学习情境9套类零件车削加工描述

1、学习情境9套类零件车削加工描述第一部分：学习情境9 行动过程及学习内容描述1. 学习情境9教案准备与输出材料总体设计学生知识与能力准备输入材料输出材料场地与设备使用工具具有简单机械识图、绘 图能力具有简单三角函数计算 能力具有套类零件普通车床 加工工艺知识和操作加工 能力具有钳工基础知识与技 能具有数控车床编程基础 知识具有使用游标卡尺、R 规对回转体零件内、外轮 廓面进行检测的知识与能 力项目任务 书零件图毛坯备料单引导文案学习资料华中世纪星 HNC21T系统编程说 明书华中世纪 星 HNC21T 系统操作说 明书完成的各种卡 片 < 零件图工艺信 息分析卡片、零 件加工顺序卡 片、刀

2、具卡片、 切削用量卡片、 数控加工走刀路 线图卡片、程 序清单卡片、零 件加工工艺规程 卡片）加工完的零件 零件质量检测 结果报告单考核结果报告 单超差原因报告 单小组总结报告 及小组成果展示数控加工实训中心 实训基地数控编程与仿真加 工实训中心数控加工实训中心 工量具室数控加工实训中心 备料室 “教、学、做一体 化”多媒体教案平 台 ck6136s数控车床 vn uc3.0数控仿真加工与远程教案系统刀具：93 °外圆车 刀、切槽刀、中心 钻、钻头、镗孔刀 夹具：三爪卡盘量具：0-150mm 0.02mm游标卡尺。2. 学习情境9行动过程与教案内容设计描述2.1资讯、决策、计划 分析

3、零件信息：教师布置项目工作任务，引导学生理解零件加工技术要求，学生资讯问 题，教师解惑，学生分组讨论，学生填写相应卡片。 拟定加工顺序，确定工艺装备，选择切削用量：学生在教师引导下学习搜集相关资料，教师听取学生的决策意见，学生填写相应卡片。 制定工艺规程：学生制定工艺规程及操作加工方案计划，教师审定并关注预期成果。2.2实施 编写程序清单，在仿真软件上进行虚拟操作加工 将程序输入数控车床，校验程序 检查加工准备 实际操作加工2.3检查学生与教师共同对加工完成的零件质量逐项进行检测，学生在教师的关注指导下填写相应 卡片，教师提供规范化技术文档范例供学生参考。2.9评价学生分析超差原因，评估任务完

4、成质量，填写小组总结报告，举行小组成果报告会，教师 关注团队合作效果。3. 学习情境9行动过程与教案内容总体设计学生行动过程行动内容教师行为学生学习内容1 .资讯1学时）阅读项目任务书分析零件图、查看备料单、毛 坯阅读引导文案查阅相关学习资料分组讨论零件图工艺信息，资讯问题填写零件图工艺信息分析卡片下达项目工作任务 书讲述完成项目任务 的流程引导学生搜集零件 图相关工艺信息资料 引导学生理解零件 加工技术要求，进行 零件图工艺信息分析 提供零件图工艺信 息分析范本学习零件图工艺信 息分析的方法学习搜集资料的方 法学习搜集到的相关 资料2 决策1学时）填写零件加工顺序卡片确定工艺装备，填写零件加

5、工 刀具卡片确定切削用量，填写切削用量卡片绘制零件加工走刀路线图编制零件数控车床加项目序讲解加工方案确定的方法听取学生的决策意 见引导学生填写零件 加工顺序卡片、刀具 卡片、切削用量卡片提供HNC21T系统编程格式范本提供零件加工走刀 路线图绘制范本学习套类零件加工工艺知识学习套类零件加工 方案的确疋方法学习套类零件走刀 路线图的确定方法学习 G00G01G02G03G71指令的使用方法学习带内、外圆柱 面、锥面、圆弧面套 类零件数控车床编程 方法3 .计划1学时）制定零件加工工艺规程卡片制定操作加工方案计划提供零件加工工艺 规程卡片范本提供零件操作加工 方案范本学习制定零件加工 工艺规程方法

