數(shù)控編程與仿真加工實(shí)訓(xùn)中心環(huán)境江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院課件

數(shù)控編程與操作

學(xué)習(xí)情境6—外螺紋的車削加工

江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院-數(shù)控教研室數(shù)控教研室學(xué)習(xí)情境6—外螺紋的車削加工職業(yè)能力1.能對帶外螺紋類零件進(jìn)行數(shù)控車削加工工藝分析

并確定加工順序。2.能正確選擇對外螺紋零件數(shù)控車削加工所用刀具

材料及螺紋車刀幾何參數(shù)，并能正確使用所選刀具。3.能合理選擇外螺紋表面加工所用切削用量。4.能正確編寫外螺紋表面的數(shù)控車削加工程序。5.能合理使用數(shù)控車床對外螺紋表面進(jìn)行加工。6.能選擇并使用螺紋環(huán)規(guī)等量具對外螺紋表面進(jìn)行質(zhì)量檢測。7.能對螺紋表面進(jìn)行質(zhì)量評估并能初步分析超差原

因。8.能制定外螺紋數(shù)控車削加工工藝規(guī)程。數(shù)控教研室學(xué)習(xí)情境6—外螺紋的車削加工教學(xué)內(nèi)容1.外螺紋數(shù)控車削加工工藝、刀具選用、切削用

量選用2.G32、G82等基本編程指令格式、含義及使用方法3.數(shù)控車床的操作、螺紋車刀對刀4.螺紋車刀幾何角度和切削用量參數(shù)的選擇5.螺紋車刀的安裝方法，普通三角螺紋的測量方

