典型軸類零件車削加工

1.加工零件項(xiàng)目工作任務(wù)名稱：典型軸類零件1的車削加工。2.零件類型描述：該零件是使用數(shù)控車削加工的基本零件輪廓形狀。是數(shù)控車削加工中基本零件之一。3.任務(wù)內(nèi)容描述：已知毛坯材料為45鋼，毛坯尺寸為Ф45mm×100mm的棒料。制定零件加工工藝，編寫零件加工程序，并在仿真軟件上進(jìn)行虛擬操作加工。最后使用數(shù)控車床進(jìn)行加工，并對加工后零件進(jìn)行檢測、評價(jià)。第一部分：工作任務(wù)描述第一部分：工作任務(wù)描述第二部分：學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握典型軸類零件1加工工藝制定方案。2.掌握典型軸類零件1零件編程方法并能在仿真軟件上進(jìn)行虛擬操作加工。3.能將零件正確安裝在三爪卡盤上。4.能將外圓車刀、切槽車刀、螺紋車刀正確安裝在刀架上。5.正確擺放操作加工所需工具、量具。6.能按操作規(guī)范合理使用ck6136s臥式數(shù)控車床，并完成典型軸類零件的加工。7.能正確使用游標(biāo)卡尺、螺紋環(huán)規(guī)對典型軸類零件1進(jìn)行檢測。8.能對所完成的零件進(jìn)行評價(jià)及超差原因分析。第二部分：學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)內(nèi)容1.根據(jù)零件圖紙進(jìn)行零件工藝信息分析，確定加工順序，并填入相應(yīng)的卡片中。2.合理選擇適合該零件加工的刀具，并完成相應(yīng)卡片的填寫。3.合理選擇適合該零件加工的切削用量，并完成相應(yīng)卡片的填寫。4.合理選擇該零件工件坐標(biāo)原點(diǎn)，確定走刀路線，并完成相應(yīng)卡片的填寫。5.根據(jù)該零件編程要求計(jì)算基點(diǎn)坐標(biāo)，完成相關(guān)的尺寸鏈計(jì)算。6.根據(jù)該零件的加工要求編制程序清單，進(jìn)行虛擬及實(shí)際操作加工。7.正確選擇并使用相關(guān)量具對該零件進(jìn)行檢測，并完成相應(yīng)卡片的填寫。8.能對所完成的零件進(jìn)行評價(jià)及超差原因分析。第二部分：學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計(jì)

宏觀教學(xué)方法

引導(dǎo)文教學(xué)法項(xiàng)目教學(xué)法任務(wù)單元訓(xùn)練法教學(xué)方法微觀教學(xué)方法

演示法講述法討論法仿真法實(shí)操法引導(dǎo)法講解法范例法第二部分：學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)環(huán)境1：“教、學(xué)、做一體化”多媒體教學(xué)平臺環(huán)境2：數(shù)控編程與仿真加工實(shí)訓(xùn)中心環(huán)境3：數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中心教學(xué)實(shí)訓(xùn)基地環(huán)境4：數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中心工量具室環(huán)境5：數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中心備料室第二部分：學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)方法設(shè)計(jì)1.教師采用引導(dǎo)文教學(xué)法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)情境2.教師布置項(xiàng)目工作任務(wù)，對教學(xué)班級進(jìn)行分組，提出問題，學(xué)生進(jìn)行資訊3.教師當(dāng)學(xué)生，參與學(xué)生分組討論，聽取學(xué)生決策4.學(xué)生根據(jù)零件圖完成學(xué)習(xí)環(huán)境的實(shí)施5.教師講述、演示、解惑、6.學(xué)生對加工后的零件進(jìn)行自檢互評7.由教、學(xué)、做逐漸過渡為做、學(xué)、教，做中學(xué)，

