數(shù)控銑削加工技術(shù)電子教案 模塊四 孔加工 任務(wù)三螺紋孔加工

數(shù)控銑削加工技術(shù)教案20-20學(xué)年第學(xué)期課程名稱：數(shù)控銑削加工技術(shù)課題螺紋孔加工授課班級(jí)授課教師授課日期計(jì)劃課時(shí)8授課類型理實(shí)一體教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.掌握攻絲加工循環(huán)指令的格式及應(yīng)用。2.掌握攻絲切削參數(shù)的選擇技能目標(biāo)1.能夠合理安排螺紋孔的加工工藝。2.能夠完成螺紋孔的加工。德育目標(biāo)1.具有安全文明生產(chǎn)和遵守操作規(guī)程的意識(shí)。2.具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和分析解決問(wèn)題的能力。3.具有精益求精的產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)掌握攻絲加工循環(huán)指令的格式及應(yīng)用，螺紋孔加工方法，螺紋程序編制，掌握攻絲切削參數(shù)的選擇教學(xué)難點(diǎn)能夠合理安排螺紋孔的加工工藝并能夠完成螺紋孔的加工掌握攻絲加工循環(huán)指令的格式及應(yīng)用，螺紋程序編制，掌握攻絲切削參數(shù)的選擇教學(xué)方法多媒體演示法、小組討論法和實(shí)例講解教學(xué)方法。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件、加工程序、2A12鋁合金、加工實(shí)例視頻教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)說(shuō)明環(huán)節(jié)一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入（5分鐘）1.復(fù)習(xí)孔類加工方法和編程格式。2.導(dǎo)入讓學(xué)生說(shuō)說(shuō)常見(jiàn)的螺紋是如何加工生產(chǎn)的。學(xué)生思考并且回答問(wèn)題，溫故而知新復(fù)習(xí)孔類加工的編程方法，并導(dǎo)入螺紋是如何加工。環(huán)節(jié)二、相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)（50分鐘）步驟一、學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)一、螺紋孔加工方法數(shù)控銑床常見(jiàn)的螺紋孔加工方法通常是先加工出螺紋底孔，然后用絲錐攻絲加工出螺紋，或者用螺紋銑刀銑削螺紋。攻絲適合中、小直徑螺紋孔，常見(jiàn)的絲錐按形狀可以分為直槽絲錐和螺旋絲錐，如圖所示4-3-2。直槽絲錐前端有螺旋溝槽，向下排屑順暢減少切削阻力，避免切削堵塞，適合加工通孔。螺旋絲錐上升旋轉(zhuǎn)排除切屑，適合加工盲孔。大直徑的螺紋孔通常采用銑削的方式加工，利用機(jī)床的螺旋插補(bǔ)功能，一把螺紋銑刀可以加工多種直徑的內(nèi)、外螺紋，如圖4-3-3所示。二、常用攻絲循環(huán)指令的格式及應(yīng)用1.反向（左）攻絲循環(huán)G74G74X_Y_Z_R_P_Q_F_K_；說(shuō)明：X_Y_：孔位置數(shù)據(jù)Z_：從R點(diǎn)到孔底的距離（增量值）或孔底的坐標(biāo)（絕對(duì)值）R_：從初始點(diǎn)平面到R點(diǎn)的距離（增量值），或R點(diǎn)的坐標(biāo)（絕對(duì)值）P_：暫停時(shí)間（單位0.001秒）Q_：每次的切削量（參數(shù)PCT（No.5104#6）=“1”）F_：切削進(jìn)給速度K_：重復(fù)次數(shù)（僅限需要重復(fù)時(shí)）G74循環(huán)為反向（左）攻絲循環(huán)，用于加工反（左旋）螺紋。刀具沿X、Y軸定位后，快速移動(dòng)到R點(diǎn)平面，從R點(diǎn)平面沿著Z方向反轉(zhuǎn)進(jìn)給到達(dá)孔底，到達(dá)孔底后主軸暫停時(shí)間P，主軸正轉(zhuǎn)退出，完成攻絲動(dòng)作，如圖4-3-4所示。G74反攻絲中，進(jìn)給速度倍率和進(jìn)給保持無(wú)效，即使按下“進(jìn)給保持”按鍵，在返回動(dòng)作結(jié)束前也不停止。