,使用车刀沿着圆锥面的轴线方向向下斜切,通过调整车刀角度和车床进给速度来控制圆锥面的形状和尺寸。
2. 摆动削法:在车床上安装一个可摆动的工作台,将工件夹持在工作台上,通过摆动工作台的角度来实现圆锥面的车削。
这种方法适用于小型工件的车削。
3. 长度调整法:在工件上先加工出一个粗略的圆锥面,然后使用测量工具(如量具或卡规)来测量圆锥面的误差,并根据测量结果进行调整,直到圆锥面达到要求。
4. 反复试削法:通过不断调整车床进给速度和车刀位置,反复试削工件,然后使用测量工具来检查圆锥面的形状和尺寸,并根据测量结果进行调整,直到圆锥面达到要求。
以上是常用的几种车削圆锥面的方法,具体使用哪种方法取决于工件的尺寸、形状和要求。
对于复杂的圆锥面,可能需要使用多种方法的组合或者采用专用的车削工具来进行加工。
1.什么是车削中心?答:在数控车床上增加刀库和C轴控制后,除了能车削、镗削外,还能对端面和圆周面上任意部位进行钻、铣、攻螺纹等加工;而且在具有插补的情况下,还能铣削曲面,这样就构成了车削中心。
2.数控车床有哪几种布局形式和哪几种分类方式?答:数控车床有四种布局形式:(1)水平床身(2)水平床身斜刀架(3)斜床身(4)立床身数控车床有四种分类方式:(1)按控制运动的轨迹分类(2)按伺服系统的类型分类(3)按控制的坐标轴数(联动轴数)分类(4)其他分类方法3.车刀从结构上分哪几种? 各有什么优缺点?答:车刀在结构上可分为整体式车刀、焊接式车刀和机械夹固式车刀三大类。
(1)整体式车刀它具有抗弯强度高、冲击韧性好,制造简单和刃磨方便、刃口锋利等优点。
(2)焊接式车刀这种车刀结构简单,制造方便,刚性较好,但抗弯强度低,冲击韧性差,切削刃不如高速钢车刀锋利,不易制作复杂刀具。
(3)机械夹固式车刀车刀几何角度完全由刀片保证,切削性能稳定,刀杆和刀片已标准化,加工质量好。
4.车刀安装时应注意什么问题? 车端面时,如果车刀刀尖高于或低于工件中心,会产生什么后果? 如果车刀刀杆中心线与进给方向不垂直,又会造成什么后果?答:(1)车刀安装在刀架上,伸出部分不宜太长,伸出量一般为刀杆高度的1~1.5倍。
(2)车刀垫铁要平整,数量要少,垫铁应与刀架对齐。
车刀至少要用两个螺钉压紧在刀架上,并逐个轮流拧紧。
(3)车刀刀尖应与工件轴线等高。
(4)车刀刀杆中心线应与进给方向垂直。
车端面时,车刀刀尖若高于或低于工件中心,车削后工件端面中心处会留有凸头。
使用硬质合金车刀时,如不注意这一点,车削到中心处会使刀尖崩碎。
车刀刀杆中心线与进给方向不垂直,会使主偏角和副偏角的数值发生变化。
5.什么叫机床原点、机床参考点? 哪几种情况下必须重新回机床参考点?答:机床原点是启动机床时回机械原点而定的,也就是机床三个坐标轴依次走到机床正方向的一个极限位置,即机床坐标系的原点,也称机械零点。
利用普通车床加工圆锥面的常用方法摘要介绍了在普通机床上加工圆锥面的方法及应用特点和利用百分表加工圆锥面以保证圆锥角精度的方法。
关键词圆锥面;百分表;转动小滑板在普通车床上车圆锥时,需要保证尺寸精度和圆锥角度。
一般先保证圆锥角度,然后精车控制线性尺寸。
圆锥面的车削方法主要有转动小滑板法、偏移尾座法、宽刃刀车削法、铰内圆锥法等。
1 转动小滑板法车圆锥特点是操作简单,圆锥角一般只精确到半度,可加工锥角较大的内外锥面,但因小滑板行程的限制,不能加工太长的锥面。
实际生产中工人采用的方法是试切零件的圆锥面,在尺寸未达到要求前,反复用圆锥塞规或环规及其他量具对圆锥面进行检验,即费时又难于达到精度要求。
2 偏移尾座法车圆锥特点是能够自动进给,适用于加工长的圆锥面,但是工件受到顶尖支撑的限制,不能加工圆锥角较大的工件,由于两顶尖之间距离近似地看作工件的全长,因而加工精度不高。
