螺紋軸的數(shù)控車削加工課件

1、數(shù)控車削編程與操作加工南通航院職業(yè)技術(shù)學(xué)院-數(shù)控教研室學(xué)習(xí)情境2螺紋軸的數(shù)控車削加工 第一部分：工作任務(wù)描述第二部分：學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計(jì)數(shù)控教研室第一部分：要求職業(yè)能力1.能操作數(shù)控車床。2.能在數(shù)控車床上完成螺紋加工練習(xí)件的加工。3.具有手工編制螺紋加工練習(xí)件數(shù)控車床加工程序的能力。4.具備制訂螺紋加工練習(xí)件數(shù)控車床加工工藝基本能力。5.能使用三爪卡盤正確裝夾該零件。6.能處理現(xiàn)場簡單編程、操作、加工技術(shù)問題。7.能對(duì)數(shù)控車床進(jìn)行常規(guī)日常維護(hù)。8.能對(duì)螺紋加工練習(xí)件進(jìn)行初步評(píng)價(jià)及分析。9.具有良好的職業(yè)綜合素養(yǎng)和工作態(tài)度。 數(shù)控教研室第一部分：教學(xué)內(nèi)容 1.螺紋加工練習(xí)件工藝信息分析方法。2.

2、螺紋加工練習(xí)件加工順序確定方法。3.螺紋加工練習(xí)件刀具、夾具的選擇及使用。4.螺紋加工練習(xí)件工件坐標(biāo)原點(diǎn)、走刀路線的確定方法。5.編制螺紋加工練習(xí)件數(shù)控車床加工程序的方法。6.螺紋加工練習(xí)件虛擬及實(shí)際操作加工方法。7.使用游標(biāo)卡尺、R規(guī)對(duì)螺紋加工練習(xí)件進(jìn)行質(zhì)量檢測的方法。8.螺紋加工練習(xí)件加工質(zhì)量評(píng)價(jià)及超差原因分析的基本方法。 數(shù)控教研室第一部分：工作任務(wù)描述1.加工零件項(xiàng)目工作任務(wù)名稱： 螺紋加工練習(xí)件的車削加工 2.零件類型描述： 該零件屬于較簡單的螺紋軸類零件，是使用數(shù)控車床加工的基本零件輪廓形狀。是數(shù)控車削加工中難度較低的基本零件之一。 3.任務(wù)內(nèi)容描述： 已知毛坯材料為鋁，毛坯尺寸為

3、45mm100mm的棒料。制定零件加工工藝，編寫零件加工程序，并在仿真軟件上進(jìn)行虛擬操作加工，最后在數(shù)控車床上進(jìn)行實(shí)際操作加工，并對(duì)加工后的零件進(jìn)行檢測、評(píng)價(jià)。數(shù)控教研室工作任務(wù)描述數(shù)控教研室工作任務(wù)描述學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握螺紋加工練習(xí)件加工工藝制定方案。2.掌握螺紋加工練習(xí)件編程方法并能在仿真軟件上進(jìn)行虛擬操作加工。3.能將零件正確安裝在三爪卡盤上。4.能將外圓車刀正確安裝在刀架上。5.正確擺放操作加工所需工具、量具。6.能按操作規(guī)范合理使用ck6136s臥式數(shù)控車床，并完成螺紋加工練習(xí)件的加工。7.能正確使用游標(biāo)卡尺、R規(guī)對(duì)帶螺紋加工階梯軸零件進(jìn)行檢測。8.能對(duì)所完成的零件進(jìn)行評(píng)價(jià)及超差原因分

