任务2 台阶轴的数控加工教案
《数控车工》液压缸定位台阶轴的数控车加工教案
《数控车工》液压缸定位台阶轴的数控车加工教案第一章：教学目标1.1 知识目标1.了解液压缸定位台阶轴的加工工艺要求。
2.掌握数控车床的操作步骤。
3.熟悉液压缸定位台阶轴的数控车加工编程。
1.2 技能目标1.能够正确操作数控车床进行液压缸定位台阶轴的加工。
2.能够根据加工要求编写合适的数控车加工程序。
1.3 情感目标1.培养学生的团队合作意识。
2.培养学生的动手能力和解决问题的能力。
第二章：教学内容2.1 液压缸定位台阶轴的加工工艺2.1.1 液压缸定位台阶轴的结构和加工要求2.1.2 液压缸定位台阶轴的加工工艺流程2.2 数控车床的操作2.2.1 数控车床的基本结构和工作原理2.2.2 数控车床的操作步骤和注意事项2.3 数控车加工编程2.3.1 数控车加工编程的基本概念和指令系统2.3.2 液压缸定位台阶轴的数控车加工编程实例第三章：教学步骤3.1 液压缸定位台阶轴的加工工艺分析3.1.1 分析液压缸定位台阶轴的结构和加工要求3.1.2 确定加工工艺流程3.2 数控车床的操作练习3.2.1 操作数控车床进行液压缸定位台阶轴的加工3.2.2 练习数控车床的操作步骤和注意事项3.3 数控车加工编程练习3.3.1 根据加工要求编写数控车加工程序3.3.2 练习数控车加工编程的指令系统和编程方法第四章：教学评价4.1 液压缸定位台阶轴的加工质量评价4.1.1 评价加工尺寸的精度和表面质量4.1.2 分析加工中出现的问题并改进加工工艺4.2 数控车床操作技能评价4.2.1 评价学生的数控车床操作步骤的准确性和熟练程度4.2.2 评价学生在操作中遇到问题时的解决问题的能力4.3 数控车加工编程能力评价4.3.1 评价学生的数控车加工编程的准确性和熟练程度4.3.2 评价学生在编程中遇到问题时的解决问题的能力第五章：教学资源5.1 教学设备5.1.1 数控车床5.1.2 液压缸定位台阶轴的加工模具5.2 教学材料5.2.1 液压缸定位台阶轴的加工图纸5.2.2 数控车床的操作手册5.2.3 数控车加工编程的学习资料第六章：教学活动6.1 课前准备6.1.1 检查数控车床设备是否正常运行6.1.2 准备液压缸定位台阶轴的加工图纸和编程资料6.2 课堂讲解与演示6.2.1 讲解液压缸定位台阶轴的加工工艺要求和流程6.2.2 演示数控车床的操作步骤和注意事项6.2.3 演示数控车加工编程的方法和技巧6.3 学生实践操作6.3.1 学生分组进行数控车床的操作练习6.3.2 学生独立编写数控车加工程序并进行加工实践第七章：教学拓展7.1 加工工艺的优化7.1.1 分析不同加工方法对加工质量的影响7.1.2 探讨如何优化加工工艺以提高加工效率和质量7.2 数控车床的维护与故障排除7.2.1 学习数控车床的日常维护和保养方法7.2.2 分析数控车床常见故障的原因和解决方法7.3 数控车加工编程的进阶技巧7.3.1 学习高级编程指令和功能7.3.2 探讨如何提高编程效率和程序的可读性第八章：教学反馈与反思8.1 学生反馈8.1.1 收集学生对数控车床操作和编程的学习反馈8.1.2 分析学生的学习困难和问题所在8.2 教学反思8.2.1 反思教学内容和教学方法是否适合学生的学习需求8.2.2 探讨如何改进教学策略以提高教学效果第九章：教学评估与总结9.1 学生评估9.1.1 评估学生在数控车床操作和编程方面的掌握程度9.1.2 分析学生的加工质量和操作技能的提高情况9.2 教学总结9.2.1 总结学生在数控车床操作和编程方面的学习成果9.2.2 提出改进教学的建议和下一步的教学计划第十章：教学参考资料10.1 教材和参考书10.1.1 《数控车工技术手册》10.1.2 《数控车床操作与编程》10.2 在线资源10.2.1 数控车床操作和编程的在线教程10.2.2 数控车床相关论坛和交流群组10.3 液压缸定位台阶轴加工案例分析10.3.1 收集液压缸定位台阶轴加工的成功案例10.3.2 分析案例中的加工工艺和编程经验重点解析本文主要介绍了《数控车工》液压缸定位台阶轴的数控车加工教案，包括教学目标、教学内容、教学步骤、教学评价、教学资源、教学活动、教学拓展、教学反馈与反思、教学评估与总结以及教学参考资料等十个章节。
《数控车工》液压缸定位台阶轴的数控车加工教案
一、教学目标：1. 知识与技能：（1）掌握液压缸定位台阶轴的结构特点及数控车加工工艺。
（2）学会使用数控车床对液压缸定位台阶轴进行加工。
（3）能够根据加工要求，编写合适的数控车床程序。
2. 过程与方法：（1）通过观察、分析液压缸定位台阶轴的实物和图纸，了解其结构特点。
（2）通过实践操作，掌握数控车床对液压缸定位台阶轴进行加工的方法。
（3）通过编写和调试数控车床程序，提高实际操作能力。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对数控车床操作的兴趣和热情。
（2）培养学生认真负责、细致严谨的工作态度。