學(xué)中做，邊學(xué)、邊做、邊修正第二部分：學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)1.制定工藝方案2.編制程序、仿真操作加工3.實(shí)際操作加工4.零件檢測5.學(xué)習(xí)評價(jià)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案

單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院班級學(xué)號姓名成績零件圖號C08-01零件名稱典型軸類零件1材料牌號45分析內(nèi)容分析理由形狀、尺寸大小該零件的加工面有圓弧面、外圓柱面、倒角面、圓錐面、臺階面、退刀槽、螺紋組成。外形簡單，形狀規(guī)則。是典型的短軸類零件?？蛇x擇現(xiàn)有設(shè)備ck6136s臥式數(shù)控車床，刀具可選3~4把外圓車刀即可完成。確定加工順序?yàn)椋捍周囃獗砻?半精車外表面-切槽-車螺紋。1.1分析零件圖工藝信息：教師布置工作任務(wù)，學(xué)生資訊，教師記錄學(xué)生資訊問題并解惑，學(xué)生填寫零件圖工藝信息卡片中分析理由的具體內(nèi)容，見表1-1。表1-1零件圖工藝信息分析卡片學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案

結(jié)構(gòu)工藝性該零件的結(jié)構(gòu)工藝性好，便于裝夾、加工。因此，可選用三爪卡盤定位裝夾,標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。幾何要素、尺寸標(biāo)注該零件輪廓幾何要素定義完整，尺寸標(biāo)注符合數(shù)控加工要求，有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，且便于加工、測量。精度、表面粗糙度有尺寸精度要求，公差等級為IT9級，圖中未標(biāo)尺寸公差為IT12級。表面質(zhì)量要求最高為Ra6.3。精度和表面粗糙度要求中等，槽為4x3,螺紋為M20X1.5,采用以下加工方案即可保證其要求：粗車—半精車。材料及熱處理零件所用材料為45鋼，經(jīng)正火、調(diào)質(zhì)、淬火后具有一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。正火后硬度為170～230HB,調(diào)質(zhì)后硬度為220～250HB。加工性等級代號為4，屬較易切削金屬。對刀具材料無特殊要求。因此，選硬質(zhì)合金或涂層刀具材料均可，在加工時(shí)不宜選擇過大的切削用量，切削過程中根據(jù)加工條件可加冷卻液。其它技術(shù)要求該零件要求銳角倒鈍，故編程時(shí)在銳角處安排1×450的倒角。生產(chǎn)類型、定位基準(zhǔn)該零件生產(chǎn)類型為單件生產(chǎn)，因此，要按單件小批生產(chǎn)類型制定工藝規(guī)程。由于該零件生為單件生產(chǎn)，因此，定位基準(zhǔn)可選在外圓表面。學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案1.2確定加工順序：小組討論，教師聽取學(xué)生的決策意見，學(xué)生填寫卡片，見表1-2。

