平面零件加工 任务一 数控铣平行面铣削.docx

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平面零件加工任务一数控铣平行面铣削

清远市技师学院（高级技工学校）教案

学习

领域

数控技术

学时

教学方法

宏观：

引导文法

微观：

六阶段法

授课

班级

日期

2010.3

任课教师

学习

情景

平面零件加工任务一平行面铣削

教学

目标

能力目标：

（1）专业能力目标

1）能够选择确定设备、刀具、夹具和量具和切削用量，能编制数控加工工艺卡片。

2）能正确编制程序并进行程序的调试和检验。

3）能熟练操作数控机床（加工中心）加工工件。

4）能够使用常用量具合理检测工件。

5）具备安全文明生产的能力。

（2）社会能力目标

1）具有良好的自我控制能力和团队协作精神。

2）有较强的责任感和认真的工作态度。

（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。

使用性知识目标：

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、编程和操作加工

准备教学

设备：

数控铣/立式加工中心共5台；

计算机5台,

材料：

45钢65×65×25板料5快；（塑料代替）

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

学时

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，工艺和程序编制规则、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和途径信息。

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。

2

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、检验和优化，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，机床日常维护和清洁、团队合作等。

帮助学生和有关部门沟通。

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。

12

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。

2

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。

1

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。

考核和评价：

成果评定60%，教师评价25%，自我评价15%。

教学过程

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、编程和操作加工）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：

和产品客户沟通，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、结构和技术条件。

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：

《数控机床编程和操作/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

形成以下书面材料：

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，和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。

3．完成任务

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，并随时和其交流，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》寻找错误和不足，进一步掌握正确的工作过程和工作方法，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。

技术文档归档。

2．指导重点

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

3．完成任务

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。

2．指导重点

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。

知识准备:

一、平行面铣削工艺知识准备

1．平行面铣削刀路设计

1）当刀具直径大于平行面宽度

2）刀具直径小于平行面宽度

2．平面铣削常用刀具类型

图2-1-2可转位硬质合金面铣刀

图2-1-3可转位硬质合金R面铣刀

图2-1-4立铣刀

3．刀具直径的确定

平面铣削时刀具直径可根据以下方法来确定。

（1）最佳铣刀直径应根据工件宽度来选择，D≈（1.3～1.5）WOC（切削宽度）

（2）如果机床功率有限或工件太宽，应根据两次进给或依据机床功率来选择铣刀直径，当铣刀直径不够大时，选择适当的铣削加工位置也可获得良好的效果，此时，WOC=0.75D，

一般情况下，在机床功率满足加工要求的前提下，可根据工件尺寸，主要是工件宽度来选择铣刀直径，同时也要考虑刀具加工位置和刀齿和工件接触类型等。

进行大平面铣削时铣刀直径应比切削宽度大20%～50%。

4．切削用量的选择（推荐表）

1）铣削深度ap（背吃刀量）、

2）铣削速度Vc

3）进给速度F

二、程序指令准备

1、辅助功能指令（M指令）

2、准备功能指令（G指令）

二）.绝对坐标编程方式G90指令

增量坐标编程方式G91指令

指令格式G90

G91

指令功能设定坐标输入方式

指令说明1.G90指令建立绝对坐标编程方式，移动指令目标点的坐标值X、Y、Z

表示刀具离开工件坐标系原点的距离；

2.G91指令建立增量坐标编程方式，移动指令目点的坐标值X、Y、Z表示刀具离开当前点的坐标增量。

（三）.快速点定位G00指令

指令格式G00X__Y__Z__

指令功能快速点定位

指令说明1.刀具以各轴内定的速度由始点（当前点）快速移动到目标点；

2.刀具运动轨迹和各轴快速移动速度有关；

3.刀具在起始点开始加速至预定的速度，到达目标点前减速定位。

例如下图所示，刀具从A点快速移动至C点，使用绝对坐标和增量坐标方式编程。

绝对坐标编程

G92X0Y0Z0设工件坐标系原点，换刀点O和机床坐标系原点重合

G90G00X15Y-40刀具快速移动至Op点

G92X0Y0重新设定工件坐标系，换刀点Op和工件坐标系原点重合

G00X20Y10刀具快速移动至A点定位

X60Y30刀具从始点A快移至终点C

用增量值方式编程

G92X0Y0Z0

G91G00X15Y-40

G92X0Y0

G00X20Y10

X40Y20

在上例题中，刀具从A点移动至C点，若机床内定的X轴和Y轴的快速移动速度是相等的，则刀具实际运动轨迹为一折线，即刀具从始点A按X轴和Y轴的合成速度移动至点B，然后再沿X轴移动至终点C。

（四）.直线插补G01指令

指令格式G01X__Y__Z__F__

指令功能直线插补运动

指令说明1刀具按照F指令所规定的进给速度直线插补至目标点；

2F代码是模态代码，在没有新的F代码替代前一直有效；

3各轴实际的进给速度是F速度在该轴方向上的投影分量；

4用G90或G91可以分别按绝对坐标方式或增量坐标方式编程。

例如下图所示，刀具从A点直线插补至B点，使用绝对坐标和增量坐标方式编程。

1.绝对坐标编程

G90G01X60Y30F200

2.增量值方式编程:

G91G01X40Y20F200

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，参和重大决策

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，和学生分组谈话

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使用和验证所学知识）

小组研讨教学法

小组交流教学法

小组交流教学法

师生互动

作业

完成本次工作任务的工作页

教学后记