《数控编程与操作》轴类零件的加工教案

《数控编程与操作》轴类零件的加工教案
教学过程教学内容教学
方法任务导入一、任务引入：
某模具制造厂需加工一模具轴，零件图样如下图所示，设毛坯是φ46×120mm 的棒料。

要求所有尺寸公差在±0.02mm范围内。

机械工艺过程卡
（单位）机械工艺过
程卡产品型号
产品名称模具轴
材料牌号45#钢毛坯种类棒
料
毛坯外形尺寸
φ46×
120mm
工序号工序名工序内容车
间
机床工艺装备
1 选择毛坯选择毛坯
2 选择刀具安装刀具
3 车车外轮廓、
切断
CAK6136V 三爪卡盘
4 入库
…………‥‥
设计校对审核
标准
化
会
签
标记处数更改文件号二、计划决策
（一）读图并分析图样
任务方案论证 1、阅读零件图
2、提取零件信息
此零件材料为45#钢，形状为回转体，所要加工要素是圆柱的表面和圆弧表
面，加工表面质量要求高，此加工属于一般简单轴类零件的加工。

此零件的主要
加工要素如图所示：
（二）选择3个小组的代表阐述并写出本任务的加工方案
1、代表阐述加工方案
2、讨论及优化加工方案
（三）确定加工方案
1、选择机床
零件为回转体轴类零件，加工尺寸精度及表面质量要求高，毛坯为φ46mm，
轴向尺寸不大，因此选择数控车床CAK6136V
2、选择夹具
零件为回转体轴类零件，毛皮为棒料，选择夹具为通用夹具：三爪卡盘。

3、选择刀具
①、外圆刀T0101：车端面，粗车加工、精车加工；
②、切断刀T0202：宽4 mm，切断；
4、切削用量确定
加工内容主轴转速S 进给速度F(mm/r)
车端面400ｒ/min 0.15
粗车外圆500r/min 0.15
精车外圆800r/min 0.08
切断300 r/min 0.05
5、加工方案的确定
①、先车出端面，并以端面的中心为原点建立工件坐标系；
②、采用G71从右至左进行各面粗车；
教师
指导
学生
制订
加工
方案
并讨
论优
化
③、采用G70从右至左精加工各面；
④、切断；注意退刀时，先X方向后Z方向，以免刀具撞上工件。

（四）学生分组制订该零件加工工序卡和工序刀具清单
1、制定工序卡
（工序号2）机械工艺卡
产品型号
产品名称模具轴
设备夹具量具CAK6136V 三爪游标卡尺
程序号
O0003
工
步号工步内容
切削参数
刀
号
冷却
方式
ap vc f
1 装夹毛坯，车端面 1 120 0.15 T01
2 粗车外圆，直径留0.5mm加工余
量
2 500 0.15 T01
3 精车外圆0.5 500 0.08 T01
4 切断- 300 0.0
5 T02
5 检测
设计校对审核标准
化
会签
标
记
处数更改文件号
2、制订工序刀具清单
（工序号2）工序刀具清单共1页第1页第1
版
序号刀具名称刀具规格备注
（长
度要
求）刀柄规格刀号
刀片规格标
记
刀尖半
径R/mm
1 93o外圆刀25×25 T01 DC070204 0.2
2 切断刀25×25 T02 Q04 0
设计校对审核标准化会签标记处数更改文件号
（五）零件程序的编制
1、参考程序
O0003
T0101；
S500 M03；限制主轴最高转速为1500m/min 学生分组制作工序卡和刀具清单
学生自主编制程序
检查点评布置新任务
教学后记6、零件加工（20分钟）；
学生独立完成
四、检测(任务评分标准见：附件二) （5分钟）；
1、对零件的直径尺寸、长度尺寸、圆弧半径进行测量；
2、小组内进行分析判断加工出来的零件的合理性，找出原因
五、评估（8分钟）；
1、学生自评
2、学生互评
3、各小组代表陈述本小组加工零件的情况及分析总结。

4、教师总体评价及总结
六、任务的拓展（2分钟）；
加工如图所示的零件，已知毛坯尺寸为φ45mm，长为150mm，要求
所有尺寸公差在±0.02mm范围内，粗糙度均为Ra3.2μm。

七、教学后记
本次课程是在数控实训车间进行的，利用“教、学、做”一体化的
方式教学，能较好地增强学生对知识的理解，增加学生兴趣，提高教学
效率。

通过本次课的实训，学生能够熟练掌握外圆粗车G71、精车G70
指令、圆弧加工指令的应用及走刀路线的确定；并使学生掌握操作数控
车床独立加工零件、检测零件即分析判断合理性的能力；同时提高同学
们竞争、合作、答辩等方面的素质，培养同学们团结协作能力。

在整个
教学中，作为教师更多的是引导、鼓励学生积极参与教学。

互评
答辩
教师
点评
附件一：
项目资讯任务书
任务2：模具轴零件的加工
学习情境二轴类零件的加工学号：___________
姓名：___________工作地点：_________ 日期：___________
任务二模具轴的加工
一、工作项目
1、本项目主要是模具轴零件的批量生产，通过数控仿真系统的加工，零件形状如下图所示：
2、材料为45＃钢，毛坯为φ46×120mm的棒料，毛坯形状如下：
二、工件图纸与工艺文件
1、零件图纸
2、机械工艺过程卡
（单位）机械工艺过
程卡产品型号
产品名称模具轴
材料牌号#45钢毛坯种类棒料毛坯外形尺寸φ46×120mm
工序号工序名工序内容车间机床工艺装备
1 选择毛坯选择毛坯
2 车车外轮廓、切
断
CAK6136V
3 入库
…………‥‥
设计校对审核标准化会签
标记处数更改文件号
三、项目要求
以3人为一小组完成一个完整的零件加工项目，要求如下：
1、按图纸要求，完成合格零件加工；
2、要在规定时间内完成项目；
3、掌握零件加工所需的相关知识
（1）、圆弧加工功能指令G02、G03的格式及应用；
（2）、外圆粗车G71、精车G70指令的格式及应用；
（3）、刀具半径补偿G41、G42的用法及注意事项。

（4）、走刀路线的确定；
4、熟悉数控加工工艺流程。

5、熟悉数控车床的操作
6、规范操作
7、最后提交工序卡、工序刀具清单、零件的加工程序、工件、完成实训报告的撰写等。

8
附件二：
任务评分表
9
评分标准
检测项目配分评分标准
评分1 R10
R5
12 不符合要求不得分
评分2 φ20
φ30
φ45
12 超差0.1扣2分
评分3 L15
L25
L35
L50
16 不符合要求不得分
评分4 表面粗糙
度
10 Ra超差1级扣1分
学号姓名
考核内容及评分
总分职业素养（25分）工件加工质量（50分）工艺及
程序是
否合理
安全
操作
工作
态度
团队
协作
评分1 评分2 评分3 评分4
10分8分7分12分12分16分10分25分100分。