数控加工数控加工与编程车项目四螺栓加工教案精编

1、（数控加工）数控加工与编程车项目四螺栓加工教案20XX20XX年XXXX月多年的企业咨询豉问经验.经过实战验证可以落地机行的卓越管理方案，值得您下载拥有学习情境四：用直线插补指令及螺纹指令加工螺栓学习情境用直线插补指令及螺纹指令加工螺栓今臼学时教学内容1.数控加工程序的组成及格式；2.螺纹切削指令G32;3.螺纹循环指令G92的应用；4.暂停指令G04的应用；5.零件数控加工工艺的制订。教学目标1.职业能力目标(1)具有和设计人员、工艺人员、操作人员沟通的能力；(2)具有分析零件图、掌握设计意图和零件工艺分析的能力；(3)具有数控编程的基本能力；(4)查阅资料及相关应用手册的能力；(5)善于观

2、察、思考、自主学习及创新设计能力。2.专业知识目标(1)掌握数控加工程序的编制格式；(2)掌握外圆、端面、切槽和螺纹的数控加工；(3)能够对阶梯轴类零件进行数控程序的编制和加工。3.社会能力(1)团队协作意识及方法；(2)语百表达能力。教学重点难点及解决方法1.教学重点(1)数控程序的格式；(2)基本加工类指令的编程及应用。2 .教学难点(1)切槽的加工；(2)螺纹切削指令的应用。3.解决方法+(1)图形示例，零件加工仿真；(2)查阅专业书籍及相关设计手册；(3)咨询企业相关人员或教师；教学条件1.教室、多媒体；2.校内实训机房、数控加工仿真软件；3.生产性实习车间、数控车床。教学方法多媒体讲

3、授理论知识；仿真软件练习掌握数控机床操作面板及基本指令加工；数控机床实际操作练习掌握基本能力。学习情境二：螺栓的加工(详案)步骤教学内容教学方法时间，情景描述(咨询)1.给出螺栓的零件图；2.给出零件的信息及加，要求；教师介绍0.5课时3.分析零件特点，指导学生教自学内容。学过1.工件的装夹和定位；程2.加工路线的确定；学生自学1.5课时的制定加工工3.切削用量的选择；教师辅导实艺4.刀具的选择；施（计划）5.机床及数控系统的选择。1.G32基本加工类指令编程；2.G92指令的应用；编制零件加3.多把刀具的工件坐标系的学生为主5课时工程序建立；教师点评（决策）4.编程分析、编写零件的数控加工程

4、序；5.查阅资料、进行讨论。数控仿真和1.数控系统面板的应用；教师指导实操加工2.数控仿真加工的操作步骤；学生操作1课时（实施）3.零件的加工。检测加工零1.零件的尺寸精度检测；件2.零件加工质量评估；教师点评0.5课时（检查）3.总结。扩展俩个新知识点：任务扩展1.螺纹加工“充;2.切槽、切断加工；3.学习应用教师讲授课后自学1.5课时评价完成情况(60%)方法能力(20%)创新意识(20%)壹、情境描述给学生发放螺栓零件图，且给出零件信息和加工要求。图4.1图4.1所示螺栓为轴类零件，结构要素有外圆柱面、倒角和螺纹，最后要求切断。要求完成零件的数控加工，车削尺寸至图中要求。二、制订加工工艺

5、(壹)引入新知识1.车削螺纹时的主轴转速数控车床加工螺纹时，因其传动链的改变，原则上其转速只要能保证主轴每转壹周时，刀具沿主进给轴(多为Z轴)方向位移壹个导程即可，不应受到限制。但加工螺纹时，会受到壹下几方面的影响：1)螺纹加工程序段中指令的螺距值，相当于进给量f(mm/r)表示的进给速度F,如果将机床的主轴转速选择过高，具换算后的速度vf（mm/min）则必定大大超过正常值。2）刀具在其位移过程中，都将受到伺服驱动系统升降频率和数控装置插补运算速度的约束，由于升降频率特性满足不了加工需要等原因，则可能因主进给运动产生出的“超前”和“滞后”而导致部分螺牙不符合要求。3）车削螺纹必须通过主轴的同

