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项目一 销轴的数控加工 【知识目标】 1．掌握数控加工工艺设计的方法 2．掌握外圆车刀、端面车刀、切槽/切断刀的选用 3．掌握车圆柱面、阶台、锥面的走刀路线设计 4．了解切削用量的选择 5．了解数控车床坐标系及编程坐标系 6．了解数控车床编程的特点 7．掌握数控车编程指令（FST指令、G94、G95、G96、G97、G40、G41、G42、G00、G01、G80、G81指令） 8．掌握简单轴类零件的数控加工程序 9.掌握宇航数控车仿真软件的操作 【能力目标】 通过销轴的数控加工工艺设计、编程与加工的学习，具备编制外圆柱、锥面、台阶数控加工程序的能力，具备华中数控车床操作的能力。 一、项目导入 如图1-1所示的销轴零件，给定的毛坯φ35×100mm的棒料,材料为铝，要求分析零件的加工工艺、填写工艺文件、编写零件的加工程序，并进行仿真加工，在数控车床上加工出合格的零件。 数控车削适合于加工精度和表面粗糙度要求较高、轮廓形状复杂或难于控制尺寸、 带特殊螺纹的回转体零件。本项目是一个典型的轴类零件，由于数控车床加工是受零件加工程序的控制，因此在数控车床或车削加工中心上加工零件时，首先要根据零件图制定合理的工艺方案， 然后才能进行编程、实际加工及零件测量检验。 图1-1 销轴零件图 二、相关知识 （一）数控车削加工工艺分析 数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、 套类等回转体零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定得合理与否，对程序编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要的影响。因此，应遵循一般的工艺原则并结合数控车床的特点，认真而详细地制定好零件的数控加工工艺。 1.数控车削的主要加工对象 （1）要求高的回转体零件 ①精度要求高的零件 由于数控车床的刚性好，制造和对刀精度高，以及能方便和精确地进行人工补偿甚至自动补偿，所以它能够加工尺寸精度要求高的零件。 ②表面粗糙度好的回转体 因为数控车床的刚性和制造精度高，还由于它具有恒线速度切削功能，因此数控车床能加工出表面粗糙度小的零件。 （2）超精密、超低表面粗糙度的零件 磁盘、录象机磁头、激光打印机的多面反射体、复印机的回转鼓、照相机等光学设备的 透镜及其模具，以及隐形眼镜等要求超高的轮廓精度和超低的表面粗糙度， 它们适合于在高精度、高功能的数控车床上加工。超精加工的轮廓精度可达 0.1μm，表面的粗糙度可达0.02μm，超精加工所用数控系统的最小设定单位应达到0.01μm。 （3）表面形状复杂的回转体零件 由于数控车床具有直线和圆弧插补功能，部分车床数控装置还有某些非圆曲线插补功能， 所以可以车削由任意直线和平面曲线组成的形状复杂的回转体零件和难以控制尺寸的零件。 （4）带横向加工的回转体零件 带有键槽或径向孔，或端面有分布的孔系以及有曲面的盘套或轴类零件，如带法兰的轴套、带有键槽或方头的轴类零件等，这类零件宜选车削加工中心加工。 （5）带一些特殊类型螺纹的零件 传统车床只能车等节距的直、锥面公、英制螺纹，数控车床不但能车任何等节距的直、锥和端面螺纹，而且能车增节距、减节距，以及要求等节距、变节距之间平滑过渡的螺纹和变径螺纹。 但是有一些加工内容不宜采用数控加工：需要较长时间占用车床调整的加工内容；不能在一次安装中完成加工的新型零件或者部位。此外，还要考虑现场生产条件、生产周期等情况。 2.零件图工艺分析 数控车削加工工艺性分析，就是要对加工对象进行深入分析。对于数控车削加工应考虑以下几方面： （1）构成零件轮廓的几何条件应充分、完整 在车削加工中手工编程时，要计算每个节点坐标；在自动编程时，要对构成零件轮廓所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时应注意： ①零件图上是否漏掉某尺寸，使其几何条件不充分，影响到零件轮廓的构成； ②零件图上的图线位置是否模糊或尺寸标注不清，使编程无法下手； ③零件图上给定的几何条件是否不合理，造成数学处理困难； ④零件图上尺寸标注方法应适应数控车床加工的特点，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。 （2）尺寸精度要求 分析零件图样尺寸精度的要求， 以判断能否利用车削工艺达到，并确定控制尺寸精度的工艺方法。一般来说，粗车的尺寸公差等级为IT12~IT11，半精车为IT10~IT9，精车为IT8~IT7（外圆精度可达IT6）。 （3）形状和位置精度的要求 零件图样上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要依据。加工时，要按照其要求确定零件的定位基准和测量基准，还可以根据数控车床的特殊需要进行一些技术性处理，以便有效的控制零件的形状和