4、析。 數(shù)控教研室工作任務(wù)描述學(xué)習(xí)內(nèi)容1.根據(jù)零件圖紙進(jìn)行零件工藝信息分析，確定加工順序，并填入相應(yīng)的卡片中。2.合理選擇適合該零件加工的刀具，并完成相應(yīng)卡片的填寫。3.合理選擇適合該零件加工的切削用量，并完成相應(yīng)卡片的填寫。4.合理選擇該零件工件坐標(biāo)原點(diǎn)，確定走刀路線，并完成相應(yīng)卡片的填寫。5.根據(jù)該零件編程要求計(jì)算基點(diǎn)坐標(biāo)，完成相關(guān)的尺寸鏈計(jì)算。6.根據(jù)該零件的加工要求編制程序清單，進(jìn)行虛擬及實(shí)際操作加工。7.正確選擇并使用相關(guān)量具對(duì)該零件進(jìn)行檢測，并完成相應(yīng)卡片的填寫。 數(shù)控教研室第二部分：學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計(jì) 宏觀教學(xué)方法 引導(dǎo)文教學(xué)法項(xiàng)目教學(xué)法任務(wù)單元訓(xùn)練法教學(xué)方法微觀教學(xué)方法 演示法講述

5、法討論法仿真法實(shí)操法引導(dǎo)法講解法范例法 數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)1.制定工藝方案2.編制程序、仿真操作加工3.實(shí)際操作加工4.零件檢測5.學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)教學(xué)內(nèi)容數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案1.1分析零件圖工藝信息：教師布置工作任務(wù)，學(xué)生資訊，教師解惑，學(xué)生填寫零件圖工藝信息分析卡片，見表1-1。表1-1 零件圖工藝信息分析卡片單位名稱南通航院班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績零件圖號(hào)C01-03零件名稱螺紋加工練習(xí)件分析內(nèi)容分析理由形狀、尺寸大小該零件的加工面由端面、外圓柱面、倒角面、臺(tái)階面及螺紋組成。形狀比較簡單，是較典型的短軸類零件。因此，可選擇現(xiàn)有設(shè)備CK6140,刀具可選3把外圓車刀即可完成。結(jié)構(gòu)工藝性該

6、零件的結(jié)構(gòu)工藝性好，便于裝夾、加工。因此，可選用標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。幾何要素、尺寸標(biāo)注該零件輪廓幾何要素定義完整，尺寸標(biāo)注符合數(shù)控加工要求，有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，且便于加工、測量。數(shù)控教研室制定工藝方案精度、表面粗糙度該零件外圓柱面M30X1.5-6g，尺寸精度要求較高，其中外圓柱面尺寸公差等級(jí)為IT12-IT13級(jí)，圖中未注尺寸公差按IT12級(jí)處理。該零件表面質(zhì)量要求最高為Ra3.2,其余為不加工表面。由于該零件精度和表面質(zhì)量要求不太高。因此，可考慮采用以下加工方案：粗車半精車加工外圓切槽車螺紋材料及熱處理該零件所用材料LY12為高合金硬鋁，硬度為105HB，加工性能等級(jí)代號(hào)為2，屬易切削金屬材料

7、。因此，選硬質(zhì)合金或涂層刀具材料均可，在加工時(shí)不宜選擇過大的切削用量，切削過程中可不加冷卻液。其它技術(shù)要求該零件要求銳角倒鈍，故編程時(shí)在銳角處安排1450的倒角。生產(chǎn)類型、定位基準(zhǔn)該零件生產(chǎn)類型為單件生產(chǎn)，因此，要按單件小批生產(chǎn)類型制定工藝規(guī)程。由于該零件生為單件生產(chǎn)，因此，定位基準(zhǔn)可選在外圓表面。數(shù)控教研室制定工藝方案 1.2確定加工順序： 小組討論，教師引導(dǎo)學(xué)生決策意見并填寫卡片，見表1-2。 工步序號(hào)工步內(nèi)容確定理由量具選用備注名稱量程1車端面車平端面，建立長度基準(zhǔn)，保證工件長度要求。車削完的端面在后續(xù)加工中不需再加工。0.02mm游標(biāo)卡尺0-150mm手動(dòng)2粗車各外圓表面較短時(shí)間內(nèi)去除

