螺纹轴的数控车削加工课件

1、数控车削编程与操作加工南通航院职业技术学院-数控教研室学习情境2螺纹轴的数控车削加工 第一部分：工作任务描述第二部分：学习情境教学设计数控教研室第一部分：要求职业能力1.能操作数控车床。2.能在数控车床上完成螺纹加工练习件的加工。3.具有手工编制螺纹加工练习件数控车床加工程序的能力。4.具备制订螺纹加工练习件数控车床加工工艺基本能力。5.能使用三爪卡盘正确装夹该零件。6.能处理现场简单编程、操作、加工技术问题。7.能对数控车床进行常规日常维护。8.能对螺纹加工练习件进行初步评价及分析。9.具有良好的职业综合素养和工作态度。 数控教研室第一部分：教学内容 1.螺纹加工练习件工艺信息分析方法。2.

2、螺纹加工练习件加工顺序确定方法。3.螺纹加工练习件刀具、夹具的选择及使用。4.螺纹加工练习件工件坐标原点、走刀路线的确定方法。5.编制螺纹加工练习件数控车床加工程序的方法。6.螺纹加工练习件虚拟及实际操作加工方法。7.使用游标卡尺、R规对螺纹加工练习件进行质量检测的方法。8.螺纹加工练习件加工质量评价及超差原因分析的基本方法。 数控教研室第一部分：工作任务描述1.加工零件项目工作任务名称： 螺纹加工练习件的车削加工 2.零件类型描述： 该零件属于较简单的螺纹轴类零件，是使用数控车床加工的基本零件轮廓形状。是数控车削加工中难度较低的基本零件之一。 3.任务内容描述： 已知毛坯材料为铝，毛坯尺寸为

3、45mm100mm的棒料。制定零件加工工艺，编写零件加工程序，并在仿真软件上进行虚拟操作加工，最后在数控车床上进行实际操作加工，并对加工后的零件进行检测、评价。数控教研室工作任务描述数控教研室工作任务描述学习目标1.掌握螺纹加工练习件加工工艺制定方案。2.掌握螺纹加工练习件编程方法并能在仿真软件上进行虚拟操作加工。3.能将零件正确安装在三爪卡盘上。4.能将外圆车刀正确安装在刀架上。5.正确摆放操作加工所需工具、量具。6.能按操作规范合理使用ck6136s卧式数控车床，并完成螺纹加工练习件的加工。7.能正确使用游标卡尺、R规对带螺纹加工阶梯轴零件进行检测。8.能对所完成的零件进行评价及超差原因分

4、析。 数控教研室工作任务描述学习内容1.根据零件图纸进行零件工艺信息分析，确定加工顺序，并填入相应的卡片中。2.合理选择适合该零件加工的刀具，并完成相应卡片的填写。3.合理选择适合该零件加工的切削用量，并完成相应卡片的填写。4.合理选择该零件工件坐标原点，确定走刀路线，并完成相应卡片的填写。5.根据该零件编程要求计算基点坐标，完成相关的尺寸链计算。6.根据该零件的加工要求编制程序清单，进行虚拟及实际操作加工。7.正确选择并使用相关量具对该零件进行检测，并完成相应卡片的填写。 数控教研室第二部分：学习情境教学设计 宏观教学方法 引导文教学法项目教学法任务单元训练法教学方法微观教学方法 演示法讲述

5、法讨论法仿真法实操法引导法讲解法范例法 数控教研室学习环节设计1.制定工艺方案2.编制程序、仿真操作加工3.实际操作加工4.零件检测5.学习评价教学内容数控教研室学习环节一：制定工艺方案1.1分析零件图工艺信息：教师布置工作任务，学生资讯，教师解惑，学生填写零件图工艺信息分析卡片，见表1-1。表1-1 零件图工艺信息分析卡片单位名称南通航院班级学号姓名成绩零件图号C01-03零件名称螺纹加工练习件分析内容分析理由形状、尺寸大小该零件的加工面由端面、外圆柱面、倒角面、台阶面及螺纹组成。形状比较简单，是较典型的短轴类零件。因此，可选择现有设备CK6140,刀具可选3把外圆车刀即可完成。结构工艺性该

