资源简介

《数控车床项目化教学》教案
授课班级 班级人数 授课教师
课题序号 12 授课课型 授课课时 6课时
授课章节名 称 项目三 套类零件加工任务三 锥孔轴套的加工
教学目标 知识目标 1．了解内圆锥面加工工艺特点2．掌握内圆锥面加工程序编制方法3．掌握刀尖圆弧半径补偿指令及应用
能力目标 1．会制定锥孔轴套加工工艺2．会设置机床刀尖半径补偿值及刀尖位置号3．具有加工锥孔轴套并达到一定精度要求的能力
情感目标 1. 养成文明生产、安全生产习惯；2.养成优良的劳动态度和职业素养；3.培养团队合作精神。
教学重点 1．刀尖圆弧半径补偿指令及应用2．加工锥孔轴套并达到一定精度要求的能力
教学难点 加工锥孔轴套并达到一定精度要求的能力
教学方法 讲授法、讨论法、演示法、自主学习法、探究法
教学资源 网络资源，教学视频，相关PPT，数控车床若干，配套练习题
板书设计 任务三 锥孔轴套的加工
【任务描述】【知识准备】1．内圆锥面各部分尺寸计算2．车内圆锥面刀具及选用3．内圆锥面车削路径4．量具选择5．切削用量选择6．编程知识法那科系统与西门子系统刀尖半径补偿指令代码、格式G00/G01 G41 X Z ；建立刀尖半径左补偿 G00/G01 G42 X Z ；建立刀尖半径右补偿G00/G01 G40 X Z ；取消刀尖半径补偿【任务实施】1．工艺分析2．程序编制3．加工操作【任务拓展】
教 学 过 程
主 要 教 学 内 容 及 步 骤 教师活动 学生活动 教学目标
【一】导入新任务生产、生活中有哪些圆锥轴套，这些类轴套类零件，如何在数控车床上加工？加工时有什么特别的地方，由此引入任务三。【二】任务开始任务三 锥孔轴套的加工【任务描述】使用FANUC oi Mate-TD或SIEMENS 828D系统数控车床，完成如图3-11所示锥孔轴套加工，材料：45钢，毛坯为φ40mm×45mm棒料，零件主要加工表面为3:10内圆锥面、φ320 -0.039mm外圆面和φ16+0.043 0mm内孔表面，尺寸精度较高，粗糙度为Rα1.6μm，且内锥面对φ320 -0.039mm外圆轴线有较高的位置精度要求。加工后效果图如图3-12所示。图3-11 锥孔轴套零件图【知识目标】1．了解内圆锥面加工工艺特点2．掌握内圆锥面加工程序编制方法3．掌握刀尖圆弧半径补偿指令及应用【技能目标】1．会制定锥孔轴套加工工艺2．会设置机床刀尖半径补偿值及刀尖位置号3．具有加工锥孔轴套并达到一定精度要求的能力【知识准备】1．内圆锥面各部分尺寸计算内圆锥面各部分尺寸及计算公式同外圆锥表面，见表2-13。2．车内圆锥面刀具及选用车内圆锥面刀具与内孔车刀相同，主要考虑刀具角度大小及刀杆尺寸大小，如车带阶梯的内锥面，车刀主偏角必须大于等于90°，3．内圆锥面车削路径内圆锥面与外圆锥一样，粗车时大、小端余量不等，需沿圆锥面分层切削，4．量具选择测内圆锥角度的量具有游标万能角度尺、角度样板、圆锥塞规等。5．切削用量选择6．编程知识加工精度较高的内、外圆锥面时，刀尖圆弧会对其精度和形状产生一定影响，主要原因是编程时以假想刀尖为刀位点进行编程，对刀时也以假想刀尖作为刀位点对刀，车削过程中因刀尖圆弧半径会产生欠切削或过切削现象，法那科系统与西门子系统刀尖半径补偿指令代码、格式指令代码G41：刀尖半径左补偿（沿加工方向看，刀具位于轮廓左侧时为左补偿）G42：刀尖半径右补偿（沿加工方向看，刀具位于轮廓右侧时为右补偿）G40：取消刀尖半径补偿指令格式G00/G01 G41 X Z ；建立刀尖半径左补偿G00/G01 G42 X Z ；建立刀尖半径右补偿G00/G01 G40 X Z ；取消刀尖半径补偿参数含义X、Z为建立或撤消刀尖半径补偿时刀具移动目标点坐标1．建立或取消刀尖半径补偿必须在刀具直线移动命令中进行2．建立刀尖半径补偿应在轮廓加工前进行3．取消刀尖半径补偿应在轮廓加工完毕后进行使用说明4．G18处于有效状态5．G41、G42指令不能同时使用，使用G41指令后也不能直接使用G42，必须用G40指令取消刀尖半径补偿后才能进行左、右补偿转换补偿方向判别左、右补偿判别方法是在补偿平面内，沿加工方向看，刀具位于轮廓左边用左补偿，刀具位于轮廓右边用右补偿。