项目6任务1授课教案.docx
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项目6任务1授课教案
岳阳市第一职业中专教案首页
课程名称
数控车削编程与操作加工
项目
名称
项目6
任务1
授课
时数
4
总学时
120
授课班级
授课日期
工作任务
螺纹车削加工
(1)
职业能力
要求
1.能操作数控车床。
2.能在数控车床上完成螺纹加工的加工。
3.具有手工编制螺纹加工数控车床加工程序的能力。
4.具备制订螺纹加工数控车床加工工艺基本能力。
5.能使用三爪卡盘正确装夹该零件。
6.能处理现场简单编程、操作、加工技术问题。
7.能对数控车床进行常规日常维护。
8.能对螺纹加工进行初步评价及分析。
9.具有良好的职业综合素养和工作态度。
教学内容
1.螺纹加工工艺信息分析方法。
2.螺纹加工加工顺序确定方法。
3.螺纹加工刀具、夹具的选择及使用。
4.螺纹加工工件坐标原点、走刀路线的确定方法。
5.编制螺纹加工数控车床加工程序的方法。
6.螺纹加工虚拟及实际操作加工方法。
7.使用游标卡尺、R规对螺纹加工进行质量检测的方法。
8.螺纹加工加工质量评价及超差原因分析的基本方法。
教学资源
文本、课件、仿真软件、网络、TK36数控车床、教学视频、参考资料
教学环境
数控加工实训中心实训基地、数控编程与仿真加工实训中心、“教、学、做一体化”多媒体教学平台
指导教师
编制时间
项目6任务1:
螺纹加工的车削加工
工作任务描述
1.加工零件项目工作任务名称:
螺纹加工的车削加工
2.零件类型描述:
该零件属于较简单的螺纹轴类零件,是使用数控车床加工的基本零件轮廓形状。
是数控车削加工中难度较低的基本零件之一。
3.任务内容描述:
已知毛坯材料为LY12,毛坯尺寸为Ф45mm×100mm的棒料。
制定零件加工工艺,编写零件加工程序,并在仿真软件上进行虚拟操作加工,最后在数控车床上进行实际操作加工,并对加工后的零件进行检测、评价。
教学设计
数控车削编程与操作加工
总学时
120
项目任务1螺纹加工的车削加工
(1)
课时
4
学习目标
学习内容
1.掌握螺纹加工加工工艺制定方案。
2.掌握螺纹加工编程方法并能在仿真软件上进行虚拟操作加工。
3.能将零件正确安装在三爪卡盘上。
4.能将外圆车刀正确安装在刀架上。
5.正确摆放操作加工所需工具、量具。
6.能按操作规范合理使用TK36卧式数控车床,并完成螺纹加工的加工。
7.能正确使用游标卡尺、R规对带螺纹加工阶梯轴零件进行检测。
8.能对所完成的零件进行评价及超差原因分析。
1.根据零件图纸进行零件工艺信息分析,确定加工顺序,并填入相应的卡片中。
2.合理选择适合该零件加工的刀具,并完成相应卡片的填写。
3.合理选择适合该零件加工的切削用量,并完成相应卡片的填写。
4.合理选择该零件工件坐标原点,确定走刀路线,并完成相应卡片的填写。
5.根据该零件编程要求计算基点坐标,完成相关的尺寸链计算。
6.根据该零件的加工要求编制程序清单,进行虚拟及实际操作加工。
7.正确选择并使用相关量具对该零件进行检测,并完成相应卡片的填写。
学习环节设计
教学方法
1.制定工艺方案
2.编制程序、仿真操作加工
3.实际操作加工
4.零件检测
5.学习评价
宏观教学方法
微观教学方法
◆引导文教学法
◆项目教学法
◆项目单元训练法
◆演示法
◆讲述法
◆讨论法
◆仿真法
◆实操法
◆引导法
◆讲解法
◆范例法
教学内容
教学设计
学习环节:
制定工艺方案
1.1分析零件图工艺信息:
教师布置工作项目,学生资讯,教师解惑,学生填写零件图工艺信息分析卡片,见表1-1。
表1-1零件图工艺信息分析卡片
单位
名称
班级学号
姓名
成绩
零件图号
零件名称
螺纹加工
分析内容
分析理由
形状、尺寸大小
该零件的加工面由端面、外圆柱面、倒角面、台阶面及螺纹组成。
形状比较简单,是较典型的短轴类零件。
因此,可选择现有设备TK36刀具可选3把外圆车刀即可完成。
