数控加工工艺项目化教程第四版 电子教案 (2)[5页]
数控加工工艺项目化教程第四版 电子教案 (6)[3页]
《数控加工工艺》电子教案教学任务:项目二之任务三内外锥配合件的数控加工工艺设计教学时数:3课时教学目标:1、知识目标:了解内外锥面配合的公差要求;了解配合件加工的工艺特点。
2、技能目标:能够进行配合件的加工工艺分析;能够设计配合件的数控加工工艺,该部分内容主要针对目前数控中级工对配合件加工提出了加工要求而设置的。
教学重点:配合件加工时基准件的选择、轴类零件工艺设计总结教学方法:讲授法、多媒体演示法、讨论法教学过程:(任务描述)内外锥配合件如图2-46所示,零件材料45钢,毛坯尺寸为Φ50×130,小批量生产。
设计该配合件的数控加工工艺。
图2-46内外锥配合件(课前提问)1.该图纸中有几个零件?先加工轴还是先加工套?2.如何控制内外锥面接触面积大于65%,图纸中未注公差直径公差按f级和长度公差按m级各自的含义是什么?(引入相关知识学习)1.配合件概念配合件(也称组合件)是指两个或两个以上零件相互配合所组成的组件。
与单一零件的车削加工相比,配合件的车削不仅要保证配合件的加工质量,而且需要保证各零件按规定组合装配后的技术要求。
车削配合件的加工关键技术是:合理编制加工工艺方案;正确选择和准确加工基准件;认真进行组合件的配车和配研。
《数控车工(中级)国家职业标准》中常见的配合件有:轴、孔配合件;内、外锥配合件;内、外螺纹配合件;偏心轴、孔配合件。
2.配合件的加工方法轴、孔配合件的加工方法:先车削完成配合孔件,再车削配合轴件,并控制尺寸精度和配合精度。
(该方法也不绝对,要根据所加工零件的结构,在本例中由于轴和套是在同一个材料中加工,先加工套有利于装夹。
)内、外螺纹配合件的加工方法:外螺纹作为基准零件应首先加工,这是由于外螺纹便于测量。
可以用车好的外螺纹作为检测工具加工内螺纹,槽底径略小于螺纹小径,螺纹车削好后应注意清除毛刺。
偏心轴、孔配合件的加工方法:先车削基准件偏心轴,然后根据配合关系的顺序依次车削配合件中的其余工件。
电子课件-《数控加工工艺学(第四版)》-A02-3692 第三章 数控车削加工工艺
TiC—Al2O3涂层
金刚石涂层材料
第二节 可转位刀片及数控车削用刀具系统
3.刀片尺寸选择
有效切削刃长度L与背吃刀量ap、主偏角Kr的关系
第二节 可转位刀片及数控车削用刀具系统
4.刀片形状选择
刀尖角度与加工性能的关系
第二节 可转位刀片及数控车削用刀具系统
5.刀片的刀尖半径选择
国家标准规定刀尖圆弧半径的尺寸系列为: •0.2 mm •0.4mm •0.8 mm •1.2 mm •1.6mm •2.0 mm •2.4mm •3.2 mm
第四节 数控车削切削用量的确定
确定进给速度的原则:
(1)当工件的质量要求能够得到保证时,为提高生产 效率,可选择较高的进给速度。一般在100~200mm/min范 围内选取。
(2)在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时,宜选 择较低的进给速度,一般在20~50mm/min 范围内选取。
(3)当加工精度、表面粗糙度要求较高时,进给速度 应选小些,一般在20~50mm/min范围内选取。
a)用双头倒顺螺钉
b)用单头螺钉
1-刀杆 2-刀垫 3-刀片 4-定位销 5-楔块 6-双头螺钉 7-垫片 8-单头螺钉
第二节 可转位刀片及数控车削用刀具系统
8.复合式
(1)结构特点 采用两种夹紧方式夹紧刀片,夹紧可靠,能承受较大的切 削力和冲击。
a)楔压复合式
c)偏心楔块复合式
b)拉压复合式
d)杠销楔块复合式
二、四爪单动卡盘 四爪单动卡盘适用于装夹形状不规则或大型的工件,夹
紧力较大,装夹精度较高,不受卡爪磨损的影响,但装夹不 如三爪自定心卡盘方便。
四爪单动卡盘
放V形架装夹圆棒料
第一节 零件在数控车床上的装夹
数控加工工艺项目化教程第四版 电子教案 (1)[5页]
《数控加工工艺》电子教案教学任务:项目一之任务一阶梯轴的数控加工工艺设计教学时数:4课时教学目标:1.知识目标:了解数控车床的主要加工对象;掌握车削类零件图的工艺分析及工艺路线的拟定;掌握短轴件的定位与装夹;掌握数控车削工艺卡片的填写。
2.技能目标:能够对简单阶梯轴零件进行工艺分析;能够选择简单轴类零件的数控车削刀具和夹具;能够选择车削加工的切削用量;能够填写数控加工工艺卡。
教学重点:工艺分析及工艺路线的拟定、短轴件的定位与装夹、工艺卡片的填写。
教学方法:讲授法、多媒体演示法教学过程:(任务描述)阶梯轴如图1-1所示,零件材料45钢,毛坯为Φ45mm×90mm,单件生产。
设计该零件的数控加工工艺。
图1-1阶梯轴(提出问题)1.什么样的轴类零件适合在数控车床中加工?该零件在普通车床中能加工么?2.公差为0.018mm(也就是极限偏差为±0.009mm)的轴段应该是几级公差等级?是否适合在数控车床上加工?(引入相关知识学习)1.数控车床的主要加工对象(1)精度要求高的回转体零件:尺寸精度高达0.001mm或更小的、圆柱度、素线直线度、圆度和倾斜度均要求高的、表面粗糙度要求高的回转体零件。