数控车床前置刀架从后往前看，后置刀架从前往后看，如图3-16所示。不论是前置刀架还是后置刀架，自右往左车外轮廓都是用刀尖半径右补偿G42，车内轮廓都是用刀尖半径左补偿G41机床刀补值和位置号输入使用刀尖半径补偿指令，还需要在数控车床对应刀具号中输入刀尖半径值及刀尖位置号，作为刀尖圆弧半径补偿依据。刀尖半径值粗加工取0.8mm，半精加工取0.4mm，精加工取0.2mm；不论是前置刀架还是后置刀架，刀尖位置号是一样的，自右至左车外圆，刀尖位置号都是3，自右至左车内孔，刀尖位置号都是2，如图3-17所示(a)前置刀架刀具补偿平面　 　(b)后置刀架刀具补偿平面(a)前置刀架刀尖位置代号　　(b)后置刀架刀尖位置代号【任务实施】1．工艺分析（1）圆锥尺寸计算（2）刀具选择（3）零件加工工艺路线制定（4）量具选择（5）切削用量选择工序名定位工步序号及内容刀具及刀号n（r/min）f(mm/r)ap/mm车削夹住φ380 -0.1mm毛坯外圆1．粗车端面、φ320 -0.039mm外圆外圆粗车刀，刀号T016000.22～32．手动钻中心孔A3中心钻10000.13．手动钻孔φ14麻花钻4000.14．粗车内孔面内孔粗车刀，刀号T036000.22调头，夹住φ32mm外圆1．粗车端面，倒角及φ380 -0.1mm外圆外圆粗车刀，刀号T016000.22～32．精车端面、倒角、φ380 -0.1mm外圆外圆精车刀，刀号T0210000.10.3用软卡爪夹住φ38mm外圆1．精车端面、φ320 -0.039mm外圆外圆精车刀，刀号T0210000.10.32．精车内孔面内孔精车刀，刀号T048000.10.3参考程序（略）3．加工操作（1）加工准备1）开机回参考点。2）装夹工件。3）装夹刀具。4）对刀操作。外圆车刀、内孔车刀同前面课题5）输入程序及校验。（2）零件加工1）粗车端面、φ320 -0.039mm外圆及内孔面，2）粗、精车左端面，倒角及φ380 -0.1mm外圆。3）精车φ320 -0.039mm外圆及内轮廓。【检测评分】评价表（略）【任务反馈】任务反馈表（略）【任务拓展】加工如图3-18所示零件。材料：45钢，毛坯为φ40mm×45mm棒料。图3-18 任务拓展训练题【三】总结与成果分享【四】作业布置1．什么是刀尖半径补偿？什么情况下要使用刀尖半径补偿指令？2．如何建立和取消刀尖半径补偿指令？3．什么情况下可以使用毛坯切削复合循环指令（G71）加工内轮廓表面？ 举生产、生活中阶梯孔套类零件实例引入课题任务 出示任务图片并分析任务内容，思考初步解决方案出示本次任务知识、技能目标引导学生分析内圆锥面各部分参数及计算方法分析、讲解内圆锥面车刀角度选择及车削路径分析、讲解内圆锥面量具及切削用量选择分析刀尖半径补偿情况按图表分析、讲解刀尖半径补偿指令格式及应用分析、讲解刀尖半径补偿方向判别和机床刀尖补偿值和位置号的输入方法按步骤引导学生完成工艺分析及编写程序等任务（也可分步实施任务）按步骤引导学生完成零件加工前各项准备工作及零件加工，组织进行检测评分，实施任务反馈布置任务拓展内容并作提示引导学生进行本节课内容总结及成果分享 听讲、观看、思考是如何做出来的听讲、看图、思考听讲、思考听讲、思考、记录看图思考、分析并记录看图、听讲、思考并记录听讲、思考听讲、记录，理解刀尖半径补偿指令的应用 听讲、分析、思考并记录按步骤分组实施工艺分析、程序编制任务按步骤完完成零件加工前各项准备工作及零件加工，组织进行检测评分，实施任务反馈记录、思考，课后或课堂完成总结本节课学习内容，提练不足之处 培养学生对本项目学习兴趣任务导向明确本次任务目标巩固圆锥面参数及计算方法会选择内圆锥面车刀及拟定车削路径理解内圆锥面量具及切削用量选择了解刀尖半径补偿使用场合会正确运用刀尖半径补兴指令会正确应用刀尖半径补偿指令，会在机床中正确输入刀补值和位置号完成任务，达能学习目标培养技能操作和检测评价能力培养学习知识、技能迁移能力巩固已学知识，反思不足，培养学习表达能力
教后记
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