数控铣床典型零件加工一体化课程教案

1、2009年全国技工教育和职业培训参评组别:优秀教研成果评选活动参评教案专业分类:机加工课程名称:数控铳床典型零件加工加工凸轮槽课程名称数控铳床典型零件加工课程代码章节（课题）加工凸轮槽授课日期授课班级预计学时任课教师12. 2226数控G07026+6+6+6+4基本信息教学目标专业能力1、能根据所给图纸确定加工部位，并说明依据。编号：一0709-10 (1)教 案版本号：2 流水号：共8 页第 1页方法能力社会能力2、能编制中心轨迹加工程序。3、能通过调整选择该零件的装夹方式，保证形位公差。4、能根据试切件不足调整刀具及切削参数，并说明依据。5、能根据试切件不足进行程序与工2与程序优化。6、

2、能改进该工件的尺寸及形位公差测量方法。7、能够用参数编程编制孔与重复轮廓程序。8、能根据加工作业流程编制作业指导书。项目，准备和分析控制点材料符合零件图纸需求，符合现有夹具要求尺寸及材质课前准备刀具;两足粗精加工需求刀具材料及锋利程 度工艺、程序工艺要能保证零件质量稳定，程序简洁零件质量、程序简洁口职业活动导向教学法（口大脑风暴法卡片展示法 案例教学法 口教学方法角色扮演法，项目教学法 引导课文法 模拟教学法），讲授法 启发式教学 ，演示法 ，练习法 讨论法 其它重点：1、切削三要素程序切削路径的优化。2、形位公差测量方法。重 点3、作业指导书的编制与4、轮廓坐标点的计算。难 点难点：1、中心

3、轨迹程序如何编制？2、如何安排工艺保证8毫米立铳刀使用寿命与效率?教学后记检查与评审情况教学主管签字审核日 期口 月日督导审核 纪要签字：口 月日共 8 页第 2 页教学进程教学内容、教师活动、学生活动、设问、互动安排、时间安排、程度序 号预计 时间记录进程主讲教师工作学生活动1、主讲回顾上次课情况，点评作业组长从教师处领取记录任务。并上交上周1班前 会情况。2、主讲简要说明本课题工作目标及的作业指导书，并明确新项目图纸要求； 最后一天完成下周鉴定的分组排序任务；10X5天地本次课任务，安排工作责任与流程备注：（以下均分5轮）八、车2程序 与1、主讲分组参与学生项目工作分 配。2、主讲分组参与

4、学生工艺与程序组长带领全体工艺员与编程员：1、小组负责人分配项目任务，2、其他同学根据项目要求分析新图纸、画35 X5天优化优化。刀具切削路径、材料员负责总结。2、检查学生编程或工艺优化中出现 的问题并给与解决的思路。3、点评编程与工2优化成果。4、实验员收取编程优化总结报告。3、编程员根据分析进行新课题。4、组长提交项目加工程序优化总结报告。间31、实验员组织各小组领取工、量、 刀具，检查及点评规范情况。2、主讲教师巡视程序输入情况，点 评规范性。3、主讲与实验员巡视并分组指导工 装制作。1、材料员领取毛坯并检查合格情 况。2、操作员领取并检查工、量、刀 具的完好情况。3、操作员开机预热。4

5、、操作员输入程序，验证正确性。5、操作员制作工装。6、安全员监控操作规范情况。总结 与程序 优化 编制加工 准备15 X5天4装夹 及 分析主讲与实验员分组巡视，提醒学生 按规范动作执行，随机提问学生定 位方式及原因。1、分组讨论定位方式及干涉注意 事项，提出解决措施并验证。2、操作员装夹工件，建立工件坐 标系并验证。与切削 同步5切削1、主讲与实验员分组巡视、记录存 在的问题、并分别指导。2、主讲引导学生观察合理切削参数 的现象。1、操作员按规范操纵机床加工。2、操作员进行自检。3、安全员监督安全规程执行情况， 对违反安全规程情况及时提醒。4、编程员、工幺员及时调整程序 及工2,每次成功程序