(2)表面形状复杂的回转体零件:由任意直线及平面曲线轮廓组成的形状复杂的、难以控制尺寸的回转体零件。
(3)带特殊螺纹的回转体零件:比如非标螺杆类(4)淬硬回转体零件:用陶瓷刀片以车代磨,提高加工效率。
另外,对于带有键槽或径向孔,或端面有分布的孔系以及有曲面的盘套或轴类零件,宜选用车削加工中心加工。
也可采用数控车床与卧式加工中心加工共同加工的形式。
2.零件图的工艺分析(1)零件图的技术要求①尺寸精度要求。
注意查看图纸中最高的公差等级,对后续加工方案有关。
②形状和位置精度要求。
对后续工艺中的装夹有有关。
③表面粗糙度、表面质量要求。
对选择数控车床、刀具及切削用量有关。
④零件材料与热处理要求。
对选择刀具、数控车床型号以及切削用量有关。
数控加工工艺项目化教程第四版 电子教案 (4)[3页]
《数控加工工艺》电子教案教学任务:项目二之任务一法兰盘的数控加工工艺设计教学时数:2课时教学目标:1.知识目标:了解盘类零件的结构特点;熟悉盘类零件的装夹方式;掌握数控车削内回转表面的加工方法;了解影响机械加工精度的因素。
2.技能目标:综合前修课程知识进一步培养读图能力;能够选择正确的装夹方案;培养学生对不合格零件进行分析的能力(从影响加工精度的因素中寻找原因);能够设计简单盘类零件的数控加工工艺;教学重点:读懂零件图分析其结构找出数控车削加工内容、盘类零件的装夹(形位公差对装夹的影响)、内回转表面的车削加工刀具角度选择、影响机械加工精度的因素。
教学方法:讲授法、多媒体演示法、讨论法教学过程:(任务描述)法兰盘如图2-1所示,毛坯材料为铸件HT200,其中,孔Φ60mm已铸为Φ40mm,批量生产。
设计该零件的数控加工工艺。
图2-1法兰盘(提出问题)1.该零件在结构上与模块一中的三个零件有何不同?该零件的每个部位都在数控车床上加工么?2.该零件的形位公差上提出了哪些要求?对零件的装夹有何影响?(引入相关知识学习)1.盘盖类零件概述(1)功用与结构特点(2)材料和毛坯:与项目一3个零件选用的材料不同,本项目采用了HT200材料。
(3)主要技术要求及工艺特点盘盖类零件除尺寸精度、表面粗糙度有要求外,一般还有位置度要求,如外圆对内孔的径向圆跳动、端面对内孔的端面圆跳动或垂直度的要求、外圆与内孔间的同轴度要求、两端面之间的平行度要求等等。
盘盖类零件的结构特征决定该类零件的加工一般采用车削方式进行,分粗车、半精车和精车。
不适于车削部分可能会涉及到铣床设备。
2.盘盖类零件的装夹(1)用卡盘一次装夹完成各主要表面的加工外形为盘状且中间没有通孔的端盖,可以用卡盘一次装夹完成主要加工表面,掉头完成精度不高的次要加工表面。
(2)以内孔定位心轴装夹在车床的三爪自定心卡盘上加工法兰盘时,一般先车好法兰盘的内孔和螺纹,然后将其安装在专用的心轴上再加上凸肩、外圆和端面进行定位装夹,如轴套、齿轮坯和带轮等。
数控加工工艺项目化教程第四版 电子教案 (5)[4页]
《数控加工工艺》电子教案教学任务:项目二之任务二联接套的数控加工工艺设计教学时数:3课时教学目标:1、知识目标:了解套类零件的工艺特点;熟悉套类零件的定位与装夹;了解套类零件的常用夹具;掌握切内槽及车削内螺纹的加工方法。
2、技能目标:能够进行套类零件的工艺分析;能够对套类零件进行正确的装夹;能够设计套类零件的数控加工工艺。
教学重点:能够进行套类零件的工艺分析,套类零件的定位与装夹。
教学方法:讲授法、多媒体演示法教学过程:(任务描述)联接套如图2-22所示,零件材料45钢,毛坯尺寸为Φ75×85,批量生产。
设计该零件的数控加工工艺。
图2-22联接套(课前提问)1.该零件的加工内容有哪些?在一次装夹中能完成么?2.外圆和内孔部分谁先加工?(引入相关知识学习)1.套类零件概述该部分内容在机械制造基础中有所涉及。
(1)套类零件的功用(2)结构特点(3)材料与毛坯(4)主要技术要求2.套类零件的定位与装夹(1)套类零件的定位基准选择:套类零件的主要定位基准为内外圆中心。
外圆表面与内孔中心有较高同轴度要求时,加工中常互为基准反复装夹加工。
(2)套类零件的装夹方案套类零件的尺寸较小时,尽量在一次装夹下加工出较多表面,既减少装夹次数及装夹误差,还容易获得较高的位置精度。
装夹方案见教材表2-6。
①套类零件的壁厚较大且零件以外圆定位时,可直接采用三爪卡盘装夹。
外圆轴向尺寸较小时,可与已加工过的端面组合定位装夹,如采用反爪安装;工件较长时可加顶尖装夹,再根据工件长度,决定是否再加中心架或跟刀架,采用“一夹一托”法安装。
②套类零件以内孔定位时,可采用心轴装夹(圆柱心轴、胀力心轴)。
当零件的内、外圆同轴度要求较高时,可采用小锥度心轴装夹;当工件较长时,可在两端孔口各加工出一小段60°锥面,用两个圆锥对顶定位装夹。
③薄壁套类零件,直接采用三爪卡盘装夹会引起工件变形,可采用轴向装夹、刚性开缝套筒装夹和圆弧软爪装夹等办法。
数控加工工艺项目化教程第四版 电子教案 (8)[4页]
