《数控车床编程与操作》项目课程课例.docx
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1、?数控车床编程与操作?工程课程课例螺纹千斤顶的加工沛县中等专业学校机电部2021年12月结构,了解螺纹千斤顶的构造及用途。教师引领学生观看视频、观察实物。)千斤顶是一种用钢性顶举件作为 工作装置,通过顶部托座或底部托爪在行程内顶升重物的轻小起重设 备。常用于被支撑件需进行高度调 整的场所,可单独或成组使用。普通螺纹千斤顶包括底座与螺杆 两局部,由人力通过螺旋副传动改 变螺纹旋合长度来调整其高度。螺 杆作为顶举件,靠螺纹自锁作用支 持重物。爪在行程内顶升重物的轻小起重设 备。常用于被支撑件需进行高度调 整的场所,可单独或成组使用。普通螺纹千斤顶包括底座与螺杆 两局部,由人力通过螺旋副传动改 变螺
2、纹旋合长度来调整其高度。螺 杆作为顶举件,靠螺纹自锁作用支 持重物。步骤2.识读螺纹千斤顶图【读一读】识读螺纹千斤顶零件图和装配图,书面列出螺纹千斤顶的 加工内容。教师投影“螺纹千斤顶零件图和装配图,巡回指导。)【说一说】在组内和全班陈述螺纹千斤顶的加工涉及到哪些知识和 技能,哪些是已经学过的、哪些还没有学过。(教师引导,并在学生陈述的根底上加以归纳。)步骤3.知识与技能准备【忆一忆】回忆并陈述内、外螺纹的尺寸控制及检测方法。(教师组织局部学生陈述。)组合件配合类型与配作方法间隙配合时,单件尺寸在公差范 围内,组合件可以自由配合。过渡配合时,单件尺寸在公差范 围内,组合件不一定能自由配合, 配
3、合件加工时需用基准件配作。配 合件的尺寸在接近尺寸公差时,采 用边试配、边修正尺寸的方法。过盈配合时,单件尺寸在公差范 围内,组合件需要通过温差法等方 法进行配合。【议一议】问题:螺纹千斤顶由底座和螺杆两个单件组成,如果底座 和螺杆单件检测时都符合尺寸公差要求,组合体是否一定能够 进行配合?思考并在组内和全班讨论、交流。(教师提出问题,组织并参与讨论。)【讲一讲】(教师介绍组合件配合类型与配作方法。)【议一议】根据老师所介绍的一般组合件配合尺寸的控制方法,在组 内和全班讨论一下:应该怎样控制螺纹组合件的配合尺寸?(教师组织、参与讨论,并进行点拨。)企业生产实际流程企业生产实际流程步骤4.确定工
4、程实施步骤【写一写】对照企业数控车床加工产品的一般工作流程,书写出本工程的实施步骤,并在组内进行交流。教师巡回指导。)程的实施步骤,并在组内进行交流。教师巡回指导。)分析图样他 助 准 制 定 加 I I 艺计 9 数 洎编写程序校 睑 程 序设置工件零点加工苜件批 里 加 I步骤5.明确螺纹千斤顶的检测标准与方法【读一读】阅读知识链接“产品质量检测要素和“螺纹千斤顶产 品检测标准与评价表,明确本工程评价标准与检测内容。(教师解读,明确相关评价要求。)修改产品质量检测要素1.重要的尺寸、外表粗糙度及形位公差的控制;2 .关联尺寸配合尺寸)、外表 粗糙度及形位公差的控制;.其它相关尺寸的控制;3
5、 .工艺编制的正确性;.设备使用情况;4 .平安操作事项。任务二 加工工艺分析约20分钟步骤1.确定加工方案【写一写】阅读“确定加工方案的常用方法,根据螺纹千斤顶零件 图写出产品的加工工序和具体加工方案。同时思考:是先加工底座?还是先加工螺杆?为什么?【议一议】先在组内讨论加工方案,然后选派代表在全班交流,根据 知识链接“工艺方案优选的根本要求,优选加工方案。(教师巡回辅导、参与小组讨论,组织全班讨论,进行点 评和归纳,确定最正确方案。)步骤2.选择刀具类型并确定刀具参数【议一议】具、以及各刀具的几何参数。(教师巡回指导)知识链接:确定加工方案的常用方法1 .划分工序;2 .各加工工序的设计零
6、件定位 基准、装夹方案、刀具选择、切削 用量等);3 .优选加工方案,并确定具体加 工步骤。工艺方案优选的根本要求保证零件能合理、可靠的装夹;能保证所加工零件的尺寸、形状 和位置精度要求;保证高效的加工效率;保证检测的准确、便利。根据加工方案,讨论并确定底座和螺杆加工各需要哪些刀步骤3.确定编程原点并计算基点【找一找】根据步骤工中确定的优选方案,对照零件图确定底座和螺 杆的编程原点、找出图纸中的基点。(教师点拨。)【算一算】根据知识链接“直线和圆弧切点的计算方法,对找出的 基点进行编号,并计算其坐标值。教师介绍切点计算方法,巡回指导学生进行计算,明确直线和圆弧切点的计算方法1 .连接圆心和切点
