25第10周星期一二数控车授课24内外圆圆弧外槽内外螺纹台阶轴.docx

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25第10周星期一二数控车授课24内外圆圆弧外槽内外螺纹台阶轴

课时授课计划

第9周编号24

班别

12数控车

12数控车

12数控车

日期

星期第节

星期第节

星期三第1-6节

星期四第1-4节

星期五第1-5节

课题

内外圆、圆弧、外槽、内外螺纹台阶轴

课型

理实一体化

课时

15

教具

多媒体、电脑、仿真软件、机床

教学目标：

1．知识目标：

（1）会识读SC-021内外圆、圆弧、外槽、内外螺纹台阶轴零件图；

（2）会制定内外圆、圆弧、外槽、内螺纹台阶轴零件的加工工艺；

（3）会编内外圆、圆弧、外槽、内外螺纹台阶轴零件的加工程序；

（4）会选择与完成加工有关的工具、量具和刀具。

2．能力目标：

（1）掌握内外圆、圆弧、外槽、内外螺纹台阶轴零件的加工方法；

（2）掌握精度控制方法

（3）掌握有关的工具、量具和刀具的使用方法；

（4）按照图纸要求，完成图示零件的加工。

教学重点：

1.识读零件图，制定出高效的加工工艺。

2.编制出准确的加工程序

3.按照图纸要求在规定时间里完成内外圆、圆弧、外槽、内外螺纹台阶

教学难点：

1.识读零件图，制定出高郊的加工工艺

2.在规定时间里完成内外圆、圆弧、外槽、内外螺纹台阶轴零件的加工

复习旧课要点：

制定出SC-020图纸的加工工艺

布置作业：

完成任务的SC-021零件加工及拓展练习里SC-022的编程

教学后记：

大部分学生基本掌握单件综合件的加工，部分学生并能按时完成练习有个别学生还没能顺利完成。

课题二十四：

内外圆、圆弧、外槽、内外螺纹台阶轴

1、学习目的

1．知识目标：

（1）会识读SC-021内外圆、圆弧、外槽、内外螺纹台阶轴零件图；

（2）会制定内外圆、圆弧、外槽、内螺纹台阶轴零件的加工工艺；

（3）会编内外圆、圆弧、外槽、内外螺纹台阶轴零件的加工程序；

（4）会选择与完成加工有关的工具、量具和刀具。

2．能力目标：

（1）掌握内外圆、圆弧、外槽、内外螺纹台阶轴零件的加工方法；

（2）掌握精度控制方法

（3）掌握有关的工具、量具和刀具的使用方法；

（4）按照图纸要求，完成图示零件的加工。

二、新课讲授

任务引入，如下图SC-021

△教学项目任务的描述

本任务是单一零件里的综合件，集合了外圆、内孔、内锥、外锥、外切槽、外螺纹、内螺纹和圆弧等内容，可以很好的检测学生对之前所学的技能进行一次测试及检验。

1.零件结构分析

（1）任务分析与描述

1）零件外轮廓由Φ57

、Φ40

、外圆锥、5×2切槽、R5圆弧、外螺纹M46×2和相关的倒角组成；

2）零件内轮廓由Φ40

、R2圆弧角、通孔Φ20、内螺纹M32×2和相关的倒角组成；

3）整个零件图尺寸标注符合数控加工尺寸标注要求，零件描述清楚完整，无热处理及硬度要求。

（2）相关的知识与能力

1）内孔是一次装夹加工完成

2）圆弧角在图形的作用

3）5×2切槽的作用

2．技术要求分析

（1）任务分析与描述

1）尺寸精度和形状精度：

外轮廓Φ57

、Φ40

和内轮廓Φ40

均为IT7级的公差等级。

这些表面形状精度均为未标注，说明要求限制在尺寸范围之内。

2）除了Φ20内孔表面粗糙度为Ra6.3µm,其余为Ra1.6µm

3）未标注的公差按IT13级确定

（2）相关的知识与能力

1）形状精度的确定。

2）内螺纹的底孔直径的确定

3）外螺纹公称直径的确定

3.加工工艺分析及确定

（1）工具、刀具和量具的选择

1）工具的选择:

内外圆、圆弧、外槽、内外螺纹台阶轴零件使用数控车床加工，装夹过程中需要分别用划线盘和百分表完成校正等工作，具体工具如表1所示。

表1零件加工工具清单

工具清单

图号

SC-021

种类

序号

名称

规格

精度

单位

数量

工具

1

三爪自定心卡盘

个

1

2

卡盘扳手

副

1

3

刀架扳手

副

1

4

垫刀片

块

若干

5

划线盘

个

1

6

钻夹头

个

1

7

磁性表座

副

1

2）选择量具：

检测需要外径千分尺等量具，具体如表2所示。

表2零件加工量具清单

量具清单

图号

SC-21

种类

序号

名称

规格

精度

单位

数量

量具

1

游标卡尺

0~150mm

0.02mm

把

1

2

千分尺

50~75mm

25~50mm

0.01mm

把

各1

3

内测千分尺

25~50mm

0.01mm

套

1

4

百分表

0.01mm

个

1

5

深度游标卡尺

0~150mm

0.02mm

把

1

6

表面粗糙度样板

套

1

7

三角螺纹环规

M46X2

6g

套

1

8

三角螺纹塞规

M32X2

6H

套

1

3）选择刀具：

刀具选择如表3所示。

表3零件加工刀具清单

产品名称或代号

数控车床

零件名称

内孔、外圆、

外槽、螺纹

台阶轴

零件图号

SC-21

序号

刀具号

刀具名称

数量

加工表面

刀尖半径

/mm

刀尖方位

1

T01

90°硬质合金外圆车刀

1

端面及轮廓

0.2

3

2

T03

90°硬质合金镗孔刀ø12mm×45mm

1

内轮廓

0.2

2

3

T04

3mm切断刀

1

槽

0.2

3

4

T05

60°内三角螺纹刀

1

内螺纹

0.2

3

5

T06

60°外三角螺纹刀

1

外螺纹

0.2

3

6

A3中心钻

1

钻A3中心孔

安装在尾座内

7

Ø20mm麻花钻

1

钻ø20孔

安装在尾座内

编制

审核

批准

共1页

第1页

（2）加工工艺路线：

零件图形没有位置公差要求，工件两端加工按照能保证加工零件的精度及刚性为原则，具体工艺过程如下：

1）首先加工右端，工艺如表4的所示：

表4内外圆、圆弧、外槽、内外螺纹台阶轴右端轮廓加工工序卡

工序号

程序编号

夹具名称

使用设备

数控系统

车间

001

O0001

三爪自定心卡盘

广州数控车

GSK980TDb

数控

工步号

工步内容

刀具号

刀具规格

mm×mm

转速

n/（r/min）

进给量

f/（mm/r）

背吃刀量

ap/mm

备注

1

工作伸出50mm长，车平端面，90°外圆刀两轴对刀

T01

20×20

700

0.1

0.5

手摇

2

粗加工外轮廓Φ40，长度15mm，包含R5圆弧；Φ46.8，长度20mm和圆锥,长度10mm，并留0.2mm余量

T01

20×20

400

0.15

1.5

自动

3

精加工外轮廓尺寸Φ40至Φ40

，长度15mm，包含R5圆弧；Φ46.8，长度100mm和圆锥，长度10mm

T01

20×20

1500

0.1

0.2

自动

4

粗、精切槽5×2至图纸要求

T04

20×20

350

0.04

3

自动

5

粗、精车外螺纹M46×2

T05

20×20

400

2

0.1～.5

自动

10

去毛刺、检查及拆下

手动

编制

审核

批准

共1页

第1页

2）然后加工右端，工艺如表5的所示：

表5内外圆、圆弧、外槽、内外螺纹台阶轴左端轮廓加工工序卡

工序号

程序编号

夹具名称

使用设备

数控系统

车间

002

O0002

三爪自定心卡盘

广州数控车

GSK980TDb

数控

工步号

