《數(shù)控車床項目化教學（第四版）》教案-項目三 任務三錐孔軸套加工電子教案第4版

PAGEPAGE6《數(shù)控車床項目化教學》教案授課班級班級人數(shù)授課教師課題序號12授課課型授課課時6課時授課章節(jié)名稱項目三套類零件加工任務三錐孔軸套的加工教學目標知識目標1．了解內(nèi)圓錐面加工工藝特點2．掌握內(nèi)圓錐面加工程序編制方法3．掌握刀尖圓弧半徑補償指令及應用能力目標1．會制定錐孔軸套加工工藝2．會設置機床刀尖半徑補償值及刀尖位置號3．具有加工錐孔軸套并達到一定精度要求的能力情感目標1.養(yǎng)成文明生產(chǎn)、安全生產(chǎn)習慣；2.養(yǎng)成優(yōu)良的勞動態(tài)度和職業(yè)素養(yǎng)；3.培養(yǎng)團隊合作精神。教學重點1．刀尖圓弧半徑補償指令及應用2．加工錐孔軸套并達到一定精度要求的能力教學難點加工錐孔軸套并達到一定精度要求的能力教學方法講授法、討論法、演示法、自主學習法、探究法教學資源網(wǎng)絡資源，教學視頻，相關PPT，數(shù)控車床若干，配套練習題板書設計任務三錐孔軸套的加工【任務描述】【知識準備】1．內(nèi)圓錐面各部分尺寸計算2．車內(nèi)圓錐面刀具及選用3．內(nèi)圓錐面車削路徑4．量具選擇5．切削用量選擇6．編程知識法那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)刀尖半徑補償指令代碼、格式G00/G01G41XZ；建立刀尖半徑左補償G00/G01G42XZ；建立刀尖半徑右補償G00/G01G40XZ；取消刀尖半徑補償【任務實施】1．工藝分析2．程序編制3．加工操作【任務拓展】教學過程主要教學內(nèi)容及步驟教師活動學生活動教學目標【一】導入新任務生產(chǎn)、生活中有哪些圓錐軸套，這些類軸套類零件，如何在數(shù)控車床上加工？加工時有什么特別的地方，由此引入任務三。【二】任務開始任務三錐孔軸套的加工【任務描述】使用FANUCoiMate-TD或SIEMENS828D系統(tǒng)數(shù)控車床，完成如圖3-11所示錐孔軸套加工，材料：45鋼，毛坯為φ40mm×45mm棒料，零件主要加工表面為3:10內(nèi)圓錐面、φ320-0.039mm外圓面和φ16+0.0430mm內(nèi)孔表面，尺寸精度較高，粗糙度為Rα1.6μm，且內(nèi)錐面對φ320-0.039mm外圓軸線有較高的位置精度要求。加工后效果圖如圖3-12所示。圖3-11錐孔軸套零件圖【知識目標】1．了解內(nèi)圓錐面加工工藝特點2．掌握內(nèi)圓錐面加工程序編制方法3．掌握刀尖圓弧半徑補償指令及應用【技能目標】1．會制定錐孔軸套加工工藝2．會設置機床刀尖半徑補償值及刀尖位置號3．具有加工錐孔軸套并達到一定精度要求的能力【知識準備】1．內(nèi)圓錐面各部分尺寸計算內(nèi)圓錐面各部分尺寸及計算公式同外圓錐表面，見表2-13。2．車內(nèi)圓錐面刀具及選用車內(nèi)圓錐面刀具與內(nèi)孔車刀相同，主要考慮刀具角度大小及刀桿尺寸大小，如車帶階梯的內(nèi)錐面，車刀主偏角必須大于等于90°，3．內(nèi)圓錐面車削路徑內(nèi)圓錐面與外圓錐一樣，粗車時大、小端余量不等，需沿圓錐面分層切削，4．量具選擇測內(nèi)圓錐角度的量具有游標萬能角度尺、角度樣板、圓錐塞規(guī)等。5．切削用量選擇6．編程知識加工精度較高的內(nèi)、外圓錐面時，刀尖圓弧會對其精度和形狀產(chǎn)生一定影響，主要原因是編程時以假想刀尖為刀位點進行編程，對刀時也以假想刀尖作為刀位點對刀，車削過程中因刀尖圓弧半徑會產(chǎn)生欠切削或過切削現(xiàn)象，法那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)刀尖半徑補償指令代碼、格式指令代碼G41：刀尖半徑左補償（沿加工方向看，刀具位于輪廓左側時為左補償）G42：刀尖半徑右補償（沿加工方向看，刀具位于輪廓右側時為右補償）G40：取消刀尖半徑補償指令格式G00/G01G41XZ；建立刀尖半徑左補償G00/G01G42XZ；建立刀尖半徑右補償G00/G01G40XZ；取消刀尖半徑補償參數(shù)含義X、Z為建立或撤消刀尖半徑補償時刀具移動目標點坐標1．建立或取消刀尖半徑補償必須在刀具直線移動命令中進行2．