任务4-5教案.docx

数控加工技术教学教案授课班级班级人数授课教师课题序号授课课型新授授课课时8课时授课章节名 称工程四数控铳削编程与加工 任务五汽车正时系统凸轮轴调节器的加工教学目标知识 目标1 .掌握攻螺纹的加工工艺2 .了解槽的加工工艺3 .掌握分中对刀操作方法4 .掌握G84攻螺纹指令及应用5 .掌握G68坐标系旋转指令及应用6 .掌握G15、G16极坐标指令及应用能力 目标1 .会制定圆柱类零件数控铳削加工工艺2 .会编写凸轮轴调节器底座的数控程序3 .能在数控铳床上完成凸轮轴调节器底座加工并到达相应的精度要求情感 目标1 ,培养学生对数控加工学习兴趣。2 .养成安全文明等优良的劳动态度和行为习惯。3 .体验自身的能力价值与学习的乐趣，提高自己的职业涵养。教学重点掌握分中对刀操作方法；掌握G84攻螺纹指令;掌握G68坐标系旋转指令；掌握G15、G16极坐标编程指令教学难点G15、G16极坐标编程指令教学方法讲授法、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,配套练习题板书设计任务五汽车正时系统凸轮轴调节器的加工【任务描述】【知识准备】1.工艺知识(1)螺纹加工工艺1)主轴转速2)进给速度尸确实定3)螺纹底孔尺寸确实定(2)槽加工工艺(3)分中对刀法2 .编程知识(1) G68坐标系旋转指令(2)极坐标编程(3) G84攻丝循环指令【任务实施】1 .工艺分析(刀具、量具、工艺、切削 用量)2 .程序编制3 .零件加工【检测评价】教学过程主要教学内容及步骤【一】导入新任务展示包含螺纹、弧形槽零件，提问如何加工？圆 形零件如何在数控铳床上装夹和对刀。由此引入本次 任务。【二】任务开始任务五汽车正时系统凸轮轴调节器的加工【任务描述】汽车正时系统凸轮轴调节器，主要用于根据发动 机的转速优化气门重叠角，以便尽可能多的供应燃烧 室新鲜空气，从而实现输出大功率和扭矩。图4-48为 一种凸轮轴调节器结构图，其主要由调节器底座、链 轮、垫片、螺钉等零件组成。现要在数控铳床上完成 一种调节器底座的加工，零件图如图4-49所示，毛坯 材料为45#钢，尺寸为080mm X 25mm。教师活动举生产、生活 中包含螺纹 孔的实例引 入课题任务讲授此次任 务要求展示任务图 片并分析任 务内容【知识目标】1 .掌握攻螺纹的加工工艺2 . 了解槽的加工工艺3 .掌握分中对刀操作方法4 .掌握G84攻螺纹指令及应用5 .掌握G68坐标系旋转指令及应用出示本次任 务知识、技能 目标学生活动听讲、观看、思考是如何做出来的听讲、思 考听讲、看 图、思考教学目标培养学生 对本次任 务加工学 习兴趣任务导向明确任务引领学生 学习听讲、思明确本次考任务目标6.掌握G15、G16极坐标指令及应用【技能目标】1 .会制定圆柱类零件数控铳削加工工艺2 .会编写凸轮轴调节器底座的数控程序3 .能在数控铳床上完成凸轮轴调节器底座加工并 到达相应的精度要求【知识准备】1.工艺知识（1）螺纹加工工艺数控铳床上能够实现攻螺纹和铳螺纹两种螺纹加工方 式。受主轴功率的限制，M20以下的内螺纹一般使用 丝锥进行攻螺纹（又称攻丝）加工，M20以上的螺纹 一般采用铳螺纹的方式加工。攻丝：点孔一钻孔一攻螺纹螺纹孔口倒角，可以在点孔的过程中通过控制定心钻 加工深度，在点孔的同时完成所需的孔口倒角定心拈京孔拈头拈孔分析、讲解螺 纹加工方法分析、讲解数 控铳床上加 工内螺纹的 方法观看、理 解,记录观看、理 解,记录了解螺纹 加工方法掌握内螺 纹加工工1-久口4n1）主轴转速确实定攻丝的切削速度一般为38m/min,根据表4 16 计算出主轴转速n。2）进给速度/确实定攻丝的进给速度/=/x； 9指螺纹导程，指丝 锥转速）3）螺纹底孔尺寸确实定攻丝前需要先完成螺纹底孔的加工，底孔的直径 d。可依据经验公式计算：塑性材料（碳钢等）do=d-P脆性材料（铸铁等）do=d-l. 05 P式中：d螺纹公称直径，单位mmP螺纹螺距，单位mm加工通孔螺纹，要保证钻头和丝锥加工时完全通过零 件厚度，加工盲孔螺纹时，攻丝前底孔的钻孔深度H 要在螺纹深度h基础上加上螺纹直径的0. 7倍，即H = h + 0. 