二、教学内容：1. 液压缸定位台阶轴的结构特点及数控车加工工艺。
2. 数控车床对液压缸定位台阶轴进行加工的方法。
3. 编写和调试数控车床程序。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：（1）液压缸定位台阶轴的结构特点及数控车加工工艺。
（2）数控车床对液压缸定位台阶轴进行加工的方法。
（3）编写和调试数控车床程序。
2. 教学难点：（1）数控车床程序的编写和调试。
四、教学过程：1. 导入：通过展示液压缸定位台阶轴的实物和图纸，引导学生了解本节课的学习内容。
2. 讲解：（1）讲解液压缸定位台阶轴的结构特点及数控车加工工艺。
（2）讲解数控车床对液压缸定位台阶轴进行加工的方法。
（3）讲解数控车床程序的编写和调试方法。
3. 实践操作：（1）让学生根据加工要求，编写数控车床程序。
（2）让学生在数控车床上进行实际操作，加工液压缸定位台阶轴。
（3）引导学生观察和分析加工过程中的问题，并进行解决。
五、教学评价：1. 学生能够熟练掌握液压缸定位台阶轴的结构特点及数控车加工工艺。
2. 学生能够独立编写和调试数控车床程序，完成液压缸定位台阶轴的加工。
六、教学资源：1. 教学图纸：液压缸定位台阶轴的图纸。
2. 数控车床：用于实际操作的数控车床。
3. 编程软件：用于编写数控车床程序的软件。
4. 测量工具：用于测量加工后的零件尺寸。
5. 安全防护用品：如安全眼镜、手套等。
加工台阶轴教案
加工台阶轴教案
教案：加工台阶轴
**课程名称：**加工台阶轴
**课时数：**1课时
教学目标：
了解加工台阶轴的基本概念和用途。
掌握加工台阶轴的加工工艺和步骤。
培养学生的加工技能和注意事项。
教学准备：
投影仪或黑板。
示范用的加工台阶轴零件。
相关工具和设备（例如：车床、铣床、测量工具等）。
教学步骤：
引入（5分钟）
展示一个加工台阶轴的实物样品。
引发学生的兴趣，提问：你知道加工台阶轴是什么吗？它在哪些机械设备中有应用？
简要介绍加工台阶轴的定义和用途。
知识讲解（10分钟）
讲解加工台阶轴的结构和组成部分。
解释加工台阶轴的工作原理和作用。
强调加工台阶轴的加工精度和质量要求。
加工工艺演示（20分钟）
展示加工台阶轴的加工工艺流程图或步骤。
示范加工台阶轴的具体加工过程，包括：
选择合适的材料和工具。
进行车削和铣削等加工操作。
使用测量工具进行尺寸检测。
完成表面处理和调试等步骤。
实践操作（20分钟）
将学生分成小组，每个小组配备一套加工工具和材料。
学生根据示范和教师指导，自行进行加工台阶轴的实践操作。
教师巡视指导，纠正学生操作中的错误。
总结（5分钟）
让学生总结加工台阶轴的关键步骤和注意事项。
强调加工过程中的安全注意事项。
结束本节课，并鼓励学生继续加强实践操作和加工技能。
延伸拓展：
鼓励学生研究和了解不同材料对加工台阶轴性能的影响。
提供更复杂的加工工艺案例，让学生进一步提升加工技能。
阶梯轴的数控课程设计
阶梯轴的数控课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握阶梯轴的数控加工原理，理解其加工工艺流程；2. 使学生了解阶梯轴的数控编程方法，掌握相关指令及其功能；3. 帮助学生掌握数控机床的操作步骤，熟悉安全规范。
技能目标：1. 培养学生运用数控编程软件进行阶梯轴编程的能力；2. 提高学生实际操作数控机床，完成阶梯轴加工的技能；3. 培养学生分析并解决数控加工过程中出现问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械制造专业，增强职业认同感；2. 培养学生严谨、细致的工作态度，树立安全生产意识；3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识和数控机床操作技能，具有一定的自主学习能力和动手能力。
教学要求：结合课程性质、学生特点，将课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，提高学生的综合技能。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，激发学生的学习兴趣，培养其创新能力。
二、教学内容1. 理论部分：（1）阶梯轴的结构特点及加工要求；（2）数控加工原理及工艺流程；（3）阶梯轴数控编程指令及其功能；（4）数控机床的操作步骤及安全规范。
2. 实践部分：（1）使用数控编程软件进行阶梯轴编程；（2）操作数控机床，完成阶梯轴的加工；（3）分析并解决加工过程中出现的问题。
教学大纲安排：第一课时：阶梯轴的结构特点及加工要求，数控加工原理及工艺流程；第二课时：阶梯轴数控编程指令及其功能，数控机床操作步骤及安全规范；第三课时：实践操作，使用数控编程软件进行阶梯轴编程；第四课时：实践操作，操作数控机床，完成阶梯轴的加工；第五课时：分析并解决加工过程中出现的问题，总结提高。