工步内容

刀具号

刀具规格/

转速

n/（r/min）

进给量

f/（mm/r）

背吃刀量

ap/mm

备注

1

调头夹Φ40外圆，车平端面对外圆刀Z轴

T01

20×20

700

0.1

0.5

手动

2

取总长，粗加工倒角和Φ57外轮廓，留精加工余量0.2mm

T01

20×20

400

0.15

1.5

自动

3

精加工外轮廓倒角和Φ57

，长度16mm

T01

20×20

1600

0.1

0.3

自动

4

打中心孔，钻Ф20通孔

A3、Ф20

800/350

0.1/0.05

1.5/10

手动

5

镗孔刀对刀

T03

Φ12mm

500

0.1

0.5

手动（对Z

轴轻接触

端面）

6

粗车内轮廓Φ40，长度8mm，包含R2圆弧角；螺纹底孔Φ30，长度20mm，包含2×45°倒角和R2的圆弧角，并留余量0.2mm

T03

Φ12mm

500

0.12

1.2

自动

7

精车内轮廓Φ40，长度8mm至，Φ40

包含R2圆弧角；螺纹底孔Φ30，长度20mm，包含2×45°倒角和R2的圆弧角，并且保证孔总深度28

T03

Φ12mm

1200

0.1

0.2

自动

8

粗、精车内螺纹M32×2

T06

Φ16mm

400

2

0.1～0.5

自动

9

去毛刺、检查及拆下

手动

编制

审核

批准

共1页

第1页

4.程序编制

根据工艺，编制左端的程序，具体如表6所示：

表6内外圆、圆弧、外槽、内外螺纹台阶轴右端轮廓加工程序

O0001（车外圆）

W2

T101M8

G1X42.1

G0X90Z90M3S400G99

G0X49

X61Z7

G1X46

G71U1.5R0.1

X42W-2

G71P1Q2U0.2W0.02F0.15

W-2

N1G0X30

G0X90M9

G1Z0F0.1

Z90M5

G3X40Z-5R5

M0

G1Z-15

T505M8

X42

G0X48Z-12M3S400

X45.8Z-17

G92X45.3Z-33F2

Z-35

X44.9

X48

X44.6

X57Z-45

X44.4

N2X61

X44.2

T101M8

X44

G0G99X61Z7M3S1500

X43.8

G70P1Q2

X43.6

G0X90Z90M9

X43.5

M5

X43.4

M0

X43.4

T404M8

G0X90M9

G0G99X49Z-35M3S350

Z90M5

G1X42.1F0.04

M30

G0X49

编制右端的程序，具体如表7所示：

表7内外圆、圆弧、外槽、内外螺纹台阶轴左端轮廓加工程序

O0002（车外圆、取总长）

X61Z7

T101M8

G71U1.5R0.1

G0X90Z90M3S400G99

G71P1Q2U0.2W0.02F0.15

N1G0X18

G3X34Z-28R2

G1Z0F0.1

N4G1X19

X53

T303M8

X57Z-2

G0G99X19Z2M3S1500

Z-16

G70P3Q4

N2X61

G0Z90M9

T101M8

M5

G0G99X61Z7M3S1500

M0

G70P1Q2

T606M8

G0X90Z90M9

G0X28Z-5M3S400

M5

G92X30.5Z-20F2

M30

X30.9

T303M8

X31.2

G0G99X90Z90M3S500

X31.4

G0X19Z2

X31.6

G71U1.5R0.1

X31.8

G71P3Q4U-0.2W0.02F0.1

X31.9

N3G0X44

X32

G1Z0F0.1

X32.1

G2X40Z-2R2

X32.2

G1Z-8

G0Z90M9

X34

X90M5

X30Z-10

M30

Z-26

5.加工准备

