数控加工工艺-教案.docx

《数控加工工艺-教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控加工工艺-教案.docx（92页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上山西冶金技师学院 数控加工工艺 教案教师：第1号课题1章 数控加工工艺内容概述何时在何班上课教学目的1 掌握工艺、工序、工步、工位等概念2 了解数控加工工艺与普通制造工艺区别数技2班月 日 节班月日节班月日节时间安排教学安排（教学内容、方法、手段）备注10”10”35”1.1 制造工艺重要性介绍以东芝事件和钟表指针制造为例介绍工艺重要性1.2 数控加工设备和普通加工设备比较1 图片显示数控加工设备和普通加工设备2 讨论两者之间的区别3 设备对制造造成的影响（1） 工艺过程的影响以一零件加工为例，讲述工艺、工序、工位、工步等概念，以及数控机床的工序划分不同方法。工艺：制

2、造产品的方法工序：一个或者一组工人，在一个工作地或一台机床上，对一个或同时对几个工件连续完成地那一部分工艺过程 安装：经过一次装夹后完成的那部分工序内容。 工位：工件相对于机床或者刀具每占据一个加工位置所完成的那部分工序内容。 工步：加工表面、切削刀具、切削速度、进给量不变的条件下，连续完成的那一部分工序。工序划分的影响： 1）以一次安装、加工作为一道工序讲授实例25”10”2）以同一把刀具加工的内容划分工序。 3）以加工部位划分工序。 4）以粗、精加工划分工序。 （2） 对刀具影响图片显示普通机床和数控机床使用的刀具，比较两者之间的异同。（3） 对夹具的影响图片显示普通机床和数控机床使用的夹

3、具并比较，比较两者之间的异同。（4） 对工艺系统的影响工艺系统的概念：由数控机床、夹具、刀具和工件等组成（5） 对工艺图纸标注的影响（6） 对人员素质的影响作业教学后记教研室主任：200年月日山西冶金技师学院 数控加工工艺 教案教师：郭华荣第2号课题数控编程与数控加工工艺过程何时在何班上课教学目的1 掌握数控编程的原理2 理解机床坐标系与工件坐标系建立的原因，理解对刀原理3 能够判断机床坐标系4 理解数控加工工艺的主要内容数技2班月 日 节班月日节班月日节时间安排教学安排（教学内容、方法、手段）备注5”20”20”15”复习上次课内容1.3 为什么要进行数控编程1 数控坐标系概念及建立方法法则

4、：右手笛卡尔坐标系判断方法：（1）先确定Z轴，即机床主轴 （2）确定Z轴方向，离开工件的方向为正 （3）离开工件指刀具相对于工件，工件相对静止 （4）X轴位于水平面上 2 数控程序概念程序字，程序段，程序程序名：O2000O2000 LFN01 G91 G17 G00 X85 Y-25 LF N02 Z-15 S400 M03 M08 LFN03 G01 X85 F300 LFN04 G03 Y50 I25 LFN05 G01 X-75 LFN06 Y-60 LFN07 G00 Z15 M05 M09 LFN08 X75 Y35 M30 LF%3对刀概念比喻启发30”建立工件坐标系与机床坐标系

5、关系G92 G541.4 数控加工工艺过程主要内容（1）选择进行数控加工的内容（1） 根据图纸进行工艺分析（2） 数学处理和编程尺寸的确定（3） 工艺方案确定（4） 工步进给路线的确定刀具、夹具、量具选择（5） 切削参数确定（6） 加工程序编写（7） 首件试加工与现场问题的处理（10）技术文件的定型和归档作业布置题1教学后记教研室主任：200年月日山西冶金技师学院 数控加工工艺 教案教师：郭华荣第3号课题2章 零件加工精度与表面质量何时在何班上课教学目的1 掌握公差精度及三大原则的应用2 掌握影响加工精度的因素并能根据现场情况作出判断3 掌握表面质量概念及方法数技2班9月 12日 3、4 节月