教学内容关联教材章节：《数控加工技术》第三章：数控编程；《数控机床操作与维护》第二章：数控机床的操作步骤及安全规范；《机械制造工艺学》第四章：轴类零件的加工。
《台阶轴的加工》学习任务设计方案
学习内容
1、图样识读与工艺卡的填写
2、轴的类型、功能和分类方法
3、扭矩、弯矩等力学参数和简单的计算方法
4、轴的常用热处理方式和硬度指标
5、轴上零件的轴向和周向固定方法
6、数控车床规范开关机顺序
7、数控车床上的编辑、修改和替代功能
8、数控车床简单报警的处理方法
9、数控车床上常用加工零件的装夹、找正方法
4.数控车床操作规范性讲解
5.学生填写工作页的指导
1.生产任务单
2.图样、工艺卡
3.轴的类型、功能和分类方法
4.轴的结构设计方法
5.轴的扭矩、弯矩等力学参数的认知和计算能力
6.台阶轴工艺的制订
1.互联网
2.台阶轴图样、工艺卡
3.《机械工艺师手册》
4.国家制图标准
5.数控车床编程及操作手册
6.CAK6140数控车床
总结、表达能力
1.小组展示工作成果
2.学习数控车床加工的学习体会
3.小组互评
4.小组讨论总结
5.工作页的填写
1.教师组织评价
2.总体评价工作过程
工作总结
1.台阶轴零件精度检验单
2.工艺卡
3.工序卡
4.台阶轴加工图样
1.工作目标
2.工作过程
3.工作结果
4.加工方法
5.问题分析
6.改进措施
7.工作页的完成情况
5.教师提供学习演示资料，并现场示范开关数控车床操作、台阶轴零件数控车床工件坐标系的设置方法
6.教师指导学生识读台阶轴图样，启发学生阅读与分析加工工艺，合理组织学生进行台阶轴的加工
7.学生按台阶轴零件的图样要求，单独完成台阶轴的加工，教师巡回指导
数控车削工艺编程与操作——项目2 车削台阶轴
硬质合金缺点是脆性大，抗弯强度和抗冲 击韧性不强。抗弯强度只有高速钢的1/4 ～ 1/3，冲击韧性只有高速钢的1/4 ～ 1/3。
知识与技能——刀具材料
硬质合金
切据不削切同工削，各具工 分个用具 成类P硬、用 若别质M硬 干为、合质个满K金合组足、牌金，不N号、材用同按S料的0、1使的使、H用耐用1六0领磨要、类域性求2。0的和，…不…韧以两同性及位分的根数成 字表示组号。必要时，可在两个组号之间 插入一个补充组号，用 05、15、25……表示。组 号数字越大，表示硬质合金的耐磨性越差、 韧性越好，切削时选用的切削速度越低、进给 量越大。
知识与技能——外圆车刀的选用
主偏角
主工如偏艺当角系 在的统 刚选刚 度择性 好对较的刀好机具时床耐，上用主加度偏工影角冷响硬κr 很可铸大以铁。取等主小高偏值硬角。度κr 的时高10增应强°大综度～或 合材30减 考料°小 虑时。对 。，切一削般加取工比既较有小利的也值有，弊κr ，＝在选择 工艺系统刚性较差时，或带有冲击性的切削， 主偏角κr可以取大值，一般κr ＝ 60°～ 75°， 甚至主偏角κr可以大于90°。硬质合金刀具车刀 的主偏角多为60°～ 75°。 当车阶梯轴时， κr ＝ 90°；同一把刀具加工外 圆、端面和倒角时，κr ＝ 45°。
任务实施——编写台阶轴工艺文件
1 填写工艺过程卡片 2 填写工序卡片
项目训练
任务2-2 编写台阶轴数控车削程序
完成SC02-001 台阶轴零件工序10 和工序20 加 工所需程序编写。
★知识与技能 ★任务实施 ★项目训练
知识与技能——半径/直径数据尺
任务2 台阶轴零件的数控削加工(教案)-高一《数控车削编程及加工》同步精品课堂 (机工社)
任务2 台阶轴零件的数控削加工（教案）-高一《数控车削编程及加工》同步精品课堂（机工社）一、教学目标本节课将通过对台阶轴零件的数控削加工，让学生掌握以下知识和技能：1. 掌握数控车床刀具的选择和切削参数的调整方法；2. 掌握数控编程的基本语法和指令使用方法；3. 能够独立编写简单的数控加工程序，并对程序进行调整和优化；4. 能够操作数控车床进行零件加工，并掌握常见的数控车床操作技巧。
二、教学重难点1. 掌握数控编程的基本语法和指令使用方法；2. 理解数控车床加工的原理和操作技巧；3. 学习如何根据零件图纸编写加工程序，并进行数控车床的调整和操作。
三、教学内容1. 数控车床刀具的选择和切削参数的调整方法；2. 数控编程的基本语法和指令使用方法；3. 零件加工程序编写和调整方法；4. 数控车床操作技巧。
四、教学步骤及方法1. 介绍数控车床刀具的选择和切削参数的调整方法，让学生通过实践体验不同刀具对零件加工的影响；2. 讲述数控编程的基本语法和指令使用方法，让学生通过编写简单程序来理解编程的过程；3. 根据零件图纸编写加工程序，并进行数控车床的调整和操作，让学生实践加工的过程；4. 教授数控车床操作技巧，让学生掌握车床的操作技巧和注意事项；5. 进行练习和课堂扩展，让学生通过练习和扩展题目来巩固和拓展所学的知识。
五、教学手段1. PPT展示；2. 实物演示；3. 数控车床操作模拟软件；4. 课后练习。
六、教学评估1. 课堂提问；2. 实验操作评估；3. 编写加工程序的评估；4. 课后练习评估。
七、教学时长本节课共计2课时，每课时90分钟。
课题二：台阶轴件的加工
