数控车削编程与操作加工.ppt
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1、 零件数控车床编程与操作加工零件数控车床编程与操作加工学习情境学习情境4 4基本外轮廓面的车削加工基本外轮廓面的车削加工 1.1.学学习习情境情境4.14.1锥轴练习锥轴练习件的件的车车削加工削加工 2.2.学学习习情境情境4.24.2球面练习件的车削加工球面练习件的车削加工 3.3.学习情境学习情境4.34.3凹圆练习件的车削加工凹圆练习件的车削加工包头职业技术学院包头职业技术学院-数控教研室数控教研室1 1包包头头职职业业技技术术学学院院可编辑可编辑可编辑可编辑学习情境学习情境4 4基本外轮廓面的车削加工基本外轮廓面的车削加工职业能力职业能力1.1.能对带外圆柱面、圆锥面及圆弧面的简单阶梯
2、轴类零件进行数控车削能对带外圆柱面、圆锥面及圆弧面的简单阶梯轴类零件进行数控车削 加工工艺分析并确定加工顺序。加工工艺分析并确定加工顺序。2.2.能正确选择该类零件数控车削加工所用刀具材料及外圆车刀几何参数,能正确选择该类零件数控车削加工所用刀具材料及外圆车刀几何参数,并能正确使用所选刀具进行加工。并能正确使用所选刀具进行加工。3.3.能合理选择加工该类零件所用切削用量。能合理选择加工该类零件所用切削用量。4.4.能正确编写该类零件的数控车削加工程序。能正确编写该类零件的数控车削加工程序。5.5.能合理使用数控车床对该类零件进行加工。能合理使用数控车床对该类零件进行加工。6.6.能选择并使用相
3、关量具对回转体外轮廓面进行质量检测。能选择并使用相关量具对回转体外轮廓面进行质量检测。7.7.能对回转体外轮廓面进行质量评估并能初步分析超差原因。能对回转体外轮廓面进行质量评估并能初步分析超差原因。8.8.能制定该类零件数控车削加工工艺规程。能制定该类零件数控车削加工工艺规程。9.9.能选择、使用该类零件加工所用夹具。能选择、使用该类零件加工所用夹具。10.10.能使用数控车床仿真软件进行编程、操作及虚拟加工。能使用数控车床仿真软件进行编程、操作及虚拟加工。2 2包包头头职职业业技技术术学学院院可编辑可编辑可编辑可编辑学习情境学习情境4 4基本外轮廓面的车削加工基本外轮廓面的车削加工教学内容教
4、学内容1.1.带外圆柱面、圆锥面及圆弧面的简单轴类零件带外圆柱面、圆锥面及圆弧面的简单轴类零件 数控车削加工工艺制定方法数控车削加工工艺制定方法2.2.外圆车刀的选用及三爪卡盘使用外圆车刀的选用及三爪卡盘使用3.G003.G00、G01G01、G02G02、G03G03、G80G80、G71G71等基本指令编等基本指令编 程的应用程的应用4.4.该类零件数控车床仿真及实际操作加工方法该类零件数控车床仿真及实际操作加工方法5.5.该类零件工件坐标原点、走刀路线的确定方法该类零件工件坐标原点、走刀路线的确定方法6.6.该类零件程序的编制、调试方法该类零件程序的编制、调试方法7.7.该类零件质量检测
5、方法该类零件质量检测方法8.8.该类零件加工质量评价及超差原因分析的基本方该类零件加工质量评价及超差原因分析的基本方 法法3 3包包头头职职业业技技术术学学院院可编辑可编辑可编辑可编辑学习情境学习情境4.34.3凹圆练习件的车削加工凹圆练习件的车削加工第一部分:工作任务描述第一部分:工作任务描述第二部分:学习情境教学设计第二部分:学习情境教学设计教学框架设计教学框架设计4 4包包头头职职业业技技术术学学院院可编辑可编辑可编辑可编辑第一部分:工作任务描述第一部分:工作任务描述u1.1.加工零件项目工作任务名称:加工零件项目工作任务名称:凹圆练习件的车削加工。凹圆练习件的车削加工。u2.2.零件类
6、型描述:零件类型描述:该零件属于较简单的阶梯轴类零件,是使用数控该零件属于较简单的阶梯轴类零件,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。度较低的基本零件之一。u3.3.任务内容描述:任务内容描述:已知毛坯材料为已知毛坯材料为LY12LY12,毛坯尺寸为,毛坯尺寸为45mm45mm100mm100mm的棒料。制定零件加工工艺,编写零件加工程序,并的棒料。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
7、件进行检测、评进行实际操作加工,并对加工后的零件进行检测、评价。价。5 5包包头头职职业业技技术术学学院院可编辑可编辑可编辑可编辑第一部分:工作任务描述第一部分:工作任务描述6 6包包头头职职业业技技术术学学院院可编辑可编辑可编辑可编辑第二部分:学习情境教学设计第二部分:学习情境教学设计u学习目标学习目标n1.1.掌握掌握带凹圆弧面阶梯轴带凹圆弧面阶梯轴类零件数控车削加工工艺制定类零件数控车削加工工艺制定方案。方案。n2.2.掌握掌握带凹圆弧面阶梯轴带凹圆弧面阶梯轴类零件编程方法并能在仿真软类零件编程方法并能在仿真软件上进行虚拟操作加工。件上进行虚拟操作加工。n3.3.能将零件正确安装在三爪卡