6、抄录，并编 写作业知道书。5、操作员清理现场。225 X4天6测量组织各小组自检，小组间互检，点 评测量方法。检验员测量精度，检验员填写精度 检验单。小组间互检。与切削 同步7交件 总结 会分组点评工件质量，工作情况等， 布置卜次课准备的任务。1、组长填写作业单并。2、操作员将工件交班级质检员3、材料员归还工、量、刃具。10 X4天20 X1天共8 页第 3页教学进程教学内容、教师活动、学生活动、设问、互动安AE、时间安AE、程度8主讲老师指导学生在车间进行工艺 总结。按照主讲老师的要求进行工艺总结编制，要求：1图样规范。2运用手工绘图绘制加工工2。3程序注释清晰，适当加刀路轨迹。与加工 同步

7、工艺 总结 编写备注：8节实训课中全班分为：5个轮次，每个轮次 8个工作组，每工作组 5人，其中1名组长，1名材料员，2名工 艺员、2名编程员、1名检验员（兼任工2员），1名安全员（兼任编程员）。加工凸轮槽项目零件图1 r-2JM T-3i, 5512 M.44I T-35.H?3 Mtlil4 1-3J3I5 IT9.I5? TT.9V* .必加TT. 技术要求：飒倒乐无庵碰到陆a凸轮槽-日盛机械厂四、学习过程与教学时间安排：见教师授课流程：五、教学辅助资料1、凸轮槽加工项目作业图纸（见上）2、项目作业资源（附后）3、项目加工流程（附后）4、项目评价表（附后）加工凸轮槽作业指导书共8页第4页

8、项目名称：1凸轮槽加工 项目目标：学校数控实训车间接到一批凸轮槽加工任务，对方提供中105厚度40棒料，材质45钢毛坯，需要在 8小时内试制完成样件，并设计出工装，以确定能否投产加工。 该件属于典型的盘类零件， 通过对具有批量加工特点的盘类零件的加工定位、装夹和应用能掌握加工中心常用夹具（如压板、虎钳、平口钳、三爪等的实用）项目重点：毛坯下料与成本计算平口钳的正确使用。节点坐标的计算。加工过程中工件装卡的分析。分层铳削调用子程序的应用。旋转指令的使用。中心轨迹编程的使用加工工序的划分与口头描述能力。加工作业指导书编制方法与注意事项。团队协作能力培养项目作业注意事项：”“1、数控机床属于精密设备

9、,未经许可严禁进行尝试性操作，观察操作时必须戴护目眼睛且站在安全位置并关闭防护挡板。2、工件必须装夹稳固。3 .刀具必须装夹稳固方可进行加工。4 . 系统机床锁闭空运行后必须重新返回参考点。5 . 系统机床锁闭空运行后必须取消空运行。6 .切削加工中禁止用手触摸工件。7 .粗精加工必须使用不同刀具。8 . 更换刀具时必须重新对刀，再切削时注意刀具与工件之间的距离。9 .注意刀具与平口钳的距离，以防刀具切到夹具。工序实操图操作步骤加工后工艺修正方案工序毛坯图测量加工前准备刀具准备量具准备项目作业资源毛坯的测量游标卡尺 粗测毛坯 （尺寸为105*40）中50靖铁刀（硬质合金）38键槽刀（HSS）M

10、6丝锥(HSS)/钻头，中9. 8'"2/5. 8。10较引H7注息事项1 .先检验卡尺是否准确，将卡尺两个外卡头 对合看两零线是否对齐或利用量块进行检 验。2 .对毛坯进行检验如出现尺寸或材质问题及 时向培训教师报告进行更换3、毛坯是在三爪夹盘上批量加工出的，加工 完毕后会剩余5-10装夹余量。4、为提高练习难度，要求毛坯用三爪夹盘先 加工出来，然后转移到虎钳进行盘表工件坐 标系找正。夹 具 准 备精密平口虎钳三爪夫宣（加工内轮廓及孔零件）（加工棒料外径）思考题1、请通过上网或去五金店联系查询铝棒的价格？2、每个凸轮槽毛坯尺寸为105厚度40棒料，材质12,每块毛坯的单价是