6、步运行功能而实现，即车削螺纹需要有主轴脉冲发生器（编码器）。当其主轴转速选择过高时，通过编码器发出的定位脉冲（即主轴每转壹周时所发出的壹个基本脉冲信号）将可能因“过冲”（特别是当脉冲编码器的质量不稳定时）而导致工件螺纹产生乱纹（俗称“乱牙”）。鉴于上述原因，不同的数控系统车螺纹时推荐使用不同的主轴转速范围。大多数经济型数控车床推荐车削螺纹时主轴转速n为：n1200/P-K式中：P-螺纹的螺距或导程，单位为mm；K-保险系数,壹股取80。2.螺纹车削加工为成型车削，且切削进给量较大，刀具强度较差，壹般要求分数次进给加工，见表4.1所示。表4.1常用螺纹切削的进给次数和吃刀量公制螺纹螺距1.01.

7、522.533.54牙深（半径量）0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.5981次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.8削次3次0.20.40.60.60.60.60.64次0.160.40.40.40.60.65次0.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.2英制螺纹牙/in2418161412108牙深（半径量）0.6780.9041.0161.1621.3551.6262.033(直径量)切削次数及吃刀量1次0.80.80.80.80.91.01.2

8、2次0.40.60.60.60.60.70.73次0.160.30.50.50.60.60.64次0.110.140.30.40.40.55次0.130.210.40.56次0.160.47次0.17（二）零件具体加工工艺制定1 .装夹和定位该螺栓零件为短轴类零件，其轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持小40mm外圆左端，使工件伸出卡盘约80mm,壹次装夹完成粗精加工2 .确定工件坐标系、对刀点和换刀点根据零件图纸的尺寸标注特点及基准统壹的原则，选择零件右端面和轴心线的交点作为工件原点，建立工件坐标系。采用手动试切对刀方法把该点作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X100、Z80处。3 .工

9、步顺序按先主后次，先粗后精的加工原则确定加工路线，从右端至左端轴向进给切削。先进行外轮廓粗加工，再精加工，然后加工螺纹，最后进行切断。手动车削端面；粗车635外圆，留0.5mm精车余量；粗车小20外圆，留0.5mm精车余量；精车2X45倒角；精车620和635外圆到尺寸；车削螺纹；切断。4 .选择刀具根据零件加工要求和加工工艺分析，选用三把刀具：T01为外圆车刀、T02为螺纹车刀、T03为切断刀。5 .确定切削用量车削用量的具体数值应根据机床性能、加工工艺、相关手册且结合实际经验确定：机床转速800r/min,精加工余量为0.5mm,车螺纹和切断为400r/min；粗加工时进给速度为0.5mm

10、/r;精加工时进给速度为0.3mm/r,切断为6 .选择机床和数控系统机床型号机床型号为CK6132-II型数控车床。数控系统采用广数928TD、KND数控系统。三、编制零件加工程序(壹)引入新知识(基本加工类指令)1.螺纹切削指令-G32格式：G32X(u)_Z(W)_F_;参数：X、Z为螺纹切削终点的坐标值，U、W为螺纹切削终点相对于螺纹切削起点的位移量；F为螺纹导程。注意：车削螺纹时必须使用恒转速功能G97。2.螺纹切削循环指令-G92格式：G92X(u)_Z(W)_I_F_;参数：X、Z为螺纹切削终点的坐标值，U、W为螺纹切削终点相对于螺纹循环起点的位移量；I为锥螺纹始点和终点的半径值

11、，加工圆柱螺纹时，I为0;F为螺纹导程。如图4.2所示图4.2（二）螺栓零件数控加工程序的编制1.编程分析（以G32为例）该零件结构要素有圆柱面、倒角、螺纹，表面有壹定的粗糙度要求，故分为粗加工和精加工俩个阶段。采用直径编程方式，直径尺寸编程和零件图纸中的尺寸标注壹致，编程较为方便。2.加工程序清单O0001程序号N10T0101换1号外圆车刀，建立工件坐标系N20G00X100Z80快速移动至换刀点N30M03S800主轴正转，转速为800r/minN40X38Z5快速走刀至第壹切削起点N50G01Z-65F0.5粗车小35外圆至38mm,进给速度0.5mm/rN60X42X向G01退刀N7

