《数控车床项目化教学（第四版）》教案-项目四 任务三球面管接头加工电子教案第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15授课课型授课课时6课时授课章节名称项目四成形面类零件加工任务三球面管接头的加工教学目标知识目标1．掌握圆弧过渡指令及应用2．了解内圆弧面加工工艺特点3．掌握内圆弧面加工程序编制方法能力目标1．会制定内圆弧面加工工艺2．会编写内圆弧面加工程序3．会加工球面管接头并达到一定精度要求的能力情感目标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．圆弧过渡指令及应用2．内圆弧面加工程序编制方法与操作加工教学难点加工球面管接头并达到一定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球面管接头的加工【任务描述】【知识准备】1．加工内圆弧表面车刀2．内圆弧面粗车方法3．内圆弧面测量量具选择4．车内圆弧表面切削用量选择5．编程知识圆弧过渡（倒圆）指令编程，法：G01X（U）Z（W）F，R；西：G01XZRND=F；【任务实施】1．工艺分析（1）内圆弧面编程尺寸计算（2）刀具的选择（3）加工工艺路线的制订（4）量具的选择（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】导入新任务由内圆弧面构成的球面轴承、球头关节轴承、球面管接头等成形零件，在普通车床上加工比较困难，在数控车床上如何编程加工？引入课题。【二】任务开始任务三球面管接头的加工【任务描述】球面管接头常用于液压系统管路连接，因其密封性好且能旋转一定角度而受到广泛应用，如图4-13所示为球面管接头组件之一，材料：45钢，毛坯为φ65mm×45mm棒料，零件主要加工表面为R20mm内球面，其他外圆、内孔精度一般，使用FANUCoiMate-TD或SIEMENS828D系统数控车床完成其编程加工。加工后效果图如图4-14所示。图4-13球面管接头零件图【知识目标】1．掌握圆弧过渡指令及应用2．了解内圆弧面加工工艺特点3．掌握内圆弧面加工程序编制方法【技能目标】1．会制定内圆弧面加工工艺2．会编写内圆弧面加工程序3．会加工球面管接头并达到一定精度要求的能力【知识准备】1．加工内圆弧表面车刀车内圆弧面刀具与内孔车刀相同，同时考虑圆弧面形状选择合适的主、副偏角，避免主、副切削刃发生干涉。当内圆弧无预制孔时，车刀主偏角必须大于90°。2．内圆弧面粗车方法内圆弧面粗车时各点余量不等，需分层切削，常用走刀路径为车锥法和车球法，（a）车锥法（b）车球法3．内圆弧面测量用的量具测量内圆弧面半径主要采用半径样板，表面粗糙度用粗糙度样板。4．切削用量车内圆弧面切削用量与车外圆弧面切削用量选择基本相同，粗车背吃刀量选2～3mm，进给速度选0.2～0.3mm/r，转速选500～700r/min。精车余量选0.1～0.3mm，进给速度选0.08～0.15mm/r，精车转速选800～1000r/min。5．编程知识圆弧过渡（倒圆）指令编程，法那科系统西门子系统指令格式G01X（U）Z（W）F，R；G01XZRND=F；参数含义X、Z：拐角点绝对坐标U、W：拐角点相对于起点增量坐标F：进给速度R：拐角半径X、Z：拐角点绝对坐标RND：拐角半径F：进给速度示例直线与直线间圆弧过渡法那科系统程序：N20G01X18.0Z16.0F0.2，R5.0；N30X35.0Z12.0；直线与直线间圆弧过渡西门子系统程序：N20G01X18.0Z16.0RND=5.0F0.2；N30X35.0Z12.0；直线与圆弧间圆弧过渡法那科系统程序：N20G01X18.0Z16.0F0.2，R5.0；N30G03X35.0Z10.0R12.0；直线与圆弧间圆弧过渡西门子系统程序：N20G01X18.0Z16.0RND=5.0F0.2；N30G03X35.0Z10.0CR=12.0；【任务实施】1．工艺分析（1）内圆弧面编程尺寸计算任务给出的内圆弧面尺寸编程时还需计算出圆弧插补终点的Z方向值，计算方法同上次任务,z=mm。（2）刀具选择（3）零件加工工艺路线制定（4）量具选择（5）切削用量选择表4-23车球面管接头加工工艺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φ600-0.1mm毛坯外圆1．手动钻中心孔A3中心钻10000.12．手动钻孔φ16麻花钻4000.13．粗车端面、φ400-0.039mmφ300-0.1mm外圆外圆粗车刀，刀号T016000.22～34．精车端面、φ400-0.039mmφ300-0.1mm外圆外圆精车刀，刀号T0210000.10.2调头，夹住φ300-0.1mm外圆1．粗车端面及φ600-0.1mm外圆外圆粗车刀，刀号T016000.22～32．精车端面及φ600-0.1mm外圆外圆精车刀，刀号T0210000.10.23．粗车内轮廓面内孔粗车刀，刀号T036000.224．精车内轮廓面内孔精车刀，刀号T048000.10.22．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。同前面课题，5）输入程序及校验。（2）零件加工1）粗、精车端面、φ400-0.039mm及φ300-0.1mm外圆，2）粗、精车φ600-0.1mm外圆及内轮廓程序，【检测评分】评价表（略）【任务反馈】任务反馈表（略）【任务拓展】加工如图4-17所示零件。材料：45钢，毛坯为φ65mm×45mm棒料图4-17任务拓展训练题【三】总结与成果分享【四】作业布置1．法那科与西门子系统圆弧过渡指令相比有何区别？2．如何选择车外圆弧面的车刀？3．数控车床上，内圆弧面粗车余量如何去除？4．编写如图4-20所示内圆弧面零件数控程序并加工练习，材料：45钢，毛坯：φ35mm×30mm。举生产、生活中内圆弧面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圆弧面车刀种类、特点及应用分析、讲解内圆弧面常用加工路径及加工特点分析、讲解内圆弧面测量量具和选择切削用量的方法分析、讲解圆弧过渡指令格式及运用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、思考、记录看图、听讲、思考并记录听讲、分析、思考并记录听讲、分析、思考并记录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圆弧面车刀种类、特