6、 日 节班月日节班月日节时间安排教学安排（教学内容、方法、手段）备注复习上节课知识2.1 复习尺寸公差知识 1给出图纸，相应由学生根据根据图纸指出公差的意义。（1） 标准公差的作用（2） 公差的类别 尺寸、形状、位置（3）尺寸公差的等级及偏差系列- 公差有18级 28个偏差2概念：(1) 作用尺寸：被测要素给定的长度上，与实际外表面相接的最小（最大）理想面，或者最大、最小理想面的直径和宽度。 (2) 最大、最小实体尺寸：在给定长度上，材料最多或者最少时的尺寸。 (3) 独立原则：一般未标注都表示独立原则 (4) 包容原则：以轴的装配为例进行讲解E表示，被测要素应遵守最大实体边界，即体外作用尺寸

7、不应超过最大实体尺寸。用尺寸公差控制形状误差。50H（0.039 0）E/f7（0.025 0.050）E (5) 最大实体原则：被测要素的实际轮廓在给定的长度上处处不超过最大实体实效边界 以螺钉的安装为例进行讲解 主要有三种： A 适用于被测要素B 适用于基准要素C 适用于可逆要求2.2 表面粗糙度 三种评定方法：A 算术平均偏差Ra，用于不太粗糙或不太光滑面 B 十点高度Rz，用于太粗糙或太光滑面 C 轮廓最大高度Ry，用于应力集中的表面2.3 尺寸、形位公差、粗糙度关系1 总的原则（1） 通常同一要素形状公差小于位置公差（2） 形位公差小于尺寸公差（3） 表面粗糙度小的表面，其形状公差也

8、小（4） 一般形状公差约为尺寸公差同级50左右（5） 普通精度t=0.6T, Ra=0.05T2.4 各种加工精度作业教学后记教研室主任：200年月日山西冶金技师学院 数控加工工艺 教案教师：郭华荣第4号课题2.5编程尺寸的确定与数学处理何时在何班上课教学目的1 学会建立编程坐标系2 学会数控编程的数学处理方法3 理解编程中插补对工艺的影响数技2班9月 14日 1、2 节月 日 节班月日节班月日节时间安排教学安排（教学内容、方法、手段）备注5”20”复习上次课内容1编程坐标系建立编程坐标系一般供编程使用，确定编程坐标系时不必考虑工件毛坯在机床上的实际装夹位置。从理论上讲编程原点选在零件上的任何

9、一点都可以，但实际上，为了换算尺寸尽可能简便，减少计算误差，应选择一个合理的编程原点。1）车削零件编程原点的X向零点应选在零件的回转中心。Z向零点一般应选在零件的右端面、设计基准或对称平面内。车削零件的编程原点选择见下图。 2）铣削零件的编程原点，X、Y向零点一般可选在设计基准或工艺基准的端面或孔的中心线上，对于有对称部分的工件，可以选在对称面上，以便用镜像等指令来简化编程。Z向的编程原点，习惯选在工件上讲授法40”25”表面，这样当刀具切入工件后Z向尺寸字均为负值，以便于检查程序。 2 编程尺寸的数学处理1）概念：根据被加工零件图样，按照已经确定的加工工艺路线和允许的编程误差，计算数控系统所

10、需要输入的数据，称为数学处理。2）内容：根据零件图样给出的形状，尺寸和公差等直接通过数学方法（如三角、几何与解析几何法等），计算出编程时所需要的有关各点的坐标值。 以一零件为例进行讲解3 数控误差的组成数控加工误差数加是由编程误差编、机床误差机、定位误差定、对刀误差刀等误差综合形成。即：数加=f(编+机+定+刀)其中：（1）编程误差编由逼近误差、圆整误差组成。（2）机床误差机由数控系统误差、进给系统误差等原因产生。 （3）定位误差定是当工件在夹具上定位、夹具在机床上定位时产生的。（4）对刀误差刀是在确定刀具与工件的相对位置时产生。 4实例法作业教学后记教研室主任：200年月日山西冶金技师学院

11、数控加工工艺 教案教师：郭华荣第5号课题何时在何班上课教学目的数技2班月 日 节月 日 节班月日节班月日节时间安排教学安排（教学内容、方法、手段）备注作业教学后记教研室主任：200年月日山西冶金技师学院 数控加工工艺 教案教师：郭华荣第1号课题何时在何班上课教学目的数技2班月 日 节月 日 节班月日节班月日节时间安排教学安排（教学内容、方法、手段）备注作业教学后记教研室主任：200年月日山西冶金技师学院 数控加工工艺 教案教师：郭华荣第5号课题第3章 数控刀具数控刀具介绍何时在何班上课教学目的1掌握数控刀具的种类 2掌握数控刀具的要求与特点 3数控刀具的材料类型4了解数控刀具实效形式及可靠性