（1）检查毛坯尺寸

（2）准备相关工、量、刀具

（3）开机床，回零

（4）程序录入

（5）程序模拟

（6）安装毛坯

（7）安装刀具

（8）对刀

1）、选择一号刀，手动操作使刀具沿A表面切削；

2）、在Z轴不动的情况下沿X轴退出刀具，并且停止主轴旋转；

3）、按刀补键进入偏置界面，选择刀具偏置页面，按上下移动键移动光标选择该刀具对应的偏置号；

4）、依次键入地址“Z”、数字“0”，按输入；

5）、使刀具沿B表面切削；

6）、在X轴不动的情况下，沿Z轴退出刀具，并且停止主轴旋转；

7）、测量直径"α"（假定α=15）；

8）、按刀补键进入偏置界面，选择刀具偏置页面，按上下移动键移动光标选择该刀具对应的偏置号；

9）、依次键入地址“X”键、数字“15”键，按输入；

10）、移动刀具至安全换刀位置，换另一把刀；

11）、其他刀具对刀方法重复步骤1～10。

（9）刀具校验

（10）刀补X轴留0.2mm余量

6.工件加工及尺寸控制

（1）打开相关的程序，粗精车零件加工

（2）测量各级外圆、内孔的X轴上的余量，并用刀补+程序修改的形式保证车削至图纸尺寸公差的中差

（3）测量各级外圆、内也的Z轴长度的余量，并用程序修改的形式保证车削至图纸尺寸公差的中差

（4）再次精车各项的内容

（5）注意事项

1）二次装夹最好用铜皮包好工件，避免破坏已加工表面。

2）调头装夹时应校正工件，控制外圆锥跳动不超过0.03。

3）对于内孔刀加工前应检查刀具是否发生干涉。

4）加工前检查编程中的刀具号与刀架中的刀具是否一致。

5）程序中的切削用量应与工序卡中的一致。

6）自动加工前调小进给倍率，加工正常后在慢慢调大进给倍率。

7）加工螺纹前保证刀具角度准确，高度等高，要校验长度方向有没有发生碰撞

7.工件检测与教学评价

根据表8进行评价

表8内外圆、圆弧、外槽、内外螺纹台阶轴零件加工评分表

班级

姓名

学号

日期

课题名称

零件加工训练

零件图号

SC-21

序号

考核内容

考核要求

配分

评分标准

学生自评

教师评分

得

分

内外圆台阶轴（90分）

1

外圆

Ø57

mm

8

超差0.01mm扣4分

2

ø40

mm

8

超差0.01mm扣4分

3

内孔

Ø40

mm

9

超差0.01mm扣4分

4

长度

60

mm

6

超差0.01mm扣5分

6

28

mm

6

超差0.01mm扣3分

7

8

mm

6

超差0.01mm扣3分

8

5×2mm

5

超差不得分

9

内螺纹

M32×2mm

10

超差不得分

10

外螺纹

M46×2mm

10

超差不得分

11

倒角

2-R2、4-C2、R5

7

超差不得分

12

表面粗糙度

Ra1.6µm（9处）

9

表面粗糙度值增大一级扣1分

13

Ra6.3µm（1处）

1

表面粗糙度值增大一级扣1分

14

其余

Φ20、Φ48、14、

2-15、12、20

5

每错一处扣1分

其它（10分）

15

工艺

工艺制作正确、

合理

3

工艺不合理扣2分

16

程序

程序正确、简单、明确、规范

2

程序不正确不得分

17

安全文

明生产

按国家颁布的安全生产规定标准评定

5

1．违反有关规定酌情扣1~10分，危及人身或设备安全者终止考核

2．场地不整洁，工、夹、刀、量具等放置不合理酌情扣1~5分

合计

100

总分

3、拓展练习

用零件图纸引入新课

根据图纸分析零件结构和技术要求

根据图纸加工内容确定使用的工、量和刀具

根据实际加工情况确定加工的工艺

根据实际加工情况确定加工的工艺

按照工艺步骤编制相对应的程序

按照工艺步骤编制相对应的程序

按实际操作方法讲述加工前的准备工作

根据经验及控制尺寸方法说明操作

利用表格的方式进行去学生的练习进行评价

利用表格的方式进行去学生的练习进行评价

通过拓展练习提高技能