攻絲加工時(shí)，主軸每旋轉(zhuǎn)一圈，刀具進(jìn)給一個(gè)螺距。所以進(jìn)給速度、絲錐螺距和主軸轉(zhuǎn)速必須匹配，否則會(huì)出現(xiàn)亂扣或者損壞刀具的情況。進(jìn)給速度（F）=轉(zhuǎn)速（S）*絲錐螺距（P）。2.攻絲循環(huán)G84G84X_Y_Z_R_P_Q_F_K_；說(shuō)明：X_Y_：孔位置數(shù)據(jù)Z_：從R點(diǎn)到孔底的距離（增量值）或孔底的坐標(biāo)（絕對(duì)值）R_：從初始點(diǎn)平面到R點(diǎn)的距離（增量值），或R點(diǎn)的坐標(biāo)（絕對(duì)值）P_：暫停時(shí)間（單位0.001秒）Q_：每次的切削量（參數(shù)PCT（No.5104#6）=“1”）F_：切削進(jìn)給速度K_：重復(fù)次數(shù)（僅限需要重復(fù)時(shí)）G84循環(huán)為攻絲循環(huán)，用于加工右旋螺紋。刀具沿X、Y軸定位后，快速移動(dòng)到R點(diǎn)平面，主軸正轉(zhuǎn)進(jìn)給，到達(dá)孔底后主軸暫停時(shí)間P，主軸反轉(zhuǎn)退出，完成攻絲動(dòng)作,如圖4-3-5所示。G84攻絲中，進(jìn)給速度倍率和進(jìn)給保持無(wú)效，即使按下“進(jìn)給保持”按鍵，在返回動(dòng)作結(jié)束前也不停止。任務(wù)實(shí)施一、任務(wù)圖紙分析該任務(wù)零件為孔類零件，由4個(gè)M6的螺紋孔組成，孔口倒角C0.5，零件加工完成后需去除加工過(guò)程中產(chǎn)生的毛刺和飛邊。二、制訂加工工藝1.加工工藝分析該任務(wù)零件外形為方形，可采用平口鉗裝夾。4個(gè)螺紋孔可以按照鉆中心孔-鉆底孔-孔口倒角-攻絲的步驟完成。2.選擇刀具及切削用量根據(jù)對(duì)零件的加工工藝分析，M6螺紋孔底孔直徑為5mm，選用Φ5的鉆頭加工螺紋底孔，根據(jù)螺紋孔的精度要求選擇M6的絲錐攻絲。制訂刀具卡片如表4-3-2所示。注:攻絲進(jìn)給速度（F）=主軸轉(zhuǎn)速（S）*絲錐螺距（P）。三、程序編制1.建立工件坐標(biāo)系，確定刀具軌跡及點(diǎn)坐標(biāo)值。零件毛坯為方形，4個(gè)螺紋孔對(duì)稱分布，為方便對(duì)刀及編程，選擇對(duì)稱中心為工件坐標(biāo)系X、Y原點(diǎn)，Φ56階梯孔底面為Z軸原點(diǎn)。零件的編程原點(diǎn)、刀具走刀路線及點(diǎn)坐標(biāo)如表4-3-4所示。根據(jù)工藝分析及所選刀具情況，確定加工刀具軌跡，按照A→B→C→D的路線鉆中心孔-鉆底孔-孔口倒角-攻絲。螺紋底孔應(yīng)比螺紋孔深，加工到-16的位置。由于孔徑較小，深度大，鉆孔時(shí)用G83深孔鉆循環(huán)。絲錐底部有導(dǎo)向部分，不能形成有效螺紋，編程攻絲深度設(shè)為-14mm。四、程序的錄入及軌跡仿真機(jī)床開(kāi)機(jī)，回零，選擇“EDIT（編輯）”模式，按鍵進(jìn)入程序界面，依次錄入加工程序。切換到自動(dòng)模式，按機(jī)床鎖、輔助鎖、空運(yùn)行鍵，按下鍵，進(jìn)入圖形界面，按“循環(huán)啟動(dòng)”運(yùn)行程序，注意觀察刀具運(yùn)行軌跡，檢查刀路是否正確，如圖4-3-6所示。五、加工零件崗位規(guī)范小提示：進(jìn)入加工實(shí)訓(xùn)車(chē)間，要嚴(yán)格遵守車(chē)間管理規(guī)定和機(jī)床操作規(guī)范，穿戴好防護(hù)用品。嚴(yán)禁多人同時(shí)操作機(jī)床，注意保護(hù)人身和設(shè)備安全。1.裝夾零件毛坯檢查機(jī)床，開(kāi)機(jī)并回零。安裝并找正平口鉗。測(cè)量鉗口高度，選擇合適平行墊鐵，墊起工件，保證工件的水平。加緊并敲平工件如圖4-3-7所示。2.設(shè)定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)安裝尋邊器，分中的方式將工件毛坯的對(duì)稱中心設(shè)定為G54工件坐標(biāo)系X、Y軸原點(diǎn)。3.鉆中心孔安裝Φ3中心鉆至主軸，目測(cè)法對(duì)刀，設(shè)定G54工件坐標(biāo)系Z軸原點(diǎn)，如圖4-3-8所示。編輯模式下調(diào)出加工程序O4301，切換到自動(dòng)模式，按循環(huán)啟動(dòng)鍵運(yùn)行程序，完成中心孔加工，如圖4-3-9所示。