《數(shù)控車床項目化教學(xué)（第四版）》教案-項目三 任務(wù)一通孔軸套加工電子教案第4版

PAGEPAGE7《數(shù)控車床項目化教學(xué)》教案授課班級班級人數(shù)授課教師課題序號10授課課型授課課時6課時授課章節(jié)名稱項目三套類零件加工任務(wù)一通孔軸套的加工教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1．了解套類零件加工工藝制定方法2．理解平面選擇指令及含義3．了解法那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)鉆孔循環(huán)指令格式及參數(shù)含義能力目標(biāo)1．會正確安裝內(nèi)孔車刀及進(jìn)行對刀操作2．會編寫內(nèi)圓柱面加工程序3．會加工通孔軸套并達(dá)到一定精度要求情感目標(biāo)1.養(yǎng)成文明生產(chǎn)、安全生產(chǎn)習(xí)慣；2.養(yǎng)成優(yōu)良的勞動態(tài)度和職業(yè)素養(yǎng)；3.培養(yǎng)團(tuán)隊合作精神。教學(xué)重點1．內(nèi)孔車刀安裝及對刀操作2．通孔軸套編程與加工并達(dá)到一定精度要求教學(xué)難點通孔軸套編程與加工并達(dá)到一定精度要求教學(xué)方法講授法、討論法、演示法、自主學(xué)習(xí)法、探究法教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)資源，教學(xué)視頻，相關(guān)PPT，數(shù)控車床若干，配套練習(xí)題板書設(shè)計任務(wù)一通孔軸套的加工【任務(wù)描述】【知識準(zhǔn)備】1．內(nèi)孔車刀及選用2．內(nèi)圓柱面加工方法3．量具選擇4．切削用量選擇5．編程知識（1）平面選擇指令G17—指XY平面G18—指XZ平面（臥式數(shù)控車床默認(rèn)指定平面）G19—指YZ平面（數(shù)控車床一般不用G19平面）（2）鉆孔、擴孔、鉸孔編程指令鉆孔循環(huán)指令格式法：G98（G99）G83XCZRQFPKM；G80；取消循環(huán)西：CYCLE83(RP，Z0，SC，Z1，D，F(xiàn)D1，DF，V1，V2，DTB，DT，DTS)（3）車內(nèi)圓柱面編程指令【任務(wù)實施】1．工藝分析2．程序編制3．加工操作【任務(wù)拓展】教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟教師活動學(xué)生活動教學(xué)目標(biāo)【一】導(dǎo)入新任務(wù)軸套、軸承襯套、導(dǎo)套、缸套等，它們主要由內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、槽等表面構(gòu)成；除此之外，齒輪、法蘭盤、空心軸等零件也具有套類零件的內(nèi)輪廓面，這些含內(nèi)表面的套類零件如何在數(shù)控車床加工？引導(dǎo)項目三。典型軸類零件【二】任務(wù)開始項目三套類零件加工【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.掌握簡單套類零件加工工藝的制定2.掌握內(nèi)圓柱面車削方法3.掌握內(nèi)圓錐面車削方法4.會編寫內(nèi)圓柱、內(nèi)圓錐表面加工程序5.掌握典型套類零件車削加工方法任務(wù)一通孔軸套的加工【任務(wù)描述】使用FANUCoiMate-TD或SIEMENS828D系統(tǒng)數(shù)控車床，完成如圖3-2所示通孔軸套零件加工，材料：45鋼，毛坯：φ36mm×45mm，其主要表面有外圓柱面、內(nèi)圓柱面，其中φ18+0.0840mm內(nèi)圓柱面和φ300-0.021mm外圓尺寸精度和表面糙度要求較高。