课题二：台阶轴件的加工本课题实习教学要求1.能够对简单轴类零件进行数控车削工艺分析。
2.掌握G00、G01指令的应用和手工编程方法。
3.熟悉数控车床上工件的装夹、切削。
4.掌握试切对刀方法及自动加工的过程及注意事项。
5.通过对零件的加工，了解数控车床的工作原理及操作过程。
2.1实训任务完成下图的编程及加工，已知使用毛坯Ф30×120，材料为尼龙塑料。
表2.1 评分表2.2实训步骤1.分析工件图样，选择定位基准和加工方法，确定走刀路线选择刀具和装夹方法，确定切削用量参数。
2.数控加工程序卡根据零件的加工工艺分析和所使用的数控车床的编程指令说明，编写加工程序，填写程序卡，工量具清单见下表：工、量具清单3.数控车床对刀操作4.输入程序、检查程序的编写要做到，严谨、仔细、认真，以避免不必要的错误。
5.程序图形模拟校验6.零件自动加工对于初学者，应多采用单段执行循环，并将有关倍率开关修调到最低，便于边加工边分析，以避免某些错误。
7.根据零件图纸要求，选择量具对工件进行检测，并对零件进行质量分析2.3注意事项1.工件装夹的可靠性2.刀具装夹的可靠性3.机床在试运行前必须进行图形模拟加工，避免程序错误、刀具碰撞工件或卡盘。
4.快速进刀和退刀时，一定要注意不要碰上工件和三爪卡盘。
5.加工零件过程中一定要提高警惕，将手放在“急停”按钮上，如遇到紧急情况，迅速按下“急停”按钮，防止意外事故发生2.4实训思考题1.编程时如何处理尺寸公差？试举例说明2.如何正确对刀？对刀的目的是什么？怎样检验对刀的正确性？3.自动加工前，应进行哪些检查？4.总结在数控车床上加工轴类零件的操作步骤。
《车工实训》项目2 任务2 车削台阶轴
一、工件的安装 台阶轴一般采用三爪卡盘装夹，其装夹步骤如下：
1、工件在卡爪间放正，轻轻夹紧。 2、开机，使主轴低速旋转，检查工件有无偏摆。若有偏摆， 应停止车床后轻敲工件纠正，然后拧紧三个卜爪。固紧卡盘后， 须随即取下扳手，以保证工作安全。 3、移动车刀至车削行程的最左端，用手转动卡盘，检查是 否会与刀架相撞。
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任务2 车削台阶轴
2、刻度盘的应用 由于丝杆与螺母之间的配合存在间隙，在摇动丝杆手柄时， 滑板会产生空行程（即丝杆带动刻度盘已转动，而滑板并未立即 移动）。
消除刻度盘空行程的方法
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任务2 车削台阶轴
四、车端面 1、车端面的方法 车端面常用的刀具有90°偏刀或45°弯头车刀。
车端面的方法
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任务2 车削台阶轴
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任务2 车削台阶轴
三、刻度盘原理及应用 1、刻度盘原理 当摇动横向进给丝杆一圈，刻度盘会随之转动一圈，这时固定
在滑板上的螺母就带动中滑板、刀架及车刀一起移动一个螺距。若 横向进给丝杆的螺距为5 mm，刻度盘一周等分100 格，当摇动中滑 板手柄一周，中滑板移动5 mm，则刻度盘每转过一个格时，中滑板 的移动量为5/100＝ 0.05 mm。小滑板的刻度盘用来控制车刀短距离 的纵向移动，其刻度原理与中滑板刻度盘相同。
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任务2 车削台阶轴
注意事项 1、工作时，必须集中精力，注意保证手和身体其他部位的安 全。头与工件不能靠得太近，以防切屑飞入眼中。如果车削铸铁、 黄铜等脆性材料的工件时，还必须戴防护眼镜。 2、车床运行时不能测量工件，也不能用手触摸工件表面。严 禁使用棉纱擦抹转动的工件。 3、禁止直接用手清除切屑，应使用专用的钩子清除切屑。 4、操作车床时禁止戴手套。
金属加工与实训
数控——教学案例二台阶轴加工
教学案例二台阶轴加工知识目标◆掌握车削台阶工件的方法；◆熟悉车削台阶工件保证尺寸的方法；◆正确掌握工件测量方法并保证工件加工精度。
技能目标◆掌握车削台阶工件的方法；◆掌握车削台阶工件的检测方法。
任务描述台阶轴，如图2-1所示，毛坯尺寸：Φ40mm×85mm，材料：45#钢，分析零件加工工艺。
图2-1台阶轴任务分析1.车削台阶工件，毛坯材料为45#钢。
2.材料有同轴度要求。
采用双顶尖装夹车削，以保证同轴度。
3.根据尺寸公差.表面粗糙度的要求，采用先粗后精的加工方法。
知识准备在同一工件上，如果有几个直径大小不同的圆柱体连接在一起，像台阶一样，就叫它为台阶工件。
台阶工件的车削，实际上就是外圆和平面车削的组合。
故在车削时必须兼顾外圆尺寸精度和台阶长度的要求。
1．工件的技术要求台阶工件通常与其他零件结合使用，因此它的技术要求一般有以下几点：⑴各外圆之间的同轴度；⑵外圆和台阶平面的垂直度；⑶台阶平面的平面度；⑷外圆和台阶平面相交处的清角。