6、学习制定操作加工 方案计划9 .实施3学时）将编制好的零件加项目序在仿 真软件上进行虚拟操作加工 填写程序清单卡片在数控车床上输入加项目序并演示华中世纪星数 控车床仿真操作加工 方法对仿真操作加工中学习数控车床多刀 外圆车刀、切槽车 刀、镗孔刀）对刀的 方法进行校验检杳实际操作加工前准备实际操作加工修改零件加工工艺规程卡片学生提问进行讲解引导学生做好实际 操作加工前准备工作对学生实际操作加 工规范进行示教学习在仿真软件上 进行程序编辑、虚拟 操作加工的方法学习如何进行实际 操作加工前准备工作 学习实际操作加工 规范5 .检杳1学时）使用游标卡尺、R规等量具对零件进行检测在零件质量检测结果报告单

7、上填写学生自己检测结果小组学生互相检杳、点评组织学生互相检 杳、点评在零件质量检测结 果报告单上填写教师 的检测结果教师填写考核结果 报告单学习游标卡尺、R规的正确使用方法学习互相检杳和评价的方法6.学习评价1学时）填写超差原因报告单总结整个工作过程提出改进意见小组互评成绩小组总结报告小组成果展示报告组织学生进行讨论 、分析、总结，提出 改进意见对小组进行评价学习讨论、分析、总结的方法9.学习情境9学习环节设计描述通过对以上六个行动过程分析，来设计学习情境9的学习环节。针对学习情境9的具体学 习内容，共设计了五个学习环节。 制定工艺方案 编制程序、仿真操作加工 实际操作加工 零件检测 学习评价

8、第二部分：学习情境9套类零件加工工艺知识准备套类零件是车削加工中最常见的零件，也是各类机械上常见的零件，在机器上占有较大比 例，通常起支撑、导向、连接及轴向定位等作用，如导向套、固定套、轴承套等。套类零件一 般由外圆、内孔、端面、台阶和沟槽等组成 ，这些表面不仅有形状精度、尺寸精度和表面粗 糙度的要求，而且位置精度要求也有要求。套类零件的加工工艺根据其功用、结构形状、材 料和热处理以及尺寸大小的不同而异。就其结构形状来划分，大体可以分为短套和长套两大 类。它们在加工中，其装夹方法和加工方法都有很大的差别，以下主要介绍短套类。1、套类零件的特点<1）零件的主要表面为同轴度要求较高的内、外回

9、转表面。<2）零件壁厚较薄、易变形。<3）长度一般大于直径<4）当用作旋转轴轴颈的支承时在工作中承受径向力和轴向力。<5）用于油缸或缸套时主要起导向作用。2、车床上加工孔的方法：<1）钻孔利用钻头将工件钻出孔的方法称为钻孔。钻孔的公差等级为IT10以下，表面粗糙度为Ra12.5卩m多用于粗加工孔。在车床上钻孔如图 9-1所示，工件装夹在卡盘上，钻头安装 在尾架套筒锥孔内。钻孔前先车平端面并车出一个中心坑或先用中心钻钻中心孔作为引导。 钻孔时，摇动尾架手轮使钻头缓慢进给，注意经常退出钻头排屑。钻孔进给不能过猛，以免 折断钻头。钻钢料时应加切削液。图9-1车床上钻孔钻

10、孔注意事项：1）起钻使进给量要小，待钻头头部全部进入工件后，才能正常钻削。2）钻钢件时，应加冷切液，防止因钻头发热而退火。3）钻小孔或钻较深孔时，因为铁屑不易排出，必须经常退出排屑，否则会因铁屑堵塞而使 钻头“咬死”或折断。4）钻小孔时，车头转速应选择快些，钻头的直径越大，钻速应相应更慢。5）当钻头将要钻通工件时，因为钻头横刃首先钻出，因此轴向阻力大减，这时进给速度必 须减慢，否则钻头容易被工件卡死，造成锥柄在床尾套筒内打滑而损坏锥柄和锥孔。<2）、镗孔在车床上对工件的孔进行车削的方法叫镗孔 <又叫车孔），镗孔可以作粗加工，也可以 作精加工。镗孔分为镗通孔和镗不通孔，如图 9-2所