4.鉆螺紋底孔更換Φ5鉆頭至主軸。重新設(shè)定G54工件坐標(biāo)系Z軸原點(diǎn)。調(diào)用O4302程序，切換到自動(dòng)模式，按下循環(huán)啟動(dòng)，自動(dòng)運(yùn)行程序，完成M5螺紋底孔加工，如圖4-3-10所示5.倒角安裝倒角刀至主軸，用Z軸設(shè)定器重新設(shè)定G54工件坐標(biāo)系Z軸原點(diǎn)。調(diào)用倒角程序O4303，切換到自動(dòng)模式，運(yùn)行程序，完成倒角加工，如圖4-3-11所示。圖4-3-116.攻絲安裝M6絲錐至主軸，重新設(shè)定G54工件坐標(biāo)系Z軸原點(diǎn)。調(diào)用攻絲程序O4304，切換到自動(dòng)模式，運(yùn)行程序，完成螺紋孔加工，如圖4-3-12所示。可用螺紋塞規(guī)檢測(cè)螺紋孔是否合格。圖4-3-12螺紋孔7.整理機(jī)床卸下工件，去除加工產(chǎn)生的毛刺。按照車(chē)間7S管理規(guī)定整理工作崗位，清掃機(jī)床，刀量具擦凈擺放整齊，關(guān)閉機(jī)床電源，清掃車(chē)間衛(wèi)生。六、檢測(cè)零件各小組依據(jù)圖紙要求檢測(cè)零件，并將檢測(cè)結(jié)果填入表4-3-5中。步驟三、課堂總結(jié)、布置作業(yè)：（5分鐘）小結(jié)攻絲加工循環(huán)指令的格式及應(yīng)用螺紋孔加工方法螺紋程序編制掌握攻絲切削參數(shù)的選擇二、布置作業(yè)加工外螺紋時(shí)，需要銑多大的直徑？螺紋加工的程序格式認(rèn)真聽(tīng)記筆記了解螺紋的加工方法區(qū)別兩種程序段的格式。認(rèn)真聽(tīng)講，記筆記了解個(gè)程序的含義并了解程序含義。認(rèn)真聽(tīng)、記筆記遵守課堂紀(jì)律認(rèn)真聽(tīng)，了解相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)思考加工方案認(rèn)真聽(tīng)講記好筆記遵守課堂紀(jì)律了解這一步的目的和意義理解倒角的目的看一下機(jī)床攻螺紋和鉗工攻螺紋的區(qū)別相互檢測(cè)，尺寸準(zhǔn)確測(cè)量完成課后作業(yè)通過(guò)講解，讓學(xué)生整體把握本門(mén)課程的結(jié)構(gòu)，了解本門(mén)課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容。通過(guò)展示圖片和講述實(shí)例相結(jié)合，引起學(xué)生注意，并了解螺紋是如何加工的。知道螺紋是如何通過(guò)機(jī)床進(jìn)行加工的。通過(guò)舉例區(qū)別兩種程序段的編寫(xiě)格式。通過(guò)實(shí)例演示，讓學(xué)生歸納編程的步驟，進(jìn)一步掌握程序編制的過(guò)程。由于機(jī)螺紋有螺紋的限制所以在攻絲的過(guò)程中，不可讓學(xué)生返回或者停止G84展現(xiàn)了系統(tǒng)的部分人性化設(shè)置，使學(xué)生充分吸收其優(yōu)點(diǎn)在進(jìn)行攻螺紋的時(shí)候需要學(xué)生去除和鐵屑，否則入攻時(shí)會(huì)出現(xiàn)障礙攻絲的進(jìn)給參數(shù)需要貼合轉(zhuǎn)速與螺距的配合來(lái)進(jìn)行計(jì)算調(diào)試，通常F在100到200之間把各種刀具列舉出來(lái)，可以明確并簡(jiǎn)化加工方案學(xué)生在進(jìn)行加工的時(shí)候往往由于鉆孔深度不貼合攻絲深度，而導(dǎo)致攻絲深度不達(dá)到要求，因此經(jīng)計(jì)算需要比攻絲深度多下1到2毫米通過(guò)參考圖表來(lái)讓學(xué)生詳盡得知工件特征與工件的各個(gè)部位，從而給學(xué)生更多的加工想象空間由于中心鉆的作用是可以讓孔的定位更加準(zhǔn)確，因此深度只需要下-3倒角器可以更好的對(duì)孔的毛刺與鐵屑進(jìn)行去除，因此用倒角器裝夾對(duì)孔進(jìn)行倒角可以更加簡(jiǎn)單讓學(xué)生明白指令是如何使用的，以及擴(kuò)大學(xué)生的加工思維。通過(guò)空運(yùn)行等程序使學(xué)生對(duì)自身的程序有更好的認(rèn)識(shí)以及檢查裝夾時(shí)需要學(xué)生對(duì)裝夾的工件不可裝夾用力導(dǎo)致對(duì)工件不可逆的損傷定心鉆因?yàn)樾枰_定位因