平面轮廓加工任务二腰形槽底板加工Word格式.docx
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(3)方法能力目标
1)有较好的学习新知识和技能的能力。
2)具有良好的分析和解决问题的能力。
3)具有查找资料、文献获取信息的能力。
4)具有合理制定工作计划的能力。
应用性知识目标:
1.掌握平面轮廓零件的工艺编制方法。
2.掌握平面轮廓零件的手工编程方法。
3.掌握平面轮廓零件的操作加工步骤。
任务载体
对如图所示的零件进行工艺编制、编程与操作加工
准备教学
设备:
数控铣/立式加工中心共5台;
计算机20台,
材料:
塑料
工量具:
φ16立铣刀5把,
φ10钻头5把(配相应刀柄),
百分表5个,磁性表座5个,
25-50外径千分尺5把;
,
游标卡尺5把。
教学课件及相关教学资料.
教学实施
工作过程
工作任务
教学组织
资讯
分析零件信息、特殊加工要求,理解加工技术要求;
了解工具基本条件及技术参数信息,工艺与程序编制规则、标准;
其它信息。
公布项目任务,教师协调下的学生自愿分组,明确分工;
提出资讯建议,提供获取资讯的方法与途径信息。
1
计划
拟定工艺过程,确定工艺装备,零件的装夹方式,辅具的选用,毛坯设计等。
听取学生的决策意见,提出可行性方面的质疑,提供指导意见,帮助形成工艺方案结论。
决策
加工工艺规程编制:
工序内容和各工步的加工参数,数控加工程序的编制、仿真、检验与优化,填写工艺文件,制定工作计划等。
审定工作计划方案,关注计划中的预期成果及未来的自查项目,关注工作进度及重要节点,制定重要节点的项目进度检查计划。
2
实施
加工准备,加工操作,加工过程监控,机床日常维护与清洁、团队合作等。
帮助学生与有关部门沟通。
考察学生在项目实施中的能力,关注安全生产、环保、质量意识考察,作好相应记录。
14
检查
零件的测量,对零件质量逐项分析,重点指导对不合格项目的分析。
技术文档归档。
提供规范化技术文档范例供学生参考。
评估
分析超差原因,提出改进措施等。
完成个人任务报告。
组内举行成果报告会。
评估项目完成质量,关注团队合作、安全生产、环保意识、敬业勤业评估等。
教学重点:
典型工艺特点分析,加工调整操作,测量方法,数控编程、加工工艺等知识的综合运用和实践。
考核与评价:
成果评定60%,教师评价25%,自我评价15%。
教学过程
一、资讯——我们小组要作什么?
教师引导问题
1.提供引导文
教师根据本工作任务(平面类典型零件的工艺编制、编程与操作加工)为载体制作工作页,并分发给学生,说明工作任务要求及能力目标。
基本工作思路:
分析零件图样,了解现有工作条件,加工工艺性分析,拟定加工工艺,编写数控加工程序及工艺,并完成加工。
2.提供学习情境所需要的工具条件
(1)生产工具:
机床设备及设备一览表,机械加工工艺人员手册等工艺文件,刀具及刀具样本,数控机床编程说明书,数控铣仿真软件,通用计算机等。
(2)教学工具:
课件、视频文件、黑板、多媒体设备。
3.提供信息资讯途径及方法指导
图书资料、网络资料、企业资料等。
4.重点指导
(1)协调学生自愿分组。
(2)分析零件的加工工艺性:
与产品客户沟通,了解零件的使用功能,分析材料的加工性,分析零件的结构特点,分析零件的加工技术要求,重点分析主要加工部位的技术要求等。
(3)现有生产工具的功能、主参数、使用范围等。
(4)重点观察学生的分析、理解能力,以及信息处理能力)
(5)教师引导学生准备为完成本作业任务所需要掌握的基本知识和技能,并启发学生思考问题,查阅参考资料等。
5.完成任务
形成以下书面材料:
1)计算生产纲领,确定生产类型;
2)零件分析:
功用、结构与技术条件。
教师引导学生分析:
1)该零件哪些表面的精度和粗糙度要求较高?
2)该零件上下左右的对称度如何保证?
3)该零件图的尺寸标注是否齐全、合理?
4)该零件上的倒角/倒圆角用什么指令编程较简单迅速?
