数控加工与编程车项目四螺栓加工教案.doc
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1、(完整word)数控加工与编程车项目四螺栓加工教案学习情境四:用直线插补指令及螺纹指令加工螺栓 学习情境用直线插补指令及螺纹指令加工螺栓参考学时教学内容1数控加工程序的组成及格式; 2螺纹切削指令G32; 3. 螺纹循环指令G92的应用;4暂停指令G04的应用; 4零件数控加工工艺的制订。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)具有分析零件图、 掌握设计意图和零件工艺分析的能力; (3)具有数控编程的基本能力; (4)查阅资料及相关应用手册的能力; (5)善于观察、思考、自主学习及创新设计能力。 2。专业知识目标 (1)掌握数控加工程序的编制格式
2、; (2)掌握外圆、端面、切槽和螺纹的数控加工; (3)能够对阶梯轴类零件进行数控程序的编制和加工。3.社会能力(1)团队协作意识及方法;(2)语言表达能力。教学重点难点及解决方法1教学重点 (1)数控程序的格式; (2)基本加工类指令的编程及应用。 2教学难点 (1)切槽的加工; (2)螺纹切削指令的应用。 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
3、床实际操作练习掌握基本能力.学习情境二:螺栓的加工(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给出螺栓的零件图; 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0。5课时制定加工工艺 (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。学生自学 教师辅导1。5课 时编制零件加工程序 (决策)1。 G32基本加工类指令编程; 2。 G92指令的应用; 3。 多把刀具的工件坐标系的建立; 4编程分析、编写零件的数控加工程序; 5查阅资料、进行讨论。学生为主 教师点评5课时数控仿真和 实操加工 (
4、实施)1. 数控系统面板的应用; 2。 数控仿真加工的操作步骤; 3. 零件的加工.教师指导 学生操作1课时检测加工零 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0。5课时任务扩展扩展两个新知识点: 1螺纹加工扩充; 2切槽、切断加工; 3学习应用教师讲授 课后自学1。5课时评价完成情况(60)方法能力(20)创新意识(20)一、情境描述 给学生发放螺栓零件图,并给出零件信息和加工要求.图4。1图4.1所示螺栓为轴类零件,结构要素有外圆柱面、倒角和螺纹,最后要求切断。要求完成零件的数控加工,车削尺寸至图中要求。二、制订加工工艺 (一)引入新知识1。车削螺纹时的主
5、轴转速数控车床加工螺纹时,因其传动链的改变,原则上其转速只要能保证主轴每转一周时,刀具沿主进给轴(多为Z轴)方向位移一个导程即可,不应受到限制。但加工螺纹时,会受到一下几方面的影响:1)螺纹加工程序段中指令的螺距值,相当于进给量f(mm/r)表示的进给速度F,如果将机床的主轴转速选择过高,其换算后的速度v f(mm/min)则必定大大超过正常值。2)刀具在其位移过程中,都将受到伺服驱动系统升降频率和数控装置插补运算速度的约束,由于升降频率特性满足不了加工需要等原因,则可能因主进给运动产生出的“超前和“滞后”而导致部分螺牙不符合要求。3)车削螺纹必须通过主轴的同步运行功能而实现,即车削螺纹需要有
6、主轴脉冲发生器(编码器)。当其主轴转速选择过高时,通过编码器发出的定位脉冲(即主轴每转一周时所发出的一个基本脉冲信号)将可能因“过冲”(特别是当脉冲编码器的质量不稳定时)而导致工件螺纹产生乱纹(俗称“乱牙)。鉴于上述原因,不同的数控系统车螺纹时推荐使用不同的主轴转速范围。大多数经济型数控车床推荐车削螺纹时主轴转速n为:n1200/PK式中:P-螺纹的螺距或导程,单位为mm; K-保险系数,一般取80。2.螺纹车削加工为成型车削,且切削进给量较大,刀具强度较差,一般要求分数次进给加工,见表4。1所示.表4.1 常用螺纹切削的进给次数与吃刀量公制螺纹螺距1。01.522.533。54牙深(半径量)
7、0.6490。9741。2991。6241.9492.2732.598削 次1次0.70.80。91.01。21.51。52次0。40。60.60.70。70。70。83次0。20.40.60.60.60.60.64次0.160.40.40.40。60.65次0。10。40。40.40。46次0.150。40.40。47次0.20.20.48次0.150.39次0。2英制螺纹牙/in2418161412108牙深(半径量)0。6780.9041.0161.1621。3551。6262.033(直径量)切削次数及吃刀量1次0。80.80.80。80。91.01。22次0。40.60.60.60.
8、60。70。73次0。160。30.50.50.60。60.64次0.110。140。30。40。40.55次0.130.210。40.56次0.160.47次0。17(二)零件具体加工工艺制定1装夹与定位 该螺栓零件为短轴类零件,其轴心线为工艺基准,用三爪自定心卡盘夹持40mm外圆左端,使工件伸出卡盘约80mm,一次装夹完成粗精加工。 2确定工件坐标系、对刀点和换刀点 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. 采用手动试切对刀方法把该点作为对刀点。 换刀点设置在工件坐标系下X100、Z80处.3工步顺序 按先主后次,先粗后精的加工
9、原则确定加工路线,从右端至左端轴向进给切削。先进行外轮廓粗加工,再精加工,然后加工螺纹,最后进行切断。 手动车削端面; 粗车35外圆,留0。5mm精车余量; 粗车20外圆,留0。5mm精车余量; 精车245倒角; 精车20和35外圆到尺寸; 车削螺纹; 切断。 4选择刀具 根据零件加工要求和加工工艺分析,选用三把刀具:T01为外圆车刀、T02为螺纹车刀、T03为切断刀。 5确定切削用量 车削用量的具体数值应根据机床性能、加工工艺、相关手册并结合实际经验确定: 机床转速800r/min,精加工余量为0.5mm,车螺纹和切断为400r/min;粗加工时进给速度为0。5mm/r;精加工时进给速度为0
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