法6.螺紋車削的引入長度和超出長度確定7.螺紋加工中的參數(shù)計(jì)算方法8.該類零件加工質(zhì)量評價(jià)及超差原因分析的基本

方法數(shù)控教研室學(xué)習(xí)情境6—外螺紋的車削加工第一部分：工作任務(wù)描述第二部分：學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)框架設(shè)計(jì)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：螺紋軸練習(xí)件的車削加工2.零件類型描述：該零件屬于較簡單的帶外螺紋的軸類零件，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LY12，毛坯尺寸為Ф45mm×100mm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，并對加工后的零件進(jìn)行檢測、評價(jià)。數(shù)控教研室第一部分：工作任務(wù)描述數(shù)控教研室第二部分：學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握螺紋軸練習(xí)件加工工藝制定方案。2.掌握螺紋軸練習(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、螺紋車刀正確安裝在刀架上。5.正確操作加工所需工具、量具。6.能按操作規(guī)范合理使用CK6136S臥式數(shù)控車床，并完成螺紋軸練習(xí)件的加工。7.能正確使用游標(biāo)卡尺、螺紋環(huán)規(guī)對螺紋軸練習(xí)件進(jìn)行檢測。8.能對所完成的零件進(jìn)行評價(jià)及超差原因分析。數(shù)控教研室第二部分：學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計(jì)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.正確選擇并使用游標(biāo)卡尺對該零件進(jìn)行檢測，并完成相應(yīng)卡片的填寫。8.學(xué)習(xí)零件加工質(zhì)量評價(jià)及超差原因分析的方法。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)控教研室第二部分：學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)環(huán)境1：“教、學(xué)、做一體化”多媒體教學(xué)平臺環(huán)境2：數(shù)控編程與仿真加工實(shí)訓(xùn)中心環(huán)境3：數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中心教學(xué)實(shí)訓(xùn)基地環(huán)境4：數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中心工量具室環(huán)境5：數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中心備料室數(shù)控教研室第二部分：學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)方法設(shè)計(jì)1.教師采用引導(dǎo)文教學(xué)法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)情境2.教師布置項(xiàng)目工作任務(wù)，對教學(xué)班級進(jìn)行分組，提出問題，學(xué)生進(jìn)行資訊3.教師當(dāng)學(xué)生，參與學(xué)生分組討論，聽取學(xué)生決策4.學(xué)生根據(jù)零件圖完成學(xué)習(xí)環(huán)境的實(shí)施5.教師講述、演示、解惑、6.學(xué)生對加工后的零件進(jìn)行自檢互評7.由教、學(xué)、做逐漸過渡為做、學(xué)、教，做中學(xué)，學(xué)中做，邊學(xué)、邊做、邊修正數(shù)控教研室第二部分：學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計(jì)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)評價(jià)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，教師記錄學(xué)生資訊問題并給出零件圖工藝信息卡片中分析理由的具體內(nèi)容，見表1-1。數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)院班級學(xué)號姓名成績零件圖號C06-01零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CK6136S刀具可選3把外圓車刀即可完成。結(jié)構(gòu)工藝性該零件的結(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。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為IT12-IT13級，圖中未注尺寸公差按IT12級處理。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—車螺紋表1-1零件圖工藝信息分析卡片數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案材料及熱處理該零件所用材料LY12為高合金硬鋁，硬度為105HB，加工性能等級代號為2，屬易切削金屬材料。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1×450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)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案1.2確定加工順序：小組討論，聽取學(xué)生的決策意見并填寫卡片，見表1-2。單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院班級學(xué)號姓名成績零件圖號零件名稱使用設(shè)備場地C06-01螺紋加工練習(xí)件CK6136S數(shù)控車床數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中心程序編號零件材料LY12數(shù)控系統(tǒng)HNC-21T工步序號工步內(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手動表1-2加工順序卡片數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案2粗車各外圓表面較短時(shí)間內(nèi)去除毛坯大部分余量，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螺距自動數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案數(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。對于本例由于有球面的加工。機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車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.切槽刀選擇刀寬3mm，螺紋刀選擇刀尖角60度的。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)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院班級學(xué)號姓名成績零件圖號C06-01零件名稱螺紋加工練習(xí)件工步號刀具號刀具名稱刀具參數(shù)刀片材料偏置號刀柄型號刀尖半徑刀尖方位刀片型號1T193°外圓車刀0.43DCMT11T304-HF涂層硬質(zhì)合金SDJCR2020K11（20X20）2T2外圓切槽刀0.2DCMT11T304-HF涂層硬質(zhì)合金01SDJCR2020K11（20X20）3T3外圓螺紋刀0.2RT16.01W-11BSPT涂層硬質(zhì)合金01SDJCR2020K11（20X20）表1-3刀具卡片數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案

1.4選擇切削用量：

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=3.0mm；其次取f=0.2mm/r；最后取Vc=120m/min。然后根據(jù)公式計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min，根據(jù)公式計(jì)算出進(jìn)給速度Vf=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=200m/min。然后根據(jù)公式計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速n=1500r/min，根據(jù)公式計(jì)算出進(jìn)給速度Vf=100mm/min，填入表中。數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院班級學(xué)號姓名成績零件圖號C06-01零件名稱螺紋練習(xí)件工步號刀具號切削速度Vc（m/min）主軸轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）進(jìn)給量f（mm/r）進(jìn)給速度vf（mm/min）背吃刀量ap（mm）1T01908000.216022T0112010000.11000.83T02605000.05254T032005001.5750表1-4切削用量卡片數(shù)控教研室1.5確定工件零點(diǎn)，繪制走刀路線圖：學(xué)生繪制數(shù)控加工走刀路線圖卡片，見表1-5。表1-5數(shù)控加工走刀路線圖卡片1.6數(shù)學(xué)處理：該零件主要尺寸的程序設(shè)定值計(jì)算：一般取為工件尺寸的中值。如本例尺寸為，則編程尺寸為Φ23.975。學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案1.6數(shù)學(xué)處理：該零件主要尺寸的程序設(shè)定值計(jì)算：一般取為工件尺寸的中值。如本例尺寸為M30x1.5-6g需要計(jì)算牙高。我們可以根據(jù)估算公式來計(jì)算：h=(1.2-1.3)P=1.2X1.5=1.8mm式中：h-為牙高