《数控加工工艺》电子教案教学任务:项目三之任务二孔板的数控加工工艺设计教学时数:4课时教学目标:1、知识目标:熟悉并掌握孔加工方法;熟悉孔加工刀具的用法和切削用量;2、技能目标:能够选择正确的孔加工刀具和合理的切削用量;教学重点:掌握孔加工方法、孔加工刀具的用法和切削用量的选择。
教学方法:讲授法、多媒体演示法、小组讨论法教学步骤:(任务描述)孔板如图3-60所示,零件材料为HT200,毛坯尺寸(长、宽、高)为80×80×20,四周轮廓及上下底面已加工完成,中间Ф30H7已有粗加工孔,尺寸为Ф25mm。
试完成该盖板上孔系的数控加工工艺设计。
图3-60孔板(提出问题)1.该零件有哪些孔需要加工?,请罗列出需加工孔的尺寸;图纸中4×M10的含义是什么?底孔钻头选多少?与螺距有何关系?2,数控车床中加工孔与数控铣床中加工孔的方法有何不同,车床中加工不同孔径时是否需要多把刀具?(引入相关知识学习)1.孔加工的结构工艺性(回顾前面所学轮廓加工时的结构工艺性)零件的孔加工结构工艺性应具备以下几点:(尺寸规格、标准化、加工空间、孔大小对刀具刚性要求等)2.孔加工的工艺路线拟定1)孔加工方法选择孔加工方法比较多,有钻、扩、铰、镗和攻丝等。
(具体加工方案选择见教材)2)孔加工进给加工路线确定(1)在xy平面内的进给加工路线①定位要迅速定位要迅速也就是在刀具不与工件、夹具和机床干涉的前提下空行程尽可能短。
②定位要准确安排进给加工路线时,要避免机械进给传动系统反向间隙对孔位精度的影响。
定位迅速和定位准确有时难以同时满足。
因此,在具体加工中应抓住主要矛盾,若按最短路线进给能保证位置精度,则取最短路线;反之,应取能保证定位准确的路线。
(2)Z向(轴向)的进给加工路线3.孔加工刀具及其选择1)钻孔刀具及其选择(粗加工孔)钻孔刀具较多,有中心钻、普通麻花钻、可转位浅孔钻及扁钻等,应根据工件材料、加工尺寸及加工质量要求等合理选用。
电子课件-《数控加工工艺学(第四版)》-A02-3692 第二章 数控加工工艺基础
第二节 数控加工工艺的制定
二、加工方法的选择
1.外圆表面加工方法的选择
第二节 数控加工工艺的制定
2.内孔表面的加工方法的选择
第二节 数控加工工艺的制定
第二节 数控加工工艺的制定
3.平面加工方法的选择
第二节 数控加工工艺的制定
4.平面轮廓加工方法的选择
平面轮廓铣削
第二节 数控加工工艺的制定
1)一般钢件,粗加工时选乳化液;精加工时,选硫化乳化液。 2)加工铸铁、铸铝等脆性金属,一般不用切削液。但在精加工 时, 可选用润滑性好、黏度小的煤油或7%~10%的乳化液。
第一节 金属切削加工的基本知识
3)加工有色金属或铜合金时,不宜采用含硫的切削液,以免腐蚀工 件。 4)加工镁合金时,不能用切削液,以免燃烧起火。必要时,可用压 缩空气冷却。 5)加工难加工材料,如不锈钢、耐热钢等,应选用10%~15%的极 压切削油或极压乳化液。
切削时温度虽然很高, 但对工件材料硬度、强度 的影响并不很大,对剪切区 应力的影响也不明显。
(2)切削温度对刀具材料的影响
适当提高切削温度以防止硬质合金崩刃,对提高其耐用度 是有利的。
第一节 金属切削加工的基本知识
(3)切削温度对工件尺寸的影响 工件受热膨胀,尺寸会发生变化,切削后难于达到精度要求。
4.影响切削温度的因素
(1)切削用量 (2)刀具几何参数 (3)刀具磨损 (4)被加工材料
第一节 金属切削加工的基本知识
四、切削液 1.切削液的作用
2.切削液的种类
润滑作用 冷却作用 清洗作用 防锈作用
水溶液 乳化液 合成切削液 切削油 极压切削油 固体润滑剂
第一节 金属切削加工的基本知识
3.切削液的选用
数控加工技术(第4版)第二章
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2. 2 数控加工工艺设计的基本内容
• 数控加工工艺设计是一个比较复杂的过程, 涉及知识面较广, 还跟设计 者的经验有关。数控加工工艺设计的基本内容主要包括:
• (1) 选择适合数控加工的零件。 • (2) 确定零件数控加工内容。 • (3) 数控加工的工艺性分析。 • (4) 数控加工加工阶段及加工工序的划分。 • (5) 加工余量的确定。 • (6) 加工方法的选择及加工路线的确定。
工序把传统工艺的工序“集成” 了, 这使零件加工所需要的专用夹具
数量大为减少,零件装夹次数及周转时间也大大减少, 从而使零件的加
工精度和生产效率有了较大提高。
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2. 1 数控加工工艺概述
• 5. 需计量的尺寸和精度要求增多 • 在传统加工工艺下, 工件的许多位置尺寸、精度是靠专用夹具、钻模
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2. 1 数控加工工艺概述
• 6. 单位工时加工成本高 • 数控机床价格昂贵, 加工时分摊到每个零件上的设备折旧费较高; 养