6、零件的结构工艺性好，便于装夹、加工。因此，可选用标准刀具进行加工。几何要素、尺寸标注该零件轮廓几何要素定义完整，尺寸标注符合数控加工要求，有统一的设计基准，且便于加工、测量。数控教研室制定工艺方案精度、表面粗糙度该零件外圆柱面M30X1.5-6g，尺寸精度要求较高，其中外圆柱面尺寸公差等级为IT12-IT13级，图中未注尺寸公差按IT12级处理。该零件表面质量要求最高为Ra3.2,其余为不加工表面。由于该零件精度和表面质量要求不太高。因此，可考虑采用以下加工方案：粗车半精车加工外圆切槽车螺纹材料及热处理该零件所用材料LY12为高合金硬铝，硬度为105HB，加工性能等级代号为2，属易切削金属材料

7、。因此，选硬质合金或涂层刀具材料均可，在加工时不宜选择过大的切削用量，切削过程中可不加冷却液。其它技术要求该零件要求锐角倒钝，故编程时在锐角处安排1450的倒角。生产类型、定位基准该零件生产类型为单件生产，因此，要按单件小批生产类型制定工艺规程。由于该零件生为单件生产，因此，定位基准可选在外圆表面。数控教研室制定工艺方案 1.2确定加工顺序： 小组讨论，教师引导学生决策意见并填写卡片，见表1-2。 工步序号工步内容确定理由量具选用备注名称量程1车端面车平端面，建立长度基准，保证工件长度要求。车削完的端面在后续加工中不需再加工。0.02mm游标卡尺0-150mm手动2粗车各外圆表面较短时间内去除

8、毛坯大部分余量，满足精车余量均匀性要求。0.02mm游标卡尺0-150mm自动3精车各外圆表面保证零件加工精度，按图纸尺寸，一刀连续车出零件轮廓。0.02mm游标卡尺0-150mm自动4切槽保证螺纹车削通透，不至于打刀0.02mm游标卡尺0-150mm自动5车螺纹保证螺纹牙型角，是螺纹配合牢靠M30X1.5-6g螺纹千分尺1.5螺距自动数控教研室制定工艺方案1.3选择刀具： 教师提出问题，学生查阅资料，听取学生的决策意见，学生填写刀具卡片，见表1-3。 数控车床一般均使用机夹可转位车刀。本零件为铝材，对刀片材料无特殊要求，刀片均选用常用的涂层硬质合金刀片。对于本例由于有球面的加工。机夹可转位车

9、刀所使用的刀片为标准角度，选择菱形刀片适合加工本工件，刀尖角选择80。粗精车外圆主偏角93，所选刀片刀尖圆弧半径为0.4mm。数控教研室表1-3 刀具卡片 制定工艺方案工步号刀具号刀具名称刀具参数刀片材料偏置号刀柄型号刀尖半径刀尖方位刀片型号1T0193外圆车刀0.43DCMT11T304-HF涂层硬质合金SDJCR2020K11（20X20）2T02外圆切槽刀0.2DCMT11T304-HF涂层硬质合金01SDJCR2020K11（20X20）3T03外圆螺纹刀0.2RT16.01W-11 BSPT涂层硬质合金01SDJCR2020K11（20X20）数控教研室教学内容 1.4选择切削用量：

10、 小组讨论，学生查阅资料，听取学生的决策意见，学生填写切削用量卡片，见表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。然后根据公式计算出主轴转速=1000r/min，根据公式=计算出进给速度=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。然后根据公式计算出主轴转速=1500r/min，根据公式=计算出进给速度=100mm/min，填入表1-4中。数控教研室教学内容表1-4 切削用量卡片工步号刀具号切削速度Vc（m/min）主轴转速n（r/min）进给量f（