2．车刀的选择和装夹车台阶工件，通常使用90︒外圆偏刀。
车刀的装夹应根据粗.精车和余量的多少来区别。
如粗车时余量多，为了增加切削深度.减少刀尖压力，车刀装夹应取主偏角小于90︒为宜（一般为85︒～90︒）。
精车时为了保证台阶平面和轴心线垂直，应取主偏角大于90︒（一般为93︒左右）。
初学者可用较低速车削。
为了提高工件表面质量，用于精车的车刀前.后刀面应采用油石加机油磨光，有时刀尖磨成一个小圆弧。
车端面时，刀具的主刀刃要与端面有一定的夹角。
工件伸出卡盘外部分应尽可能短些，车削时用中滑板横向走刀，走刀次数根据加工余量而定，可采用自外向圆中心的走刀方法，刀也可自圆中心向外的走刀方法。
3．车台阶工件的方法车台阶工件，一般分粗.精车。
粗车时台阶长度除第一个台阶长度略短外（留精车余量），其余各台阶可车到所需长度。
精车台阶工件时，通常在机动进给精车外圆至近台阶处时，以手动进给代替机动进给。
2-2 简单阶梯轴零件数控加工(1)
任务二：简单阶梯轴零件数控加工
四、数控程序的编制 7、辅助功能（M功）能
功能：控制机床或系统的开关功能的一种命令。
格式：M□□ （从M00～M99共100种）
常用指令： M03——主轴正转；M04——主轴反转；M05——主轴停止； M08——切削液开；M09——切削液关；M30——程序结束。 M00、M01、M02？
F0.3；
任务二：简单阶梯轴零件数控加工
●刀架 ●床身 ●主轴箱
●高精度导轨 ●滚珠丝杠 ●床座 ●尾座
任务二：简单阶梯轴零件数控加工 二、数控车床的加工范围
车外圆 切槽
车端面
切断
车型面
车螺纹
钻孔 车内孔 车锥面
任务二：简单阶梯轴零件数控加工
三、数控车床的加工对象
结合数控车削的特点，与普通车床相比，数控车床适合于车削具有以 下要求和特点的回转体零件。 （1）轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件
❖ 绝对编程：X35.0 Z40.0； ❖ 相对编程：U20.0 W-60.0；
任务二：简单阶梯轴零件数控加工
五、数控编程规则
4、直径编程与半径编程 当地址X后坐标值是直径时，称直径编程；当地址X后的坐标值是半
径时，称半径编程。由于回转体零件图纸上标注的都为直径尺寸，所以在 数控车床编程时，我们常采用的是直径编程。
2、米制、英制编程G21/G20
FANUC系统采用G21/G20来进行米、英制的切换。 G21表示米制，G20表 示英制
任务二：简单阶梯轴零件数控加工
五、数控编程规则
3、绝对坐标与增量坐标 FANUC系统直接以地址符X、Z组成的坐标功能字表示绝对坐标，而用地址符U、 W组成的坐标功能字表示增量坐标。绝对坐标地址符X、Z后的数值表示工件原 点至该点间的矢量值，增量坐标地址符U、W后的数值表示轮廓上前一点到该点 的矢量值。
台阶轴类零件的数控车加工工艺设计与编程
项目2 数控车床的加工任务1 台阶轴类零件的加工工艺设计与编程1.1 任务使用数控车床加工的工件如图8-1所示。
毛坯为ø30×50mm的圆钢，材料为45#钢，加工批量为单件。
通过对图样分析，根据工件材料的加工特性，选择加工机床和加工刀具、卡具，确定加工参数；设计加工工艺卡；编写加工程序。
图8-1 台阶轴工件图1.2 工艺设计1.2.1 图形的分析此工件简称为轴头，加工数量仅1个，所需加工内容为ø26和ø28的外圆，且没有公差要求，料长50mm，没有其他特殊要求。
1.2.2 45＃钢加工性能分析强度较高，塑性和韧性尚好，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零件，如曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。
调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
但表面硬度较低，不耐磨。
可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。
零件毛坯需经校直，粗车后热处理调质，精车前人工时效以稳定组织，消除应力，减少变形。
工序间置放以吊挂为好。
1.2.3 选用数控车床分析针对图8-1所示零件，其最大外形尺寸为ø30mm，而且加工精度要求不是很高，目前市场上见到的数控车床基本都能满足以上要求。
故选用系统FANUC-0i-T系列经济型，型号CAK6136，无级变速，前置刀架（注：机床选择满足加工直径即可）。
1.2.4 装卡方式的确定加工件的毛坯相对较长，加工长度较短，且未要求同轴，即可采用三爪卡盘装卡，要求伸出卡盘长度为35mm左右即可，装卡要紧。
1.2.5 刀具的选择刀具的选择标准为能够满足加工刀尖角越大越好。
所以刀具的选择上要根据零件来定。
此零件需要加工端面，且有垂直的台阶，故选择的刀具要满足这两个部位切削的要求。
这里选择如图8-2所示刀具，主偏角93度外圆车刀，刀杆厚度20mm；刀片的选择可根据所加工的45#钢来选P类，型号需与刀杆相匹配，故选择CNMG型号的，刀具的切削刃选择HM系列的，材质选择NC3020,刀尖圆弧半径0.4mm。