护维修费用较高;数控机床运行费用较高; 同时因为数控设备操作人员 和管理人员要有较高的素质, 因此人力资源成本较高, 所以数控加工单 位工时的加工成本高。 • 7. 维护维修难度大 • 数控机床是技术密集型机电一体化的典型产品, 控制系统比较复杂、 技术含量较高, 一些元器件、部件精密度较高。数控机床维修难度大, 需要维修人员既懂机械, 又懂微电子维修方面的知识, 同时还要配备较 好的维修装备。为获得良好的经济效益, 数控机床通常采用高转速、 大进给连续加工; 为保证机床正常运行和获得高精度的零件产品, 需 要操作人员精心维护数控机床。
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2. 1 数控加工工艺概述
《数控加工工艺与编程》教案
《数控加工工艺与编程》教案全套第一章:数控加工概述1.1 课程目标了解数控加工的定义、特点和分类掌握数控系统的组成及工作原理理解数控加工的基本过程1.2 教学内容数控加工的定义和发展历程数控加工的特点和应用领域数控系统的组成和工作原理数控加工的基本过程和操作步骤1.3 教学方法讲授法:讲解数控加工的定义、特点和分类,数控系统的组成及工作原理演示法:展示数控加工过程和操作步骤实践法:学生动手操作数控机床1.4 教学资源数控机床:用于展示数控加工过程和操作步骤PPT课件:展示教学内容和实例1.5 教学评价课堂问答:检查学生对数控加工概念的理解操作演练:评估学生对数控机床操作的熟练程度第二章:数控加工工艺掌握数控加工工艺的基本概念和方法了解数控加工工艺参数的选择和优化理解数控加工刀具的选择和使用方法2.2 教学内容数控加工工艺的基本概念和方法数控加工工艺参数的选择和优化数控加工刀具的选择和使用方法数控加工工艺实例分析2.3 教学方法讲授法:讲解数控加工工艺的基本概念和方法,数控加工工艺参数的选择和优化,数控加工刀具的选择和使用方法案例分析法:分析数控加工工艺实例实践法:学生动手操作数控机床,实践数控加工工艺的应用2.4 教学资源数控机床:用于实践数控加工工艺的应用PPT课件:展示教学内容和实例数控加工工艺案例:用于案例分析2.5 教学评价课堂问答:检查学生对数控加工工艺概念和方法的理解操作演练:评估学生对数控加工工艺应用的熟练程度第三章:数控编程基础掌握数控编程的基本概念和方法了解数控编程的指令系统和编程规则掌握数控编程的基本语句和功能指令3.2 教学内容数控编程的基本概念和方法数控编程的指令系统和编程规则数控编程的基本语句和功能指令数控编程实例分析3.3 教学方法讲授法:讲解数控编程的基本概念和方法,数控编程的指令系统和编程规则,数控编程的基本语句和功能指令案例分析法:分析数控编程实例实践法:学生动手操作数控机床,实践数控编程的应用3.4 教学资源数控机床:用于实践数控编程的应用PPT课件:展示教学内容和实例数控编程案例:用于案例分析3.5 教学评价课堂问答:检查学生对数控编程概念和方法的理解操作演练:评估学生对数控编程应用的熟练程度第四章:数控编程实例分析掌握数控编程实例的基本方法和步骤了解数控编程实例的类型和特点掌握数控编程实例的分析和优化方法4.2 教学内容数控编程实例的基本方法和步骤数控编程实例的类型和特点数控编程实例的分析和优化方法数控编程实例分析实例4.3 教学方法讲授法:讲解数控编程实例的基本方法和步骤,数控编程实例的类型和特点,数控编程实例的分析和优化方法案例分析法:分析数控编程实例实践法:学生动手操作数控机床,实践数控编程实例的应用4.4 教学资源数控机床:用于实践数控编程实例的应用PPT课件:展示教学内容和实例数控编程实例案例:用于案例分析4.5 教学评价课堂问答:检查学生对数控编程实例的基本方法和步骤的理解操作演练:评估学生对数控编程实例应用的熟练程度第五章:数控加工仿真与操作掌握数控加工仿真的基本方法和步骤了解数控加工仿真的作用和意义掌握数控机床的操作方法和技巧5.2 教学内容数控加工仿真的基本方法和步骤数控加工仿真的作用和意义数控机床的操作方法和技巧数控加工仿真实例分析第六章:数控编程软件的使用6.1 课程目标掌握数控编程软件的基本功能和使用方法了解数控编程软件的类型和特点掌握数控编程软件的操作步骤和技巧6.2 教学内容数控编程软件的基本功能和使用方法数控编程软件的类型和特点数控编程软件的操作步骤和技巧数控编程软件实例操作6.3 教学方法讲授法:讲解数控编程软件的基本功能和使用方法,数控编程软件的类型和特点,数控编程软件的操作步骤和技巧演示法:展示数控编程软件的操作步骤和实例实践法:学生动手操作数控编程软件6.4 教学资源数控编程软件:用于实践数控编程软件的操作PPT课件:展示教学内容和实例数控编程软件操作实例:用于实践操作6.5 教学评价课堂问答:检查学生对数控编程软件的基本功能和使用方法的理解操作演练:评估学生对数控编程软件操作的熟练程度第七章:数控加工质量控制7.1 课程目标掌握数控加工质量控制的基本概念和方法了解数控加工质量的影响因素掌握数控加工质量的检测和优化方法7.2 