P-為導(dǎo)程每次螺紋切削深度為：第一刀切：0.6第二刀切：0.4第三刀切：0.2第四刀切：0.2第五刀切：0.2第六刀切：0.2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2-1。

表2-1數(shù)控加工程序清單包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控加工程序清單零件圖號零件名稱班級學(xué)號姓名成績C06-01螺紋練習(xí)件程序名O0001子程序名%1111T0101G95M03S1000G00X100Z100X50Z1G71P1Q2U3R0.5X0.3Z0.05F200N1G00X24S1200G01X30Z-2F80G01Z-40X40Z-60N2G01X50G00X100Z100工步及刀具說明粗車外圓各表面。T0101精車外圓表面。T0101T0202切槽T0303車螺紋T0202M03S500G00X50Z-40G01X26F25X50G00X100Z100T0303M03S500G00X35Z5G82X29.4Z-37F1.5G82X28.8Z-37F1.5G82X28.6Z-37F1.5G82X28.4Z-37F1.5G82X28.2Z-37F1.5G00X100Z100M05M30%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2.2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語言自動加工仿真加工后工件如圖：數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)三：實(shí)際操作加工3.1毛坯、刀具、工具、量具準(zhǔn)備①將Ф45mm×100mm的棒料毛坯正確安裝在三爪卡盤上②將93°外圓車刀正確安裝在刀架1號刀位上;外切槽刀正確安裝在刀架2號刀位上；外螺紋刀正確安裝在3號刀位上③正確擺放所需工具、量具3.2程序輸入與編輯①開機(jī)②回參考點(diǎn)③輸入程序④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①主軸正轉(zhuǎn)②X向?qū)Φ?，Z向?qū)Φ?，設(shè)置工件坐標(biāo)系③進(jìn)行相應(yīng)刀具參數(shù)設(shè)置④自動加工數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)四：零件檢測4.1學(xué)生對加工完的零件進(jìn)行自檢學(xué)生使用游標(biāo)卡尺、螺紋環(huán)規(guī)規(guī)等量具對零件進(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，見表4-2。4.4教師填寫考核結(jié)果報(bào)告單，見表4-3。數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)四：零件檢測單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院班級學(xué)號姓名成績零件圖號C06-01零件名稱螺紋練習(xí)件項(xiàng)目序號考核內(nèi)容配分評分標(biāo)準(zhǔn)檢測結(jié)果得分學(xué)生教師圓柱面1IT10超差0.01扣2分Ra10降一級扣2分2IT10超差0.01扣2分Ra10降一級扣2分槽35X2IT10超差0.01扣2分Ra10降一級扣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降一級扣2分表4-1

零件質(zhì)量檢測結(jié)果報(bào)告數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)四：零件檢測表4-2小組評價(jià)單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院零件名稱零件圖號小組編號螺紋練習(xí)件C06-01班級學(xué)號姓名表現(xiàn)零件質(zhì)量排名4.3小組互相檢查、點(diǎn)評，見表4-2。數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)四：零件檢測4.4教師填寫考核結(jié)果報(bào)告單，見表4-3。單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院班級學(xué)號姓名成績零件圖號C06-01零件名稱螺紋練習(xí)件序號項(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表4-3考核結(jié)果報(bào)告數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)四：零件檢測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)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)四：零件檢測4刀、夾、量具使用（10分）游標(biāo)卡尺使用20%3螺紋環(huán)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)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)五：學(xué)習(xí)評價(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)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)五：學(xué)習(xí)評價(jià)表5-1加工質(zhì)量分析報(bào)告單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院零件名稱零件圖號螺紋練習(xí)件C06-01班級學(xué)號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；冷卻液問題螺紋牙型不正確數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)五：學(xué)習(xí)評價(jià)表5-2個(gè)人工作過程總結(jié)單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院零件名稱零件圖號螺紋練習(xí)件C06-01班級學(xué)號姓名成績

數(shù)控教研室學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)五：學(xué)習(xí)評價(jià)表5-3小組總結(jié)報(bào)告單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院零件名稱零件圖號螺紋練習(xí)件C06-01班級組名