11、示。镗通孔基本上与车外圆相同，只是 进刀和退刀方向相反。粗镗和精镗内孔时也要进行试切和试测，其方法与车外圆相同。注意 通孔镗刀的主偏角为45°-75o，不通孔车刀主偏角为大于90°。图9-2车孔3、车内孔时的质量分析<1）尺寸精度达不到要求1）孔径大于要求尺寸：原因是镗孔刀安装不正确，刀尖不锋利，小拖板下面转盘基准线 未对准“0”线，孔偏斜、跳动，测量不及时2）孔径小于要求尺寸。原因是刀杆细造成“让刀”现象，塞规磨损或选择不当，绞刀磨 损以及车削温度过高。<2）、几何精度达不到要求1）内孔成多边形：原因是车床齿轮咬合过紧，接触不良，车床各部间隙过大造成的，薄 壁

12、工件装夹变形也是会使内孔呈多边形。2）内孔有锥度在：原因是主轴中心线与导轨不平行，使用小拖板时基准线不对，切削量 过大或刀杆太细造成“让刀”现象3）表面粗糙度达不到要求：原因是刀刃不锋利，角度不正确，切削用量选择不当，冷却 液不充分。4、一般套类零件的技术要求较高，主要有以下几个方面：1 ）直径精度和几何形状精度 内孔是套类零件起只承和导向作用的主要表面，它通常 与运动着的轴、刀具或活塞配合，其尺寸精度一般为 IT7 级，形状精度 圆度、圆柱度）控制 在直径公差之内，形状精度要求较高时，应在零件图样上另行规定其允许的公差。进行加工 方案选择时可根据这些要求选择最合适的加工方法和加工方案。2）相

13、互位置精度轴类零件中的配合轴颈 装配传动件的轴颈）对于支承轴颈的同轴度是其相互位置精度的普遍要求。普通精度的轴，配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动一般为0.010.03 mm,高精度轴为 0.0010.005mm 此外，内外圆之间的用轴度一般为0.01-0.05mm孔轴线与端面的垂直度一般取0.02-0.05mm，轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。这就要求在一次安装中尽量加工出所有表面与端面。3表面粗糙度 根据机器精密程度的高低，运转速度的大小，轴类零件表面粗糙度要求也 不相同。支承轴颈的表面粗糙度 Ra值一般为0.160.63卩m配合轴颈Ra值一般为0.63 2.5卩m 般要求内孔的表面粗糙度

14、 Ra为3.2-0.8卩m,要求高的孔Ra值达到0.05卩m以 上，若与油缸配合的活塞上装有密封圈时其内孔表面粗糙度值Ra为0.4-0.2卩m5、在加工中结合套类零件的技术要求，工艺制定可采用以下方法。1）保证位置精度的方法： 在一次安装中加工有相互位置精度要求的外圆表面与端面。2）加工顺序的确定方法： 基面先行，先近后远，先粗后精，先主后次，先内后外 ，即 先车出基准外圆后粗精车各外圆表面，再加工次要表面。3）刀具的选择： 车削套类零件外轮廓时，应选主偏角 90°或 90°以上的外圆车刀。 切槽刀则根据所加工零件槽宽选择，保证在刀具刚性允许的情况下一把刀具加工出所 有槽。

15、中心钻用于孔加工的预制精确定位，引导麻花钻进行孔加工，减少误差。中心钻是 用于轴类等零件端面上的中心孔加工。选择切削轻快、排屑好。中心钻有二种型式：A型：不带护锥的中心钻、B型：带护锥的中心钻，加工直径d=110mm的中心孔时，通常采用不带护维的中心钻 （A 型。工序较长、精度要求较高的工件，为了避免60 度定心锥被损坏，一般采用带护锥的中心锥B型）。根据零件的形状、精度选择相应尺寸的钻头。通孔镗刀的主偏角为45°-75o，不通孔车刀主偏角为大于90°。4）切削用量的选择: 保证加工质量和刀具耐用度的前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最 高，加工成本最低。粗

16、、精加工时切削用量的选择原则如下: 粗加工时切削用量的选择原则首先尽可能大的选取背吃刀量；其次要根据机床动力和 刚性等限制条件，尽可能大的选取进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度。 精加工时切削用量的选择原则首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加 工表面的表面粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选 取较高的切削速度。5）量具的选用: 数控车削中常用的量具有游标卡尺、千分尺、百分表。游标卡尺是一种 中等精度的量具，可测量外径、内径、长度、宽度和深度等尺寸。可选择用来检测精度要求 较低的外圆及槽。6）工件零点: 工件零点是人为设定的，从理论上讲，工件零原点选在任何位置都是可以 的，但实际上