教学内容数控加工质量控制的基本概念和方法数控加工质量的影响因素数控加工质量的检测和优化方法数控加工质量控制实例分析7.3 教学方法讲授法:讲解数控加工质量控制的基本概念和方法,数控加工质量的影响因素,数控加工质量的检测和优化方法案例分析法:分析数控加工质量控制实例实践法:学生动手操作数控机床,实践数控加工质量控制的应用7.4 教学资源数控机床:用于实践数控加工质量控制的应用PPT课件:展示教学内容和实例数控加工质量控制案例:用于案例分析7.5 教学评价课堂问答:检查学生对数控加工质量控制的基本概念和方法的理解操作演练:评估学生对数控加工质量控制应用的熟练程度第八章:数控加工故障分析与维护8.1 课程目标掌握数控加工故障的基本概念和分类了解数控加工故障的原因和影响掌握数控加工故障的分析方法和维护技巧8.2 教学内容数控加工故障的基本概念和分类数控加工故障的原因和影响数控加工故障的分析方法和维护技巧数控加工故障实例分析8.3 教学方法讲授法:讲解数控加工故障的基本概念和分类,数控加工故障的原因和影响,数控加工故障的分析方法和维护技巧案例分析法:分析数控加工故障实例实践法:学生动手操作数控机床,实践数控加工故障分析与维护的应用8.4 教学资源数控机床:用于实践数控加工故障分析与维护的应用PPT课件:展示教学内容和实例数控加工故障分析与维护案例:用于案例分析8.5 教学评价课堂问答:检查学生对数控加工故障的基本概念和分类的理解操作演练:评估学生对数控加工故障分析与维护应用的熟练程度第九章:数控加工技术的发展趋势9.1 课程目标掌握数控加工技术的发展历程和现状了解数控加工技术的未来发展趋势掌握数控加工技术的发展对行业的影响9.2 教学内容数控加工技术的发展历程和现状数控加工技术的未来发展趋势数控加工技术的发展对行业的影响数控加工技术发展实例分析9.3 教学方法讲授法:讲解数控加工技术的发展历程和现状,数控加工技术的未来发展趋势,数控加工技术的发展对行业的影响案例分析法:分析数控加工技术发展实例实践法:学生动手操作数控机床,实践数控加工技术应用9.4 教学资源数控机床:用于实践数控加工技术应用PPT课件:展示教学内容和实例数控加工技术发展案例:用于案例分析9.5 教学评价课堂问答:检查学生对数控加工技术发展历程和现状的理解操作演练:评估学生对数控加工技术应用的熟练程度第十章:综合练习与实训10.1 课程目标综合运用所学知识进行数控加工工艺与编程的实践操作重点和难点解析:1. 第一章至第五章:数控加工的基本概念、工艺、编程和仿真操作是基础知识点,需要重点关注。
数控加工工艺项目化教程第四版 电子教案 (13)[4页]
《数控加工工艺》电子教案教学任务:项目五之任务三支架的数控加工工艺设计教学时数:2课时教学目标:1、知识目标:掌握异形类零件的工艺特点;了解加工异形类零件的工装设备。
2、技能目标:能够对异形类零件进行正确的工艺设计;能够对异形类零件进行工装设备的选择。
教学重点:了解加工异形类零件的工装设备,常用加紧机构的使用情况。
教学方法:讲授法、多媒体演示法教学步骤:(任务描述)支架如图5-44所示,零件材料为HT250,大批量生产,设计该零件的数控加工工艺。
图5-44 支架(提出问题)1.该零件从零件的结构分类属于何种零件?如何定位与装夹?2.该零件上的加工内容有哪些?适于哪种设备上进行加工?(引入相关知识学习)1.异形类零件的工艺特点外形特异、不规则的零件称为异形类零件,异形类零件的总体刚性一般较差,在装夹过程中易变形,实践证明,异形件的形状愈复杂、加工精度要求愈高,使用加工中心加工便愈能显示其优越性。
2.异形类零件的装夹(1)尽可能寻找适合的平面与孔定位装夹,如本任务所采用的方法。
(2)对于不便装夹的异形类零件,在进行零件图纸结构工艺性审查时,可考虑在毛坯上另外增加装夹余量或工艺凸台、工艺凸耳等辅助基准,加工完成后再将工艺凸台去掉。
(3)若零件毛坯未制出辅助工艺定位装夹基准,可考虑在不影响零件强度、刚度、使用功能的部位特制工艺孔作为定位基准。
3.工件在夹具中的夹紧1)夹紧装置应达到的基本要求(1)夹紧过程可靠,不改变工件定位后所占据的正确位置。
(2)夹紧力的大小适当,既要保证工件在加工过程中其位置稳定不变、振动小,又要使工件不会产生过大的夹紧变形。
(3)操作简单方便、省力、安全。
(4)结构性好,夹紧装置的结构力求简单、紧凑,便于制造和维修。
2)夹紧力方向和作用点的选择(1)夹紧力的方向①夹紧力的方向应有助于定位,②夹紧力的方向应指向主要定位面,(2)夹紧力的作用点①夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内,并靠近支承元件的几何中心。
数控加工工艺项目化教程第四版 电子教案 (3)[4页]
《数控加工工艺》电子教案教学任务:项目一之任务三简单偏心轴的数控加工工艺设计教学时数:2课时教学目标:1.知识目标:了解偏心回转体的特点;掌握偏心轴的装夹方法及测量方法;了解获得加工精度的方法;2.技能目标:能够计算偏心垫块的厚度;能够正确使用四爪卡盘进行偏心轴装夹;进一步巩固工艺制定的方法和步骤,同时培养学生认识加工偏心零件的装夹方法,能够对简单偏心轴进行加工工艺分析和制定。