12、数技2班9月 19 日3、4 节 班月 日 节班月日节班月日节时间安排教学安排（教学内容、方法、手段）备注5”10”15”15”复习上节课程内容3.1数控刀具的种类 结构划分：整体、镶嵌、内冷、减震工艺划分：车刀、铣刀、镗刀、钻刀3.2数控刀具的要求与特点 刀具的选择是保证加工质量提高加工效率的重要环节。（1）数控车床能兼作粗精车削，因此粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。（2）为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能采用机夹刀和机夹刀片。夹紧刀片的方式要选择得比较合理，刀片最好选择涂层硬质合金刀片。

13、目前，数控车床用得最普遍的是硬质合金刀具和高速钢刀具两种。 3.3数控刀具的材料 硬质合金的分类K类。国家标准YG类，成分WC+Co。P类。国家标准YT类，成分WC+TiC。M类。国家标准YW类，成分WC+TiC+TaC。讲授实例10”15”15”3.4 数控刀具的失效形式及可靠性刀具失效：在切削过程中，刀具磨损刀一定程度，刀刃崩刃或破损，刀刃卷刃（塑变）时，刀具丧失其切削能力或无法保证加工质量。3.5刀具失效在线检测方法检测形状、检测力、测电动机功耗、测刀杆振动、测切削温度、测工件表面质量刀具可靠性分析 刀具可靠性：在规定的切削条件和时间内完成额定工作的能力（具有统计特征和随机特征） 刀具耐

14、用度：在规定的条件和时间内完成额定工作的概率可靠耐用度：指刀具能达到规定的可靠度r时的耐用度。作业教学后记教研室主任：200年月日山西冶金技师学院 数控加工工艺 教案教师：郭华荣第6号课题 数控刀具的选择与刀具系统何时在何班上课教学目的1掌握刀具一般选择方法2了解刀具系统数技2班9月 21 日1、2 节月 日 节班月日节班月日节时间安排教学安排（教学内容、方法、手段）备注5”15”30”复习上次课内容3.6 数控刀具选择1刀具选择因素（1）被加工工件的材料性能（2）加工工艺类别（3）加工工件尺寸、加工余量等信息（4）加工切削参数（5）其他辅助因素2刀具材质选择方法1. 高速钢：有公制或英制，这

15、种刀最常用，特别是加工铜公，加工模料也常用，这种刀是电脑锣最常用的刀具，价格便宜，易买，但易磨损，易损耗，进口的高速钢刀具含有Co，Mn等合金，较耐用，精度也高，如LBK，YG等。 2. 合金刀：也称CAB刀：刀具是用合金材料制成。耐高温，耐磨损，能加工高硬度材料（如烧焊过的模）这种刀经较钝，这种刀因耐高温，所以转速通常会比较高，加工效率及质量都比高速钢刀要好，但低转速时容易崩刀，转速通常要快。 3. 舍弃式刀粒刀：这种刀因刀粒是可以更换的，而刀粒是合金材料做成的，刀粒通常又有涂层，耐用，价格也便宜，加工钢料最好用这种刀。刀粒有方形，菱形，圆形的。方形，菱形刀粒只能用二个角，而圆形刀粒比喻启发

16、25”15”一圈都可以用。3根据材料选择刀具（1）铜，铝：这种材料比较软，是比较好加工的材料，一般各种刀具都能加工，铜比较软，但韧性大，如果刀不锋利会起毛，另外如果不方便螺旋进刀时可以垂直下刀（进刀量H0.5）刀一般不会断，加工铜时刀具的转速要高一些，这样走刀就可以快，从而提高加工效率。（2）钢： 钢的种类比较多，我们分为三种分别讲， 1）软，如进口王牌，国产45#钢，50#钢，这种料也算比较也加工，用国产的高速钢刀如AIA，进口的如LBK，STK，YG等可方便地加工。 2）硬，如738，p20等，用AIA刀较难加工，用进口的如YG可以加工，最好用合金刀或刀把加工。 3）很硬，如718，S13

