《数控车床项目化教学（第四版）》教案-项目五 任务三圆螺母加工电子教案第4版

PAGEPAGE5《数控车床项目化教学》教案授课班级班级人数授课教师课题序号18授课课型授课课时6课时授课章节名称项目五螺纹类零件加工任务三圆螺母的加工教学目标知识目标1．了解内螺纹加工与编程参数计算方法2．掌握内螺纹加工工艺的制订方法3．掌握内螺纹编程方法能力目标1．会进行内螺纹车刀安装及对刀2．会测量内螺纹尺寸3．会车内螺纹并能达到一定的精度要求情感目标1.养成文明生产、安全生产习惯；2.养成优良的劳动态度和职业素养；3.培养团队合作精神。教学重点1．内螺纹加工与编程参数计算方法2．车内螺纹并能达到一定的精度要求教学难点车内螺纹并能达到一定的精度要求教学方法讲授法、讨论法、演示法、自主学习法、探究法教学资源网络资源，教学视频，相关PPT，数控车床若干，配套练习题板书设计任务三圆螺母的加工【任务描述】【知识准备】1．普通圆柱内螺纹加工与编程参数计算2.内螺纹车刀选择3．内螺纹的进刀方式及切深量4．车内螺纹的主轴转速5．测内螺纹的量具6．编程知识法那科系统可用G32、G92、G76西门子系统可用G33指令或CYCLE99循环【任务实施】1．工艺分析（1）普通圆柱内螺纹编程参数计算（2）车刀与进刀方式选择（3）量具的选择（4）工艺路线的制订（5）切削用量选择2．程序编制3．加工操作（1）加工准备（2）零件加工【任务拓展】教学过程主要教学内容及步骤教师活动学生活动教学目标【一】导入新任务内外螺纹配合时都需要加工内螺纹，内螺纹在数控车床上是否可以加工？由此引入任务三。【二】任务开始任务三圆螺母的加工【任务描述】如图5-9所示圆锥螺塞，常用于密封装置，主要由圆锥螺纹表面构成，牙型角为60°，使用FANUCoiMate-TD或SIEMENS828D系统数控车床完成该零件加工，材料：45钢，毛坯为φ25棒料，外圆锥螺纹螺距为1.5mm，表面粗糙度Ra3.2μm，加工后效果图如图5-10所示。图5-9圆锥螺塞零件图【知识目标】1．了解内螺纹加工与编程参数计算方法2．掌握内螺纹加工工艺的制订方法3．掌握内螺纹编程方法【技能目标】1．会进行内螺纹车刀安装及对刀2．会测量内螺纹尺寸3．会车内螺纹车并能达到一定的精度要求【知识准备】1．普通圆柱内螺纹加工与编程参数计算参数名称代号计算公式原因及用途内螺纹底孔直径D孔塑性材料取D孔=D-P脆性材料取D孔=D-1.05P车内螺纹时因挤压作用，使内螺纹小径变小，车内螺纹前底孔直径应比螺纹小径大一些，并作为车内螺纹前底孔加工、编程依据螺纹牙深h1实h1实=0.65P关系到车螺纹时进刀次数、每次背吃刀量分配，内外螺纹小径尺寸的计算等内螺纹小径D1实D1实=D-2h1实=D-1.3P编程时计算内螺纹牙顶坐标2.内螺纹车刀种类图例使用说明整体式内螺纹车刀整体式内螺纹车刀是由高速钢刀杆刃磨而成，刃口较锋利，常用于低速车螺纹或精车螺纹焊接式内螺纹车刀由硬质合金刀片焊接在刀杆上制成，价格较低，常用于高速车螺纹可转位式内螺纹车刀由专门厂家生产，价格较高，不需重磨，生产效率高，是数控机床上常用车螺纹刀具，刀片型号根据螺纹规格及螺距选择3．普通内螺纹进刀方式及切深量普通内螺纹进刀方式也有直进法、斜进法、左右切削法，螺距较小时一般采用直进法切削，切深量和走刀次数参照表5-5选取。4．车内螺纹的主轴转速高速钢螺纹车刀切削速度为100～150r/min，硬质合金焊接螺纹车刀、可转位螺纹车刀切削速度为300～400r/min。5．测量内螺纹的量具测量内螺纹的螺距用螺纹样板，中径用内螺纹千分尺，综合量法用螺纹塞规，量具种类图例使用说明内螺纹千分尺有两个和螺纹牙型相同的测量触头，一个呈圆锥形，一个呈凹槽形，有一系列测量触头供不同的牙型和螺距选择；用于测量螺纹中径，读数方法与外径千分尺相似螺纹塞规又称螺纹通止规，根据螺纹规格和精度选用，代号T端为通规，Z端为止规，当通规能通过，止规通不过为合格6．