8、毛坯大部分余量，滿足精車余量均勻性要求。0.02mm游標(biāo)卡尺0-150mm自動(dòng)3精車各外圓表面保證零件加工精度，按圖紙尺寸，一刀連續(xù)車出零件輪廓。0.02mm游標(biāo)卡尺0-150mm自動(dòng)4切槽保證螺紋車削通透，不至于打刀0.02mm游標(biāo)卡尺0-150mm自動(dòng)5車螺紋保證螺紋牙型角，是螺紋配合牢靠M30X1.5-6g螺紋千分尺1.5螺距自動(dòng)數(shù)控教研室制定工藝方案1.3選擇刀具： 教師提出問題，學(xué)生查閱資料，聽取學(xué)生的決策意見，學(xué)生填寫刀具卡片，見表1-3。 數(shù)控車床一般均使用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀。本零件為鋁材，對(duì)刀片材料無特殊要求，刀片均選用常用的涂層硬質(zhì)合金刀片。對(duì)于本例由于有球面的加工。機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車

9、刀所使用的刀片為標(biāo)準(zhǔn)角度，選擇菱形刀片適合加工本工件，刀尖角選擇80。粗精車外圓主偏角93，所選刀片刀尖圓弧半徑為0.4mm。數(shù)控教研室表1-3 刀具卡片 制定工藝方案工步號(hào)刀具號(hào)刀具名稱刀具參數(shù)刀片材料偏置號(hào)刀柄型號(hào)刀尖半徑刀尖方位刀片型號(hào)1T0193外圓車刀0.43DCMT11T304-HF涂層硬質(zhì)合金SDJCR2020K11（20X20）2T02外圓切槽刀0.2DCMT11T304-HF涂層硬質(zhì)合金01SDJCR2020K11（20X20）3T03外圓螺紋刀0.2RT16.01W-11 BSPT涂層硬質(zhì)合金01SDJCR2020K11（20X20）數(shù)控教研室教學(xué)內(nèi)容 1.4選擇切削用量：

10、 小組討論，學(xué)生查閱資料，聽取學(xué)生的決策意見，學(xué)生填寫切削用量卡片，見表1-4。 粗加工：首先取ap=3.0 mm；其次取f=0.2mm/r；最后取Vc=120 m/min。然后根據(jù)公式計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速=1000r/min，根據(jù)公式=計(jì)算出進(jìn)給速度=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=200 m/min。然后根據(jù)公式計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速=1500r/min，根據(jù)公式=計(jì)算出進(jìn)給速度=100mm/min，填入表1-4中。數(shù)控教研室教學(xué)內(nèi)容表1-4 切削用量卡片工步號(hào)刀具號(hào)切削速度Vc（m/min）主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）進(jìn)給量f（

11、mm/r）進(jìn)給速度vf（mm/min）背吃刀量ap（mm）1T01908000.216022T0112010000.11000.83T02605000.05254T032005001.5750數(shù)控教研室1.5確定工件坐標(biāo)系 選取工件右端面中心為工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)。數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)二：編制數(shù)控加工程序、仿真操作加工2.1編制程序清單，并填入表1-6。 表1-6 數(shù)控加工程序清單數(shù)控教研室編制數(shù)控加工程序、仿真操作加工2.2仿真操作加工打開vnuc3.0數(shù)控仿真加工與遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)、選擇機(jī)床機(jī)床回零點(diǎn)選擇毛坯、材料、夾具、安裝工件安裝刀具建立工件坐標(biāo)系上傳NC語言自動(dòng)加工 數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)三：實(shí)際

12、操作加工3.1毛坯、刀具、工具、量具準(zhǔn)備將35mm60mm的棒料毛坯正確安裝在三爪卡盤上.將93外圓車刀正確安裝在刀架1號(hào)刀位上，95外圓車刀正確安裝在刀架2號(hào)刀位上。正確擺放所需工具、量具。3.2程序輸入與編輯開機(jī)回參考點(diǎn)輸入程序程序圖形校驗(yàn)數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)三：實(shí)際操作加工3.3零件的數(shù)控車削加工主軸正轉(zhuǎn)X向?qū)Φ?，Z向?qū)Φ?，設(shè)置工件坐標(biāo)系進(jìn)行相應(yīng)刀具參數(shù)設(shè)置自動(dòng)加工數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)四：零件檢測4.1學(xué)生對(duì)加工完的零件進(jìn)行自檢學(xué)生使用游標(biāo)卡尺、R規(guī)等量具對(duì)零件進(jìn)行檢測。4.2教師與學(xué)生共同填寫零件質(zhì)量檢測結(jié)果報(bào)告單，見表4-1。4.3小組互相檢查、點(diǎn)評(píng)，見表4-24.4教師填寫考核結(jié)果報(bào)告

