数控铣削加工技术电子教案 模块四 孔加工 任务三螺纹孔加工

数控铣削加工技术教案20-20学年第学期课程名称：数控铣削加工技术课题螺纹孔加工授课班级授课教师授课日期计划课时8授课类型理实一体教学目标知识目标1.掌握攻丝加工循环指令的格式及应用。2.掌握攻丝切削参数的选择技能目标1.能够合理安排螺纹孔的加工工艺。2.能够完成螺纹孔的加工。德育目标1.具有安全文明生产和遵守操作规程的意识。2.具有团队协作能力和分析解决问题的能力。3.具有精益求精的产品质量意识。教学重点掌握攻丝加工循环指令的格式及应用，螺纹孔加工方法，螺纹程序编制，掌握攻丝切削参数的选择教学难点能够合理安排螺纹孔的加工工艺并能够完成螺纹孔的加工掌握攻丝加工循环指令的格式及应用，螺纹程序编制，掌握攻丝切削参数的选择教学方法多媒体演示法、小组讨论法和实例讲解教学方法。教学准备多媒体课件、加工程序、2A12铝合金、加工实例视频教学内容及过程学生活动设计说明环节一、复习导入（5分钟）1.复习孔类加工方法和编程格式。2.导入让学生说说常见的螺纹是如何加工生产的。学生思考并且回答问题，温故而知新复习孔类加工的编程方法，并导入螺纹是如何加工。环节二、相关知识学习（50分钟）步骤一、学习相关理论知识一、螺纹孔加工方法数控铣床常见的螺纹孔加工方法通常是先加工出螺纹底孔，然后用丝锥攻丝加工出螺纹，或者用螺纹铣刀铣削螺纹。攻丝适合中、小直径螺纹孔，常见的丝锥按形状可以分为直槽丝锥和螺旋丝锥，如图所示4-3-2。直槽丝锥前端有螺旋沟槽，向下排屑顺畅减少切削阻力，避免切削堵塞，适合加工通孔。螺旋丝锥上升旋转排除切屑，适合加工盲孔。大直径的螺纹孔通常采用铣削的方式加工，利用机床的螺旋插补功能，一把螺纹铣刀可以加工多种直径的内、外螺纹，如图4-3-3所示。二、常用攻丝循环指令的格式及应用1.反向（左）攻丝循环G74G74X_Y_Z_R_P_Q_F_K_；说明：X_Y_：孔位置数据Z_：从R点到孔底的距离（增量值）或孔底的坐标（绝对值）R_：从初始点平面到R点的距离（增量值），或R点的坐标（绝对值）P_：暂停时间（单位0.001秒）Q_：每次的切削量（参数PCT（No.5104#6）=“1”）F_：切削进给速度K_：重复次数（仅限需要重复时）G74循环为反向（左）攻丝循环，用于加工反（左旋）螺纹。刀具沿X、Y轴定位后，快速移动到R点平面，从R点平面沿着Z方向反转进给到达孔底，到达孔底后主轴暂停时间P，主轴正转退出，完成攻丝动作，如图4-3-4所示。G74反攻丝中，进给速度倍率和进给保持无效，即使按下“进给保持”按键，在返回动作结束前也不停止。攻丝加工时，主轴每旋转一圈，刀具进给一个螺距。所以进给速度、丝锥螺距和主轴转速必须匹配，否则会出现乱扣或者损坏刀具的情况。进给速度（F）=转速（S）*丝锥螺距（P）。2.攻丝循环G84G84X_Y_Z_R_P_Q_F_K_；说明：X_Y_：孔位置数据Z_：从R点到孔底的距离（增量值）或孔底的坐标（绝对值）R_：从初始点平面到R点的距离（增量值），或R点的坐标（绝对值）P_：暂停时间（单位0.001秒）Q_：每次的切削量（参数PCT（No.5104#6）=“1”）F_：切削进给速度K_：重复次数（仅限需要重复时）G84循环为攻丝循环，用于加工右旋螺纹。刀具沿X、Y轴定位后，快速移动到R点平面，主轴正转进给，到达孔底后主轴暂停时间P，主轴反转退出，完成攻丝动作,如图4-3-5所示。G84攻丝中，进给速度倍率和进给保持无效，即使按下“进给保持”按键，在返回动作结束前也不停止。任务实施一、任务图纸分析该任务零件为孔类零件，由4个M6的螺纹孔组成，孔口倒角C0.5，零件加工完成后需去除加工过程中产生的毛刺和飞边。二、制订加工工艺1.加工工艺分析该任务零件外形为方形，可采用平口钳装夹。4个螺纹孔可以按照钻中心孔-钻底孔-孔口倒角-攻丝的步骤完成。2.选择刀具及切削用量根据对零件的加工工艺分析，M6螺纹孔底孔直径为5mm，选用Φ5的钻头加工螺纹底孔，根据螺纹孔的精度要求选择M6的丝锥攻丝。制订刀具卡片如表4-3-2所示。注:攻丝进给速度（F）=主轴转速（S）*丝锥螺距（P）。三、程序编制1.建立工件坐标系，确定刀具轨迹及点坐标值。