建立刀尖半徑補償應在輪廓加工前進行3．取消刀尖半徑補償應在輪廓加工完畢后進行使用說明4．G18處于有效狀態(tài)5．G41、G42指令不能同時使用，使用G41指令后也不能直接使用G42，必須用G40指令取消刀尖半徑補償后才能進行左、右補償轉換補償方向判別左、右補償判別方法是在補償平面內(nèi)，沿加工方向看，刀具位于輪廓左邊用左補償，刀具位于輪廓右邊用右補償。數(shù)控車床前置刀架從后往前看，后置刀架從前往后看，如圖3-16所示。不論是前置刀架還是后置刀架，自右往左車外輪廓都是用刀尖半徑右補償G42，車內(nèi)輪廓都是用刀尖半徑左補償G41機床刀補值和位置號輸入使用刀尖半徑補償指令，還需要在數(shù)控車床對應刀具號中輸入刀尖半徑值及刀尖位置號，作為刀尖圓弧半徑補償依據(jù)。刀尖半徑值粗加工取0.8mm，半精加工取0.4mm，精加工取0.2mm；不論是前置刀架還是后置刀架，刀尖位置號是一樣的，自右至左車外圓，刀尖位置號都是3，自右至左車內(nèi)孔，刀尖位置號都是2，如圖3-17所示(a)前置刀架刀具補償平面(b)后置刀架刀具補償平面(a)前置刀架刀尖位置代號(b)后置刀架刀尖位置代號【任務實施】1．工藝分析（1）圓錐尺寸計算（2）刀具選擇（3）零件加工工藝路線制定（4）量具選擇（5）切削用量選擇工序名定位工步序號及內(nèi)容刀具及刀號n（r/min）f(mm/r)ap/mm車削夾住φ380-0.1mm毛坯外圓1．粗車端面、φ320-0.039mm外圓外圓粗車刀，刀號T016000.22～32．手動鉆中心孔A3中心鉆10000.13．手動鉆孔φ14麻花鉆4000.14．粗車內(nèi)孔面內(nèi)孔粗車刀，刀號T036000.22調頭，夾住φ32mm外圓1．粗車端面，倒角及φ380-0.1mm外圓外圓粗車刀，刀號T016000.22～32．精車端面、倒角、φ380-0.1mm外圓外圓精車刀，刀號T0210000.10.3用軟卡爪夾住φ38mm外圓1．精車端面、φ320-0.039mm外圓外圓精車刀，刀號T0210000.10.32．精車內(nèi)孔面內(nèi)孔精車刀，刀號T048000.10.3參考程序（略）3．加工操作（1）加工準備1）開機回參考點。2）裝夾工件。3）裝夾刀具。4）對刀操作。外圓車刀、內(nèi)孔車刀同前面課題5）輸入程序及校驗。（2）零件加工1）粗車端面、φ320-0.039mm外圓及內(nèi)孔面，2）粗、精車左端面，倒角及φ380-0.1mm外圓。3）精車φ320-0.039mm外圓及內(nèi)輪廓?！緳z測評分】評價表（略）【任務反饋】任務反饋表（略）【任務拓展】加工如圖3-18所示零件。材料：45鋼，毛坯為φ40mm×45mm棒料。圖3-18任務拓展訓練題【三】總結與成果分享【四】作業(yè)布置1．什么是刀尖半徑補償？什么情況下要使用刀尖半徑補償指令？2．如何建立和取消刀尖半徑補償指令？3．什么情況下可以使用毛坯切削復合循環(huán)指令（G71）加工內(nèi)輪廓表面？舉生產(chǎn)、生活中階梯孔套類零件實例引入課題任務出示任務圖片并分析任務內(nèi)容，思考初步解決方案出示本次任務知識、技能目標引導學生分析內(nèi)圓錐面各部分參數(shù)及計算方法分析、講解內(nèi)圓錐面車刀角度選擇及車削路徑分析、講解內(nèi)圓錐面量具及切削用量選擇分析刀尖半徑補償情況按圖表分析、講解刀尖半徑補償指令格式及應用分析、講解刀尖半徑補償方向判別和機床刀尖補償值和位置號的輸入方法按步驟引導學生完成工藝分析及編寫程序等任務（也可分步實施任務）按步驟引導學生完成零件加工前各項準備工作及零件加工，組織進行檢測評分，實施任務反饋布置任務拓展內(nèi)容并作提示引導學生進行本節(jié)課內(nèi)容總結及成果分享聽講、觀看、思考是如何做出來的聽講、看圖、思考聽講、思考聽講、思考、記錄看圖思考、分析并記錄看圖、聽講、思考并記錄聽講、思考聽講、記錄，理解刀尖半徑補償指令的應用聽講、分析、思考并記錄按步驟分組實施工藝分析、程序編制任務按步驟完完成零件加工前各項準備工作及零件加工，組織進行檢測評分，實施任務反饋記錄、思考，課后或課堂完成總結本節(jié)課學習內(nèi)容，提練不足之處培養(yǎng)學生對本項目學習興趣任務導向明確本次任務目標鞏固圓錐面參數(shù)及計算方法會選擇內(nèi)圓錐面車刀及擬定車