加工后效果圖如圖3-3所示。圖3-2通孔軸套零件圖【知識目標(biāo)】1．了解套類零件加工工藝制定方法2．理解平面選擇指令及含義3．了解法那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)鉆孔循環(huán)指令格式及參數(shù)含義【技能目標(biāo)】1．會正確安裝內(nèi)孔車刀及進(jìn)行對刀操作2．會編寫內(nèi)圓柱面加工程序3．會加工通孔軸套并達(dá)到一定精度要求【知識準(zhǔn)備】1．內(nèi)孔車刀及選用內(nèi)孔車刀主要用來車削內(nèi)圓柱面、內(nèi)圓錐面，內(nèi)孔車刀種類結(jié)構(gòu)形式加工特點整體式由高速鋼刀條刃磨而成，切削速度較低，效率較低，用于有色金屬、塑料等材料加工焊接式由硬質(zhì)合金刀片焊接在刀桿上制成，價格較低，但磨損后需重磨，效率低可轉(zhuǎn)位式由專門企業(yè)生產(chǎn)，將可轉(zhuǎn)位刀片裝夾在刀桿上構(gòu)成，一個刀刃磨損后只需將刀片松開轉(zhuǎn)一個位置，再夾緊即可繼續(xù)投入切削，效率高，故數(shù)控機床一般都選用可轉(zhuǎn)位式內(nèi)孔車刀進(jìn)行加工選擇內(nèi)孔車刀還需考慮刀具角度的大小，如通孔車刀，主偏角一般小于90°2．內(nèi)圓柱面加工方法數(shù)控車床上加工內(nèi)圓柱面方法有鉆孔、擴孔、車孔、鉸孔等?？准庸し椒庸ぬ攸c及應(yīng)用鉆孔用麻花鉆在實心材料上鉆孔，尺寸精度低（IT11～I(xiàn)T12），表面粗糙度值大（Ra12.5～25μm）擴孔用擴孔鉆將孔徑擴大，常用于孔的半精加工，尺寸精度為IT9～I(xiàn)T10，表面粗糙度Ra5～10μm鉸孔用鉸刀切除孔上微量材料層，常用于孔徑不大、硬度不高的孔的精加工；尺寸精度較高，可達(dá)IT7～I(xiàn)T9，表面粗糙度可達(dá)Ra0.4μm車孔（鏜孔）孔粗、精加工最常用方法，尺寸精度可達(dá)IT7～I(xiàn)T8，表面粗糙度可達(dá)Ra0.8μm3．量具選擇表3-3常見內(nèi)孔量具的特點及應(yīng)用量具種類量具圖樣精度及應(yīng)用游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺有普通游標(biāo)卡尺、帶表游標(biāo)卡尺、數(shù)顯游標(biāo)卡心等，帶表游標(biāo)卡尺測量讀數(shù)方便，精度高內(nèi)徑百分表測量精度高，可達(dá)0.01mm，屬于間接測量，測量精度高但測量麻煩，可測較深孔的孔徑，用于測量單件和小批量生產(chǎn)零件內(nèi)測（徑）千分尺測量精度高，可達(dá)0.01mm，屬于直接測量，測量方便，不能測較深孔的孔徑，用于單件和小批量生產(chǎn)零件的測量，有5～30mm，25～50mm等規(guī)格塞規(guī)專用量規(guī)，只能判別加工孔合格與否，不能測出實際尺寸，有通端（T）和止端（Z），通端能通過而止端不能通過為合格，用于批量生產(chǎn)零件的測量4．切削用量選擇孔加工方法不同，切削用量也不同，鉆孔、擴孔，主轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速選400～600r/min，進(jìn)給速度選0.1～0.3mm/r；鉆孔前還需鉆中心孔，鉆中心孔轉(zhuǎn)速一般取800～1000r/min，進(jìn)給速度較小，選0.1mm/r左右。鉸孔轉(zhuǎn)速應(yīng)選擇小一些，為100～200r/min，進(jìn)給速度選0.2～0.4mm/r。5．