参考资料:
《数控机床编程与操作/数铣、加工中心分册》,劳动版。
《机械加工工艺手册》。
《数控加工考工实训》及相关网站。
二、计划——学生依据工作页及工作任务,制订工作计划
1.工作计划主要内容
制订数控工艺方案:
工序合理划分,走刀路线设计,刀具的选用,切削用量的选择,夹具的选用,检测计划,成本效益分析。
2.重点指导
加工方法的选择,工序划分的方法,材料热处理方法,定位基准的选择,走刀路线的设计,刀具的选择。
教师重点观察学生的工艺基础知识、使用手册等工具能力、分析能力。
3.完成任务
1)确定毛坯;
2)工艺规程设计:
选择定位基准、确定主要面加工方法和加工方案、划分加工阶段、确定工序集中和分散程度,确定加工顺序;
3)选择加工设备、夹具、工具等;
4)选择刀具及切削用量;
5)成本核算方法。
三、决策——确定实施办法和所需材料
1.确定实施方案
通过谈话方式,分组分析工艺方案,协调组内分工,明确工作任务,检查工具及毛坯等材料。
2.指导重点
分析工艺方案工作重点,及工作标准。
每人的工作任务内容、要求,与其它人的沟通和其它部门的沟通。
一般可分为工艺文件制作组、数控程序编制组。
工艺文件制作组主要完成工艺规程文件制作,数控程序编制组主要完成走刀路线设计、程序编制及优化。
也可将刀具及切削用量选择放在数控程序编制组完成。
重点观察学生的协调能力。
机械加工工艺简明过程。
四、任务实施
学生依据工作页、工作任务、工作计划开始工作实施。
教师可以实时观察学生工作情况,并随时与其交流,协助学生完成任务,本任务实施阶段如下:
1)装夹工件毛坯
2)输入程序并校验
3)安装刀具及材料
4)对刀、参数的设置
5)运行程序并加工
五、检查
对零件进行检验,工作任务完成后,学生依据工作任务《分配评分标准》检查自我打分,对照《配分评分标准》寻找错误与不足,进一步掌握正确的工作过程与工作方法,训练学生的系统评估能力。
1、零件检测
对零件进行检验,零件的测量,对零件质量逐项分析,重点指导对不合格项目的分析。
检测所用量具的使用,零件不合格项目的质量分析,撰写技术文档。
重点指导对不合格项目的分析。
各小组推举代表进行简短交流发言
填写零件检测卡,通过对零件检测分析,讨论后撰写技术文档。
六、评估
1、完成自我评估和总结。
教师选择几名具有代表性的作品,对其工作过程进行点评,让学生交流学习体会,教师根据学生在任务完成过程中表现的专业能力,社会能力和方法能力打分,做出综合评价。
1)、根据机械加工工艺过程卡片、刀具卡片、程序单、仿真结果,逐项分析。
2)、撰写任务报告。
提出自评成绩。
3)、重点指导哪些工作可改进?
如何改进?
4)、各小组上报互评及自评成绩,教师汇总后按百分制确定各人的工作成绩,填入学习小组名单表中的历次评价结果栏。
教师引导问题(采用引导文教学法)
任务引领教学法
了解岗位工作任务,掌握其知识和技能,完成该任务,轮岗的角色演练
通过引导性问题以自主学习的方式进行
小组研讨教学法
接受并分配任务
完成本职任务,参与重大决策
组内交流
思考:
考虑任务如何完成?
范例教学法
对工艺方案设计、程序设计内容的教学采用范例教学;
针对练习任务要求自主解答;
难以自主解答的可寻求帮助、交流探讨
确定实施办法和所需材料,与学生分组谈话
小组研讨或师生互动的方式进行
学练做一体化教学法
(采用现场边学边练的学、练、做一体化教学。
每一个学习单元也是学、练、做结合的总体教学思路,学习一个零件进行数控加工的各方面的综合知识,通过做练习、技能训练来强化所学知识,最后要通过实际制作零件来应用和验证所学知识)
小组交流教学法
师生互动
(一)孔加工固定循环介绍
1.孔加工固定循环的运动与动作
对工件孔加工时,根据刀具的运动位置可以分为四个平面(如图1所示):
初始平面、R平面、工件平面和孔底平面。
在孔加工过程中,刀具的运动由6个动作组成:
图1 孔加工循环的平面
动作1—快速定位至初始点X,Y表示了初始点在初始平面中的位置;
动作2—快速定位至R点刀具自初始点快速进给到R点;
动作3—孔加工以切削进给的方式执行孔加工的动作;
动作4—在孔底的相应动作包括暂停、主轴准停、刀具移位等动作;
动作5—返回到R点继续孔加工时刀具返回到R点平面;
动作6—快速返回到初始点孔加工完成后返回初始点平面。
为了保证孔加工的加工质量,有的孔加工固定循环指令需要主轴准停、刀具移位。
图2表示了在孔加工固定循环中刀具的运动与动作,图中的虚线表示快速进给,实线表示 切削进给。
图2固定循环的动作
1)初始平面 初始平面是为安全操作而设定的定位刀具的平面。
初始平面到零件表面的距离可以任意设定。
