《数控车床项目化教学（第四版）》教案-项目六 任务一法兰盘加工电子教案第4版

PAGEPAGE7《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19授课课型授课课时6课时授课章节名称项目六零件综合加工和CAD/CAM加工任务一法兰盘的加工教学目标知识目标1．能识读法兰盘零件图2．会制订法兰盘加工工艺3．掌握端面槽切削指令及应用能力目标1．会正确安装端面槽刀，会进行端面槽刀的对刀2．会测量端面槽相关尺寸3．会加工法兰盘零件并达到一定精度要求情感目标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．端面槽切削指令及应用2．普通外螺纹的加工工艺制订教学难点加工法兰盘零件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一法兰盘的加工【任务描述】【知识准备】1．端面槽的类型2．端面槽刀及进刀方式3．端面槽的切削用量4．编程知识G00快速定位指令使刀具快速移至进刀点，然后用G01直线插补指令切至槽底，为修光槽底表面，用G04指令暂停；法那科系统指令为G74，西门子系统CYCLE930（参见项目二，任务3）。法那科系统G74。【任务实施】1．工艺分析（1）编程参数计算（2）刀具的选择（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】导入新任务当形状非常复杂的轴类零件，数控车床上编程比较困难时，如何办？导入本项目CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)加工；由端面槽、内沟槽类零件引入任务一的零件车削加工。【二】任务开始项目六零件综合加工和CAD/CAM加工【学习目标】1.能识读中等复杂车削类零件图2.会编制订中等复杂车削类零件工艺3.会编写中等复杂车削类零件程序4.会加工中等复杂车削类零件并达到一定精度要求5.了解车削类零件CAD/CAM加工流程任务一法兰盘的加工【任务描述】如图6-1所示法兰盘，是连接各管道和阀门的一种重要零件，由外圆、内孔、螺纹等多个表面构成，且各表面精度要求均较高，使用FANUCoiMate-TD或SIEMENS828D系统数控车床完成该零件加工，材料：45钢，毛坯为直径φ80mm×30mm，加工后效果图如图6-2所示。图6-1法兰盘零件图【知识目标】1．能识读法兰盘零件图2．会制订法兰盘加工工艺3．掌握端面槽切削指令及应用【技能目标】1．会正确安装端面槽刀，会进行端面槽刀的对刀2．会测量端面槽相关尺寸3．会加工法兰盘零件并达到一定精度要求【知识准备】1．端面槽的类型端面槽位于回转类零件端面，用于密封或连接，（a）端面直槽（b）端面梯形槽（c）T形槽（d）燕尾槽2．端面槽刀及进刀方式（a）方柄端面槽刀（b）圆柄端面槽刀宽度较小的窄槽一般采用直进法切削，如图6-5所示。为避免刀具外侧刀面与工件表面干涉，外侧刀面应磨成圆弧形，且圆弧半径小于被切端面槽外侧圆弧半径。图6-6端面梯形槽切削方式3．端面槽的切削用量（1）背吃刀量当槽宽b＜5mm，端面槽刀刀头宽度等于槽宽，背吃刀量为刀头宽度；切宽槽，分几次进行粗加工，然后再精加工。（2）进给量切槽进给量选择应较小，一般粗车进给量为0.1mm/r左右，精车进给量为0.08mm/r左右（3）切削速度切槽切削速度不宜太低，高速钢切槽刀及焊接式切槽刀切削速度为200～300r/min，可转位切槽刀转速为300～400r/min。4．编程知识车端面槽采用直进法加工，编程时使用G00快速定位指令使刀具快速移至进刀点，然后用G01直线插补指令切至槽底，为修光槽底表面，用G04指令暂停，切槽完毕后退出刀具。法那科系统端面槽切削循环指令为G74，类别内容指令格式G74R（e）；G74X(U)Z(W)P(△i)Q(△k)R(△d)F(f)；切削循环路径参数含义e；返回量X、Z：槽底终点绝对坐标U、Ｗ：槽底终点相对于循环起点的增量坐标△i：X轴方向的移动量，无符号，半径值，输入单位μm△k：Z轴方向的切深量，无符号，输入单位μm△d：槽底位置X方向的退刀量，无要求时可省略f：进给速度使用说明1．X(U)或Z(W)指定，而△i或△k未指定或值为零将发生报警2．