3 宽刀法车圆锥这种方法实际上属于成形法,它的特点是方便、迅速,能加工任意角度的圆锥面,但圆锥角精度不高,圆锥不能太长,同时要求机床与工件具有良好的刚性。
4 铰内圆锥法特点是加工精度比车削精度高,适于铰削直径较小和精度要求较高的内圆锥面。
5 对转动小滑板法车圆锥的改进在小型机床厂只有普通机床的情况下,由于车床小滑板转盘的刻度值一般只能精确到半度,如果所加工圆锥的圆锥角的值通常不是整数,故其小数部分则只能用目测估计,大致对准后进行车削。
车圆锥时经一次调整车削后的锥度很难达到精度要求,一般要通过试车削—锥度测量—调整小滑板转角—再车削—再测量,经过多次反复后才能逐步使锥度准确。
圆锥粗车调整时一般用万能角度尺检验其圆锥角度,万能角度尺的测量精度一般有2’和5’两种,对于一些锥角精度要求较高的圆锥工件(如莫氏4号锥圆锥角1°26’16”)单纯用万能角度尺调整小滑板的转动角度,很难保证其锥角精度要求。
下面介绍两种利用百分表调整小滑板以精加工圆锥体的方法。
生产实习授课教案科目数控加工与编程课题名称圆锥面、圆弧面的车削教学目的(1)复习基点的几种计算方法。
(2)理解和熟练的应用封闭切削复合循环G71代码编制出合理的程序。
(3)培养学生的思维能力,掌握其指令的编程技巧。
(4)培养学生运用所学知识解决问题的能力;会使用复合循环指令编程,并初步掌握数控车加工的主要步骤和合理路径,拓展数控车的应用范围并能对工件进行正确分析处理。
讲授主要内容1、G71代码的格式及参数含义;2、走刀路线及车削方法;3、注意事项。
4、编程举例及演示;教学重点G71指令格式、参数、刀具路径及编程要点教学难点熟练的运用G71编程程序和加工零件。
组织教学1、准备教具(挂图、小纸板、小黑板);2、检查学生穿着是否符合要求,记录出勤情况;3、集中讲授——操作示范——操作练习——巡回指导——总结。
示范演示1、G71的走刀路线;2、举例演示G71的编程及加工过程;课题练习内容要求1、能灵活选取指令进行圆锥面、圆弧面的切削;2、能按工艺要求进行编写程序加工零件。
巡回指导1、指导学生的程序编制及工艺制定;2、纠正学生的错误操作,保证安全文明生产;3、对加工误差的工件进行分析原因并加以修正。
总结指导详见后面教学内容课时分配总课时:300分钟新课导入新课内容练习、测试、巡回指导课题总结相关的工艺知识注意事项例题讲解及演示5分钟20分钟10分钟15分钟240分钟10分钟巡回 指导 整体教学流程图教学区2、操作演示 机床测试针对讲解 (解决问题) 发现差距认真听讲集体测试 1、测试YES (加大难度)发现问题 实操练习 布置任务实操练习2、测试NO(难度适当)提出目标 认真听讲拟订目标 讲授新课 讲授新课 2、仔细观摩1、认真听讲 1、讲解编程 竞赛测试测试小结再练习任务练习复习旧课图形编程 举例操作开 始结 束课堂总结和课后作业教案过程教学内容教学说明[复习旧课、引入新课](5分钟)1、提问学生G90 指令的格式及走刀路线。
2、如课本综合训练图(4),提问学生若分别用G90加工图中的锥度时,应该怎么定位,R值应当怎么求?[教法:提问学生后,老师给予总结并解答]3、提问:能不能用G90加工出课本综合练习图(6)?学生回答:(能)。
老师:那么能用这个指令加工出课本图(13)吗?学生回答:(不能)。
5、为什么不能呢?老师提出问题后进行引导,G90能加工线性锥度,但带有圆弧锥面是加工不出来的。
那么应当选取什么指令来加工呢?(给一分钟让学生思考,若用以前所学的代码指令,应当用什么指令加工合理些。
)最后答案,用G71,指令。
问题引导法:通过提问检查学生对以前所学知识的掌握情况,并给出问题解答起到复习的作用,同时也为新课的讲解打下基础。
比较法:采用挂图,通过简单的实例对比,利用与新知识相关联的旧知识,自然的引入新课的讲解。
并提出本次课的学习目标。