11、多少 ？三爪夹盘定位与毛坯安装学生完成项目后填写项目加工流程(一)三爪夹盘夹具找正(毛坯加工前)三爪夹盘安装步骤(图左)(1)将三爪夹盘定位底面擦净(2)将三爪平放在工作台中央处(3)为快速找正方便，将钻夹头安装在 主轴上后夹住一根芯棒，将芯棒移 动到三爪中心处，缩小三爪距离， 将芯棒夹住(当前坐标即为工件坐 标系)。(4)使用压板将三爪夹盘紧固在工作台 上；(5)松开三爪将钻夹头连同芯棒在Z向 抬起。工件安装注意事项(图右)注息事项(1)(2)为保证尽可能多的切削到工件，在 工件卜平放平行垫铁一对；(3)安装工件；(4)使用三爪扳手将工件夹紧；(5)使用铜棒敲击，以使工件尽可能贴 实垫块；1

12、）三爪火盘的 扳手松紧口一定要正对着操作者，便于 操作。2）三爪夹盘夹住芯棒时候力量不宜过大，贴紧即可；3）在安装方便的情况下尽可能使用三组压板；4）芯棒抬起前注意将工件坐标系输入，同时注意先松 三爪夹盘，后抬起Z轴。思考题如果不用芯棒找工件坐标系，那么还有什么其它方法?项目加工流程（二）毛坯加工工序 实切图参考程序工艺过程加工后工艺修正方案定位止口的铳削G90 G54 G0 Z150X70Y70M3 S1000Z5G131F200G41X50D1Y0G0250G170G0G40X70G0Z150M5M30注息事项1 .定位止口的铳削深度为72 .计算16键槽刀的切削参数 背吃刀量为27-30

13、、侧吃刀量为2.53、粗加工精度10级切削参数计算n=Vc*1000/（3J4*Dc）Vf=fz*z*n1800.1（粗加工）=0.05 （精加工）（1）将50的端铳刀安装在主轴上。（2）利用端铳刀找工件坐标系Z向坐标 系（可用试切、贴纸等方法）（3）铳削端面（上表面）根据参数用对Z 轴设定转速并起转，同时用试切法对Z轴 当切到工件表面是在操作面板上后再按 起源键，将工件移开通过手轮将Z轴向其 负方向移动0.51 （如毛坯允许可适当多移 动些但是尽量不要超过3）,（4）移动完毕以后按操作面板是的机动 键进行加工，在加工时尽量使顺、逆铳削 相同（就是加工方向一致同时也要注意压 刀的尺寸控制要适中

14、），当端面铳削完以 后不要抬刀等将其Z值设为零点后在抬刀（Z值同样也设置在G54里面）。（5）加工两个定位边深度为7单边铳削5 可以编一个宽为90长度方面只要大于所 加工毛坯的直径既可，此加工没有尺寸要 求只要两边平行、对称既可。学生完成项目后填写思考题 毛坯的铳削可采用周铳或是分层铳削，其二者有何利弊关系?项目加工流程（三）夹具找正（成品加工前）工序 实操图操作步骤加工后工艺修正方案机 用 平 口 虎 钳 止 位学生完成项目后填写（1）校验平口钳X方向平行度，移动方向如左上图。1）将钻夹头装在主轴上，首先进行主轴进行定向，以 防止主轴转动，然后把杠杆百分表夹紧在钻夹头下，再 把表盘面安到面对

15、视线位置。2）将表压在平口钳的固定钳口上（压表数值一般在 0.150.2）,从压表一端移动到另一端看其两端表盘内的 数值在0.01内为合格；注息事项3）如数值0.01 ,则可利用铜棒敲打进行调整直到满足 要求为止（在压表移动工作台是当表移动到钳口中间部 位是表针可能出现较大的偏差不要在意，因为钳口大部 分都是中）。利用百分表找正精度0.01以内1）先查看表针有无松动现象是否准确。2）轻按表针观察表针是否回归到初始位置3）表针贴附虎钳定钳口不宜过紧，一般在0.3以内为宜4）杠杆表在左端开始移动前，为便于观测 请先转动表面进行置零操作。思考题平口钳的定位精度能影响工件的那些方面?工序实切图操作步骤