7d,避开麻花钻前端圆锥局部，否那么攻丝过程中 丝锥会折断讲解螺纹加 工参数的计 算分析、讲解螺 纹加工工艺观看，理 解,记录记录，理 解掌握螺纹 加工参数 的计算掌握通孔 和盲孔螺 纹加工工qxw-aM图441攻丝深度(2)槽加工工艺数控铳床加工的零件上常见的槽有敞开式、半封闭式敞开式：槽通常采用三面刃铳刀或立铳刀加工半封闭式槽：采用立铳刀或键槽铳刀加工封闭式槽：采用键槽铳刀加工。槽在进行粗加工时走刀路线可以采用行切法、环切法 和混合法(a)行切法(b)环切法(c)混合法(3)分中对刀法当加工的零件为为圆柱形零件时，对刀不能再采用碰 单边的方法，要采用左右分中的对刀方法，2.编程知识(1)G68坐标系旋转指令使用坐标系旋转指令后可 将当前工件坐标系旋转一定角度。【视频】坐标系旋转指令分析、讲解数 控铳床上槽 加工工艺分析，讲解圆 柱零件分中 对刀方法观看，记 录，比照 几种槽加 工工艺观看，学习，记录掌握几种槽加工的工艺方法和工艺特点掌握分中 对刀操作 方法分析,、讲解刀 具长度补偿 指令及其使 用记录，学 习，理解 原理掌握分中 对刀法播放分中对刀视频分析，讲解G68坐标系记录，学习，理解掌握G68坐标系旋类别内 容指令格式G68 X_ Y_ R_ ；启用坐标系流转指令G69；取消坐标系旋转参数含义X_ Y_:旅转中心坐标R_：流转角度，旋转角度是以x轴正方向为起始位置，“+”值角度表示逆时针旋转， 值角度袤示1顺时针旋转例如旋转中心为（50,60），旋转角度为45°后的坐标系除与原工件坐标系XOY关系1* N5OG68X5OY6O R45指令说明L为了防止出错，G68坐标系旅转在使用完成之后要用G69取消2 .涉及到旋转后抡廓有刀具补偿的程序，应将调用刀具补偿指令编写在G68之后，将 取消刀具补偿指令编写在G69之前3 .对于工件中有多个相同的旋转轮廓，可采用子程序结合坐标系旋转指令编程表4-47 G68坐标系防转指令格式、参数含义和例如说明（2）极坐标编程 极坐标是指用半径和角度来表示平 面中的任意一点的坐标值，运用极坐标编程会大大的 降低编程的难度，缩短编程的周期，提高数控加工的 效率。【视频】极坐标编程指令类别内答指令格式G16；启用极坐标指令G15；取消极坐标指令表4-48极坐标指令格式、参数含义和例如说明L极坐标半径：当使用G17平面时，用X_表示极坐标半径。2.极坐标角度：当使用G17平面时，用Y_表示极坐标角度，以极坐标半径正向为零度，逆时针方向为正角度，咂时针方向为负角度A(x.y)(.r)0例如N30.N40G00X20 Y-50Z10 定位N50G01Z-5F50 下刀N60 Gl6,启用极坐标系N70 G41 DOI X35 Y300 F80建立刀补至A点，极半径是35mm,极角度是300°N80G01Y240;直线加工至B点N90G01Y180；直线加工至C点N100 G01Y120,直线加工至D点N110G01Y60；直线加工至E点N120G01Y0；直线加工至F点N130 G01Y-60,直线加工至A点N140 Gl5取消极坐标系N150 G00Z100拍刀至Z100高度N160.（3） G84攻丝循环指令 攻丝循环指令主要用于加工内螺纹旋转指令 播放坐标系 旋转指令视 频举例分析分析，讲解极 坐标编程指 令播放视频举例讲解极 坐标编程分析，讲解 G84攻丝循环 指令原理 转指令练习巩固对 G68坐标 系旋转指 令理解观看、听掌握极坐讲、思考标编程指并记录令听讲，记巩固对极 录，练习 坐标编程 的理解听讲，理掌握G84 解，记录攻丝循环 指令指令格式器 G84X_ Y_ Z.lG80;取涓改逆循环R P_ F_ K_;调用G84改丝循环指令攻丝动作循环执行时, 住至R点平£,从R. 反式回到R点或初始i士“hD刀 宇 平1G9i具从当前初过平面快述定位. F面住置开始执行顼螺葭动作£8|2所面W-i 至摞切 到达1EM1:孔中心CX、 L铁后停留一G99OI7姆多彩Y),再快速定乐时间，主珀再硼植(a) G98改达动作(b) G99攻辿动作参兹含义x_ Y_:孔中心X, Y坐标；Z_：孔底的位置坐标绝对值时).从R点到孔底的差富(笔盘值时)：R_: R点平面坐标；P_：改运至孔铁位置时主珀苦停熨葵时间；F,:改逗时辿锥的走妗速度，进的速度F=主殆5?速X摞效导程；K_:王复次效；表4y9 G84攻丝储环指令格式及整数含义笠用说明1.使用攻叁循环前应先用钻孔微式指令钻好底孔2.