数控工艺与编程车项目二教案.doc

学习情境二：阶梯轴的加工学习情境阶梯轴的加工参考学时教学内容零件图的分析；数控车床的定位与装夹；外圆表面加工方法的选择；切削加工顺序的安排；G00、G01指令的应用；6、F、S、T、M功能的应用。教学目标职业能力目标（1）具有与设计人员、工艺人员、操作人员沟通的能力；（2）具有读图、识图、分析零件图的能力；（3）具有零件工艺分析能力；（4）具有数控编程的能力；（5）具有查阅资料及相关应用手册的能力；（6）善于观察、思考、自主学习及创新能力。2、专业知识目标（1）掌握数控加工程序编制格式；（2）掌握外圆、端面、锥面的数控加工；（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。教学重点难点与解决方法1．教学重点（1）零件图的分析；（2）切削加工顺序的安排；（3）G00、G01指令的应用。2．教学难点（1）外圆表面加工方法的选择；（2）编程分析。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；数控机床实际操作练习掌握基本能力。学习情境二：阶梯轴的加工（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；学生自学制定加工工艺（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。教师引入相关理论知识；学生自主确定加工方案编制零件加工程序（决策）1.G00、G01加工指令编程；2.F、S、T代码的使用；3．编程分析、编写零件的数控加工程序；4．查阅资料、进行讨论。教师引入相关理论知识；学生自主确定加工方案数控仿真和实操加工（实施）1.数控系统面板的应用；2.零件数控仿真加工；3.零件实操加工。教师指导；学生操作检测加工零件(检查)1．零件的尺寸精度检测；2．零件加工质量评估；3．总结。教师点评任务扩展1.热处理工序的安排；2．辅助工序的安排；3．模态指令的含义；4．学习应用教师讲授课后自学评价完成情况（60%）方法能力（20%）创新意识（20%）一、学习情景描述（一）给学生发放零件图给出该零件的信息和加工要求。图示零件为简单阶梯轴结构要素有外圆柱面、倒角和圆锥面最后要求切断。毛坯为φ38mm的棒料材料为45钢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）引入相关理论知识1、零件图的分析零件图分析是制定数控车削工艺的首要工作主要应考虑以下几个方面：（1）构成零件轮廓的几何条件在车削加工中手工编程时要计算每个节点坐标；在自动编程时要对构成零件轮廓所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时应注意：①零件图上是否漏掉某尺寸使其几何条件不充分影响到零件轮廓的构成；②零件图上的图线位置是否模糊或尺寸标注不清使编程无法下手；③零件图上给定的几何条件是否不合理造成数学处理困难。④零件图上尺寸标注方法应适应数控车床加工的特点应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。（2）尺寸精度要求分析零件图样尺寸精度的要求以判断能否利用车削工艺达到并确定控制尺寸精度的工艺方法。在该项分析过程中还可以同时进行一些尺寸的换算如增量尺寸与绝对尺寸及尺寸链计算等。在利用数控车床车削零件时常常对零件要求的尺寸取最大和最小极限尺寸的平均值作为编程的尺寸依据。（3）形状和位置精度的要求零件图样上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要依据。加工时要按照其要求确定零件的定位基准和测量基准还可以根据数控车床的特殊需要进行一些技术性处理以便有效的控制零件的形状和位置精度。（4）表面粗糙度要求表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求也是合理选择数控车床、刀具及确定切削用量的依据。对表面粗糙度要求较高的表面应确定用恒线速切削。（5）材料与热处理要求零件图样上给定的材料与热处理要求是选择刀具、数控车床型号、确定切削用量的依据2、数控车床的定位与装夹（1）数控车床夹具主要有三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、花盘等。三爪自定心卡盘如图2－1所示可自动定心装夹方便应用较广但夹紧力较小不便于夹持外形不规则的工件。四爪单动卡盘如图2－2所示其四个爪都可单独移动安装工件时需找正夹紧力大适用于装夹毛坯及截面形状不规则和不对称的较重、较大的工件。图2－1三爪自定心卡盘图2－2四爪单动卡盘通常用花盘装夹不对称和形状复杂的工件装夹工件时需反复校正和平衡。（2）数控车床上安装零件要合理选择定位