編程知識（1）平面選擇指令（G17、G18、G19）G17—指XY平面G18—指XZ平面（臥式數(shù)控車床默認(rèn)指定平面）G19—指YZ平面（數(shù)控車床一般不用G19平面）（2）鉆孔、擴孔、鉸孔編程指令法那科系統(tǒng)（鉆孔循環(huán)）西門子系統(tǒng)（鉆深孔循環(huán)）指令格式G98（G99）G83XCZRQFPKM；G80；取消循環(huán)CYCLE83(RP，Z0，SC，Z1，D，F(xiàn)D1，DF，V1，V2，DTB，DT，DTS)加工圖例參數(shù)含義XC：孔位置數(shù)據(jù)，即X軸、C軸坐標(biāo)；Z：孔底的位置坐標(biāo)（絕對值時），從R點到孔底的距離（增量值時）；R：從初始位置到R點位置的距離；Q：表示每次鉆削深度，如不指定則指一般鉆孔；F：切削進(jìn)給速度；P：孔底停留時間；K：重復(fù)次數(shù)；M：C軸夾緊的M代碼（需要時用）；G98：返回初始平面，G99：返回R平面RP：返回平面坐標(biāo)，單位mmZ0：參考平面坐標(biāo)，單位mmSC：安全距離，單位mm：排屑或斷屑，通過鍵切換：鉆深，相對于刀桿或刀尖，通過鍵切換Z1：最后鉆孔深度（絕對鉆深或相對于Z0的鉆深）D：起始鉆孔深度或相對于Z0的起始鉆孔深度FD1：起始鉆孔深度的進(jìn)給系數(shù)（%）DF：DF＝100%，進(jìn)刀量保持相同；DF＜100%，進(jìn)刀量不斷遞減V1：最小進(jìn)刀量，只有編寫DF＜100%才會有V1V2：每次加工后的退回量DTB：鉆孔深度的停留時間，單位為s或rDT：最后鉆孔深度時的停留時間，單位為s或rDTS：排屑時的停留時間，單位為s或r使用說明1．調(diào)用循環(huán)前，應(yīng)指定主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向；2．G17(XY)平面必須有效；3．法那科系統(tǒng)鉆孔循環(huán)（G83）中，當(dāng)指定重復(fù)次數(shù)K時，只對第一個孔執(zhí)行M代碼；對第二或以后的孔，不執(zhí)行M代碼；4．G83指令為模態(tài)有效代碼，用G80或01組G(G01、G02、、、)代碼取消1．調(diào)用循環(huán)前，應(yīng)指定主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向，刀具應(yīng)處于鉆孔位置；2．G17(XY)平面必須有效；3．排屑方式，每次鉆一定深度后刀具返回至參考平面；斷屑方式，每次鉆入一定深度后停留數(shù)秒時間并后退1mm以斷屑；4．鉆削加工還有鉆中心孔循環(huán)CYCLE81、鉆孔循環(huán)CYCLE82、鏜孔循環(huán)CYCLE86、攻螺紋循環(huán)CYCLE840等，參數(shù)含義以CYCLE83類似（3）車內(nèi)圓柱面編程指令車內(nèi)圓柱面用直線插補G01指令粗、精車，法那科系統(tǒng)也可以用輪廓切削單一循環(huán)指令(G90)，或輪廓切削復(fù)合循環(huán)指令(G71、G70)完成內(nèi)圓柱面粗、精加工。西門子系統(tǒng)也可用輪廓切削循環(huán)粗、精加工內(nèi)表面，【任務(wù)實施】1．工藝分析（1）刀具選擇（2）零件加工工藝路線制定（3）量具選擇（4）切削用量選擇工序名定位工步序號及內(nèi)容刀具及刀號n（r/min）f(mm/r)ap/mm車削夾住毛坯外圓1．粗車端面及φ300-0.021mm外圓外圓粗車刀，刀號T016000.22～32．鉆中心孔A3中心鉆，刀號T0310000.13．鉆φ16mm孔φ16麻花鉆，刀號T044000.14．粗車φ18+0.0840mm內(nèi)孔內(nèi)孔粗車刀，刀號T056000.21～25．精車φ18+0.0840mm內(nèi)孔內(nèi)孔精車刀，刀號T068000.10.26．