1、项目二 阶梯轴的编程与加工项目任务：加工如图所示零件，已知毛坯为 35mm 棒料，材料为 45 钢。图阶梯轴加工任务实施：1 知识准备 （1） 尺寸误差补偿的原理由于对刀及机床本身原因可能导致尺寸误差，造成尺寸公差达不到图样要求。加工零件的尺寸取决于刀具和工件的相对运动轨迹，在数控车床上是刀具运动，改变刀具运动轨迹，即可改变零件尺寸。而刀具运动轨迹取决于编程坐标和刀偏表里设定的 X 偏置和 Z 偏置，因此修改程序坐标值或 X、Z 偏置值（T 指令试切对刀）可以改变加工零件尺寸。在华中数控系统的刀偏表除了存放 X 轴和 Z 轴偏置补偿值，还有 X 轴和 Z 轴磨损补偿值见图 1，刀具最终 X 轴
2、和 Z 轴偏置值等于 X 偏置值+X 磨损值和 Z 偏置值+ 值。因此，我们不需直接修改 X 偏置和 Z 偏置，只需将误差值输入 X 磨损和 Z 磨损即可改变刀具相对于工件的轨迹，从而达到尺寸误差补偿的作用。例：加工后测量工件外径尺寸大 0.02，端面长 0.03，则在对应刀偏号的 X 磨损和 Z 磨损栏里分别输入0.02 和0.03。若尺寸外径小，端面短，则输入正值。对于首件试切的工件，在粗加工后使用程序暂停指令（M00）停下机床，测量工件尺寸是否符合要求，如有偏差可在精加工之前进行补偿。批量生产时，因为刀具磨损导致工件尺寸偏大，同样用上述方法进行补偿。图 1 刀偏表（2） 切削用量的选择切
3、削用量的选择即确定切削用量三要素：主轴转速 n（切削速度 vc） 、进给速度 F（进给量 f）和背吃刀量 ap。 切削用量的选择原则粗车时切削用量的选择主要考虑生产率，同时兼顾刀具寿命。依据工件材料、工艺系统刚度、刀具寿命和机床功率，首先应选择一个尽可能大的背吃刀量，其次选择一个较大的进给量，最后选择一个合理的主轴转速。精车时切削用量的选择首先考虑保证加工质量，并兼顾生产率和刀具寿命。依据表面粗糙度和尺寸精度要求选择，通常选择较小的背吃刀量和进给量和尽可能高的切削速度。 车外圆时的切削用量背吃刀量 ap：粗车时一般取 27mm，精车时一般取 0.1 0.5mm。进给量 f：粗车时一般取 030
4、.8mm/r，精车时常取 0.10.5mm/r。切削速度 vc：参考表 1。表 1 切削速度参考表ap（mm）0.380.13 2.400.38 4.702.40 9.504.70f（mm/r）0.130.05 0.380.13 0.760.38 1.300.76零件材料 刀具材料vc（m/min）低碳钢 高速钢硬质合金 215365 7090165215 4560120165 204090120中碳钢 高速钢硬质合金 130165 4560100130 304075100 15 205575灰铸铁 高速钢硬质合金 135185 3545105135 253575105 20256075黄铜青
5、铜高速钢硬质合金215245851051852157085150854570120150铝合金 高速钢硬质合金 105150215300 70105135215 457090135 304560902 工艺分析 （1） 选择刀具选择 90右偏刀，刀具号 T0101。（2） 加工顺序 用 90右偏刀粗车外轮廓，留精车余量。 用 90右偏刀精车外轮廓外圆达到图样尺寸精度要求。3 加工操作 （1） 装夹工件采用三爪自定心卡盘夹住棒料外圆，工件伸出卡盘 45mm。略为夹紧后，找正外圆，再夹紧工作。（2） 刀具安装 刀具安装前应将刀架装刀面和车刀刀柄擦干净。 车刀刀尖要与工件中心线等高。车削端面后端面中
6、心无凸台，表明刀尖高低合适。 车刀安装在刀架上伸出不宜太长，在不影响加工的前提下尽可能伸出短些，一般伸出长度约为刀杆高度的 1.5 倍，伸出太长影响刀具的刚性。 装 90偏刀主偏角要大于 90。（3） 工件测量用游标卡尺或千分尺测量外径尺寸，用游标卡尺工件长度尺寸。（4） 操作步骤 开机； 回参考点； 输入加工程序； 校验加工程序； 对刀操作； 对刀粗略检验； 运行程序进行自动加工； 对零件进行测量； 进行尺寸误差补偿； 加工质量分析。4 参考程序程序内容 程序说明%0531T0101M03S500M08G00X36Z2G71U2R1P1Q2X0.5Z0.2F150G00X100Z150M05M00M03S1000N1G00X22Z2G01X30Z-2F100Z-20X34Z-35N2X36G00X100Z150M30程序号换 1 号刀，确定其坐标系主轴以 500r/min 正转打开冷却液快速定位至粗车循环起点外径粗加工复合循环退刀主轴停止程序暂停主轴以 1000r/min 正转精加工开始点，定位倒角延长线精加工结束退刀程序结束