结构工艺性
该零件的结构工艺性好,便于装夹、加工。
因此,可选用标准刀具进行加工。
几何要素、尺寸标注
该零件轮廓几何要素定义完整,尺寸标注符合数控加工要求,有统一的设计基准,且便于加工、测量。
精度、表面粗糙度
该零件外圆柱面M30X1.5-6g,尺寸精度要求较高,其中外圆柱面尺寸公差等级为IT12-IT13级,图中未注尺寸公差按IT12级处理。
该零件表面质量要求最高为Ra3.2,其余为不加工表面。
由于该零件精度和表面质量要求不太高。
因此,可考虑采用以下加工方案:
粗车—半精车加工外圆—切槽—车螺纹
材料及热处理
该零件所用材料LY12为高合金硬铝,硬度为105HB,加工性能等级代号为2,属易切削金属材料。
因此,选硬质合金或涂层刀具材料均可,在加工时不宜选择过大的切削用量,切削过程中可不加冷却液。
其它技术要求
该零件要求锐角倒钝,故编程时在锐角处安排1×450的倒角。
生产类型、定位基准
该零件生产类型为单件生产,因此,要按单件小批生产类型制定工艺规程。
由于该零件生为单件生产,因此,定位基准可选在外圆表面。
※学生资讯记录:
一.学习环境设计:
环节1:
“教、学、做一体化”多媒体教学平台
环节2:
数控编程与仿真加工实训中心
环节3:
数控加工实训中心实训基地
环节4:
数控加工实训中心工量具室
环节5:
数控加工实训中心备料室
二.学习方法设计:
1.教师采用引导文教学法引导学生进入学习情境
2.教师布置工作项目,提
出问题,进行资讯
3.教师当学生,分组讨论,学生决策
4.学生根据零件图完成
学习环境的实施
5.教师讲述、演示、解惑
6.学生对加工后的零件进行自检互评
7.由教、学、做逐渐过渡为做、学、教,做中学,学中做,边学、边做、边修正
三.学习环节设计:
环节一:
制定工艺方案
1.1分析零件图工艺信息:
教师布置工作项目,学生资讯,教师解惑
教学内容
教学设计
1.2确定加工顺序:
小组讨论,听取学生的决策意见,学生填写卡片,见表1-2。
表1-2加工顺序卡片
单位
名称
班级学号
姓名
成绩
零件图号
零件名称
使用设备
场地
螺纹加工
TK36数控车床
数控加工实训中心
程序
编号
零件材料
LY12
数控系统
HNC-21T
工步
序号
工步内容
确定理由
量具选用
备注
名称
量程
1
车端面
车平端面,建立长度基准,保证工件长度要求。
车削完的端面在后续加工中不需再加工。
0.02mm游标卡尺
0-150mm
手动
2
粗车各外圆表面
较短时间内去除毛坯大部分余量,满足精车余量均匀性要求。
0.02mm游标卡尺
0-150mm
自动
3
精车各外圆表面
保证零件加工精度,按图纸尺寸,一刀连续车出零件轮廓。
0.02mm游标卡尺
0-150mm
自动
4
切槽
保证螺纹车削通透,不至于打刀
0.02mm游标卡尺
0-150mm
自动
5
车螺纹
保证螺纹牙型角,是螺纹配合牢靠
M30X1.5-6g螺纹千分尺
1.5螺距
自动
※小组讨论:
1.2确定加工顺序:
小组讨论,听取学生的决策意见
教学内容
教学设计
1.3选择刀具:
教师提出问题,学生查阅资料,听取学生的决策意见,学生填写刀具卡片,见表1-3。
数控车床一般均使用机夹可转位车刀。
本零件为铝材,对刀片材料无特殊要求,刀片均选用常用的涂层硬质合金刀片。
对于本例由于有球面的加工。
机夹可转位车刀所使用的刀片为标准角度,选择菱形刀片适合加工本工件,刀尖角选择80°。
粗精车外圆主偏角93°,所选刀片刀尖圆弧半径为0.4mm。
表1-3刀具卡片
单位
名称
班级学号
姓名
成绩
零件图号
零件名称
螺纹加工
工
步
号
刀
具
号
刀具名称
刀具参数
刀片
材料
偏
置
号
刀柄型号
刀尖半径
刀尖方位
刀
片
型
号
1
T01
93°外圆车刀
0.4
3
DCMT11T304-HF
涂层硬质合金
SDJCR2020K11(20X20)
2
T02
外圆切槽刀
0.2