若使用同一把刀具加工若干个孔,当孔间存在障碍需要跳跃或全部孔加工完成时,用G98指令使刀具返回到初始平面,否则,在中间加工过程中可用G99指令使刀具返回到R点平面,这样缩短加工辅助时间。
2)R点平面 R点平面又叫R参考平面。
这个平面表示刀具从快进转为工进的转折位置,R点平面距工件表面的距离主要考虑工件表面形状的变化,一般可取2-5mm。
3)孔底平面 Z表示孔底平面的位置,加工通孔时刀具伸出工件孔底平面一段距离,保证通孔全部加工到位,钻削盲孔时应考虑钻头钻尖对孔深的影响。
2.选择加工平面及孔加工轴线
选择加工平面有G17、G18和G19三条指令,对应XY、XZ和YZ三个加工平面,以及对应孔加工轴线分别为Z轴、Y轴和X轴。
立式数控铣床孔加工时,只能在XY平面内使用Z轴作为孔加工轴线,与平面选择指令无关。
下面主要讨论立式数控铣床孔加工固定循环指令。
3.孔加工固定循环指令格式
指令格式
G90G99
G73~G89X__Y__Z__R__Q__P__F__k__
G91G98
指令功能:
孔加工固定循环
指令说明:
1、在G90或G91指令中,Z坐标值有不同的定义。
2、G98、G99为返回点平面选择指令,G98指令表示刀具返回到初始点平面,G99指令表示刀具返回到R点平面,如图2所示;
3、孔加工方式G73~G89指令,孔加工方式对应指令见表4-2-1;
4、X__Y__指定加工孔的位置,(与G90或G91指令的选择有关);
5、Z__指定孔底平面的位置(与G90或G91指令的选择有关);
6、R__指定R点平面的位置(与G90或G91指令的选择有关);
7、Q__在G73或G83指令中定义每次进刀加工深度,在G76或G87指令中定义位移量,Q值为增量值,与G90或G91指令的选择无关;
8、P__指定刀具在孔底的暂停时间,用整数表示,单位为ms;
9、F__指定孔加工切削进给速度。
该指令为模态指令,即使取消了固定循环,在其后的加工程序中仍然有效;
10、k__指定孔加工的重复加工次数,执行一次L1可以省略。
如果程序中选G90指令,刀具在原来孔的位置上重复加工,如果选择G91指令,则用一个程序段对分布在一条直线上的若干个等距孔进行加工。
L指令仅在被指定的程段中有效。
如图3左图所示,选用绝对坐标方式G90指令,Z表示孔底平面相对坐标原点的距离,R表示R点平面相对坐标原点的距离;
如图3右图所示,选用相对坐标方式G91指令,R表示初始点平面至R点平面的距离,Z表示R点平面至孔底平面的距离。
图4-2-3G90与G91的坐标计算
表4-2-1固定循环功能表
G代码
孔加工动作
(-Z方向)
孔 底 动 作
返回方式(+Z方向)
用途
G73
间歇进给
快速进给
高速深孔往复排屑钻
G74
切削进给
暂停→主轴正转
攻左旋螺纹
G76
主轴定向停止→刀具移位
精镗孔
G80
取消固定循环
G81
钻孔
G82
暂停
锪孔、镗阶梯孔
G83
深孔往复排屑钻
G84
暂停→主轴反转
攻右旋螺纹
G85
G86
主轴停止
镗孔
G87
背镗孔
G88
暂停→主轴停止
手动操作
G89
精镗阶梯孔
孔加工方式指令以及指令中Z、R、Q、P等指令都是模态指令,因此只要指定了这些指令,在后续的加工中不必重新设定。
如果仅仅是某一加工数据发生变化,仅修改需要变化的数据即可。
G80为取消孔加工固定循环指令,如果中间出现了任何01组的G代码,则孔加工固定循环自动取消。
因此用01组的G代码取消孔加工固定循环,其效果与用G80指令是完全相同的。
孔加工固定循环指令的应用:
N01G91G00X__Y__M03主轴正转,按增量坐标方式快速点定位至指定位置;
N02G81X__Y__Z__F__G81为钻孔固定循环指令,指定固定循环原始数据;
N03Y__钻削方式与N02相同,按Y__移动后执行N02的钻孔动作;
N04G82X__P__L__移动X__后执行G82钻孔固定循环指令,重复执行L__次;
N05G80X__Y__M05取消孔加工固定循环,除F代码之外全部钻削数据被清除;
N06G85X__Z__R__P__G85为精镗孔固定循环指令,重新指定固定循环原始数据;
N07X__Z__移动X__后按Z__坐标执行G85指令,前段R__仍然有效。
N08G89X__Y__移动X_Y_后执行G89指令,前段的Z_及N06段的R_P_仍有效。
N09G01X__Y__除F__外,孔加工方式及孔加工数据全部被清除。
作业
1、完成本次工作任务的工作页
2、编写六方盖板的数控铣加工程序,材料为HT200,单件生产。
教学后记
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- 平面轮廓加工 任务二 腰形槽底板加工 平面 轮廓 加工 任务 腰形槽 底板