教学重点:偏心垫块的厚度、四爪卡盘进行偏心轴装夹、复习工艺制定的步骤教学方法:讲授法、多媒体演示法、讨论法教学步骤:(任务描述)偏心轴如图1-63所示,零件材料为45钢,毛坯尺寸为Φ45mm×70m m,批量生产。
设计该零件的数控加工工艺。
图1-63偏心轴(提出问题)1.该零件与前两个项目中的零件在轴线上有何不同?如果是单件生产是否适合在数控车床上加工?为什么?单件生产与批量生产在工艺上有何不同?2.该零件在一次装夹中能完成吗?(引入相关知识学习)1.偏心回转体工艺特点偏心轴、偏心套加工工艺比常规回转体轴类、套类、盘类零件的加工工艺复杂,主要是因为难以把握好偏心距,难以达到图纸技术要求。
偏心轴、偏心套一般都是采用车削加工,它们的加工原理基本相同,主要是在装夹方面采取措施,即把需要加工的偏心部分的轴线找正到与车床主轴旋转轴线相重合后在加工,为了保证偏心零件的工作精度,在车削偏心轴时,要特别注意控制轴线间的平行度和偏心距的精度。
而后续的加工工艺与常规回转体轴类、套类、盘类零件的加工工艺相同。
2.偏心轴的装夹加工中小型偏心回转体类零件的常用夹具有:三爪卡盘、四爪卡盘、两顶尖装夹、角铁、偏心卡盘和专用偏心车削夹具等。
在此处会提及到单件生产和批量生产,教师对生产类型进行复习,让学生加上印象,同时回答了提出问题1。
(1)采用自定心三爪卡盘装夹●加垫片:单件生产时如图1-66所示。
图1-66用垫块装夹偏心零件示意图垫片厚度可按式1-6计算。
《数控加工工艺》教案
《数控加⼯⼯艺》教案⼴东省机电职业技术学院《数控加⼯⼯艺》授课教案机电⼯程系数控教研室⽬录第1单元数控加⼯⼯艺概述课题⼀:数控加⼯⼯艺概念课题⼆:数控加⼯与⼯艺技术的新发展第2单元数控⼑具课题三:数控⼑具概述课题四:数控⼑具分析、选择与应⽤第3单元⼯件在数控机床上的装夹课题五:机床装夹概述课题六:定位基准的选择课题七:定位误差第4单元数控车削加⼯⼯艺课题⼋:数控车削加⼯⼯艺概述及对⼑与装夹课题九:数控车削加⼯内容及零件图形的数学处理课题⼗:数控加⼯⼯序的安排课题⼗⼀:数控加⼯参数的选择课题⼗⼆:先进车削加⼯技术课题⼗三:典型零件的数控车削加⼯⼯艺第5单元数控铣削加⼯⼯艺课题⼗四:数控加⼯⼯艺概述及对⼑与装夹课题⼗五:制定数控铣削加⼯⼯艺及零件图形的数学处理课题⼗六:选择⾛⼑路线与确定⼯艺参数课题⼗七:⾃动编程加⼯⼯艺(⼀)课题⼗⼋:⾃动编程加⼯⼯艺(⼆)课题⼗九:典型零件的数控铣削加⼯⼯艺第6单元加⼯中⼼加⼯⼯艺课题⼆⼗:加⼯中⼼的⼯件安装与对⼑课题⼆⼗⼀:制定加⼯中⼼加⼯⼯艺课题⼆⼗⼆:典型加⼯中⼼加⼯零件的⼯艺第7单元典型零件数控加⼯⼯艺课题⼆⼗三:典型箱体类与轴类零件数控加⼯⼯艺课题⼆⼗四:典型模具成型零件的加⼯⼯艺第⼀单元数控加⼯⼯艺概述⼀、教学⽬的:明确数控加⼯⼯艺的概念和内容,以及在数控加⼯中的重要作⽤,同时应对⽬前最先进的数控加⼯技术和加⼯⼯艺有⼀个整体性和概括性的了解。
⼆、教学安排与内容:课题⼀:数控加⼯⼯艺概述(⼀)标题:数控加⼯⼯艺概念⼀、教学⽬的:明确数控加⼯中加⼯⼯艺的作⽤,以及制定加⼯⼯艺的优劣对数控加⼯的重⼤影响,理解数控加⼯⼯艺的容。
⼆、教学安排:(⼀)旧课复习内容:普通加⼯⼯艺的内容与过程(5分钟)(⼆)新课教学知识点与重点、难点: 1.1 数控加⼯与数控⼯艺 1.1.1 数控加⼯过程数控加⼯的概念(理解)(中、⾼级数控车铣考证要求知识点)数控加⼯的基本原理(理解)(中、⾼级数控车铣考证要求知识点) 1.1.2 数控加⼯⼯艺概念与⼯艺过程数控加⼯⼯艺的概念(掌握)数控加⼯⼯艺过程的概念(理解) 1.2 数控加⼯⼯艺的主要内容数控加⼯⼯艺设计的主要内容(重点掌握)(中、⾼级数控车铣考证要求知识点)⼯艺设计的优劣对数控加⼯的影响(理解)(三)新课内容:1.1 数控加⼯与数控⼯艺1.1.1 数控加⼯过程数控加⼯的概念(3分钟)数控加⼯就是根据零件图样及⼯艺要求等原始条件,编制零件数控加⼯程序,并输⼊到数控机床的数控系机床中⼑具与⼯件的相对运动,从⽽完成零件的加⼯。
数控机床加工程序编制第四版教学设计
数控机床加工程序编制第四版教学设计一、教学目标本教学设计的主要目标是:•让学生了解数控机床编程的基本知识,掌握数控机床加工的基本能力,能够独立进行数控机床加工程序的编制和操作;•提高学生的实践能力,培养学生的创新思维和问题解决能力;•加强学生对数控机床行业发展趋势的了解,增强学生的行业自信心。
二、教学内容本教学设计的主要内容包括:2.1 数控机床编程基础•数控机床编程的定义和历史发展;•数控机床编程的分类和结构;•实例分析:数控机床编程的实际应用。
2.2 数控机床加工程序的编制•数控机床加工程序的编写方法;•数控机床加工程序的编写规范;•数控机床加工程序实例的操作演示。
2.3 数控机床加工的技术要点•数控机床加工的基本技术要点;•数控机床加工的重要工艺参数;•实例分析:数控机床加工的实际应用。