C1教案过程教学内容教学说明老师引入新课:那好今天我们再来复习圆锥面与圆弧面的车削,着重复习如何能灵活地运用G71,进行加工。
[讲授新课内容] (20分钟)一、内/外圆粗车复合循环G71(内圆部分另外讲解)1、格式及格式中各参数的含义(1)格式G71 U(△d)R(e);G71 P(NS) Q(NF) U(△u) W(△w) F S T;N(NS) ……(按精加工形状的移动指令,由顺序号NS到NF的程序进行,精加工形状的每条移动指令不能缺省程序段号。
)(2)各参数的含义U(△Dd)——X方向的进刀量(半径值),是模态指令。
R(e) ——X方向的退刀量,是模态指令。
P(NS) ——精加工形状程序段中的第一个程序段的顺序号。
Q(NF) ——精加工形状程序段中的最后一个程序段的顺序号。
U(△u) ——X方向精加工余量的距离及方向(直径编程不直径)。
在黑板上板书进行格式及各参数含义的初步讲解,然后再结合下面的走刀路线图进一步分析讲解。
记忆方法为:指令格式由两含G71的句话和精加工轮廓组成。
教 学 内 容教 学 说 明W(△w) ——Z 方向精加工余量的距离及方向。
F ——粗加工的切削进给速度。
S ——主轴转速,前面有的可省略。
T ——刀具,前面有的可省略。
[教法:黑板上简单板书] 2、刀具起点位置的设置X 方向比顺序号P-Q 中准备加工的最大直径大或相等。
Z 方向与准备加工的端面相等或长一些。
3、走刀路线与刀具的选取因车刀先往X 轴方向进刀,再往Z 轴方向切削的,所以取外圆偏刀。
[教法:1、走刀路线(如下图所示)进行讲解,并通过走刀路线把格式中的参数呈现出来。
利用多媒体教学软件进行慢速演示其走刀路线,再在黑板上一边画图演示走刀路线,一边结合G71的格式进行详细分析讲解。
R (e )教学内容教学说明4.车削方法(1)刀具从起点位置在X轴方向进一个U值;(2)Z轴方向切削到顺序号Q程序段中的Z的尺寸;(3)在X轴方向退一个R的尺寸后,快速返回到刀具起点Z的长度位置;(4)再进一个U值,重复步骤(2)和(3),切削到顺序号P的X尺寸;(5)按精加工路线从P程序段X尺寸切削到Q程序段中的X、Z尺寸;(6)X方向退出到刀具起点X的尺寸;师生互动(7)Z方向快速返回到刀具起点的位置。
教法:画图简单讲解5.刀具加工完毕停留位置教法:画图简单讲解6.刀具选择偏刀。
二、注意事项(时间:10分钟)(1)在G71循环中,顺序号P~Q之间程序段中的F、S、T功能无效,仅在G71指令的程序段中有效。
(2)在G71指令中,在顺序号P程序段中,可含有G00、G01指令、X轴指令,不能有Z轴的指令。
(3)P与Q行程序的顺序号不能省略。
(4)在顺序号P~Q中不能含有循环指令(如G90、G94等)和子程序。
(5)G71是非模态指令,前段有的后面也不能省略。
6)G71指令的适用范围:外形要具有单调增加或减少。
教学内容教学说明三、编程举例(时间为15分钟)例4加工件如图4所示,毛坯尺寸为Φ36mm,不切断。
刀具的选择刀号T0100 T0202形状类型精车外圆刀粗车外圆刀材料高速钢刀高速钢刀演示(解决前面提出的问题):利用多媒体教室图形讲解编程并演示其加工过程。
使学生在直观的演示下获得真实的体验和感受,达到高效掌握技能的目的。
图4教学内容教学说明1213;N10 G50 X80 Z80;N20 M03 S2 T0202;N30 G00 X35 Z2;N40 G71 U2 R0。
5;N50 G71 P60 Q130 U0。
1 W0。
2 F60;N60 G00 X0;N70 G01 Z0;N80 G03 X16 Z-8 R8;N90 G01 X16 Z-15;N100 G01 X22 Z-23;N110 X22 Z-30;N120 G02 X32 Z-35;N130 G01 X32 Z-48;N140 G00 X80 Z80;N150 T0100;N160 G00 X35 Z2;N170 G70 P60 Q130;N180 G00 X80 Z80;N190 M05;N200 M30;师生互动讲解程序并指正学生错误,同时分析错误程序将导致的后果。