使用G84女造铲期间，主压运速不鸵改交，走给它奉修调和心俣持功鸵无效讲解指令格 式及参数含 义观看，学 习，记录，掌握G84 攻丝循环 指令指导学生进听讲，记掌握加工行加工刀具、录，理解，工艺制定量具选择分析工艺路 线制定完成加工 工艺的分 析巡视学生切听讲，记能够切削削用量的计录，理解，参数的计算是否合理完成加工 工艺的分 析算【任务实施】1.工艺分析(1)刀具选择：根据本任务加工要求，采用。 50mni盘铳刀加工平面，采用G8nini键槽铳刀加工内外 轮廓，G10定心钻完成所有点孔，。6. 8mm麻花钻加 工M8螺纹底孔。铳刀、钻头、丝锥采用高速钢刀具。(2)量具选择：根据零件结构和尺寸精度要求, 本任务用到的量具有0T50nini游标卡尺，75-100丽外 径千分尺，0-25mni深度千分尺，25-50mm内测千分尺, M8-6H螺纹通止规。(3)工艺路线制定：分析零件图可知，该零件为 圆柱形零件，一面为光面，一面包含3个弧形槽，3 个M8螺纹孔，1个030圆槽和。70外圆凸台。从零 件结构尺寸及加工要求分析，该零件加工使用三爪卡 盘装夹比拟合理。先完成正面所有元素的加工，如图 4-59所示，再翻面装夹。70外圆外表，完成G78外 圆加工和零件厚度尺寸控制，加工材料为钢件，轮廓 和槽粗加工每次切深适当减小。零件两面对刀均采用 分中对刀法。(4)切削用量选择定住 装夹工步序号及内容刀具刀具 号补偿 D长度 补偿 H主珀及速 n (r/nin)进给量f (t/ain)切削深 S正面：三 爪卡拿 装夹毛 坯1铁平直050盎蛇 刀101 /H108008012笆铳070外 圆制键槽铳刀1D01HOI10008033卷钱030圆08键槽铁刀1D01HOI10008034法三个兑形槽08重糟铳刀1D01HOI10005035精钱070外 圆於键槽 铳刀1D01HOI120060146精铳。30圆 檀05键槽 铳刀1D01HOI12006097O10点孔010H 定心钻2/ /H02100060458a. 8钻孔06.3=麻花钻3， /H0380060199MS玫螺夜M8机用丝 *4H0410012514反面：三 爪卡全 装夹O70外圆1铳平葺，生制050盘铳 刀10* a JH108008012铳078外轮 霹铳刀1DOIHOI1000803表4T0汽车凸轮轴调节器底座零竹加工工艺表2.程序编制«4-5i加形槽加工点位坐标点极空标( . r, Z)点极里标(e , r, Z)点极坐标(e. r, Z)1(25. 210. 10)3(19. 210. -5)5(31.150. -5)2(25. 210. -5)4(18. 150. -5)6(31.210. -5)指导、检查学 生程序编写听讲，记录，理解，完成加工工艺的分析听讲、记掌握攻丝录并在仿循环、极真软件上坐标应用模仿训巩固学生练、真机对指令的上加工理解和编程能力参考程序见书本3.零件加工(1)开机回参考点，建立机床坐标系。(2)装夹工件。夹住零件毛坯，夹紧要可靠，夹 持深度不小于5mm,零件上外表高于平口钳钳口 lOmmo(3)安装刀具。加工中心刀具装入刀库和从刀库中调取刀具的操 作如下。(4)对刀操作。(5)输入程序及校验。程序输入后要仔细检查， 校验，确保无误。(6)零件加工。(7)加工结束后，去除零件毛刺，切断机床电源 并及时清扫机床。讲解安全操 作考前须知讲解零件加 工操作步骤按步骤引导 学生完成任 务(也可分步 实施任务)、 进行评价并 对任务实施 进行反应提高学生安全意识【任务反应】任务反应表（略）【任务拓展】完成图4-56汽车凸轮轴调节器底座零件的编程与 加工，材料：45钢，080mm义30mm圆料。PXPY119.76-32.46212.48-30.14311.09-26.77财H1.未以尺寸允本*红02mm.ZWHR5.4姆铺飞士【三】总结与成果提供【四】作业布置1 .简述通孔及盲孔螺纹的加工工艺及考前须知。2 .简述数控铳床分中对刀的操作方法。3 .简述G68坐标系旋转指令格式及功能。4简述G16极坐标指令格式及功能。5.简述G84攻丝循环指令格式及功能。培养学习 知识、技 能迁移能 力总结本节巩固已学课学习内知识，反容，提练思缺乏，缺乏之处培养学习 表达能力布置任务拓 展内容并作 提示引导学生进 行本节课内容总结及成 果提供教后记