电子教材《数控加工实训》

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《数控加工实训》学习指南

学习情境一发电机AL168F-1箱体的数控加工

学习情境四:

发电机AL168F-1箱体的数控加工项目任务书

项目名称发电机AL168F-1箱体的数控加工

我院加工中心生产车间承接了发电机AL168FT箱体的加工业务，对方提

项目描述供了零件图纸和毛胚，首件调试期一周，要求本生产车间半年内平均每周交

付500个合格零件。你作为该项目的技术负责人，要带领项目小组在规定时

间内完成该项目的工艺方案的设计与实施。

根据给定发电机AL168FT箱体零件图样，进行零件加工工艺性分析，设

计加工工艺方案，编制工艺卡、刀具卡、数控程序卡、检验规程等数控加工

项目要求技术文件；设计、加工、组装出专用工装夹具；最后需调试加工出合格零件；

优化工艺方案及程序，并存档。

项目任务进程要求

行动步骤工作流程：工时

行动1承接业务、图纸分析、生产条件分析16课时

行动2确定工艺方案并制订工艺规程及检验规程24课时

行动3设计、绘制、制作工装夹具24课时

行动4首件加工及检测16课时

行动5调整优化工艺方案及评判8课时

行动一承接业务、图纸分析、生产条件分析

一、任务目标

1、根据图纸及工期要求，确定加工可能性。

2、根据图纸要求，确定毛坯形状及尺寸及缺陷是否符合加工要求。

3、询价获知常用铸铝价格以及铸造工艺要求，运算毛坯成本。

4、分析零件图纸，确定加工工序、测算工时、设备使用费及辅助材料费。

二、学习过程

（-）收集信息

1、我院有哪些加工设备，各自主要功能是什么，请填写下表

序号名称型号主要加工功能加工精度

E数控车床CK6140轴类、盘类、套类零件IT7

普通车床

.电

w普通铳床

%叫

3加工中心

J1台钻

2、摩托车齿轮室盖的主要用途是什么？

3、列举日常所见包含盖类零件结构的产品。

序号产品名称材料用途描述

本田发动机齿盖铝合金

本国款大治盅

k/'w|

泵盖

3

4

备注：对于不能用文字描述的内容可以用图片替代

4、由图可知，要求零件材料的铸造性能好，价格便宜，请通过多种渠道进行市场调查,

获取铸铁等多种材料的常用型材规格及价格，填写下表格。

铸造原材名

规格报价信息渠道证明材料

称

/

铸铁

吨

铸铝

...

5、各类铸造工艺及价格

铸造工艺特点报价信息渠道

■占一

［一宜肝岬

砂型铸造大件类，箱体，壳体等元/吨■

分4，.QqS'

，…“弋八

・・

金属型铸造--

（浇注）*•

，一■

压力铸造

离心铸造

Id

（二）分析计划

1、分析零件图纸，确定加工部位，各部位需要的加工设备，填写下表。

使用设备型号及工

序号加工部位作用

种

1定位面毛坯铸后纠正定位面变形

2

3

4

2、请根据图纸要求,草绘毛坯图并进而利用运算机辅助设计绘制工件实体，借助运算机软件

功能测算毛坯参数，测算毛坯成本。

绘制毛坯图因考虑哪些因数，为什么？

1

能否借助运算机软件功能测算毛坯参数，测算毛坯成本？具体流程是？

2

在下一个活动中我们需要绘制运算机二维工程图，毛坯实体储存成什么格

式？

3

3、分析确定加工工序、工序工时及成本测算，填写下表。

成本测算项目测算值

估量工

序号加工内容

时

设备能源辅料

1

2

3

4...

4、根据学校现有的条件考虑使用哪种夹具？

成本测算项目测算值

序号加工内容一/J----------------------

工时设夹具辅件

1定位面

2

3

除硬件成本为成本核算还需要包括哪些内容？考试利用互联网或电话查询补充

5、学校现有的量具有哪些？

序号名称功能范畴量程精度备注

1游标卡尺测量孔槽内外直0-130

2外径千分尺测量轮廓内外直0-25

3

—

（三）决策（是否能在工期内加工该零件）

书写能否承接该零件的加工技术报告（100字内），提交成本核算表。

引导问题：

1、该报告第一句话最应该表达什么意思？

2、从哪几方面的技术理由陈述是否加工的理由？

（四）执行（协商托付加工合同附加技术条款）

1、阅读托付加工合同，对合同中有关技术约定不确定条款提出质疑:

加检验方法的约定,如由于图纸标注不明确引起废品的约定等。

2、对约定不明的技术条款制定相应的约定：

如检验条款：甲乙双方共同商量确定检验方法，被加工品交付时，甲乙双方应用经计量

单位认可的量具共同检测确定被加工品精度值，双方签字确认，检验单生效。

（五）综合评驯

活动评判表

项目活动名称纪录文件编号活动日期

班级姓名学号教师

项目过程评判项目展现评判

配自互主配自互主

100分100分

分评评持分评评持

技术能力8技术内容8

工作态度8项目说明8

个和谐能力8个项目展现8

人工作质量8人成效图8

时间观念8工作主动8

创新节省10交流沟通10

计划合理10规划周密10

项目创意10分工合理10

小小

过程有序10特色10

组组

完成情形10接受批评10

协作情形10提出建议10

项目答辩加减分理由：

60分配分得分

个人涉及项目的30满分加减分合计得分

细节和相关

小组30

知识

行动二工艺制定

一、任务目标

1、根据技术要求独立绘制发电机AL168FT箱体实体三维模型

2、分组讨论工序划分

3、分组讨论工艺制定评判表

4、分组绘制定位草图

5、独立填写工艺过程卡、工序卡及刀具卡

6、小组评判工艺制定

二、学习过程

（一）收集信息

发电机AL168F-1箱体

1、根据技术要求独立绘制发电机AL168F7箱体实体三位模型

目前可使用的CAD\CAM软件有哪些特点？试填表并根据实体绘制需要决定适用一种软件

序号名称功能特点适用性备注

1CAXA二维图版简单易用，国标库丰富使用于二维绘图

2CAXA制造工程师

3CIMATRON实体绘制功能直观，易图形不复杂的实体建

学易用，倾向于CAM模

功能

4UG

5

6

（二）分析计划

请将实体绘制过程中的情形分析填入以下表格（制作电子版）

序号说明图示（插入说明图片）备注

1实体基准采用哪个可以利于绘图？

2实体绘制过程中是否可以删除中间过

渡实体？这样做会有什么不利影响？

3实体绘制过程中是否可以删除建模曲

线？这样做会有什么不利影响？

4考虑到下一步转换工程图便利，是否

可以采用曲面？

5考虑到下一步转换工程图便利，应该

储存成什么数据格式？

6为了便于下一步分析工艺划分工序，

实体图应该储存成哪个角度？

7齿轮室盖设计需要参考哪些国家标

准？

8...

以齿轮室盖为例，齿轮室盖内部安装了哪些零件?在什么位置？分别起什么作用？

序号名称安装位置功能与安装要求备注

1

2

3

4

5

6

三、决算

划分工序

首例说明你所了解，盖类零件有哪些加工方法？下面是目前常用的加工方法，请完成表格。

"零件用哪种加工方法比较合适？

方法名称方法简介有利方面不利因素

精铸精铸成型批量生产成本高精度高

加工时间长、

传统加工普钳、普铳结合成本低

精度依靠于靠模

五轴加工

综合加工

...

备注根据这些信息，请你想再一些其他的加工方法。

现有的工序划分有几种方法，请填写以下表格

典型零件举

序号工序划分使用场合特点

例

1工序集中

2工序分散

（四）执行

在零件加工过程中，每一道工序都需要选定。定位基准的挑选，对保证零件加工精度，合

理安排加工顺序有决定性的影响。请填写以下表格

基准分类基准名称部位（简图）挑选依据

设计基准图样上所采用的基准

在工序图上用来确定本工序所加

工序基准工后的尺寸、形状、位置。它;

要达到的加工尺寸（即工序尺q

工艺基准定位基准加工中用作定位的基准

测量基准零件测量时所采用的基准

装配时确定零件或部件在产品「

装配基准

所采用的基准

根据现有的设备和以上分析，试说明加工齿轮室盖应该采用哪种工序划分，如何划分:

4、划分工艺

请从经济性角度上考虑加工铝合金的刀具有哪些（可查阅刀具手册）

铝合金专用铳刀、孔加」匚刀具

序号刀具名称类型切削参数备注

1

2

3

4

知识扩展：加工铸铁、45,钢、难加工材料各有什么刀具

铸铁专用铳刀、孔加工刀具

序号刀具名称类型切削参数备注

1

2

3

4

45,专冈用铳刀、孔加工刀具

序号刀具名称类型切削参数备注

1

2

3

4

难加工材料专用铳刀、孔加工刀具

序号刀具名称类型切削参数备注

1

2

3

4

齿轮室盖加工所需量具

齿轮室盖加工所需量具

序号量具名称类型适用工序备注

1

2

3

4

齿轮室盖加工所需夹具

齿轮室盖加工所需夹具

序号夹具名称类型适用工序备注

1

2

3

4

技术资料有哪些？

一、刀具手册目录

序号名称产地备注

1成都英格刀具手册中国-成都刀具价格较低、大部分性能一

样

2固特克刀具手册韩国刀具价格适中、介于上下之间

3山特维克可乐满旋转刀具手册瑞典刀具价格较高、刀具性能较优

4

二、量具手册目录

序号名称产地备注

1成都英格量具手册中国-成都普通通用量具

2

3

三、夹具手册目录

序号名称产地备注

1北京蓝欣特夹具手册北京以孔系定位为主的夹具

2保定向阳夹具手册保定以槽系定位为主的夹具

三、其他手册

序号名称备注

1数控卧式加工中心操作手册

2机床控制系统说明书

3机械工艺师手册

4机械工人切削手册

5

分析零件技术要求及其合理性

序

0分析点具体要求备注

加工表面本身尺寸精度、形状和粗糙度（根据挑选的加工方法、加工

1

的要求步序）

表面之间的相

2包括位置尺寸、位置精度（与基准的挑选有关）

对位置精度

表面质量及涂

3涉及选材及热处理工艺的确定；

层要求：

4其它要求如等重、平稳、探伤等。

5、分组绘制定位草图

定位草图能够直观的反映箱体零件的定位和夹紧方法，是加工准备的重要技术文件。请根

据工序要求制作并填写定位草图；

零件图号零件定位草图工序号

零件名称装夹次数

（草图绘制区）

2

1

绘制日期绘制人第页

共页序号夹具名称夹具图号

6、独立填写工艺卡及刀具卡

填写工艺卡前请考虑以下问题:

序号~内容摸索点

1粗加工阶段如何划分如何切除各加工表面上的大部分加工余量，并作出

精基准。关键问题是如何提高生产率？

如何减少粗加工留下的误差，为主要表面的精加工

做好准备（控制精度和适当余量），并完成一些次

2半精加工阶段如何划分要表面的加工（如钻孔、攻螺纹等）。

如何保证各主要表面达到图样规定要求，主要问题

3精加工阶段如何划分

是如何保证加工质量。

如何提高表面本身的精度（表面粗糙度和精度），

4光整阶段如何划分

不纠正几何形状和相互位置误差。

填写刀具卡前请考虑以下问题：

序号内容摸索点

1加工方法如何满足经济加工精度

及表面粗糙度应满足被加工表面

的要求？

2所挑选的加工方法如何能保证加

工表面的几何形状精度和表面相

互位置要求？

3挑选加工方法如何与零件的加工

性能、热处理状况相适应？

4所挑选的加工方法如何与生产类

型相适应？

5所挑选的加工方法如何与现有的

生产条件相适应？

台州职业技术学院零件名称材料牌号同时加工

件数

零件编号毛坯种类

机械加工工艺卡片

生产类型毛坯重量

工序编号夹具编号

(工序简图)

工序名称夹具名称编制

设备名称工序工时指导

设备型号冷却液审核

—

工步号工步内容走刀长度走刀次数主轴转速切削速度进给量

(mm)(r/min)(m/s)(mm/r)

—

液果

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3各定位元件的定位基准分别在哪里？请在简图中标示

三、决策

请独立绘制工装图，并在绘图前填写下表:

1哪一次定位应该作为绘图区的最重要位置？如何布图规范美观？

2绘图过程中是否可以调用GB图库

3对于图库中没有的图形而在今后的工作中常用的如何进行储存？

四、执行

与车工协作制作检具，协作前请填写下表:

1与车工协作应该通过什么工作流程？

2与车工协作学要提供什么技术文件?

3与车工协作如何检验确保轴承孔精度

5与轴承孔相配合的轴承精度是多少，试查表决定

参考资料:

1、滚动轴承国标细目

GB/T276-1994滚动轴承深沟球轴承外形尺寸

GB/T276-1994滚动轴承深沟球轴承外形尺寸GB/T307.4-1994滚动轴承推力轴承

公差

GB/T307.4-1994滚动轴承推力轴承公差GB/T6445.2-1996滚动轴承滚轮滚针轴承

公差

GB/T6445.2-1996滚动轴承滚轮滚针轴承公差GB/T281-1994滚动轴承调心球轴承

外形尺寸

GB/T281-1994滚动轴承调心球轴承外形尺寸GB/T9163-2001关节轴承向心关节轴

承

GB/T9163-2001关节轴承向心关节轴承GB/T7813-1998滚动轴承附件轴承座外形

尺寸

GB/T7813-1998滚动轴承附件轴承座外形尺寸GB/T7811-1999滚动轴承参数符号

GB/T7811-1999滚动轴承参数符号GB/T7810-1995滚动轴承带座外球面球轴承外形

尺寸

GB/T7810-1995滚动轴承带座外球面球轴承外形尺寸GB/T7809-1995滚动轴承外球

面球轴承座外形尺寸

GB/T7809-1995滚动轴承外球面球轴承座外形尺寸GB/T7218-1995滚动轴承凸缘

外圈微型向心球轴承外形尺寸

GB/T7218-1995滚动轴承凸缘外圈微型向心球轴承外形尺寸

任务四试制加工

一、任务目标

1、能够独立运算齿轮室盖技术参数

2,能够独立使用运算机绘制齿轮室盖图

3、能够独立运算空间刀具、夹具干涉点

4、能够独立编制加工程序并验证

5、能够独立绘制刀具路径并进行口述关键点

二、学习过程

（一）、收集信息与分析计划

1、请阅读图纸找出齿轮室盖包括哪些技术参数，填写下表

序号参数名称作用备注

1

2

3

4

5

6

二、实施：

2、独立使用运算机绘制齿轮室盖图

附图:

3、独立运算空间刀具、夹具干涉点

序号情形说明（请绘简图）备注

1如何在切削加工中避免主

轴与工件碰撞？

2如何在切削加工中避免主

轴与夹具碰撞？

3如何在切削加工中避免工

作台旋转与主轴碰撞？

4怎样确保二次定位后在切

削加工中避免以上问题？

4、独立编制加工程序并验证

独立编制程序能够有效的提高对工艺思想的懂得能力，请你依据下表将验证程序中遇到的问

题填写

序号情形程序（画出程序轨迹简图说明）

1切削入/出刀点应该选在

哪里?

2入刀方式如何挑选

3如何缩短程序量？

4是否需要增加程序注释？

5

完成了程序的校验，我们需要反思以下问题，程序可以有多少种方式进行传输?

序号方式优点难点备注

1手工输入手工输入程序思路直观效率低

|RS232接口

2

3SD卡

|网线

4

5、独立绘制刀具路径并进行口述关键点

平面转换是卧式加工中心编程的关键技术，也使控制刀具轨迹需要考虑的重要问题，请填写

下表：

队于加工的箱体多个面要素，使用多工件坐标系法与运算回转中心各:行什么特点

方式对刀次数检测方便程度编程方便程度加工精度

多工件坐标系

法

运算回转中心

绘制出入刀轨迹图，并填入下表

号位置出入刀方式备注

第一次装夹

2

3

第一次装夹

4

任务五检验与运算

一、任务目标

1、能够口述发电机AL168FT箱体测量要素

2、能否通过团队协作拟定测量方法

3、能够独立运算验证测量方法

4、能够分析总结测量方案

5、能够独立进行空间尺寸链

二、作业流程

1、收集信息：

箱体测量主要涉及哪几个要素，请填写下表：

序号名称项11测量基准

1尺寸公差孔径的测量

2

3形位公差孔轴线对端面垂直度测量与运算

4

5

6

2,实施

能否通过团队协作拟定测量方法：

在讨论之前需要讲解以下问题：

3、独立运算验证测量方法

在这个过罩中需要将号量方法的原我和数据进行分析，以验证方法的合号性。

序号测量内测量数据数据分析备注

容

1平行度

2垂直度

3全跳动

4对称度

5...

4、分析总结测量方案

检

序号测量方案使用量具方案优点哪些地方需要改进

测

1.孔系同轴直接测量方便可

心轴、百分表、量块心轴过长引入误差

外咬行

观

12、……

质

量

3、……

外

形

2

尺

寸

形

位

3

公

差

其

4

他

5、空间尺寸链运算

间接测量知识

序加工相关尺寸链名包含

号称

1加工尺寸链孔系尺寸链条

2装配尺寸链平面尺寸链条

3空间尺寸链空间孔系尺寸链

4

任务六产品评判与方案优化

一、任务目标

1、能够依据已有方案准备刀具、工装、测量工具及附件。

2、能够独立装夹工件，建立工件坐标系。

3、能够独立验证程序。

4、能够参与小组协作切削工件

5、能够独立在线测量工件精度

6、能够独立填写精度检验单

二、收集信息与分析计划

1,请依力据已有方案准备刀具、工装、测量工具及附件。

序号内容说明责任人备注

1刀具领用后如何保管并建档

才能符合5s治理要求

2工装领用后如何存放并建档

才能符合5S治理要求

3量具领用后如何存放并建档

才能符合5S治理要求

4其他附件领用后如何存放并

建档才能符合5S治理要求

独立装夹工件，建立工件坐标系。

请填写机床应用表格：

立式和卧式加工中心偏置设置差异

立式加工中心卧式加工中心