17、6，油钢，及五金模用的合金钢，很硬，用AIA刀很难加工，用YG类可以加工，最好用合金刀把加工。 （3）淬火或烧焊模料一般不允许用高速钢刀加工，改用合金刀或刀把加工。3.7 工具系统由于在数控机床上要加工多种工件，并完成工件上多道工序的加工，因此需要使用的刀具品种、规格和数量较多。为减少刀具的品种规格，有必要发展柔性制造系统和加工中心使用的工具系统。 工具系统分类：整体式和模块式实例作业布置题1教学后记教研室主任：200年月日山西冶金技师学院 数控加工工艺 教案教师：郭华荣第7号课题四章 数控夹具通用知识何时在何班上课教学目的1 了解夹具作用2 掌握工件六点定位原理3 能正确判断完全定位、不完全

18、定位、过定位等情况，了解他们的应用数技2班9月 26日 3、4 节月 日 节班月日节班月日节时间安排教学安排（教学内容、方法、手段）备注5”1020”30”复习上节课知识4.1 夹具1夹具作用（1）保证加工精度 （2）提高生产率、降低成本 （3）扩大机床的工艺范围 （4）减轻工人的劳动强度 2夹具的组成（1） 定位元件（2） 夹紧装置（3） 对刀与导向装置（4） 连接元件（5） 夹具体（6） 其他元件4.2 工件的定位与夹紧1工件的六点定位原理物体所设置的空间定位点数原则不超过6个 2工件定位的几种情况（1）完全定位 （2）不完全定位 设问讲授25” （3）欠定位 （4）过定位4.3 数控加工

19、常用夹具1 通用夹具（1） 数控车床夹具（2） 数控铣床夹具2 加工中心夹具数控回转工作台3 其他数控机床夹具（1） 拼装夹具（2） 组合夹具（3） 可调夹具实例作业教学后记教研室主任：200年月日山西冶金技师学院 数控加工工艺 教案教师：郭华荣第8号课题工件的安装与定位基准的选择何时在何班上课教学目的1 掌握工件的常用安装方法2 了解及基准的分类3掌握粗、精加工定位基准的选择方法数技2班9月28 日1、2 节月 日 节班月日节班月日节时间安排教学安排（教学内容、方法、手段）备注5”10”20”复习上次课内容4.4 工件的安装 1工件安装(1) 直接找正安装概念：用划针、百分表等工具直接找正工

20、件位置并加以夹紧的方法称直接找正安装法。 特点：生产率低，精度取决于工人的技术水平和测量工具的精度 (2) 划线找正安装 概念：先用划针画出要加工表面的位置，再按划线用划针找正工件在机床上的位置并加以夹紧。特点：费时，又需要技术高的划线工 2夹具的安装 概念：将工件直接安装在夹具的定位元件上的方法特点：工件在夹具中的正确定位，是通过工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相接触而实现的。因此，不再需要找正便可将工件夹紧。 由于夹具预先在机床上已调整好位置，因此，工件通过夹具相对于机床也就占有了正确的位置 通过夹具上的对刀装置，保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。演示讲授20”35”4.5 基准

21、及分类1概念：基准是零件上用来确定其它点、线、面位置所依据的那些点、线、面。2分类：设计基准与工艺基准（1）设计基准 设计基准是在零件图上所采用的基准。它是标注设计尺寸的起点。（2） 工艺基准 工艺基准是在工艺过程中所使用的基准。 分类：定位基准、工序基准、测量基准、装配基准。4.6 定位基准的选择1 粗基准的选择原则（1）保证相互位置原则（2）余量均匀原则（3）便于工件装夹原则（4）粗基准不重复使用原则2 精基准选择原则（1） 基准重合（2）统一基准原则（3）互为基准原则（4）自为基准原则实例作业教学后记教研室主任：200年月日山西冶金技师学院 数控加工工艺 教案教师：郭华荣第9号课题4.6