△k值大于Z轴的移动量（W）或△k值为负将发生报警3．△i值大于U/2或设置为负将发生报警，△i值大于槽宽将切多个端面槽4．退刀量大小进刀量将发生报警【任务实施】1．工艺分析（1）编程参数计算外圆锥面需计算圆锥长度尺寸才能编程，计算方法：C=2tan(α/2)=2×tan45°＝2，L=(D-d)/C=(69-58)/2=5.5mm。M30×1.5-6H螺纹编程参数计算结果见表6-2。螺纹代号螺纹牙深螺纹小径车内螺纹前底孔直径M30×1.5-6Hh1实=0.65P=0.65×1.5=0.975mmD1实=D-2h1实=D-1.3P=30-1.3×1.5=28.05mmD圆=D-P=30-1.5=28.5mm（2）刀具选择（3）量具选择（4）零件加工工艺路线制定（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1．粗车右端面、外轮廓外圆粗车刀，刀号T016000.22～42．手动钻中心孔A3中心钻10000.13．手动钻φ26mm孔φ26mm麻花钻3000.14．粗车内孔及螺纹底孔内孔粗车刀，刀号T046000.12～4调头，夹住φ580-0.03mm外圆1．粗车左端面、倒角及φ750-0.03mm外圆外圆粗车刀，刀号T016000.22～42．精车左端面、倒角及φ750-0.03mm外圆外圆精车刀，刀号T0210000.10.33．切端面槽切槽刀，刀号T034000.0844．手动内孔倒角C2倒角刀，刀号T076000.1夹住φ750-0.03mm外圆1．精车右端面、外轮廓外圆精车刀，刀号T0210000.10.31．精车内孔及螺纹底孔内孔精车刀，刀号T0510000.10.32．粗、精车M30×1.5-6H螺纹螺纹车刀，刀号T063501.50.1～0.42．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。外圆车刀、切槽刀按前面任务采用试切法对刀，端面槽刀选内侧刀尖为刀位点，对刀步骤如下。=1\*GB3①Z方向对刀。启动主轴正转，手动（JOG）方式，将端面切槽刀刀刃碰至工件端面，沿+X方向退出刀具，如图6-7（a）所示。然后进行面板操作，面板操作步骤与外圆车刀相同。=2\*GB3②X方向对刀，启动主轴正转，手动（JOG）方式，用端面槽刀内侧刀尖试切工件外圆面，沿+Z方向退出刀具，如图6-7(b)所示。停车，测量外圆直径，然后进行面板操作端面槽刀Z方向对刀X方向对刀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】用端面槽切削循环指令G74或CYCLE93编写并加工图6-1所示零件。【任务拓展二】加工如图6-8所示零件。材料：45钢，毛坯为φ70mm×35mm棒料图6-8端面盘零件图【三】总结与成果分享【四】作业布置1．梯形端面槽如何进刀？2．端面直槽刀结构形状有何要求？为什么？3．简述端面槽车刀对刀步骤。4．编写如图6-34双槽连接盘数控程序，材料：45钢，毛坯：φ70mm×30mm。举生产、生活中复杂轴类零件实例引入课题任务讲授、分析本项目学习目标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、技能目标按图分析端面槽种类及形状分析、讲解端面槽刀种类及结构形式按图分析外端面槽刀切直槽、梯形槽路径分析切削端面槽用量及原因分析车端面槽编程指令分析、讲解法那科系统端面槽切削循环指令格式及参数含义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，实施任务反馈分析端面槽刀对刀方法并上机操作演示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、思考听讲、看图、思考听讲、思考看图、听讲、思考、记录看图、听讲、思考并记录看图、听讲、思考、记录，听讲、分析、思考并记录听讲、分析、思考并记录看图、听讲、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，实施任务反馈听讲、思考并上机模仿训练记录、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了解本项目五学习目标任务导向明