表1-2加工順序卡片單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院班級學(xué)號姓名成績零件圖號零件名稱使用設(shè)備場地C08-01典型軸類零件1CK6136S數(shù)控車床數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中心程序編號O0001材料45數(shù)控系統(tǒng)HNC-21T工步序號工步內(nèi)容確定理由量具選用備注名稱量程1車端面車平端面，建立長度基準(zhǔn)，保證工件長度要求。車削完的端面在后續(xù)加工中不需再加工。0.02mm游標(biāo)卡尺0-150mm手動2粗車各外圓表面較短時(shí)間內(nèi)去除毛坯大部分余量，滿足精車余量均勻性要求。0.02mm游標(biāo)卡尺0-150mm自動3精車各外圓表面保證加工精度，按圖紙尺寸，一刀連續(xù)車出零件輪廓。0.02mm游標(biāo)卡尺0-150mm自動4切槽遵循先主后次原則，先加工出主要外圓表面。另外，需在加工螺紋前先加工出退刀槽。0.02mm游標(biāo)卡尺0-150mm自動5車螺紋先加工出螺紋光軸和退刀槽，再加工螺紋。螺紋環(huán)規(guī)M20X1.5自動學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案1.3選擇刀具：教師提出問題，學(xué)生查閱資料，聽取學(xué)生的決策意見，學(xué)生填寫刀具卡片，見表1-3。數(shù)控車床一般均使用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀。本零件材料為45鋼，外形規(guī)則，對刀片材料及形狀無特殊要求，刀片均選用常用的涂層硬質(zhì)合金刀片。機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀所使用的刀片為標(biāo)準(zhǔn)角度。外圓表面加工選擇數(shù)控車床常用菱形刀片，刀尖角選擇為80。主偏角93°，所選刀片刀尖圓弧半徑為0.4mm。因本工件的表面質(zhì)量要求不高故粗精加工外圓表面使用一把刀具即可。切槽刀選擇3.5片，螺紋刀選擇60°螺紋刀片，可加工導(dǎo)程為1.5的螺紋。表1-3刀具卡片單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院班級學(xué)號姓名成績零件圖號C08-01零件名稱典型軸類零件1工步號刀具號刀具名稱刀具參數(shù)刀片材料偏置號刀柄型號刀尖半徑刀尖方位刀片型號1T0193°外圓車刀0.43CNMG120404-DM涂層硬質(zhì)合金01PCLNR2020K12（20X20）學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案2T0193°外圓車刀0.43CNMG120404-DM涂層硬質(zhì)合金01PCLNR2020K12（20X20）3T0193°外圓車刀0.43CNMG120404-DM涂層硬質(zhì)合金01PCLNR2020K12（20X20）4T023.5mm切槽刀3N123D2-0150-CM涂層硬質(zhì)合金02RF123D08-2020B（20X20）5T0360°螺紋刀8RT16.01N-200GM涂層硬質(zhì)合金03SWR2020K16（20X20）學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案1.4選擇切削用量：小組討論，學(xué)生查閱資料，聽取學(xué)生的決策意見，學(xué)生填寫切削用量卡片，見表1-4。粗加工：首先取ap=3.0mm；其次取f=0.2mm/r；最后取Vc=120m/min。然后根據(jù)公式計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min，根據(jù)公式計(jì)算出進(jìn)給速度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。然后根據(jù)公式計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速n=1500r/min，根據(jù)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案

公式=f*n,計(jì)算出進(jìn)給速度Vf=100mm/min，填入表1-4中。槽加工：背吃刀量為1.5mm，根據(jù)本機(jī)床動力和剛性限制條件，盡可能大的選取進(jìn)給量，f=0.06mm/r;其次根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度,硬質(zhì)合金取Vc=60m/min。根據(jù)公式計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速為900r/min，進(jìn)給速度為50mm/min。螺紋加工：根據(jù)公式，取主軸轉(zhuǎn)速n=700r/min。填入表1-4中。學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院班級學(xué)號姓名成績零件圖號C08-01零件名稱典型軸類零件1工步號刀具號切削速度Vc（m/min）主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）進(jìn)給量f（mm/r）進(jìn)給速度vf（mm/min）背吃刀量ap（mm）1T0112010000．22003．02T0120015000．081200．33T02609000.06501.54T037001.51.8表1-4切削用量卡片學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案1.5確定工件零點(diǎn)，繪制走刀路線圖：學(xué)生繪制數(shù)控加工走刀路線圖卡片，見表1-5。表1-5數(shù)控加工走刀路線圖卡片學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案1.6數(shù)學(xué)處理：該零件在粗加工時(shí)所用各基點(diǎn)坐標(biāo)大部分都可由圖直接得到。該零件主要尺寸的程序設(shè)定值計(jì)算：一般取為工件尺寸的中值。螺紋光軸尺寸應(yīng)考慮到螺紋加工伸縮量，所以編程尺寸為：X=20-0.15=19.85。螺紋底徑根據(jù)公式：d=D-(1.1～1.3)P計(jì)算，可得d=18.2mm。螺紋分4次加工：第1次：X=19.2,Z=-29第2次：X=18.6,Z=-29第3次：X=18.3,Z=-29第4次：X=18.2,Z=-29。將四次加工坐標(biāo)輸入即可。學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)二：編制數(shù)控加工程序、仿真操作加工