22、 补充知识工艺尺寸链知识何时在何班上课教学目的1掌握工艺尺寸链中组环、开环、闭环概念2能够正确判断开环与闭环3能正确进行尺寸链的计算数技2班10月 8日 1、2 节月 日 节班月日节班月日节时间安排教学安排（教学内容、方法、手段）备注5”15”10”20”复习上次课内容4.6 工艺尺寸链的概念1 封闭环：尺寸链中装配过程和加工过程最后形成的一环。封闭环是尺寸链中唯一特殊环，一般用AO表示。2 组成环：尺寸链中除封闭环以外的各环。（1） 增环：该环引起封闭环同向变动，增大时封闭环也增大， 该环减小时封闭环也减小。（2） 减环：该环引起封闭环反向变动，增大时封闭环减小， 该环减小时封闭环增大。3

23、尺寸链的分类（1） 装配尺寸链：全部组成环由不同零件设计尺寸所组成。（2） 零件尺寸链：全部组成环由同一零件设计尺寸所组成。（3） 工艺尺寸链：全部组成环由同一零件工艺尺寸所组成。4 尺寸链的计算（1） 极限尺寸之间的关系AO = AZ AjAOmax = AZmax AjminAOmin = AZmin Ajmax启发式40”（2） 极限偏差ESO = ESAZ EIAZEIO = EIAZ ESAZ（3） 公差间的关系TO = TAZ + TAj TAi（4） 计算 给出三个例子例1：封闭环为最长环例2：封闭环为增环例3：封闭环为减环实例作业教学后记教研室主任：200年月日山西冶金技师学院

24、 数控加工工艺 教案教师：郭华荣第10号课题数控车削零件的数学处理何时在何班上课教学目的1. 掌握数控编程原点确定方法2. 掌握精度尺寸的处理3. 掌握编程尺寸的确定方法和技巧数技2班10月 10日3、4节月 日 节班月日节班月日节时间安排教学安排（教学内容、方法、手段）备注5”20”20”复习上次课内容5.1 编程原点的确定（1）尽量选择设计基准为编程原点（2）对刀方便的点为编程原点（3）编程方便（4）对称零件的编程原点应选在对称中心以上图为任务进行讲解5.2 编程尺寸值的确定（1） 先把尺寸精度高的尺寸值的换算成平均尺寸（假设机床系统误差平均分配）（2）尺寸换算后，需要保持重要的几何关系。

25、（3）调整精度低的尺寸以适应重要几何关系。实例法启发式15”30”（4）节点坐标尺寸的计算5.3 常用的数学方法（1） 三角函数法：A角；A角的对边a; A角的邻边b;斜边c；sinAa/c;cosA=b/c;tanA=a/b;正弦定理：a/ sinA=b / sinB=c/ sinC余弦定理：cosA= b2+c2-a2/2bc （2）平面解析几何法直线方程形式：y-y1=k(x-x1) y =kx +b x/a+y/b=1 园方程： （x-a）2+(y-b)2=R2 举两例进行练习和说明5实例法作业教学后记教研室主任：200年月日山西冶金技师学院 数控加工工艺 教案教师：郭华荣第11号课题

26、数控工艺分析与规程制定何时在何班上课教学目的1.掌握数控加工工序的制定方法2.掌握加工精度与加工方法关系3.掌握加工路线的设计方法数技2班10月 12日1、2节月 日 节班月日节班月日节时间安排教学安排（教学内容、方法、手段）备注5”15”15”复习上次课程内容5.2 工艺方案的制定 任务：轴承内圈工艺方案的制定结合上述零件，进行工艺方案制定的讲解1表面加工方法的选择一般根据尺寸精度和表面精度选择加工方法，主要考虑有以下几种因素：（1）尺寸精度和表面精度 各种加工精度与加工方法的对应关系（2）工件材料性质 淬硬钢精加工一般磨削，有色金属加工一般采用精细车和镗（3）工件的结构与尺寸（4）经济精度