三、教学方法本课程采用“讲授与实践相结合”的教学方法:•讲授环节,教师通过PPT幻灯片讲解数控机床编程的基础概念和重要技术要点。
•实践环节,学生根据教师提供的数控机床加工程序编制实验任务,进行实际的编写和调试操作,并进行实验效果的评估和改进。
四、教学资源本课程所需的教学资源包括:•数控机床编程实验室;•工作站;•数控机床编程软件(例如ProE、SolidWorks等);•PPT幻灯片。
五、教学评估本课程评估采用多元化的方法:•课程期中考试,考察学生对数控机床编程基础知识的掌握情况和应用能力;•课程实验报告,考察学生对实际编程任务的完成情况和操作能力;•课程小组讨论,考察学生对数控机床行业发展趋势的了解情况和创新思维能力。
六、教学进度本课程将于每周的周二、周四上午进行,具体进度如下:教学内容教学时间教学内容教学时间数控机床编程基础第1-2周数控机床加工程序的编制第3-6周数控机床加工的技术要点第7-8周课程总结与小组讨论第9-10周结语以上就是本课程的教学设计方案,该方案可以有效地提高学生的实践能力和应用能力,使学生能够熟练掌握数控机床编程的基本知识和操作技能,并能够在未来的行业中取得更好的发展。
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《数控加工工艺》电子教案
教学任务:项目一之任务二曲面轴的数控加工工艺设计
教学时数:2课时
教学目标:
1.知识目标:掌握曲面零件轴的数学处理方法和编程尺寸设定值的确定;了解切槽刀及切槽加工工艺;了解螺纹刀并掌握螺纹车削加工工艺。
2.技能目标:能够对曲线轮廓进行处理并会获取零件各基点值;能够正确选定车削加工螺纹时的切削用量;在项目一的学习基础上进一步培养学生对工艺设计的整体思路和步骤的理解,达到能够进行较复杂的曲面轴件的数控加工工艺设计。
教学重点:尺寸的数学处理、较长轴件的装夹、螺纹车削工艺。
教学方法:讲授法、多媒体演示法、小组讨论法
教学步骤:(任务描述)
曲面轴如图1-39所示,零件材料为45钢,毛坯尺寸为Φ55mm×172mm,单件生产。
设计该零件的数控加工工艺。
图1-39曲面轴
(提出问题)
1.该零件相对项目1的轴件在尺寸精度上,几何结构上有何变化?在普通车床上容易加工么?难点在哪?
2.图纸中M30×2 以及A4/8.5的含义是什么?
(引入相关知识学习)
1.圆弧曲面的车削加工
(1)圆弧曲面切削路线
①凹圆弧切削路线
②凸圆弧加工的切削路线
(2)零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定
①编程原点的选择;轴类零件编程原点选在右端面的回转中心上。
②编程尺寸设定值的确定,编程尺寸一般平均尺寸代替,最后根据试加工结果进行修正。
③应用实例
(3)外圆弧曲面轴类零件数控车削刀具选择
车削圆弧表面或凹槽时,要注意车刀副后刀面与工件已车削轮廓表面会否干涉。
为避免干涉也可采用直头刀杆车削。
2.较长轴类零件的定位与装夹(二)
见教材表1-13实心较长轴外圆加工的装夹方式:一夹一顶、内梅花顶尖装夹、双顶尖、双顶尖中心架(或跟刀架)。
如果需要顶尖,则轴上一定有一个中心孔,了解一下中心孔的类型和结构(见知识拓展),此处回答了提出问题关于“A4/8.5的含义是什么”。
(1)常用中心孔定位夹具-顶尖
顶尖分为前顶尖与后顶尖。
后顶尖有一种是固定的(死顶尖),另一种是回转的(活顶尖)。
(2)用两顶尖装夹工件时的注意事项
●车床主轴轴线应在前后顶尖的连线上,否则车出的工件会产生锥度。
●在不影响车刀切削的前提下,尾座套筒应尽量伸出短些,以增加刚度,减少振动。
●中心孔形状应正确,表面粗糙度要小。
装入顶尖前,应清除中心孔的切屑或异物。
●由于中心孔与顶尖间产生滑动摩擦,如果后顶尖用固定顶尖,应在中心孔内加入润滑脂(黄油),以防止温度过高而“烧坏”顶尖和中心孔。
●两顶尖与中心孔的配合必须松紧合适。
如果顶太紧,细长轴工件会弯曲变形,如果顶太松,工件回转中心不稳,且车削时易振动,导致加工质量差。
3.切槽与切断加工工艺
(1)回转体类零件的切槽与切断加工形式
(2)切槽刀与切断刀
(3)切槽刀及切断刀切削刃宽度的确定
为便于加工,在加工宽度小于5mm的槽时,一般切槽刀的宽度就等于槽宽。
通常,切断钢件或铸铁材料时,切断刀主切削刃宽度a可用式1-4计算。
a≈(0.5~0.6)D(式1-4)
式中:a—主切削刃宽度,mm;D—工件待加工表面直径,mm。
(4)数控车床切槽(切断)时切削用量的选择
车槽时的背吃刀量等于车槽刀主切削刃宽度,一般刀刃宽度为3~5mm。
车槽时进给量常取0.05~0.2mm/r,转速一般为300~500r/min。
4.外螺纹车削加工工艺
(1)螺纹车削加工的方法
一般情况下,当螺距小于3mm时可采用“径向切入法”又称“直进法”。
切削力过大会损坏刀具或在切削中引起震颤,在这种情况下为避免切削力过大可采用“侧向切入法”又称“斜进法”。
径向切入法加工的牙形精度较高,一般多用于小螺距螺纹加工。
