外圆槽的车削加工课件

外圆槽的车削加工

第一部分：工作任务描述1.加工零件项目工作任务名称：外圆槽练习件的车削加工2.零件类型描述：

该零件属于较简单带外圆槽的轴类零件，是使用数控车床加工的基本零件轮廓形状。是数控车削加工中难度较低的基本零件之一。3.任务内容描述：

已知毛坯材料为LY12，毛坯尺寸为Ф45mm×100mm的棒料。制定零件加工工艺，编写零件加工程序，并在仿真软件上进行虚拟操作加工，最后在数控车床上进行实际操作加工，并对加工后的零件进行检测、评价。第一部分：工作任务描述第二部分：学习情境教学设计学习目标1.掌握带外圆槽的轴类零件车削加工工艺制定方案。2.掌握带外圆槽的轴类零件车削加工编程方法并能在仿真软件上进行虚拟操作加工。3.能将零件正确安装在三爪卡盘上。4.能将外圆车刀、切槽刀正确安装在刀架上。5.正确摆放操作加工所需工具、量具。6.能按操作规范合理使用ck6136s卧式数控车床，并完成带外圆槽的轴类零件车削加工。7.能正确使用游标卡尺对外圆槽进行检测。8.能对所完成的零件进行评价及超差原因分析。第二部分：学习情境教学设计学习内容1.根据零件图纸进行零件工艺信息分析，确定加工顺序，并填入相应的卡片中。2.合理选择适合该零件加工的刀具，并完成相应卡片的填写。3.合理选择适合该零件加工的切削用量，并完成相应卡片的填写。4.合理选择该零件工件坐标原点，确定走刀路线，并完成相应卡片的填写。5.根据该零件编程要求计算基点坐标，完成相关的尺寸链计算。6.根据该零件的加工要求编制程序清单，进行虚拟及实际操作加工。7.正确选择并使用相关量具对该零件进行检测，并完成相应卡片的填写。8.能对所完成的零件进行评价及超差原因分析。第二部分：学习情境教学设计

宏观教学方法

引导文教学法项目教学法任务单元训练法教学方法微观教学方法

演示法讲述法讨论法仿真法实操法引导法讲解法范例法第二部分：学习情境教学设计学习环境设计

环境1：“教、学、做一体化”多媒体教学平台

环境2：数控编程与仿真加工实训中心

环境3：数控加工实训中心教学实训基地

环境4：数控加工实训中心工量具室

环境5：数控加工实训中心备料室第二部分：学习情境教学设计学习方法设计1.教师采用引导文教学法引导学生进入学习情境2.教师布置工作任务，提出问题，进行资讯3.教师当学生，分组讨论，学生决策4.学生根据零件图完成学习环境的实施5.教师讲述、演示、解惑6.学生对加工后的零件进行自检互评7.由教、学、做逐渐过渡为做、学、教，做中学，学中做，边学、边做、边修正．

第二部分：学习情境教学设计学习环节设计

1.制定工艺方案2.编制程序、仿真操作加工3.实际操作加工4.零件检测5.学习评价学习环节一：制定工艺方案1.1分析零件图工艺信息：教师布置工作

任务，学生资讯，教师解惑，学生填

写零件图工艺信息分析卡片，见表1-1。单位名称包头职业技术院班级学号姓名成绩零件图号C05-01零件名称外圆槽练习件分析内容分析理由形状、尺寸大小该零件的加工面由端面、外圆柱面、倒角面、圆锥面、台阶面及凹圆弧面组成。形状比较简单，是较典型的短轴类零件。因此，可选择现有设备ck6136s卧式数控车床，刀具可选1~2把外圆车刀即可完成。结构工艺性该零件的结构工艺性好，便于装夹、加工。因此，可选用标准刀具进行加工。几何要素、尺寸标注该零件轮廓几何要素定义完整，尺寸标注符合数控加工要求，有统一的设计基准，且便于加工、测量。学习环节一：制定工艺方案表1-1零件图工艺信息分析卡片精度、表面粗糙度该零件外圆柱面，尺寸精度要求较高，其中外圆柱面尺寸公差等级为IT9-IT10级，图中未注尺寸公差按IT12级处理。该零件表面质量要求最高为Ra3.2,其余为Ra6.3。由于该零件精度和表面质量要求不太高。因此，可考虑采用以下加工方案：粗车—半精车。材料及热处理该零件所用材料LY12为高合金硬铝，硬度为105HB，加工性能等级代号为2，属易切削金属材料。因此，选硬质合金或涂层刀具材料均可，在加工时不宜选择过大的切削用量，切削过程中可不加冷却液。其它技术要求该零件要求锐角倒钝，故编程时在锐角处安排1×450的倒角。生产类型、定位基准该零件生产类型为单件生产，因此，要按单件小批生产类型制定工艺规程。由于该零件生为单件生产，因此，定位基准可选在外圆表面。学习环节一：制定工艺方案学习环节一：制定工艺方案1.2确定加工顺序：