7、;2 .过切点作对称中心线的垂线;3 .利用角度和圆弧半径计算出切 点的X坐标,进一步计算出切点的 Z坐标。直线和圆弧切点的计算方法4 .连接圆心和切点;5 .过切点作对称中心线的垂线;6 .利用角度和圆弧半径计算出切 点的X坐标,进一步计算出切点的 Z坐标。各基点的坐标值。)任务三 程序编制与校验约50分钟步骤1.手工编程知识链接:【议一议】问题1:六角钢与圆钢车削加工时有何不同?编程时有哪 些注意点?问题2:对于图纸上的尺寸公差要求,编程时如何保证?(教师组织学生讨论,并在学生讨论的根底上分别介绍断 续切削时的编程本卷须知和编程时的加工精度控制方法。)【写一写】根据加工方案,独立编写出螺纹
8、千斤顶底座和螺杆的加工 程序。(教师巡回指导,考核评分。)步骤2.程序输入与模拟【做一做】首件加工的同学在车床上输入程序,并进行模拟运行和完 善。其余同学在理论学习区利用仿真软件进行程序的输入和模 拟运行。(教师巡回指导,提醒学生程序输入与模拟的本卷须知, 做好考核评分记录。)确定断续切削编程本卷须知I.要通过计算适当增加X向起刀 点的位置,防止撞刀。2.保证功率P一定的情况下,切 削力F与切削速度v成反比,因此, 切削用量选择时,在刀具允许的条 件下,最大限度地提高切削速度V, 以便降低切削力F,从而减轻系统内 部的冲击和振动。中选择较高切削 速度V时,背吃刀量ap和进给量f 应适中选择小些
9、。保证加工精度的常用编程方法编程时,对于有公差要求的尺寸, 在保证零件极限尺寸不变的前提 下,取中间尺寸为编程数值,按此 尺寸进行,即可保证加工精度。确定断续切削编程本卷须知I.要通过计算适当增加X向起刀 点的位置,防止撞刀。2.保证功率P一定的情况下,切 削力F与切削速度v成反比,因此, 切削用量选择时,在刀具允许的条 件下,最大限度地提高切削速度V, 以便降低切削力F,从而减轻系统内 部的冲击和振动。中选择较高切削 速度V时,背吃刀量ap和进给量f 应适中选择小些。保证加工精度的常用编程方法编程时,对于有公差要求的尺寸, 在保证零件极限尺寸不变的前提 下,取中间尺寸为编程数值,按此 尺寸进
10、行,即可保证加工精度。任务四学习评价约5分钟【评一评】课堂学习评价通常可以通过“观 察与评价、“反思与探究、“修 正与完善等方式进行。组长组织成员交叉评阅各人的加工方案和加工程序,并对 照?“螺纹千斤顶产品检测标准与评价表?1、2两项、及“观 察与评价的表一,对教学模块一的学习情况进行自评与互 评。在评价根底上各人进行反思,并将反思情况填写在“反思 与探究的相应表格中。教师了解各组评价实施情况,并进行相应指导。)教学模块二底座的加工教学目标:1 .能根据产品图样合理选用各种工量具、以及相应的毛坯。2 .能熟练刃磨刀具;3 .能较熟练地操作数控车床;4 .能较熟练掌握内螺纹的加工与检测方法。5
11、.体会各种因素对产品质量的影响,增强行业标准意识和产品质量意识;6 .提高协作能力,增强自我评判水平和评价能力;教学任务:1 .刀、量具和毛坯准备;2 .加工底座;3 .阶段性自我检测与学习评价。课时安排:2课时任务实施:任务一刀、量具和毛坯准备约10分钟步骤1.选取刀具、量具、毛坯【做一做】根据工程任务选取适宜的刀、量具及毛坯。步骤2.修磨刀具【做一做】步骤1.选取刀具、量具、毛坯【做一做】根据工程任务选取适宜的刀、量具及毛坯。步骤2.修磨刀具【做一做】仔细阅读知识链接“断续切削刀具刃磨注意点,根据各自刀具的使用情况在砂轮机上进行修磨。步骤3.装夹毛坯与刀具【做一做】知识链接:断续切削刀具刃
12、磨注意点加工六角钢零件时,由于切削不 平稳,有较大的冲击,因此修磨车 削螺杆用的90。车刀时,应注意:1 .采用大于85。主偏角,加工时 可减小径向力,防止振动。2 .适当减小前角。3 .适当减小主、副后角,增加 刀刃强度。4 .刃倾角修磨为-2。进行耳件加工的同学上车床操作,正确装夹毛坯与刀具。内螺纹刀安装注意点1 .刀杆伸出量不宜过长;2 .刀尖略高于工件旋转中心;3 .刀杆尽量平行于工件轴心线;4 .刀尖角角平分线垂直与工件轴组内成员分工:除进行加工操作的同学外,同组其余同学 分别担任平安生产监督管理员和质检员,认真观察,相互提醒, 并做好互评记录。以下各阶段分工方法相同。教师巡回指导,