侧向切入法一般用于大螺距螺纹加工。
在加工较高精度的螺纹时,可采用两刀加工完成,既先用侧向切入法进行粗车,然后用径向切入法进行精车。
工件上的螺纹一般是在半精车以后车削的。
螺纹车好后,
再精车各段外圆。
(2)车削螺纹时切入切出路线
沿轴向进给的加工路线长度,除保证加工螺纹长度外,还应增加刀具引入距离δ1(2~5mm)和刀具切出距离δ2(1~2mm),如图1-55所示。
这样在切削螺纹时,能保证在升速后使刀具接触工件,刀具离开工件后再降速。
图1-55车螺纹时的引入、切出路线
(3)螺纹车刀及安装
①常见外螺纹车刀与螺纹车刀片
②螺纹加工时刀具的安装方式
(4)车削螺纹时切削用量的确定
①背吃刀量的确定:见教材表1-15、1-16常用公制英制螺纹切削的进给次数与背吃刀量 ②进给量的确定
车床切削时的进给量往往是指每转进给量,因此车螺纹的进给量就等于螺纹的导程,单头螺纹就指螺纹的螺距。
复习螺距的含义,以及如何获得螺距值?粗牙是通过查表,细牙则在螺纹标注中体现。
回答了课前的提问关于“M30×2”的含义。
③主轴转速的确定
大多数普通型数控车床的数控系统推荐车螺纹时的主轴转速公式为式1-5。
K P n -≤1200 (式1-5)
注意:工厂经验一般为200~300转/min
(5)车削螺纹时的注意事项
(引导学生按以下7个步骤完成该项目)
1.零件图的工艺分析
(1)尺寸精度分析:根据标准公差数值表可知,部分尺寸精度达到IT7级,精度要求较高。
(2)形位精度分析:该零件无形位公差要求,但球径SΦ50及曲面圆弧半径R25、R20的尺寸还兼有控制该球面形状(线轮廓)误差的作用。
(3)结构分析:该项目为含有圆弧曲面的回转体零件。
曲面中切点为手工无法计算的坐标点,因此,零件适于在数控车床加工。
可通过零件图形的数学处理(处理方法见本任务中的相关知识),再绘制AutoCAD 图,通过捕捉功能获取各节点数据。
该零件相对于项目1在结构上增加了刻槽和螺纹加工,同时出现了曲面,因此不适于在普通车床上加工,此处回答了提出问题1的问题。
2.机床选择
3.加工工艺路线设计
(1)加工方案的确定
(2)加工顺序的确定
①基准先行。
先在普通车床上夹一端,车外圆工艺凸台Φ40mm ,注意保证零件总长。
②先粗后精。
按由近到远(由右至左)的原则进行,即先从右到左进行粗车(单边留
0.25mm精车余量),再从右到左进行精车零件各部分达图纸要求。
粗车进给路线由粗加工指令及所选的数控系统的内部设置决定。
③先主后次。
在精加工外圆之前要切削螺纹退刀槽、车削M30×2螺纹。
(3)工艺路线拟定
根据上述加工顺序安排,零件加工工艺路线见教材表1-17所示。
(4)确定数控车部分进给加工路线
零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其进给加工路线,但精车的进给加工路线需要人为确定。
如图1-59所示。
图1-59精车轮廓进给加工路线
4.装夹方案及夹具选择:一夹一顶的装夹方案。
5.刀具选择
该任务中除了外径需要加工外用到外圆粗车刀、外圆精车刀外,还有退刀槽、螺纹、定位中心孔需要加工,因此。
还选用了中心钻、刻槽刀、外螺纹刀。
6.切削用量选择
(1)切削深度a p的选择
(2)主轴转速n的选择
车直线和圆弧轮廓时,查表1-6硬质合金外圆车刀切削速度的参考数值,选粗车的切削速度v c=90m/min,精车的切削速度v c=120m/min,然后利用公式n=(1000×V c)/(3.14×d),计算主轴转速n得到:粗车570r/min、精车765r/min,车螺纹时按公式n≤1200/P-K计算得到最高转速为320r/min,为确保螺纹车刀片耐用度,选取150r/min。
为保证各曲面的表面粗糙度一致,车削外圆曲面时,选用恒线速切削。
(3)进给量f的选择
根据表1-4硬质合金车刀粗车外圆和端面的进给量参考数值和表1-5按表面粗糙度选择进给量的参考数值,再根据加工的实际情况,确定粗车时,选取进给量f=0.3mm/r;精车时,选取f=0.15mm/r;车螺纹的进给量等于螺纹导程,即f=2mm/r。
填写工序卡和刀具卡之前先学习一下A4/8的含义,以及该中心孔的特点,同时再次复习M30×2的含义,为螺纹切削用量的选择做准备。
7.数控加工工序卡和刀具卡的编写
见教材表1-18曲面轴数控加工工序卡。
见教材表1-19曲面轴数控加工刀具卡。
(课堂小结)
1.该零件结构中一是出现了曲面,普通车床也不易加工,并且基点的坐标不易计算,我们推荐在CAD中先绘图在捕捉点的坐标的方式、二是出现了退刀槽和螺纹,加工中至少增加两把刀具,我们要思考加工退刀槽时的切削用量的选择。
2.该零件的装夹上我们增加了知识点,一个是工艺搭子(工艺凸台),二是有项目一中的夹一端到项目2的一夹一顶的装夹方式,同时了解中心孔和顶尖的基本知识。
(课后作业)
完成本任务的“知识点及技能测评”。
其中,第六大题是设计指定零件的工艺卡片,要求学生模仿本任务实施过程的步骤,在
A4纸上完成数控加工工序卡和刀具卡的制定。