零件毛坯为方形，4个螺纹孔对称分布，为方便对刀及编程，选择对称中心为工件坐标系X、Y原点，Φ56阶梯孔底面为Z轴原点。零件的编程原点、刀具走刀路线及点坐标如表4-3-4所示。根据工艺分析及所选刀具情况，确定加工刀具轨迹，按照A→B→C→D的路线钻中心孔-钻底孔-孔口倒角-攻丝。螺纹底孔应比螺纹孔深，加工到-16的位置。由于孔径较小，深度大，钻孔时用G83深孔钻循环。丝锥底部有导向部分，不能形成有效螺纹，编程攻丝深度设为-14mm。四、程序的录入及轨迹仿真机床开机，回零，选择“EDIT（编辑）”模式，按键进入程序界面，依次录入加工程序。切换到自动模式，按机床锁、辅助锁、空运行键，按下键，进入图形界面，按“循环启动”运行程序，注意观察刀具运行轨迹，检查刀路是否正确，如图4-3-6所示。五、加工零件岗位规范小提示：进入加工实训车间，要严格遵守车间管理规定和机床操作规范，穿戴好防护用品。严禁多人同时操作机床，注意保护人身和设备安全。1.装夹零件毛坯检查机床，开机并回零。安装并找正平口钳。测量钳口高度，选择合适平行垫铁，垫起工件，保证工件的水平。加紧并敲平工件如图4-3-7所示。2.设定工件坐标系原点安装寻边器，分中的方式将工件毛坯的对称中心设定为G54工件坐标系X、Y轴原点。3.钻中心孔安装Φ3中心钻至主轴，目测法对刀，设定G54工件坐标系Z轴原点，如图4-3-8所示。编辑模式下调出加工程序O4301，切换到自动模式，按循环启动键运行程序，完成中心孔加工，如图4-3-9所示。4.钻螺纹底孔更换Φ5钻头至主轴。重新设定G54工件坐标系Z轴原点。调用O4302程序，切换到自动模式，按下循环启动，自动运行程序，完成M5螺纹底孔加工，如图4-3-10所示5.倒角安装倒角刀至主轴，用Z轴设定器重新设定G54工件坐标系Z轴原点。调用倒角程序O4303，切换到自动模式，运行程序，完成倒角加工，如图4-3-11所示。图4-3-116.攻丝安装M6丝锥至主轴，重新设定G54工件坐标系Z轴原点。调用攻丝程序O4304，切换到自动模式，运行程序，完成螺纹孔加工，如图4-3-12所示。可用螺纹塞规检测螺纹孔是否合格。图4-3-12螺纹孔7.整理机床卸下工件，去除加工产生的毛刺。按照车间7S管理规定整理工作岗位，清扫机床，刀量具擦净摆放整齐，关闭机床电源，清扫车间卫生。六、检测零件各小组依据图纸要求检测零件，并将检测结果填入表4-3-5中。步骤三、课堂总结、布置作业：（5分钟）小结攻丝加工循环指令的格式及应用螺纹孔加工方法螺纹程序编制掌握攻丝切削参数的选择二、布置作业加工外螺纹时，需要铣多大的直径？螺纹加工的程序格式认真听记笔记了解螺纹的加工方法区别两种程序段的格式。认真听讲，记笔记了解个程序的含义并了解程序含义。认真听、记笔记遵守课堂纪律认真听，了解相关知识学习思考加工方案认真听讲记好笔记遵守课堂纪律了解这一步的目的和意义理解倒角的目的看一下机床攻螺纹和钳工攻螺纹的区别相互检测，尺寸准确测量完成课后作业通过讲解，让学生整体把握本门课程的结构，了解本门课程学习的内容。通过展示图片和讲述实例相结合，引起学生注意，并了解螺纹是如何加工的。知道螺纹是如何通过机床进行加工的。通过举例区别两种程序段的编写格式。通过实例演示，让学生归纳编程的步骤，进一步掌握程序编制的过程。由于机螺纹有螺纹的限制所以在攻丝的过程中，不可让学生返回或者停止G84展现了系统的部分人性化设置，使学生充分吸收其优点在进行攻螺纹的时候需要学生去除和铁屑，否则入攻时会出现障碍攻丝的进给参数需要贴合转速与螺距的配合来进行计算调试，通常F在100到200之间把各种刀具列举出来，可以明确并简化加工方案学生在进行加工的时候往往由于钻孔深度不贴合攻丝深度，而导致攻丝深度不达到要求，因此经计算需要比攻丝深度多下1到2毫米通过参考图表来让学生详尽得知工件特征与工件的各个部位，从而给学生更多的加工想象空间由于中心钻的作用是可以让孔的定位更加准确，因此深度只需要下-3倒角器可以更好的对孔的毛刺与铁屑进行去除，因此用倒角器装夹对孔进行倒角可以更加简单让学生明白指令是如何使用的，以及扩大学生的加工思维。通过空运行等程序使学生对自身的程序有更好的认识以及检查装夹时需要学生对装夹的工件不可装夹用力导致对工件不可逆的损伤定心钻因为需要精确定位因