小组讨论，听取学生的决策意见，学生填写卡片，见表1-2。表1-2加工顺序卡片单位名称包头职业技术学院班级学号姓名

成绩零件图号零件名称使用设备场地C05-01外圆槽练习件CK6136S数控车床数控加工实训中心程序编号

零件材料LY12数控系统HNC-21T工步序号工步内容确定理由

量具选用

备注名称量程1车端面车平端面，建立长度基准，保证工件长度要求。车削完的端面在后续加工中不需再加工。0.02mm游标卡尺0-150mm

手动2粗车各外圆表面较短时间内去除毛坯大部分余量，满足精车余量均匀性要求。0.02mm游标卡尺0-150mm

自动3精车各外圆表面保证零件加工精度，按图纸尺寸，一刀连续车出零件轮廓。0.02mm游标卡尺0-150mm

自动4切槽使用切槽刀加工如图所示尺寸0.02mm游标卡尺0-150mm

自动学习环节一：制定工艺方案学习环节一：制定工艺方案1.3选择刀具：教师提出问题，学生查阅资料，听取学生的决策意见，学生填写刀具卡片，见表1-3。

数控车床一般均使用机夹可转位车刀。本零件为铝材，对刀片材料无特殊要求，刀片均选用常用的涂层硬质合金刀片。机夹可转位车刀所使用的刀片为标准角度，重点在于刀具刀片形状的选择。对于本例由于有槽的加工，需考虑切槽到刀头部分长度=槽深+（2～3）mm，防止加工中刀体与工件发生干涉。刀宽根据加工工件槽宽的要求来选择。切槽刀选择3.5mm宽刀片。

外圆表面加工选择数控车床常用菱形刀片，刀尖角选择为80°。主偏角93°，所选刀片刀尖圆弧半径为0.4mm。因本工件的表面质量要求不高故粗精加工外圆表面使用一把刀具即可。表1-3刀具卡片单位名称包头职业技术学院

班级学号

姓名

成绩零件图号C05-01

C05-01零件名称外圆槽练习件工步号刀具号刀具名称

刀具参数

刀片材料偏置号刀柄型号刀尖半径刀尖方位刀片型号1T0193°外圆车刀

0.4

3DCMT11T304-HF涂层硬质合金01SDJCR2020K11（20X20）2T0193°外圆车刀

0.4

3DCMT11T304-HF涂层硬质合金01SDJCR2020K11（20X20）3T0193°外圆车刀

0.4

3DCMT11T304-HF涂层硬质合金01SDJCR2020K11（20X20）4T02切槽刀3N123D2-0150-CM涂层硬质合金02RF123D08-2020B（20X20）学习环节一：制定工艺方案学习环节一：制定工艺方案1.4选择切削用量：小组讨论，学生查阅资料，听取学生的决策意见，学生填写切削用量卡片，见表1-4。粗加工：首先取ap=3.0mm；其次取f=0.2mm/r；最后取

Vc=120m/min。然后根据公式计算出主轴转速n=1000r/min，

根据公式计算出进给速度Vf=200mm/min，填入表1-4中。精加工:首先取ap=0.3mm；其次取f=0.08mm/r；最后取

Vc=200m/min。然后根据公式计算出主轴转速n=1500r/min，

根据公式计算出进给速度Vf=100mm/min，填入表1-4中。槽的加工:首先该零件取ap=4mm;其次取f=0.05mm/r;最后

取Vc=80m/min。然后根据公式计算出主轴转速n=600r/min，

根据公式计算出进给速度Vf=30mm/min，填入表1-4中。表1-4切削用量卡片单位名称

包头职业

技术学院班级学号姓名成绩零件图号C05-01零件名称外圆槽练习件工步号刀具号切削速度Vc（m/min）主轴转速

（r/min）进给量f（mm/r）进给速度vf（mm/min）背吃刀量ap（mm）12T0112010000．22003．03T0120015000．081200．34T02806000.05304学习环节一：制定工艺方案1.5确定工件零点，绘制走刀路线图：