8、盘上。能将零件正确安装在三爪卡盘上。n4.4.能将外圆车刀正确安装在刀架上。能将外圆车刀正确安装在刀架上。n5.5.正确摆放操作加工所需工具、量具。正确摆放操作加工所需工具、量具。n6.6.能按操作规范合理使用能按操作规范合理使用ck6136sck6136s卧式数控车床,并完卧式数控车床,并完成成带凹圆弧面阶梯轴带凹圆弧面阶梯轴类零件的加工。类零件的加工。n7.7.能正确使用游标卡尺、能正确使用游标卡尺、R R规规,对,对带凹圆弧面阶梯轴带凹圆弧面阶梯轴类类零件进行检测。零件进行检测。n8.8.能对所完成的零件进行评价及超差原因分析能对所完成的零件进行评价及超差原因分析。7 7包包头头职职业业
9、技技术术学学院院可编辑可编辑可编辑可编辑第二部分:学习情境教学设计第二部分:学习情境教学设计u学习内容学习内容n1.1.根据零件图纸进行零件工艺信息分析,确定加工顺序,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。并填入相应的卡片中。n2.2.合理选择适合该零件加工的刀具,并完成相应卡片的填合理选择适合该零件加工的刀具,并完成相应卡片的填写。写。n3.3.合理选择适合该零件加工的切削用量,并完成相应卡片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。的填写。n4.4.合理选择该零件工件坐标原点,确定走刀路线,并完成合理选择该零件工件坐标原点,确定走刀路线,并完成相
10、应卡片的填写。相应卡片的填写。n5.5.根据该零件编程要求计算基点坐标,完成相关的尺寸链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。计算。n6.6.根据该零件的加工要求编制程序清单,进行虚拟及实际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。操作加工。n7.7.正确选择并使用相关量具对该零件进行检测,并完成相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。应卡片的填写。n8.8.学习零件加工质量评价及超差原因分析的方法。学习零件加工质量评价及超差原因分析的方法。8 8包包头头职职业业技技术术学学院院可编辑可编辑可编辑可编辑第二部分:学习情境教学设计第二部分:
11、学习情境教学设计 宏观教学方法宏观教学方法 n引导文教学法引导文教学法n项目教学法项目教学法n任务单元训练法任务单元训练法u教学方法教学方法 微观教学方法微观教学方法 n演示法演示法n讲述法讲述法n讨论法讨论法n仿真法仿真法n实操法实操法n引导法引导法n讲解法讲解法n范例法范例法 9 9包包头头职职业业技技术术学学院院可编辑可编辑可编辑可编辑第二部分:学习情境教学设计第二部分:学习情境教学设计数控教研室数控教研室数控教研室数控教研室环境环境1 1:“教、学、做一体化教、学、做一体化”多媒体教学平台多媒体教学平台环境环境2 2:数控编程与仿真加工实训中心:数控编程与仿真加工实训中心环境环境3 3
12、:数控加工实训中心教学实训基地:数控加工实训中心教学实训基地环境环境4 4:数控加工实训中心工量具室:数控加工实训中心工量具室环境环境5 5:数控加工实训中心备料室:数控加工实训中心备料室u学习环境设计学习环境设计1010包包头头职职业业技技术术学学院院可编辑可编辑可编辑可编辑第二部分:学习情境教学设计第二部分:学习情境教学设计u学习方法设计学习方法设计1.1.教师采用引导文教学法引导学生进入学习情境教师采用引导文教学法引导学生进入学习情境2.2.教师布置项目工作任务,对教学班级进行分组,教师布置项目工作任务,对教学班级进行分组,提出问题,学生进行资讯提出问题,学生进行资讯3.3.教师当学生,
13、参与学生分组讨论,听取学生决策教师当学生,参与学生分组讨论,听取学生决策4.4.学生根据零件图完成学习环境的实施学生根据零件图完成学习环境的实施5.5.教师讲述、演示、解惑、教师讲述、演示、解惑、6.6.学生对加工后的零件进行自检互评学生对加工后的零件进行自检互评7.7.由教、学、做逐渐过渡为做、学、教,做中学,由教、学、做逐渐过渡为做、学、教,做中学,学中做,边学、边做、边修正学中做,边学、边做、边修正1111包包头头职职业业技技术术学学院院可编辑可编辑可编辑可编辑第二部分:学习情境教学设计第二部分:学习情境教学设计u学习环节设计学习环节设计n1.1.制定工艺方案制定工艺方案n2.2.编制程
14、序、仿真操作加工编制程序、仿真操作加工n3.3.实际操作加工实际操作加工n4.4.零件检测零件检测n5.5.学习评价学习评价1212包包头头职职业业技技术术学学院院可编辑可编辑可编辑可编辑学习环节一:制定工艺方案学习环节一:制定工艺方案1.1分析零件图工艺信息:分析零件图工艺信息:教师布置工作任务,学生资讯,教教师布置工作任务,学生资讯,教师解惑,学生填写零件图工艺信息分析卡片,见表师解惑,学生填写零件图工艺信息分析卡片,见表1-1。表表1-1 1-1 零件图工艺信息分析卡片零件图工艺信息分析卡片单位名称单位名称包头职业技术院包头职业技术院零件零件图号图号零件名称零件名称姓名姓名材料牌号材料牌