包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控加工程序清單零件圖號零件名稱班級學(xué)號姓名成績C08-01典型軸類零件1程序名O0001子程序名%0001N5T0101M03S1000N15G00X100Z100N20X50Z5M08N25G71P1Q2U3R0.5X0.3Z0.05F200N30G0X0S1500N35G01Z0F120N40G03X16Z-8R8N45G01Z-13N50X19.85Z-15N55Z-32N60X20N65X29Z-48工步及刀具說明粗車外圓各表面。T0101精車外圓表面。T0101

程序停，進(jìn)行尺寸檢驗(yàn)換切槽刀T0202加工之前應(yīng)先設(shè)置對應(yīng)的刀具參數(shù)，以保證零件尺寸精度。切槽之前需對工件尺寸精度進(jìn)行檢驗(yàn)，必要時(shí)尺寸修調(diào)后再次精加工。2.1編制程序清單，并填入表2-1。表2-1表2-1數(shù)控加工程序清單學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)二：編制數(shù)控加工程序、仿真操作加工

包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控加工程序清單零件圖號零件名稱班級學(xué)號姓名成績C08-01典型軸類零件1程序名O0001子程序名N70X30N75G03X39.98Z-53R5N80G01Z-60N85X50N90G00X100Z100N95M01N100T0202N105M03S900N110G00Z-32N115X23N120G01X17F50N125X23N130Z-31.5N135X17N140X23N145G00X100工步及刀具說明粗車外圓各表面。T0101精車外圓表面。T0101