DCMT11T304-HF
涂层硬质合金
01
SDJCR2020K11(20X20)
3
T03
外圆螺纹刀
0.2
RT16.01W-11BSPT
涂层硬质合金
01
SDJCR2020K11(20X20)
※问题:
1.3选择刀具:
教师提出问题,学生查阅资料,听取学生的决策意见
教学内容
教学设计
1.4选择切削用量:
小组讨论,学生查阅资料,听取学生的决策意见,学生填写切削用量卡片,见表1-4。
粗加工:
首先取ap=3.0mm;其次取f=0.2mm/r;最后取Vc=120m/min。
然后根据公式
计算出主轴转速
=1000r/min,根据公式
=
计算出进给速度
=200mm/min,填入表1-4中。
精加工:
首先取ap=0.3mm;其次取f=0.08mm/r;最后取Vc=200m/min。
然后根据公式
计算出主轴转速
=1500r/min,根据公式
=
计算出进给速度
=100mm/min,填入表1-4中。
表1-4切削用量卡片
单位
名称
班级学号
姓名
成绩
零件图号
零件名称
螺纹练习件
工
步
号
刀
具
号
切削速度
Vc(m/min)
主轴转速
(r/min)
进给量
f(mm/r)
进给速度
vf(mm/min)
背吃刀量
ap(mm)
1
T01
90
800
0.2
160
2
2
T01
120
1000
0.1
100
0.8
3
T02
60
500
0.05
25
4
T03
200
500
1.5
750
※小组讨论:
1.4选择切削用量:
学生查阅资料,小组讨论,听取学生的决策意见
教学内容
教学设计
1.5确定工件零点,绘制走刀路线图:
学生绘制数控加工走刀路线图卡片,见表1-5。
表1-5数控加工走刀路线图卡片
※注意的问题:
1.5确定工件零点,绘制走刀路线图:
教学内容
教学设计
1.6数学处理:
该零件主要尺寸的程序设定值计算:
一般取为工件尺寸的中值。
如本例尺寸为M30x1.5-6g需要计算牙高。
我们可以根据估算公式来计算:
h=(1.2-1.3)P=1.2X1.5=1.8mm
式中:
h-为牙高
P-为导程
每次螺纹切削深度为:
第一刀切:
0.6
第二刀切:
0.4
第三刀切:
0.2
第四刀切:
0.2
第五刀切:
0.2
第六刀切:
0.2
1.6数学处理:
学内容
教学设计
学习环节:
编制数控加工程序、仿真操作加工
2.1编制程序清单,并填入表1-6。
表1-6数控加工程序清单
数控加工程序清单
零件图号
零件名称
班级学号
姓名
成绩
螺纹练习件
程序名
O0001
子程序名
%1111
T0101
G95
M03S1000
G00X100Z100
X50Z1
G71P1Q2U3R0.5X0.3Z0.05F200
N1G00X24S1200
G01X30Z-2F80
G01Z-40
X40
Z-60
N2G01X50
G00X100Z100
T0202
M03S500
G00X50Z-40
G01X26F25
X50
G00X100Z100
T0303
M03S500
G00X35Z5
G82X29.4Z-37F1.5
G82X28.8Z-37F1.5
G82X28.6Z-37F1.5
G82X28.4Z-37F1.5
G82X28.2Z-37F1.5
G00X100Z100
M05
M30
%
工步及刀具
说明
粗车外圆各表面。
T0101
精车外圆表面。
T0101
T0202切槽
T0303车螺纹
教学内容
环节:
编制数控加工程序,仿真操作加工
2.1编制程序清单
2.2仿真操作加工
教学设计
2.2仿真操作加工
2.2.1打开程序选择机床
2.2.2机床回零点
2.2.3选择毛坯、材料、夹具、安装工件
2.2.4安装刀具
2.2.5建立工件坐标系
2.2.6上传NC语言
2.2.7自动加工
仿真加工后工件如下图:
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