15、号零件名称零件名称 C04-03 C04-03凹圆练习件凹圆练习件 分析内容分析内容分析理由分析理由 形状、尺寸大小形状、尺寸大小 该零件的加工面由端面、外圆柱面、倒角面、圆锥面、台阶面及球面组成。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ck6136s卧式数控车床,刀具可选12把外圆车刀即可完成。结构工艺性结构工艺性 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。几何要素几何要素尺寸标注尺寸标注 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。1313包包头头职职业业技技术术学学院院可编辑可编辑可编辑可编辑学习环节
16、一:制定工艺方案学习环节一:制定工艺方案几何要素、尺几何要素、尺寸标注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、表面粗精度、表面粗糙度糙度该零件外圆柱面 、,长度 尺寸精度要求较高,其中外圆柱面尺寸公差等级为IT9-IT10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Ra6.3。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。材料及热处理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,无热处理要求,属易切削金属材料。因此,选硬质合
17、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1450的倒角。生产类型、定生产类型、定位基准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。1414包包头头职职业业技技术术学学院院可编辑可编辑可编辑可编辑 1.21.2确定加工顺序:确定加工顺序:小组讨论,教师引导学生决策意见小组讨论,教师引导学生决策意见并填写卡片,见表并填写卡片,见表1-21-2。单位单位名称名称包头职业技术学院包头职业技术学院班级学号班级学号姓名姓名成
18、绩成绩零件图号零件图号零件名称零件名称使用设备使用设备程序编号程序编号 C04-03 C04-03凹圆练习件凹圆练习件 CK6136SCK6136S场地场地数控加工实训中心数控加工实训中心零件材料零件材料LY12LY12数控系统数控系统HNC-21THNC-21T工步工步序号序号工步内容工步内容确定理由确定理由量具选用量具选用备注备注名称名称量程量程1 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 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 3精
19、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自动表表1-2加工顺序卡片加工顺序卡片1515包包头头职职业业技技术术学学院院可编辑可编辑可编辑可编辑学习环节一:制定工艺方案学习环节一:制定工艺方案1.31.3选择刀具:选择刀具:教师提出问题,学生查阅资料,听取学生的决策意教师提出问题,学生查阅资料,听取学生的决策意见,学生填写刀具卡片,见表见,学生填写刀具卡片,见表1-31-3。数控车床一般均使用机夹可转位车刀。本零件为铝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材,对刀片材料无特殊要求,刀片
20、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,刀尖角选择本工件,刀尖角选择8080。粗精车外圆主偏角。粗精车外圆主偏角9393,所,所选刀片刀尖圆弧半径为选刀片刀尖圆弧半径为0.4mm0.4mm。因本工件的表面质量要。因本工件的表面质量要求不高,故粗精加工使用一把刀具即可。求不高,故粗精加工使用一把刀具即可。1616包包头头职职业业技技术术学学院院可编辑可编辑可编辑可编辑表表1-3刀具卡片刀具卡片 学习环节一:制定工艺方案学
21、习环节一:制定工艺方案 单位单位名称名称包头职业包头职业技术学院技术学院班级学号班级学号姓名姓名成绩成绩零件图号零件图号C04-03零件名称零件名称凹圆练习件工工步步号号刀刀具具号号刀具名刀具名称称刀具参数刀具参数刀片刀片材料材料偏偏置置号号刀柄型号刀柄型号刀尖刀尖半径半径刀尖刀尖方位方位刀片刀片型号型号1T0193外圆车刀0.43DCMT11T304-HF涂层硬质合金SDJCR2020K11(20X20)2T0193外圆车刀0.43DCMT11T304-HF涂层硬质合金01SDJCR2020K11(20X20)3T0193外圆车刀0.43DCMT11T304-HF涂层硬质合金01SDJCR2
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