精車φ300-0.021mm外圓外圓精車刀，刀號T0210000.10.2調(diào)頭，夾住φ25mm外圓1．車端面、倒角、φ34mm外圓外圓粗車刀，刀號T016000.22～32．車內(nèi)孔倒角C1倒角刀，刀號T076000.15手動參考程序（略）3．加工操作（1）加工準(zhǔn)備1）開機回參考點。2）裝夾工件。3）裝夾刀具。4）對刀操作。外圓車刀同前面課題，內(nèi)孔車刀對刀步驟如下：eq\o\ac(○,1)Z軸對刀。通孔車刀，因無法車端面，只能借助鋼直尺等工具使刀具刀尖與工件右端面對齊，然后進(jìn)行面板操作，面板操作內(nèi)容與外圓車刀對刀相同。如圖3-5(a)所示。eq\o\ac(○,2)X軸對刀。MDI（MDA）方式下輸入M3S400，使主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速400r/min，切換成手動（JOG）方式移動內(nèi)孔車刀試切內(nèi)孔，深2～3mm，再沿+Z方向退出，停車，測量所車內(nèi)孔直徑，如圖3-5(b)所示，然后通過面板操作將其值輸入刀具相應(yīng)長度補償中。內(nèi)孔車刀Z方向?qū)Φ禭方向?qū)Φ?）輸入程序及校驗。（2）零件加工1）加工零件右端輪廓，2）加工零件左端輪廓。【檢測評分】評價表（略）【任務(wù)反饋】任務(wù)反饋表（略）【任務(wù)拓展】加工如圖3-6所示零件。材料：45鋼，毛坯為φ35mm×45mm棒料【三】總結(jié)與成果分享【四】作業(yè)布置1．?dāng)?shù)控車床上加工孔有哪些方法？各使用在什么場合？2．通孔車刀刀具角度有何要求？3．測量內(nèi)孔直徑的量具有哪些？各有何特點？4．簡述內(nèi)孔車刀對刀步驟。舉生產(chǎn)、生活中套類零件實例引入課題任務(wù)講授、分析本項目學(xué)習(xí)目標(biāo)出示任務(wù)圖片并分析任務(wù)內(nèi)容，思考初步解決方案出示本次任務(wù)知識、技能目標(biāo)按圖表分析內(nèi)孔車刀種類、特點及應(yīng)用分析通孔車刀角度要求分析、講解孔的常用加工方法及加工特點按圖表分析各種測量內(nèi)孔使用量具種類、特點及應(yīng)用分析、講解內(nèi)孔切削用量的確定方法分析、講解快平面選擇指令及使用分析、講解鉆孔循環(huán)指令格式、參數(shù)含義及使用分析、講解鉆孔循環(huán)指令使用注意事項分析講解車內(nèi)孔使用的指令按步驟引導(dǎo)學(xué)生完成工藝分析及編寫程序等任務(wù)（也可分步實施任務(wù)）按步驟引導(dǎo)學(xué)生完成零件加工前各項準(zhǔn)備工作及零件加工，組織進(jìn)行檢測評分，實施任務(wù)反饋分析內(nèi)孔車刀對刀方法并上機操作演示布置任務(wù)拓展內(nèi)容并作提示引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本節(jié)課內(nèi)容總結(jié)及成果分享聽講、觀看、思考是如何做出來的聽講、思考聽講、看圖、思考聽講、思考聽講、思考、記錄看圖思考、記錄看圖、聽講、思考并記錄聽講、記錄，了解各種量具的使用聽講、分析、思考并記錄聽講、分析、思考并記錄聽講、分析、思考并記錄聽講、分析、思考并記錄聽講、分析、思考并記錄，按步驟分組實施工藝分析、程序編制任務(wù)按步驟完完成零件加工前各項準(zhǔn)備工作及零件加工，組織進(jìn)行檢測評分，實施任務(wù)反饋聽講、思考并上機模仿訓(xùn)練記錄、思考，課后或課堂完成總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容，提練不足之處培養(yǎng)學(xué)生對本項目學(xué)習(xí)興趣了解本項目