数控加工工艺与编程项目七教案doc.docx
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数控加工工艺与编程项目七教案doc
学习情境七:
综合轴的加工
学习情境
综合轴的加工
参考
学时
教学内容
1、能够在仿真平台上按图样要求完成工件的加工;
2、能够合理拟订加工方案,较熟练的编制典型零件的加工程序。
教学目标
1、职业能力目标
(1)具有与设计人员、工艺人员、操作人员沟通的能力;
(2)具有读图、识图、分析零件图的能力;
(3)具有零件工艺分析能力;
(4)具有数控编程的能力;
(5)具有查阅资料及相关应用手册的能力;
(6)善于观察、思考、自主学习及创新能力。
2、专业知识目标
通过典型零件的程序编制,掌握数控车床的编程特点及原则。
3、社会能力:
(1)团队协作意识及方法;
(2)语言表达能力。
教学重点
难点与解决方法
1.教学重点
工件的加工工艺分析
2.教学难点
(1)粗、精加工走刀路线合理安排;
(2)充分利用每一把刀,尽量减少换刀次数;
(2)加工方法的选择。
3.解决方法
(1)图形示例,零件加工仿真;
(2)查阅专业书籍及相关设计手册;
(3)咨询企业相关人员或教师;
教学
条件
1.教室、多媒体;
2.校内实训机房、数控加工仿真软件;
3.生产性实习车间、数控车床。
教学方法
多媒体讲授理论知识;仿真软件练习掌握数控机床操作面板及基本指令加工;数控机床实际操作练习掌握基本能力。
学习情境七:
综合轴的加工(详案)
教
学
过
程
的
实
施
步骤
教学内容
教学方法
时间
情景描述
(咨询)
1.给出零件图;
2.给出零件的信息及加工要求;
3.分析零件特点,指导学生自学内容。
教师介绍;
学生自学
制定加工工艺
(计划)
1.工件的装夹与定位;
2.加工路线的确定;
3.切削用量的选择;
4.刀具的选择;
5.机床及数控系统的选择。
学生自主确定加工方案
编制零件加工程序
(决策)
1.学生根据制订的加工工艺编写加工程序;
2.教师引导学生编制程序的可操作性
学生自主确定加工方案
数控仿真和实操加工
(实施)
1.数控系统面板的应用;
2.零件数控仿真加工;
3.零件实操加工。
教师指导;
学生操作
检测加工零件
(检查)
1.零件的尺寸精度检测;
2.零件加工质量评估;
3.总结。
教师点评
任务扩展
1.热处理工序的安排;
2.辅助工序的安排;
3.模态指令的含义;
4.学习应用
教师讲授
课后自学
评价
完成情况(60%)
方法能力(20%)
创新意识(20%)
一、学习情景描述
(一)给学生发放零件图,给出该零件的信息和加工要求。
图示零件毛坯尺寸为φ52mm的棒料,材料为45钢,无热处理和硬度要求,不切断。
要求对零件进行数控加工工序卡的编制,并进行数控车削加工工艺分析,进行程序编制、加工。
二、制订加工工艺
1.零件图的工艺分析
该零件表面由圆柱面、圆锥面、圆弧面及螺纹等表面组成。
零件图纸尺寸标注完整,符合数控加工尺寸标注要求;轮廓描述清楚完整;零件材料为45钢,切削加工性能较好,无热处理和硬度要求。
为便于装夹该零件,坯件左端应预先车出夹持部分,右端面也应先粗车并钻好中心孔。
2.装夹与定位
工件左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧,右端采用活动顶尖支承的装夹方式。
3.确定加工顺序及进给路线
加工顺序按先粗后精、先近后远的原则确定,即先从右到左进行粗车(留0.25mm精车余量),然后从右到左进行精车,最后车削螺纹。
可采用粗车复合循环指令和车螺纹循环功能,机床数控系统就会自动确定其进给路线,因此,该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其进给路线(但精车的进给路线需要人为确定,沿零件表面轮廓从右到左描述)。
4.选择刀具
(1)选用φ5mm中心钻钻削中心孔;
(2)粗车及平端面选用90°硬质合金车刀;
(3)精车选用90°硬质合金车刀;
(4)刀宽为4mm的切槽刀;
(5)车螺纹选用硬质合金60°外螺纹车刀。
刀具编号为T05中心钻、T01为外圆粗车刀、T02为外圆精车刀、T03为切槽刀、T04为外螺纹车刀。
5.确定切削用量
(1)背吃刀量的选择
轮廓粗车循环时选ap=2.5mm,精车时选ap=0.25mm。
(2)主轴转速的选择
粗车为800r/min,精车为1200r/min,车螺纹时主轴转速为320r/min。
(3)进给速度的选择
根据加工实际情况确定粗车每转进给量为0.5mm/r,精车每转进给量为0.1mm/r。
6.选择机床和数控系统
(1)机床型号
机床型号为CK6132-Ⅱ型数控车床。
(2)数控系统
采用广数928TD数控系统
7.数控加工工序卡
综合上述内容,制订该零件数控车削加工工序卡片,见表7-1。
表7-1数控加工工序卡片
单位
名称
德州
科技
职业
学院
产品名称或代号
零件名称
零件图号
综合轴加工
夹具名称
使用设备
车间
三爪卡盘和活动顶尖
CK6132-Ⅱ型数控车床
工步号
工步内容
刀具号
刀具类型
主轴转速
/(r·min-1)
进给速度
/(mm·min-1)
背吃刀量/mm
备注
1
平端面
T01