任务二阶梯轴的加工
学习任务二：阶梯轴的加工一、学习目标：1、仔细阅读零件图纸，进行加工工艺分析和工艺准备，编写零件的工艺文件（工艺卡片、刀具卡片），编制零件加工程序；2、熟悉所用数控车床的基本配置和主要技术性能指标；认真阅读使用说明书，掌握机床的基本操作方法；3、在规定的时间内，按零件图纸的要求完成阶梯轴的数控车削加工；4、在教师的引导下，能完成零件的装夹、找正与定位、刀具的选择、不同刀具的对刀操作、建立新程序和删除程序等操作；5、能够正确计算零件外轮廓基点的坐标；6、能在学习编程后，掌握阶梯轴零件的数控车削加工指令并正确编制程序；7、能完成阶梯轴零件的加工；8、能按车间规定，整理现场，保持清洁的工作环境；9、能按规定填写交接班记录；10、能积极展示学习成果，在小组的讨论中总结和反思，提高学习效率。
二、建议课时30课时三、学习情景描述：通过数控车编程与加工的学习，学生可以先在电脑中完成二维旋转类零件的仿真加工，再通过零件实际加工的过程展示学习成果，可以完成以往普车不能加工的形状，提高对真实零件加工的准确率。
四、工作流程与活动：学习活动一：学习安全生产及机床的使用；（4学时）学习活动二：数控车削刀具及选用；（4学时）学习活动三：阶梯轴零件加工与精度检查；（20学时）学习活动四：成果展示，总结评价；（2学时）学习活动一：学习安全生产及机床的使用；一、学习目标1、能认真学习安全生产；2、能正确进行机床的规范操作；3、能按要求正确规范的完成本次学习活动工作页的填写；4、能主动获取有效信息，展示工作成果，对学习与工作进行反思总结，并能与他入开展良好合作，进行有效地沟通；二、学习地点多媒体教室三、建议学时4课时四、学习过程安全生产与机床的维护、保养数控机床的操作比普通机床复杂得多，必须严格按操作规程操作，才能保证机床正常运行。
作为一名熟练的数控编程及机床操作人员，必须在了解加工零件的要求、工艺路线、机床特性后，方可操作机床完成各项任务。
《台阶轴的加工》微课程设计
《台阶轴的加工》微课程设计一、基本信息二、主题说明能力维度 学情分析我的教学对象是高二的学生，有了一定的数控专业的理论基础和普车动手能力，对于学生来说，是一门动手能力特强的课程，对文化课的基础要求不高，非常适合高二的学生学习。
教学设计根据教材，结合学生的特点，使学生对这门课产生浓厚的兴趣，我选了陀螺这一台阶轴的加工，能引起学生的兴趣，通过展现陀螺，自己绘制了陀螺图纸，来学习这一节课。
学法指导这节课主要通过讲练结合的方式，来完成陀螺这一台阶轴的加工。
学业评价台阶轴的加工这一技能，是数控车工中级工的基本技能之一，学生的编程能力需要逐步提高。
姓名单位名称年级学科高二《数控车实训》联系方式所属环境通过使用ppt多媒体,和白板的使用，是学生一目了然，清楚这节的内容和任务教学用途通过课前的备课，搜集资料，知道这节课学习的内容，用多媒体展现出来，引起学生的兴趣，方便讲解，能把抽象的内容，具体化，达到教与学的双重效果。
知识类型新授知识，讲练结合何种媒体呈现方式通过多媒体演示文稿，展现陀螺的图片，引入台阶的图纸，导入《台阶轴的加工》这一课题教学目标知识目标1．掌握N、F、M、G等指令；2．掌握G00、G01指令及应用；3．会编写简单数控加工程序；4．会制简单阶梯轴加工工艺。
思维与能力1．熟练装夹工件、刀具；2．熟练机床基本操作；3．掌握单段加工、自动加工零件方法。
情感1．质量意识；2．认真态度；3．钻研精神。
重难点教学重点：1．掌握G00、G01指令及应用；2．会编写简单数控加工程序；教学难点台阶轴的加工工艺制作方式根据自己的设计思路，结合课程的教学，通过对多媒体演示文稿的使用，展现课题内容，再通过刀具轨迹的动画演示，学生更清楚的了解加工过程设计思路1.导入——通过陀螺图片来引起学生的兴趣，引加工台阶轴的图纸，引入课题2.新知识的讲解，为了化解重难点，用多媒体动画来演示加工的过程，及刀具的动画轨迹，使学生更好的编写程序3.通过具体来让学生理解并加深记忆，对知识进行扩展到生活实例陀螺的加工，为了预防学生台阶轴陀螺的程序编写困难，课堂上让学生参与陀螺的编写程序，引导并指导学生学习。
数控车中级工教案-台阶轴的加工
授课题目：简单轴类零件的加工授课目标：1、掌握数控加工分层切削加工工艺2、掌握G00、G01、G90指令3、编写简单轴类零件加工程序授课方法：讲授、演示、实际操作授课时数：授课内容：（一）：G00 G01 指令运用1、图示：（表明目标）2、工艺分析40的毛坯，先车38粗40长，再车36粗30长。
这样分层切削去除余量，普通车床是这样的加工方法，数控车床也是这样的加工方法，只不过是由手动操作变成了计算机指令机床自动加工而已，是一种方便快捷的加工手段。
数控编程就是把普通车床加工过程中的位移、动作、方法、步骤等用数控的代码描述出来而已。
在普通车床上我们一般使用90度外圆车刀，吃刀量1mm,第一刀进刀到Φ38，车到40长，退刀，拉回来，再第二刀进到Φ36，车30长，退刀，拉走，结束。