11、mm/r）进给速度vf（mm/min）背吃刀量ap（mm）1T01908000.216022T0112010000.11000.83T02605000.05254T032005001.5750数控教研室1.5确定工件坐标系 选取工件右端面中心为工件坐标系的原点。数控教研室学习环节二：编制数控加工程序、仿真操作加工2.1编制程序清单，并填入表1-6。 表1-6 数控加工程序清单数控教研室编制数控加工程序、仿真操作加工2.2仿真操作加工打开vnuc3.0数控仿真加工与远程教学系统、选择机床机床回零点选择毛坯、材料、夹具、安装工件安装刀具建立工件坐标系上传NC语言自动加工 数控教研室学习环节三：实际

12、操作加工3.1毛坯、刀具、工具、量具准备将35mm60mm的棒料毛坯正确安装在三爪卡盘上.将93外圆车刀正确安装在刀架1号刀位上，95外圆车刀正确安装在刀架2号刀位上。正确摆放所需工具、量具。3.2程序输入与编辑开机回参考点输入程序程序图形校验数控教研室学习环节三：实际操作加工3.3零件的数控车削加工主轴正转X向对刀，Z向对刀，设置工件坐标系进行相应刀具参数设置自动加工数控教研室学习环节四：零件检测4.1学生对加工完的零件进行自检学生使用游标卡尺、R规等量具对零件进行检测。4.2教师与学生共同填写零件质量检测结果报告单，见表4-1。4.3小组互相检查、点评，见表4-24.4教师填写考核结果报告

13、单，见表4-3数控教研室表4-3考核结果报告零件检测项目序号考核内容配分评分标准检测结果得分学生教师圆柱面1M30X1.5IT10超差0.01扣2分Ra10降一级扣2分2外圆40IT10超差0.01扣2分Ra10降一级扣2分槽35X2IT10超差0.01扣2分Ra10降一级扣2分长度440IT10超差0.01扣2分560IT10超差0.01扣2分螺纹6M30X1.5-6gIT10超差0.01扣2分Ra10降一级扣2分数控教研室零件检测单位名称南通航院零件名称零件图号小组编号螺纹轴类零件C10-02班级学号姓名表现零件质量排名表4-2小组评价表数控教研室教学内容4.4教师填写考核结果报告单，见表

14、单位名称南通航院 班级学号姓名成绩 零件图号C01-03零件名称螺纹练习件序号项目考核内容 配分标准%配分得分项目成绩1零件质量（40分）圆柱面40%20槽20%4长度20%12螺纹20%42工艺方案制定（20分）学习环节1.1分析零件图工艺30%6数控教研室教学内容2工艺方案制定（20分） 学习环节1.1分析零件图工艺30%6 学习环节1.2确定加工顺序30%6 学习环节1.3选择刀具15%3 学习环节1.4选择切削用量15%3 学习环节1.5确定工件零点，绘制走刀路线图10%23编程仿真（15分） 学习环节2.1程序编制40%6 学习环节2.2仿真操作加工60%9数控教研室教学内容4刀、夹

15、、量具使用（10分）游标卡尺使用20%3R规使用30%2刀具的安装30%3工件的安装20%25安全文明生产（10分）按要求着装20%2操作规范，无操作失误50%5认真维护机床30%36团队协作（5分）能与小组成员和谐相处，互相学习，互相帮助，不一意孤行。100%5数控教研室评 价加工质量分析报告,表5-1个人工作过程总结,表5-2小组总结报告,表5-3小组成果展示表5-4、表5-5 注：附最终加工零件数控教研室表5-1 加工质量分析表 单位名称南通航院零件名称零件图号螺纹轴类零件C10-03班级学号姓名成绩超差形式原 因外圆尺寸精度超差读尺有误或测量方法有误外圆表面粗糙度不达要求切削用量选择不当；刀刃有磨损；加工刚性不够；冷却液问题数控教研室表5-2 个人工作过程总结单位名称南通航院职业技术学院零件名称零件图号螺纹轴类零件C10-03班级学号姓名成绩 数控教研室表5-3 小组总结报告表单位名称南通航院零件名称零件图号综合类零件C10-03班级组名 数控教研室表5-4 数控加工工序卡片单位名称南通航院数 控 加 工 工 序 卡 片零件名称零件图号材料牌号材料硬度螺纹类零件C10-03工序名称工序号程序编号加工车间设备名称设备型号夹具名称工步号工 步 内 容刀具号刀具规格mm