13、單，見表4-3數(shù)控教研室表4-3考核結(jié)果報(bào)告零件檢測項(xiàng)目序號(hào)考核內(nèi)容配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)檢測結(jié)果得分學(xué)生教師圓柱面1M30X1.5IT10超差0.01扣2分Ra10降一級(jí)扣2分2外圓40IT10超差0.01扣2分Ra10降一級(jí)扣2分槽35X2IT10超差0.01扣2分Ra10降一級(jí)扣2分長度440IT10超差0.01扣2分560IT10超差0.01扣2分螺紋6M30X1.5-6gIT10超差0.01扣2分Ra10降一級(jí)扣2分?jǐn)?shù)控教研室零件檢測單位名稱南通航院零件名稱零件圖號(hào)小組編號(hào)螺紋軸類零件C10-02班級(jí)學(xué)號(hào)姓名表現(xiàn)零件質(zhì)量排名表4-2小組評(píng)價(jià)表數(shù)控教研室教學(xué)內(nèi)容4.4教師填寫考核結(jié)果報(bào)告單，見表

14、單位名稱南通航院 班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績 零件圖號(hào)C01-03零件名稱螺紋練習(xí)件序號(hào)項(xiàng)目考核內(nèi)容 配分標(biāo)準(zhǔn)%配分得分項(xiàng)目成績1零件質(zhì)量（40分）圓柱面40%20槽20%4長度20%12螺紋20%42工藝方案制定（20分）學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.1分析零件圖工藝30%6數(shù)控教研室教學(xué)內(nèi)容2工藝方案制定（20分） 學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.1分析零件圖工藝30%6 學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.2確定加工順序30%6 學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.3選擇刀具15%3 學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.4選擇切削用量15%3 學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.5確定工件零點(diǎn)，繪制走刀路線圖10%23編程仿真（15分） 學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)2.1程序編制40%6 學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)2.2仿真操作加工60%9數(shù)控教研室教學(xué)內(nèi)容4刀、夾

15、、量具使用（10分）游標(biāo)卡尺使用20%3R規(guī)使用30%2刀具的安裝30%3工件的安裝20%25安全文明生產(chǎn)（10分）按要求著裝20%2操作規(guī)范，無操作失誤50%5認(rèn)真維護(hù)機(jī)床30%36團(tuán)隊(duì)協(xié)作（5分）能與小組成員和諧相處，互相學(xué)習(xí)，互相幫助，不一意孤行。100%5數(shù)控教研室評(píng) 價(jià)加工質(zhì)量分析報(bào)告,表5-1個(gè)人工作過程總結(jié),表5-2小組總結(jié)報(bào)告,表5-3小組成果展示表5-4、表5-5 注：附最終加工零件數(shù)控教研室表5-1 加工質(zhì)量分析表 單位名稱南通航院零件名稱零件圖號(hào)螺紋軸類零件C10-03班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績超差形式原 因外圓尺寸精度超差讀尺有誤或測量方法有誤外圓表面粗糙度不達(dá)要求切削用量選擇不當(dāng)；刀刃有磨損；加工剛性不夠；冷卻液問題數(shù)控教研室表5-2 個(gè)人工作過程總結(jié)單位名稱南通航院職業(yè)技術(shù)學(xué)院零件名稱零件圖號(hào)螺紋軸類零件C10-03班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績 數(shù)控教研室表5-3 小組總結(jié)報(bào)告表單位名稱南通航院零件名稱零件圖號(hào)綜合類零件C10-03班級(jí)組名 數(shù)控教研室表5-4 數(shù)控加工工序卡片單位名稱南通航院數(shù) 控 加 工 工 序 卡 片零件名稱零件圖號(hào)材料牌號(hào)材料硬度螺紋類零件C10-03工序名稱工序號(hào)程序編號(hào)加工車間設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)夾具名稱工步號(hào)工 步 內(nèi) 容刀具號(hào)刀具規(guī)格mm