教学内容教学说明四、任务练习与老师巡回指导(240分钟)任务练习:1、练习内容:综合训练图(11)。
2、练习目的:掌握常用外圆与圆弧的车削加工方法及测量方法。
3、练习要求:进行小组赛加工,五台机床为一组,每台机床都要交上一个工件,然后进行评比,第一名的小组,每个组员于平时分考核中加上5分。
4、测试通过的学生:共享难度较大的图形加工;5、测试不通过的学生:共享难度适当的图形加工。
老师巡回指导:1、指导学生的程序编制及工艺的制定。
2、纠正学生的错误操作,保证安全文明生产。
3、零件的首件试切。
当发现有加工误差时,分析误差产生的原因,找出问题所在,加以修正。
4、强调练习时的注意事项:(1)、换刀时不要与工件产生撞击;(2)、切凹圆弧时注意不要使刀具与工件产生干涉;(3)、精车与粗车的加工进速度与转速的改变。
5、在巡回中,注意学生是否能正确的运用指令进行圆弧加工6、在巡回的过程中,注意学生在测试中出现的错误是否已纠正;7、注意在测试中成绩较差的同学是否已掌握了重点以及难点,如不掌握进行个别辅导;8、留意在本次练习中是否还有新的问题出现。
学生练习为主,教师巡回为辅,从而达到教学目的。
通过竞赛练习激发学生学习的积极性,让枯燥的学习变得丰富多彩,同时可以检验学生掌握知识的具体情况。
教学内容教学说明五、课题总结(10分钟)1、任务练习总结总结学生加工出的工件,指出存在的问题并进分析与解决。
1、本节课我们学习了外圆粗加工复合循环指令G71,我们回忆一下,一共有这么几点需要我们注意:(1)G71的格式,这是目前我们学习的代码最长的指令。
(2)要学会综合前面所学指令加工外型较复杂的零件。
2、布置课后作业:用G71指令编写课本综合图集图(10)、(17)、(23)程序。
3、考勤总结本节课内容,布置课后作业和预习新课题。
一、复习提问1.基点的几种计算方法2.如何简化编程二、G71复合循环指令的应用1.指令功能如挂图(1)所示,在程序中给出A →A'→B 的精加工零件形状,留出精加工余量Δu 、Δw ,给出切深切Δd ,则系统自动计算每层的切削终点坐标,完成粗加工循环。
2.指令格式G71 U (Δd ) R (e )G71 P ns Q nf U Δu W Δw Ff Ss TtN (ns)…………………… …………………… ………F …………… ………S …………… ……………………N (nf ) ……………………3.指令说明(1)指令参数Δd 表示每次切削深度(半径值),无正负号;切入方向由A-A'的方向决定。
e 表示退刀量(半径值),无正负号;模态值,也可用参数指定。
ns 表示精加工路线第一个程序段的顺序号。
nf 表示精加工路线最后一个程序段的顺序号。
Δu 表示X方向的精加工余量,直径值。
(为正表示加工外径,为负表示加工内孔。
)Δw 表示Z方向的精加工余量。
(2)刀具路径(略)(3)编程要点 板书设计: 精加工程序段①精加工形状的每条移动指令必须带行号。
②在A至A'间, 顺序号ns的程序段中, 可含有G0或G1指令③在A至A'间,不能含有Z轴指令。
④在A'至B间, X轴, Z轴必须都是单调增大或减小。
⑤在顺序号ns到nf的程序段中, 不能调用子程序。
⑥顺序号ns~nf之间程序段中指定的F,S,T功能都对粗车循环无效, 对精车有效。
⑦在G71程序段或前面程序段中指定的F,S,T功能对粗车有效。
⑧用恒表面切削速度控制时,要在G71程序段或前面程序段中指定G96或G97。
⑨内孔粗车是由X方向精加工余量Δu值的符号来决定的。