12、0G00Z5Z向G00回起点N80X35.5快速走刀至第二切削起点N90G01Z-65粗车小35外圆，留0.5mm精加工余量N100X42X向G01退刀N110G00Z5Z向G00回起点N120X30.5快速走刀至第三切削起点N130G01Z-49.5粗车小20外圆至30.5mm,Z向留0.5mm余量N140X40X向G01退刀N150G00Z5Z向G00回起点N160X25.5快速走刀至第四切削起点N170G01Z-49.5粗车小20外圆至25.5mmN180X40X向G01退刀N190G00Z5Z向G00回起点N200X20.5快速走刀至第五切削起点N210G01Z-49.5粗车小20外圆

13、至21mm,留0.5mm精加工余量N220X40X向G01退刀N230G00Z5Z向G00回起点N240X16快速至精加工X向起点处N250G01Z0F0.3快速至精加工起点，调整进给速度N260X20Z-2车2X45倒角N270Z-50精车小20外圆N280U15精车端面，增量编程N290W-15精车小35外圆，增量编程N300X45X向G01退刀N310G00X100Z80快速返回到换刀点N320T0202G97换二号螺纹刀，建立工件坐标系，恒转速N330G00X19Z5S400快速至螺纹第壹切削起点，调整转速N340G32Z-30F2.5切削螺纹，切削深度1mmN350G01X25X向G

14、01退刀N360G00Z5Z向快速返回起点N370X18.3快速至螺纹第二切削起点N380G32Z-30F2.5切削螺纹，切削深度0.7mmN390G01X25X向G01退刀N400G00Z5Z向快速返回起点N410X17.7快速至螺纹第三切削起点N420G32Z-30F2.5切削螺纹，切削深度0.6mmN430G01X25X向G01退刀N440G00Z5Z向快速返回起点N450X17.3快速至螺纹第四切削起点N460G32Z-30F2.5切削螺纹，切削深度0.4mmN470G01X25X向G01退刀N480G00Z5Z向快速返回起点N490X16.9快速至螺纹第五切削起点N500G32Z-3

15、0F2.5切削螺纹，切削深度0.4mmN510G01X25X向G01退刀N520G00Z5Z向快速返回起点N530X16.75快速至螺纹第六切削起点N540G32Z-30F2.5切削螺纹，切削深度0.15mmN550G01X25X向G01退刀N560G00X100Z80快速返回换刀点N570T0303换三号切断刀，刀宽3mm,建立工件坐标系N580G00X42Z-63S400快速移至切断起点处N590G01X0F0.1切断，调整进给量N600G00X100Z80快速返回换刀点N610M05主轴停止N620M30程序结束3.加工程序的检验、修改学生之间讨论、自评、检验、修改。教师进行指导、讲解。

16、四、数控仿真和实操加工1 .螺栓的数控仿真熟悉数控系统的操作面板；装夹毛坯、装夹刀具；进行多把刀具的工件坐标系建立；数控程序的输入，且学会DNC传送程序；零件的仿真加工。2 .螺栓的实操加工通过仿真加工，确定零件程序的正确性后，在数控车间对该零件进行实际操作加工。五、加工零件的检测1 .利用游标卡尺、外径千分尺、表面粗糙度工艺样板等量具测量工件，学生对自己加工的零件进行检测，包括尺寸精度的检测和零件加工质量的检测。2 .教师对学生加工零件进行检测，且做出点评。六、任务扩展（壹）螺纹加工扩充进刀段、退刀段：为消除伺服滞后造成的螺距误差， 壹般在螺纹加工轨迹中应该设置足够的升速进刀段61和降速退刀

17、段62,如图4.3所示零件。图4.3螺纹切削引入距离和退刀距离4.学习应用学习任务单结构要素有外圆柱面、倒角和螺纹，最后要求切断。要求完成零件的数控加工，车削尺寸至图中要求附件1:图所示螺栓为轴类零件,附件2:数控加工工序卡片单位名称德州科技职业学院产品名称或代号零件名称零件图号夹具名称使用设备车间工步内容刀具号刀具类型主轴转速/(r-mriVi进给速度/(mm min-1)背吃力量/mm备注123456789101112131415附件3:评分表数控车工考核评分表班级姓名学号检测项目技术要求配分评分标准检测结果得分机床操作1按步骤开机、检查、润滑2不正确无分2回机床参考点2不正确无分3按程序格式输入程序，检查及修改2不正