学生绘制数控加工走刀路线图卡片，见表1-5。学习环节一：制定工艺方案表1-5数控加工走刀路线图卡片

学习环节一：制定工艺方案学习环节一：制定工艺方案1.6数学处理：

该零件主要尺寸的程序设定值计算：一般取为工件尺寸的中值。如本例尺寸为，则编程尺寸为Φ29.97。

槽（宽度=8mm）的加工方法如上所述，坐标点的计算如下：

第一刀（X30,Z-28）

第二刀（X30,Z-25）压刀量为0.5mm

第三刀（X30,Z-24）压刀量为2.5mm学习环节二:编制数控加工程序、仿真操作加工2.1编制程序清单，并填入表2-1。表2-1数控加工程序清单包头职业技术学院数控加工程序清单零件图号零件名称班级学号姓名成绩C05-01外圆槽练习件程序名O0001子程序名%0001T0101G95G21G40M03S800G00X100Z100G00X50Z3G71U2R0.5P10Q20X1Z0.2F0.3N10G00X20S1000G01X40Z-2F0.1Z-40N20X48G00X100Z100T0202G00X38工步及刀具说明粗车外圆各表面。T0101精车外圆表面。T0101换切槽刀T0202分两刀切宽为4mm的槽分三刀切宽为8mm的槽Z-12S600G01X30F0.05G00X38Z-28G01X30G00X38G00Z-25X38Z-23.5G01X30G00X100G00Z100M30%学习环节二:编制数控加工程序、仿真操作加工学习环节二:编制数控加工程序、仿真操作加工学生引导文案—数控铣削样件加工基本外轮廓面的铣削加工孔类零件加工2.2仿真操作加工

2.2.1打开vnuc3.0数控仿真加工与远程教学系统、选择机

床

2.2.2机床回零点

2.2.3选择毛坯、材料、夹具、安装工件

2.2.4安装刀具

2.2.5建立工件坐标系

2.2.6上传NC语言

2.2.7自动加工

仿真加工后工件如图：3.1毛坯、刀具、工具、量具准备

①将Ф45mm×100mm的棒料毛坯正确安装在三爪卡盘上②将93°外圆车刀正确安装在刀架1号刀位上,切槽刀正确安

装在刀架2号刀位上③正确摆放所需工具、量具

3.2程序输入与编辑

①开机②回参考点③输入程序④程序图形校验

3.3零件的数控车削加工

①主轴正转②X向对刀，Z向对刀，设置工件坐标系③进行相应刀具参数设置④自动加工

学习环节三：实际操作加工学习环节四：零件检测4.1学生对加工完的零件进行自检学生使用游标卡尺等量具对零件进行检测。4.2教师与学生共同填写零件质量检测结果报告单，见表4-1。4.3小组互相检查、点评，见表4-24.4教师填写考核结果报告单，见表4-3表4-1零件质量检测结果报告单单位名称包头职业技术学院

班级学号

姓名

成绩零件图号C05-01零件名称外圆槽练习件项目序号考核内容配分评分标准检测结果得分学生教师圆柱面1IT16超差0.01扣2分Ra8降一级扣2分槽24XΦ30IT20超差0.01扣2分Ra8降一级扣2分38XΦ30IT20超差0.01扣2分Ra8降一级扣2分长度48IT5超差0.01扣2分512IT5超差0.01扣2分612IT5超差0.01扣2分7100IT5超差0.01扣2分学习环节四：零件检测表4-2小组互评报告单位名称包头职业技术学院零件名称零件图号小组编号外圆槽练习件

C05-01班级学号姓名表现零件质量排名学习环节四：零件检测表4-3

考核结果报告评估任务完成质量关注团队合作效果单位名称包头职业技术学院

班级学号

姓名

成绩

零件图号C05-01零件名称

外圆槽练习件序号

项目考核内容配分标准%配分得分项目成绩1零件质量（40分）圆柱面30%12槽50%20长度20%82工艺方案制定（20分）学习环节1.1分析零件图工艺30%6学习环节1.2确定加工顺序30%6学习环节1.3选择刀具15%3学习环节1.4选择切削用量15%3学习环节1.5确定工件零点，绘制走刀路线图10%2学习环节四：零件检测3编程仿真（15分）学习环节2.1程序编制40%6学习环节2.2仿真操作加工60%94刀、夹、量具使用（10分）游标卡尺使用20%3R规使用30%2刀具的安装30%3工件的安装20%25安全文明生产（10分）按要求着装20%2操作规范，无操作失误50%5认真维护机床30%36团队协作（5分）能与小组成员和谐相处，互相学习，互相帮助，不一意孤行。100%5学习环节四：零件检测学习环节五：学习评价加工质量分析报告,表5-1个人工作过程总结,表5-2小组总结报告,表5-3小组成果展示表5-4、表5-5

注：附最终加工零件表5-1加工质量分析报告

单位名称包头职业技术学院零件名称零件图号凹圆练习件C04-03班级学号姓名成绩超差形式原因外圆精度超差读尺有误或测量方法有误外圆表面粗糙度不达要求切削用量选择不当；刀刃有磨损；加工刚性不够；冷却液问题学习环节五：学习评价表5-2个人工作过程总结单位名称包头职业技术学院零件名称零件图号凹圆练习件C04-03班级学号姓名成绩

学习环节五：学习评价表5-3小组总结报告单位名称包头职业技术学院零件名称零件图号凹圆练习件C04-03班级组名