编程知识内螺纹编程指令同外螺纹，法那科系统可用G32、G92、G76等指令；西门子系统可用G33指令或CYCLE97循环。编程关健是使用各指令时参数、螺纹循环指令的循环起点位置及终点坐标等如何确定等。【任务实施】1．工艺分析（1）普通圆柱内螺纹编程参数计算螺纹代号螺纹牙深螺纹小径车内螺纹前底孔直径M20×2-6H内螺纹h1实=0.65P=0.65×2mm=1.3mmD1实=D-2h1实=D-1.3P=20mm-1.3×2mm=17.4mmD圆=D-P=20mm-2mm=18mm（2）车刀及进刀方式选择（3）量具选择（4）车圆锥螺塞加工工艺路线制定（5）切削用量选择工序名定位工步序号及内容刀具及刀号n（r/min）f(mm/r)ap/mm车削夹住毛坯外圆，伸出长度40mm1．粗车端面、外圆外圆车刀，刀号T016000.22～42．精车端面、外圆外圆车刀，刀号T0110000.10.23．手动钻中心孔A3中心钻10000.14．手动钻φ16mm孔φ16mm麻花钻4000.15．手动切断切槽刀，刀号T044000.14调头，夹住φ340-0.1mm外圆1．车端面，控制总长外圆车刀，刀号T0110000.22～42．车螺纹底孔内孔车刀，刀号T026000.10.23．粗、精车螺纹内螺纹车刀，刀号T0335020.1～0.42．编制程序参考程序（略）3．加工操作（1）加工准备1）开机回参考点。2）装夹工件。3）装夹刀具。4）对刀操作。外圆等车刀对刀方法同前面课题，内螺纹车刀对刀步骤：=1\*GB3①Z方向对刀。手动（JOG）方式，移动内螺纹车刀使刀尖与工件右端面平齐，可目测或借助钢尺操作，如图所示。然后将长度补偿值输入相应刀具号中。=2\*GB3②X方向对刀。MDI方式下输入程序M3S300，使主轴正转；切换成手动（JOG）方式，用内螺纹车刀试切内孔长2～3mm，然后沿+Z方向退出，如图所示。停车，测量内孔直径，将其值输入到相应刀具号中。(a)Z轴对刀示意图(b)X轴对刀示意图5）输入程序及校验。（2）零件加工1）加工零件右端轮廓，2）加工零件左端轮廓。3）加工结束后，及时清扫机床。【检测评分】评价表（略）【任务反馈】任务反馈表（略）【任务拓展一】分别用G76或CYCLE99指令编写并加工图5-14所示圆螺母。【任务拓展二】如图5-17圆锥内螺纹零件，材料：45钢，毛坯为φ40mm×40mm棒料，编程并加工该零件。图5-17圆锥内螺纹【三】总结与成果分享【四】作业布置1．车三角形内螺纹前，内螺纹底孔直径尺寸如何计算？为什么？2．法那科系统中，不能车内螺纹的指令是。A．G32B．G33C．G92D．G763．法那科系统中，使用螺纹循环G92指令车内螺纹，循环起点应位于位置。A．工件原点B．机床原点C．内孔以内距右端面一定距离D．外圆以外距右端面一定距离4．编写如图5-20圆锥螺纹管接头数控程序并加工练习，材料：45钢，毛坯：φ35mm×70mm。举生产、生活中内锥螺纹类零件实例引入课题任务出示任务图片并分析任务内容，思考初步解决方案出示本次任务知识、技能目标按图表分析内螺纹主要编程参数的计算方法按图表分析内螺纹车刀种类、特点及进刀方式和进刀次数按图分析测量内螺纹的量具分析、引导学生思考车内螺纹切削指令有哪些？按步骤引导学生完成工艺分析及编写程序等任务（也可分步实施任务）按步骤引导学生完成零件加工前各项准备工作及零件加工，组织进行检测评分，实施任务反馈分析并操作演示内螺纹车刀对刀方法布置任务拓展内容并作提示引导学生进行本节课内容总结及成果分享听讲、观看、思考是如何做出来的听讲、看图、思考听讲、思考听讲、分析、思考、记录看图表、听讲、思考、记录，看图、听讲、思考记录听讲、分析、讨论思考并得出结论按步骤分组实施工艺分析、程序编制任务按步骤完完成零件加工前各项准备工作及零件加工，组织进行检测评分，实施任务反馈观看并模仿训练记录、思考，课后或课堂完成总结本节课学习内容，提练不足之处培养学生对本项目学习兴趣任务导向明确本次任务目标掌握内螺