16、加工后工艺修正方案1）快速建立G54坐标系2）能够正反面建立坐标系并 使两次坐标系同心1）把钻夹头安装在主轴上，把百分表装在钻夹头上不要太接近表盘。2） X方向坐标的建立：X方向坐标原点的建立先把工作台向X负方向移动降低Z轴，将X轴向X正方向移动进行压表在压表的同时要用手转 动钻夹头看表盘内表针转动幅度从起始点到指针所指的终点不要太 大应在0.150.2范围内（这是相对于表针所在范围的最高点的尺寸）：在操作面板上按X键后再按显示屏幕下面的起源键，然后将X轴向负方向移动将Z轴向其正方向移动一定的距离高出工 件的最高平面为准，学生完成项目后填写然后再把工作台向X的正方向移动使工件不在主轴正下方后将

17、 Z轴 向其负方向移动适当的距离使其能接触到工件的侧面既可，进行压 表移动X轴当表针快接触到工件的时候降低手轮倍率为 10在移动工 作台的同时也要转动钻夹头进行调整直到其晃动最终表针所指的数 字和同方向的另一端相同为止，将Z轴向其正方向移动同样要超过工件最高平面高度，计算显示屏 幕上X轴的值的一半用手轮摇到计算后坐标值的位置在调出G54坐标进行X0测量（3） Y方向坐标的建立：Y方向坐标原点的建立Y轴方向中心点的找法于X轴相同，在利用百分表找中心是一定要注意 表针所接触的是表针摆动范围内的最高点。思考题依次工件为例快速找G54坐标系有几种方法?匚项目加工流程（四）成品加工工序实切图|经受程序|

18、工艺过程加工后工艺修正方案:凸轮轮 廓的铳 削G90G54G64G0Z15080Y0M3S2000Z5G1Z0G1G4130.9990.153D1F300#1=0#161#11+2G22.532Y35.552R36#1G2X2.448Y35.347R10X19.85128.430R39X3.31825.167R10G319.15210.967R22G230.9990.153R111G22.532Y35.552R36X2.448Y35.347R10X19.85128.430R39X3.31825.167R10G0319.15210.967R22G230.9990.153R11G0Z150/ G4

19、0X0/ M5/ M31）刀具的选择：加工外轮廓米用50端铳进 行粗加工8立铳刀进行半精、精加 工。2）加工中刀偏的设定以及进出 刀路线：在加工前可对图纸进 行工艺分析确定刀具半径补偿 用友力补（G4D还是用右刀补 （G42）,在设置进出刀路线时 要避免界刀痕的出现，同时也 要避免过切。3）刀具的半径 零件中最小圆 弧情况下使用大刀提高加工效 率：在加工中刀具补偿值后会把 这个小圆弧直接过渡，形成的 圆弧接近匕力补值但刀具加工后所形成的轮廓 也是一个圆弧只是实际编程中 的半径要大一些从而形成了大刀切小圆弧避 让的情况精加工换刀时所用的刀具半 径就应 加工中最小圆弧半径学生完成项目后填 写注意事

20、 项1、依据图纸的要求达到其表面粗糙 度要求，对切削深度要控制得当。2、坐标系的建立要正确，否则会造 成后面孔的位置偏离。3、在加工前隹意查看刀具的安全性 能如侧刃和缺刃情况，检查刀柄是否 能正常工作。切削参 数计算n=Vc*1000/(3,14*Dc)Vf=fz*Z*n250.1（粗加工）=0.05 （精加工）思考题1、此凸轮槽外轮廓应如何去测量？2、如果是批量加工如何提高测量效率?3、怎样小组分工能够提高加工效率？工序实切图参考程序工艺过程加工后工艺修正方 案工序 凸轮 槽铳削1）刀具的选择：当进行到进精加工的时候要选择合 理的刀具在保证精度的同时又能提高表面粗糙度，利 用合理的参数提高效