程序停，進(jìn)行尺寸檢驗(yàn)換切槽刀T0202加工之前應(yīng)先設(shè)置對應(yīng)的刀具參數(shù)，以保證零件尺寸精度。切槽之前需對工件尺寸精度進(jìn)行檢驗(yàn)，必要時(shí)尺寸修調(diào)后再次精加工。N150Z100N155T0303N160M03S700N165G00X30Z-5N170G82X19.2Z-29F1.5N175G82X18.6Z-29F1.5N180G82X18.3Z-29F1.5N185G82X18.2Z-29F1.5N190G00X100Z100M09N195M05N200M30%學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)二:編制數(shù)控加工程序、仿真操作加工2.2仿真操作加工打開vnuc3.0數(shù)控仿真加工與遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)、選擇機(jī)床機(jī)床回零點(diǎn)選擇毛坯、材料、夾具、安裝工件安裝刀具建立工件坐標(biāo)系上傳NC語言自動加工仿真加工后工件如圖：學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)三：實(shí)際操作加工3.1毛坯、刀具、工具、量具準(zhǔn)備①將Ф45mm×100mm的棒料毛坯正確安裝在三爪卡盤上②將93°外圓車刀正確安裝在刀架1號刀位上;外切槽刀正確安裝在刀架2號刀位上；外螺紋刀正確安裝在3號刀位上③正確擺放所需工具、量具3.2程序輸入與編輯①開機(jī)②回參考點(diǎn)③輸入程序④程序圖形校驗(yàn)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)三：實(shí)際操作加工3.3零件的數(shù)控車削加工①主軸正轉(zhuǎn)②X向?qū)Φ?，Z向?qū)Φ?，設(shè)置工件坐標(biāo)系③進(jìn)行相應(yīng)刀具參數(shù)設(shè)置④自動加工學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)四：零件檢測4.1學(xué)生對加工完的零件進(jìn)行自檢學(xué)生使用游標(biāo)卡尺、R規(guī)、螺紋環(huán)規(guī)等量具對零件進(jìn)行檢測。4.2教師與學(xué)生共同填寫零件質(zhì)量檢測結(jié)果報(bào)告單，見表4-1。4.3小組互相檢查、點(diǎn)評，見表4-24.4教師填寫考核結(jié)果報(bào)告單，見表4-3表4-1零件質(zhì)量檢測結(jié)果報(bào)告單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院班級學(xué)號姓名成績零件圖號C08-01零件名稱典型軸類零件1項(xiàng)目序號考核內(nèi)容配分評分標(biāo)準(zhǔn)檢測結(jié)果得分學(xué)生教師圓柱面1IT15超差0.01扣2分Ra5降一級扣2分2IT15超差0.01扣2分Ra5降一級扣2分圓錐面3Φ17—φ29IT5超差0.01扣2分Ra5降一級扣2分槽4IT5超差0.01扣2分學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)四：零件檢測長度513±0.1IT5超差0.01扣2分615±0.1IT5超差0.01扣2分74±0.06IT5超差0.01扣2分816±0.1IT5超差0.01扣2分912±0.075IT5超差0.01扣2分螺紋10M20IT15超差0.01扣2分Ra5降一級扣2分學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)四：零件檢測單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院零件名稱零件圖號小組編號典型軸類零件C08-01班級學(xué)號姓名表現(xiàn)零件質(zhì)量排名表4-2小組評價(jià)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)四：零件檢測學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)四：零件檢測單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院班級學(xué)號姓名成績零件圖號C08-01零件名稱典型軸類零件1序號項(xiàng)目考核內(nèi)容配分標(biāo)準(zhǔn)%配分得分項(xiàng)目成績1零件質(zhì)量（40分）圓柱面40%12圓錐面5%10槽5%4長度20%4螺紋30%6表4-3考核結(jié)果報(bào)告2工藝方案制定（20分）學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.1分析零件圖工藝30%6學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.2確定加工順序30%6學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.3選擇刀具15%3學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.4選擇切削用量15%3環(huán)節(jié)1.5確定工件零點(diǎn)，繪制走刀路線圖10%23編程仿真（15分）學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)2.1程序編制40%6學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)2.2仿真操作加工60%94刀、夾、量具使用（10分）游標(biāo)卡尺使用20%2螺紋環(huán)規(guī)使用30%3刀具的安裝30%3工件的安裝20%25安全文明生產(chǎn)（10分）按要求著裝20%2操作規(guī)范，無操作失誤50%5認(rèn)真維護(hù)機(jī)床30%36團(tuán)隊(duì)協(xié)作（5分）能與小組成員和諧相處，互相學(xué)習(xí)，互相幫助，不一意孤行。100%5學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)四：零件檢測加工質(zhì)量分析報(bào)告,表5-1個(gè)人工作過程總結(jié),表5-2小組總結(jié)報(bào)告,表5-3小組成果展示表5-4、表5-5注：附最終加工零件學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)五：學(xué)習(xí)評價(jià)表5-1加工質(zhì)量分析報(bào)告單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院零件名稱零件圖號典型軸類零件1C08-01班級學(xué)號姓名成績超差形式原因外圓尺寸精度超差讀尺有誤或測量方法有誤外圓表面粗糙度不達(dá)要求切削用量選擇不當(dāng)；刀刃有磨損；加工剛性不夠；冷卻液問題螺紋環(huán)規(guī)檢驗(yàn)螺紋不合格未切至深度；牙形不正確學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)五：學(xué)習(xí)評價(jià)表5-2個(gè)人工作過程總結(jié)單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院零件名稱零件圖號典型軸類零件1C08-01班級學(xué)號姓名成績

學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)五：學(xué)習(xí)評價(jià)表5-3小組總結(jié)報(bào)告單位名稱包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院零件名稱零件圖號典型軸類零件1C08-01班級組名