硬质合金90°外圆车刀
500
手动
2
钻中心孔
T05
φ5mm中心钻
950
手动
3
粗车轮廓
T01
硬质合金90°外圆车刀
500
200
3
自动
4
精车轮廓
T03
硬质合金90°外圆车刀
0.25
自动
5
车螺纹
T04
硬质合金60°外螺纹车刀
自动
四、编制零件加工程序
(一)确定工件坐标系、对刀点和换刀点
1.根据零件图纸的尺寸标注特点及基准统一的原则,选择零件右端面与轴心线的交点作为工件原点,建立工件坐标系。
2.采用手动试切对刀方法把该点作为对刀点。
3.换刀点设置在工件坐标系下X100、Z100处。
(二)编制零件加工程序
1.编程分析
该零件结构要素有圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹等,为保证尺寸精度和表面粗糙度要求,应将粗、精加工分开进行。
对于轮廓粗车可采用复合粗车循环切削指令G71加工,螺纹采用螺纹循环切削指令G92加工。
采用直径编程方式,直径尺寸编程与零件图纸中的尺寸标注一致,编程较为方便。
2.加工程序清单
O0001
N10T0101
N20G00X100Z50
N30M03S800
N40X55Z5
N50G71U2.5R1
N60G71P70Q180U0.5W0.25F0.5
N70G01X30F0.1
N80Z0
N90X34Z-2
N100Z-30
N110X38
N120X50W-25
N130W-20
N140G03W-30R35
N150G01W-15
N160X52
N170W-35
N180X55
N190G00X50Z50
N200T0202S1200
N210X55Z5
N220G70P70Q180
N230G00X50Z50
N240T0303
N250G00X45Z-30
N260G01X30F0.1
N270X45
N280G00Z5
N290X50Z50
N300T0404S320
N310G00X36Z5
N320G92X33Z-28F2
N330X32.5
N340X31.9
N350X31.5
N360X31.5
N370X31.4
N380G00X50Z50
N390M30
(三)加工程序的检验、修改
通过学生之间的讨论、对比、分析,进行自评,学生对自己编写的数控加工程序进行检验、修改。
教师对学生编制的程序进行指导、点评,对出错点进行讲解,最后学生对自己的程序进行修改,从而制订出正确的加工程序。
五、数控仿真和实操加工
1.零件的数控仿真
使用数控加工仿真软件对加工程序进行检验,正确进行数控加工仿真的操作完成零件的仿真加工。
2.零件的实操加工
通过仿真加工,确定零件程序的正确性后,在数控实训车间对零件进行实际操作加工。
六、零件的检测
1.利用游标卡尺、外径千分尺、表面粗糙度工艺样板等量具测量工件,学生对自己加工的零件进行检测,包括尺寸精度的检测和零件加工质量的检测。
2.教师对学生加工零件进行检测,并做出点评。
七、学习应用
加工图7-2所示零件,零件毛坯为φ50mm×140mm的棒料,材料为45钢,完成零件的数控加工,车削加工至图纸尺寸。
要求:
1.进行数控加工工序卡的编制;
2.制订工件的加工工艺;
3.进行数控加工程序编制;
4.进行数控加工仿真。
图7-2
附件1:
学习任务
图示零件毛坯尺寸为φ52mm的棒料,材料为45钢,无热处理和硬度要求,不切断。
要求对零件进行数控加工工序卡的编制,并进行数控车削加工工艺分析,进行程序编制、加工。
附件2:
数控加工工序卡片
单位
名称
德州
科技
职业
学院
产品名称或代号
零件名称
零件图号
夹具名称
使用设备
车间
工步号
工步内容
刀具号
刀具类型
主轴转速
/(r·min-1)
进给速度
/(mm·min-1)
背吃刀量/mm
备注
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
附件3:
评分表
数控车工考核评分表
班级姓名学号
检测项目
技术要求
配分
评分标准
检测结果
得分
机
床
操
作
1
按步骤开机、检查、润滑
4
不正确无分
2
回机床参考点
4
不正确无分
3
按程序格式输入程序,检查及修改
4
不正确无分
4
程序轨迹检查
4
不正确无分
5
工、夹、刀具正确安装
4
不正确无分
6
按指定方式对刀
4
不正确无分
7
检查对刀
5
不正确无分
外
圆
8
Φ38
7
超差0.01扣4分,降级无分
9
Φ50
7
超差,降级无分
10
Φ52
7
超差0.01扣4分,降级无分
长
度
11
26
6
超差无分
12
25
6
超差无分
13
20
6
超差无分
14
90
6
15
15
6
16
120
6
其它
18
M30
2
8
不符无分
19
2
45°
6
不符无分
17
安全操作规程
违反扣总分10分/次
总配分
100
总得分
零件名称
图号
加工日期
年月日
加工开始
时分
停工时间分钟
加工时间
检测
加工结束
时分
停工原因
实际时间
评分
附件4:
加工图示零件,零件毛坯为φ50mm×140mm的棒料,材料为45钢,完成零件的数控加工,车削加工至图纸尺寸。
要求:
1.进行数控加工工序卡的编制;
2.制订工件的加工工艺;
3.进行数控加工程序编制;
4.进行数控加工仿真。