27、的考虑2数控车工序的划分（1）以一次安装所进行的加工作为一道工序（2）以一次完整的数控程序连续加工内容为一道工序。（3）以一把刀具的加工作为一道工序（4）以粗、精加工划分工序非数控类工序的安排（1）如渐开线齿形、键槽、花键等类型加工，需要安排非数控类工序（2）表面处理硬度和精度较高实例启发式25”30”（3）非数控加工更合理的加工3工步顺序的确定（1）先粗后精对于粗精加工在一道工序内的情况（2）先近后远（3）内外交叉（4）基面先行原则（5）保证工件加工刚度原则（6）同一把刀能加工内容连续加工原则4进给路线的确定（1）主要原则1）根据以定工步顺序确定各表面加工路线2）所定路线能保证表面加工精度和

28、粗糙度3）寻求最短加工路线4）选择加工时变形最小的路线（2）促加工进给路线的确定1）常用的粗加工进给路线矩形、三角形、轮廓形、阶梯切削、双向切削2）最短粗加工路线（3）精加工路线的确定1）完工轮廓的加工路线2）换刀加工时的进给路线3）切入、切出及换刀点的位置4）各部位精度不一致精加工路线（2）6实例作业教学后记教研室主任：200年月日山西冶金技师学院 数控加工工艺 教案教师：郭华荣第12号课题数控车床、刀具、夹具选用何时在何班上课教学目的1 掌握数控车床设备的选择方法2 掌握数控车刀刀具几何参数3 掌握数控车刀的类型特点4 掌握各种类型车刀选用方法5 掌握数控车床夹具类型6. 掌握数控车床夹具

29、的选用数技2班10月 17日3、4节月 日 节班月日节班月日节时间安排教学安排（教学内容、方法、手段）备注5”20”35”复习上次课内容5.3.车刀刀具几何参数复习 通过图示指出车刀各几何参数5.4 刀具几何参数对加工影响1前角和前刀面形状的选择 （1） 刀具材料：（2）加工材料加工钢件等塑性材料时，切屑沿刀前面流出时和前刀面接触长度长，压力与摩擦较大，为减小变形和摩擦，一般采用选择大的前角。（3）加工条件粗加工时，因加工余量大，切削力大，一般取较小的前角；精加工时，宜取较大的前角，以减小工件变形与表面粗糙度；带有冲击性的断续切削比连续切削前角取得小。机床工艺系统好，功率大，可以取较大的前角。

30、但用数控机床加工时，为使切削性能稳定，宜取较小的前角。 2主副偏角的选择讲授提问30”1）主偏角的选择 主偏角r减小时，刀尖角增大，刀尖强度提高，刀尖散热体积增大。所以，主偏角r减小，能提高刀具耐用度。主偏角r减小，将使背向力Fp增大，从而使切削时产生的挠度增大，降低加工精度。同时背向力的增大将引起振动，因此对刀具耐用度和加工精度产生不利影响。 2）副偏角的选择副偏角r的大小将对刀具耐用度和加工表面粗糙度产生影响。副偏角的减小，将可降低残留物面积的高度，提高理论表面粗糙度值，同时刀尖强度增大，散热面积增大，提高刀具耐用度。但副偏角太小又会使刀具副后刀面与工件的摩擦，使刀具耐用度降低，另外引起加

31、工中振动。 5.4 数控刀具的类型1数控车削用的车刀一般分为三类：（1）尖形车刀（2）圆弧形车刀（3）成型车刀。2数控刀具的选择 以图实例5.5 数控车夹具 以图示例实例作业教学后记教研室主任：200年月日山西冶金技师学院 数控加工工艺 教案教师：郭华荣第13号课题5.5 数控车削参数的选择何时在何班上课教学目的1.掌握切削三要素的概念2.掌握切削参数的选择方法3. 能根据刀具和材料选择切削用量数技2班10月19日 1、2节月 日 节班月日节班月日节时间安排教学安排（教学内容、方法、手段）备注5”15”10”20”复习上次课内容5.6 切削三要素的概念1概念被吃刀量：已加工表面与被加工表面之间的垂直距离。进给量： 刀具在进给方向每分钟移动具体，或者每齿移动的距离。切削速度：刀具相对工件切点的速度。2选择方法刀具寿命与切削用量三要素之间的关系式T CT/（1/mf 1/nap1/p）来看，当刀具寿命一定时，切削速度对生产率影响最大，进给量f 次之，背吃刀量最小ap 。在生产率角度一定，从提高刀