每一刀加工细分动作的话分为进刀、车削、退刀、撤回这四个动作，那么在数控编程中，每一个动作都必须有指令来形容他，这就是每一个动作对应一段程序。
下面看程序：3、程序：N0001 M03 S800 主轴正转转速800N0002 T0101 1号刀具 1号刀偏N0003 G00 X45 Z5 定点终点下一步起点N0004 G01 X38 Z5 F100 第一刀进刀终点下一步起点N0005 G01 X38 Z-40 车削终点…N0006 G00 X45 Z-40 退刀N0007 G00 X45 Z5 撤回N0008 G01 X36 Z5 F100 第二刀进刀N0009 G01 X36 Z-30 车削N0010 G00 X45 Z-30 退刀N0011 G00 X50 Z100 撤回N0012 M30 程序结束4、程序讲解：编程其实很简单，就是把每个动作的形式、目标写出就可以，比如我们进刀这个动作，进刀不需要加工，越快越好，那么我们就用GOO快速点定位；车削这个动作，需要加工又有一定的进给量，我们就用G01直线插补。
最后在这些指令后面加上X、Z目标基点坐标即可。
2-2 简单阶梯轴零件数控加工(2)
任务二：简单阶梯轴零件数控加工
一、数控车床编程指令
3、圆弧插补指令（G02、 G03 ）模态代码
2）X、Z为圆弧终点坐标值 U、W为圆弧终点相对于圆弧起点的坐标增量
3）R为圆弧半径
在0°～180° R为正值 在180°～360° R为负值
R编程只适用于非整圆的圆弧插补
任务二：简单阶梯轴零件数控加工 一、数控车床编程指令
A-B B-C C-D D-E
E-F
任务二：简单阶梯轴零件数控加工
一、数控车床编程指令
3、圆弧插补指令（G02、 G03 ）模态代码
例：
如图所示，走刀路线为A-B-C-D-E-F，试分别用绝对坐 标方式和增量坐标方式编程。
增量坐标编程
G03 U8. W-4. k-4.（或Ｒ4.）Ｆ50 A-B
G01 W-16.
可使刀具做短时间的无进给光整加工，以提高表面加工质量。执行该程序 段后暂停一段时间，当暂停时间过后，继续执行下一段程序。
G04指令为非模态指令，只在本程序段有效。
任务二：简单阶梯轴零件数控加工
一、数控车床编程指令
4、暂停指令G04
如图为车槽加工，采用G04指令 时主轴不停止转动，刀具停止进给3 秒，程序如下：
2.2 简单阶梯轴零件数控加工
任务二：简单阶梯轴零件数控加工
任务描述
如图所示工件，毛坯为Ø 20 mm×60 mm的45钢棒料，试编写其 精加工程序。
任务二：简单阶梯轴零件数控加工
一、数控车床编程指令（P91）
1、快速定位指令（G00） 模态代码 指令格式 G00 X（U）_ Z（W）_
指令说明: X、Z 后面的值为终点坐标值 U、W 后面的值是现在点与目标点之间的距离 与方向
机械制造与自动化《简单阶梯轴车削加工教 案(项目三任务二)》
教案ACBφ51240ZXφ3使用绝对编程时：从A→B→CN10 G01 Z－；N2021 Z－；三、知识应用1工件图纸2工艺分析〔1〕根本操作步骤1〕开机；2〕回参考点；3〕装夹工件；4〕安装刀具；5〕对刀；6〕编程与程序调试；7〕运行程序加工工件；8〕检测并去除毛刺；9〕完成加工〔2〕工艺路线1〕工件伸出卡盘外50mm，找正后夹紧。
2〕用93°外圆车刀车削工件左端面，粗车，识，并认真做笔记，遇到疑问及时向老师请教。
学生听老师讲授根底知识，并认真做笔记，遇到疑问及时向老师请教。
M03S1000T0101G00X0Z2G01Z0F1202148C1 Z-22G02X48Z-42R15 G01W-12X50G00X52X100Z100M05M30任务实施以班级为单位进行实训，在老师的指导下分组训练。
老师宣布任务内容及相关实施步骤，并指导学生进行数控机床操作实训。
传动轴是某机械的重要易损部件，如下图，材料为45# 钢，毛坯为φ60×260，制定零件的加工工艺，编写零件的加工程序，在实训教学区进行实际加工。
学生在老师的指导下分组讨论零件加工工艺，与程序编写。
学生在老师的指导下在机床上完成程序的输入、调试、加工等实训步骤。
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组织教学：
1、考勤
2、安全教育
3、强调课堂气氛、课堂纪律
复习提问：
1、仿真有什么作用及好处?
2、如何进行仿真加工?
新课导入：
现校办公厂外协部门接了一批圆柱销钉，数量为100件，工期为3天，来料加工，毛坯尺寸见图样。
现学院安排我机电系实习教研部数车组完成此加工任务。
在加工前，为保证安全生产，需进行数控仿真。
讲授新课:
任务三台阶轴的数控加工
学习活动一明确任务
一、教学准备
请准备切削手册、设备清单表、教材
二、引导问题
1.上班前，必须穿戴好，，严禁戴操作机床。
2.开车前须先检查机床各部位、、安全装置等情况是否良好，进行空运转分种（冬季分钟），情况正常后，方可工作。
操作时必须站在上。
3. 开、关机的步骤?