21、率节省时间（主是根据图纸上的 尺寸来选择刀具的）。2）完善外轮廓的程序：对上一个大刀粗切的程序进 行优化修改主要把其入刀方式的修改不要产生过切 现象，程序修改完善以后先测量工件根据图纸上标注 的尺寸对现实测量的尺寸进行计算将计算结果的1/2在加上所用刀具的半径就是这个程序当中的半径补 偿值依次类推每加工一次经过测量对刀补进行修改 其计算方法和上面论述的方法相同（用所用刀补在减去两数之差直到加工后的尺寸满足图纸要求）注意事 项1 .刀偏的计算2 .刀具的选用8键槽刀3 .学会使用试规来测量槽的宽度应遵循通n=Vc*1000/(3J4*Dc)3）加工过程中一定要注意对进给、转速倍率的控制， 如在加

22、工过程中机床震动的很厉害就适当的将转速 或进给做适当的调整例如将转速降低或将进给降低 等调到切削所产生的震动减小或切削所发出的声音 比较合理为止，不论在铳削或在钻削的时候如果产生 类似尖叫的声音证明其加工参数用的很不合理要对 其进行倍率调整直到其尖叫声消失，4）在加工过程 中切削液一定要充分合理尤其是加工铝、铜和一些韧 性比较好的钢件（例如在加工一些含碳量比较底塑性学生完成项目后填 写切削参 数计算Vf=fz*z*n180.1（粗加工）=0.05 （精加工）思考题1、中心轨迹编程刀偏是怎么计算的?比较底的零件不加切削液很容易粘刀）2、封闭的圆弧槽采用顺铳好还是逆铳好？为什么?工序实切图_J经受

23、程序|工艺过程加工后工艺修正方 案孔 的 钻 削国G90G54G0Z150X0Y0M3s2000Z15G98G81X0Y01R5F200 98G81X22.5Y38.97 7R5F200(注：注启/的为一个整 体程序用于加工圆周扎，22.538.9722.538.97Y22.538.9722.538.97G80 G0Z150M5M30(1)用中心钻定心(2)5.2的钻头加 工螺纹底孔(3)5.8的钻头扩6H7的通孑L同时钻肖I 出中心10H7的通孑L(4)9.8的钻头扩 中心通孔(5)用10H7的钱力 对中心通孔进行较削(6)6H7的钱力对未标注的唯一整体用四个圆周分布的通孔学生完成项目后填

24、写于加工小10H7两句进行较削加工G98G81不可同时并用。)注息 事* 项1 .分清G98与G99的运动轨迹在用钻头加工过程中f要注意钻孔编程的格式，钻孔与扩孔要分清，其切削参数也要经过计算给出合理的参数，同时还要把G99 G98区分清楚2 .注意换刀后的刀长3 .钻头直接钻削(G8。与分次钻削(G83深度的判别切削参 数n=Vc*1000/(3.14*Dc)Vf=fz*z*n须纹底孔的计算思考题1.试画出凸轮槽加工的走刀路径？|2.如果加工一批凸轮槽怎样通过修订走到路径提高加工效率?3、批量加工是协作分工效率高还是单人加工效率高？工序攻注操作过程加工后工艺修正方案1 .注意攻丝的姿势、力度2 .进刀时绞杠要平行于平面3 .攻钢件螺纹孔可用机械油润滑，以减少切削阻力 和提高螺纹孔的表面质量；4 .攻铸件螺纹孔可加煤油润滑。5 .攻不通孔攻不通孔时可在丝锥上做好深度标 记，并经常推出丝锥，消除留在孔内的 切屑。否则会因切屑堵塞引起丝锥折断 或攻出的螺纹达不到深度要求。攻钢件 的螺纹攻丝：绞杠、M6的丝锥还有起润滑作用的润滑油、直角 尺等，其方法如下：(1)准备工作攻螺纹前孔口必须倒角，通孔螺纹两端都要倒角，倒 角处直径可略大于螺纹大径。这样可