4.根据你的分析，安排工作进度
5.加工工序卡
6.小组讨论记录
学习活动二制定加工方案
学习引导：
车削运动:
（1）在切削过程中，为了切除多余的金属，必须使工件和车刀产生相对的车削运动。
按起作用划分，车削运动可分为：工作运动
那么车床的主运动体现在：
进给运动体现在
（2）车削加工时工件上形成的表面
1）已加工表面工件上刀具切削后产生的表面
（2）过渡表面工件上由切削刃形成的那部分表面
（3）待加工表面工件上有待去除的表面
想一想
在下图认真填写三个表面
切削用量：切削用量是切削加工中切削速度、进给量、背吃刀量的总称。
切削用量直接影响工件加工质量，刀具的磨损和寿命、机床的动力消耗及生产率。
因此，必须合理选择切削用量下面以车外圆为例进行说明。
1.切削深度（αp）
工件上已加工表面与待加工表面的垂直距离，也就是车刀进给时切入工件的深度（单位：mm）
公式：ap=dw-dm/2
dw待加工表面直径
dm已加工表面直径
（单位：mm）
2.进给量（ƒ）
工件旋转一周，车刀沿进给方向移动的距离。
他是衡量进给运动大小的参数。
（单位：mm/r）
纵向进给——沿车床床身导轨方向
横向进给——垂直于车床床身导轨方向
3切削速度（vc）
在进行切削加工时，刀具切削刃上某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度，（车刀在一分钟内车削工件表面
的理论展开直线长度。
）
公式：vc= πdn/1000
或vc=dn/318
d——工件直径,mm
n——主轴转速，r/mm
vc——切削速度，m/min
完成以下任务：
车削直径d=60mm的工件外圆，车床主轴转速n=600r/min.求切削速度vc。
（113m/min）注：应取符合机床铭牌上根据计算你得出的切削速度为：
常用车刀的种类及用途
1、车刀的种类及用途：车刀切削部分的常用材料
车刀的材料（刀头部分）常用的车刀材料，一般有高速钢和硬质合金两类
高速钢w18cr4v(18-4-1) w6mo5cr4v2(6-5-4-2)
硬质合金：
K类（钨钴类）碳化钨（wc）和钴
YG3，YG8，YG6
P类（钨钛钴类）碳化钨（wc）、碳化钛（TiC）和钴YT5，YT15，YT30
M类[钨钛钽（铌）钴类] P类加TaC或NbC而成。
2、车刀材料应具备的性能：
1）较高的硬度
2）较高的耐磨性
3）足够的强度和韧性
4）较高的耐热性
5）较好的导热性
6）良好的工艺性和经济性
7）良好的化学稳定性
3、车刀的组成：
车刀由：刀体和刀头组成，刀头的
一般的车刀：三面二刃一刀尖
4、车刀的安装和使用
工件车削：
1、45º和90º外圆车刀的安装和使用。
（1）、45º外圆车刀的使用：
45º车刀有两个刀尖，前端一个刀尖通常用于车削工件的外圆。
左侧另一个刀尖通常用来车削平面。
主、副切削刃，在需要的时候可用来左右倒角。
（2）90º车刀又称偏刀，按进给方向分右偏刀和左偏刀，
下面主要介绍常用的右偏刀。
右偏刀一般用来车削工件的外圆、端面和右向台阶，因为它的主偏角较大，车外圆时，用于工件的半径方向上的径向切削力较小，不易将工件顶弯。
车刀安装时，应使刀尖对准工件中心，主切削刃与工件中心线垂直。
如果主切削刃与工件中心线不垂直，将会导致车刀的工作角度发生变化，主要影响车刀主偏角和副偏角。
右偏刀也可以用来车削平面，但因车削使用副切削刃切削，如果由工件外缘向工件中心进给。
当切削深度较大时，切削力会使车刀扎入工件，而形成凹面，为了防止产生凹面，可改由中心向外进给，用主切削刃切削，但切削深度较小。
3.粗精车的概念
车削工件，一般分为粗车和精车。
（1）、粗车、在车床动力条件允许的情况下，通常采用进刀深、进给量大、低转速的做法，以合理的时间尽快的把工件的余量去掉，因为粗车对切削表面没有严格的要求，只需留出一定的精车余量即可。
由于粗车切削力较大，工件必须装夹牢靠。
粗车的另一作用是：可以及时的发现毛坯材料内部的缺陷、如夹渣、砂眼、裂纹等。
也能消除毛坯工件内部残存的应力和防止热变形。
（2）、精车、精车是车削的末道工序，为了使工件获得准
确的尺寸和规定的表面粗糙度、操作者在精车时、通常把车刀修磨的锋利些，车床的转速高一些，进给量选的小一些。
学习活动三加工准备
学习准备：请准备图样、任务书、教材、
引导问题：
1.什么叫工序、工步，说明他们的异同点？
2．数控加工工序的划分按那几种方法进行？
3．数控坐标系分哪几个原点？
4.根据加工工艺确定工量刃具清单
学习活动四零件加工
一、学习准备：请准备图样、任务书、教材、工量刃具
二、引导问题
1.什么定位、夹紧，说明他们的异同点
2.完成下列填空
（1）车床旁边的材料和加工工件要，不能堆迭过多、（保持工作物件堆放稳定）。
（2）加工时工件必须先清除，装夹
要。
（3）下班后擦拭机床必须，。
扫除铁屑并在机床周围一公尺以外堆放。
（4）在断续切削或飞溅金属切削时（如铜件、铸件、调整切削等）必须。
测量工件时，要。
（5）在GSK980TA系统中G50的作用有哪些？
3.标出下图中各序号的名称，及测量范围
4. 零件检验单
5、评价
学习活动五现场整理与交付学习准备：课件准备、书面总结、制件
引导问题
1.请写出工作总结的组成要素。
2.请写你成果展示方案
课堂小结:。