13、并做好有关记录。)心线。任务二加工底座约70分钟步骤1 ,对刀知识链接:【读一读】阅读右栏的知识链接,明确加工过程中的本卷须知与精度加工过程中的本卷须知控制方法。1.对刀刀补耍预留加工余量;2 .加工过程中要对刀补值屡次【做一做】调整,确保加工尺寸精度;按优选方案分别对90。外圆刀粗、精各一、盲孔刀、内3.测量时,游标卡尺与千分尺要螺纹刀、切槽刀进行对刀。(组内成员分工同上)配合使用,防止千分尺读数mm的教师巡回指导,并做好有关记录。)误差。1 .粗加工时,一般以提高生产率为 主,但也应考虑经济性和加工本钱;2 .半精加工和精加工时,应在保 证加工质量的前提下,兼顾切削效 率、经济性和加工本钱
14、。合理选择切削用量的原那么步骤2.底座加工【做一做】按优选方案进行车削加工,并做好加工过程中的自检。分工同上)(教师巡回指导,并做好有关记录。)针对加工中所出现的问题,可在组内协商解决,经小组讨 论仍不能解决的问题,可提请老师共同分析解决。(组内学生内螺纹控制精度的方法第一步:预留加工余量进刀偏表一光标移至对应的刀补 号一输入所留余量值f按+输入” 软键第二步:调入程序后进行自动加工第三步:尺寸精度控制1 .程序执行中止后用螺纹塞规 进行检测.进刀偏表一光标移至对应的刀补号f输入偏差值一按+输入软键一回到第二步任务三 阶段性自我检测与学习评价(约10分钟)步骤1.底座质量自检【评一评】加工产品
15、的同学对照产品质量检测标准和评价表进行自 我检测,并将检测结果填写在评价表上;小组其余同学观察该 生测量情况,并对其自检情况进行记录和互评。步骤2.阶段学习评价【评一评】各组组长组织本组成员对照学习评价表对本单元的学习 情况进行自评与互评。在评价根底上各人进行反思,并将反思 情况填写在相应表格中。对操作车床的同学,主要从操作标准与熟练程度、加工过 程中的问题分析与解决能力、产品质量、自我检测评判能力等 方面的情况自评和互评;对组内其他成员那么侧重于从观察能 力、评判能力、协作意识、参与分析和解决问题等方面进行评 价。(教师在学生自检与评价的过程中进行巡视,适当参与和 指导小组评价,及时了解各组
16、产品质量及评价情况。)教学模块三螺杆的加工教学目标:1 .能较熟练地操作数控车床;2 .能较熟练掌握外螺纹的加工与检测方法;3 .初步掌握螺纹组合件的配合间隙控制方法,螺纹千斤顶的底座和螺杆能较好配合;4 .体会各种因素对产品质量的影响,增强行业标准意识和产品质量意识;5 .提高协作能力,增强自我评判水平和评价能力。教学任务:1.毛坯与刀具装夹;2 .加工螺杆;3.阶段性自我检测与学习评价。课时安排:2课时任务实施:任务一毛坯和刀具装夹约5分钟【做一做】正确装夹毛坯与刀具。组内分工同教学模块二)(教师巡回指导,并做好有关记录。)任务二加工螺杆(约75分钟)步骤1 .对刀【读一读】阅读右栏的知识
17、链接,明确断续切削时的本卷须知与螺杆精度控制方法。【做一做】分别对90。外圆刀、外螺纹刀、切槽刀进行对刀。(组内分 工同教学模块二)步骤2.加工螺杆【做一做】按优选方案进行加工,注意精度控制;接近所要求的加工 尺寸时用环规检测,合格后用底座进行试配;如不能自由配合, 用底座对螺纹进行配作,注意配合精度的控制。针对加工中所出现的问题,可在组内协商解决,经小组讨 论仍不能解决的问题,可提请老师共同分析解决。(组内学生分工同上)(教师巡回指导,并做好有关记录。)知识链接:断续切削时的本卷须知1.在对刀时要防止刀具与工件碰撞。2.在加工六角钢零件时,宜采用 高转速、小背吃刀量、小进给量。螺纹配合的根本
18、检测要素内外螺纹总是成对使用的,决定 内外螺纹能否配合,以及配合的松 紧程度,主要检测牙型角a、螺距P 和中径D2 52)三个根本要素的精 度。任务三 阶段性自我检测学习评价(约10分钟)步骤1,螺杆质量自检【评一评】加工产品的同学对照产品质量检测标准和评价表对所加 工的螺纹千斤顶螺杆进行自我检测,并将螺杆与底座进行装配 检验,将检测结果填写在评价表上;小组其余同学观察该生测 量情况,并对其自检情况进行记录和互评。步骤2.阶段学习评价【评一评,方法.要求与教学模块二的“阶段学习评价相同。(教师巡视,及时了解各组产品质量及评价情况。)教学模块教学模块检测评估与优化拓展教学目标:1 .进一步提高检
19、测与评判能力;2 .提高交流和表达能力,能在组内和全班清楚地陈述自己的观点;3 .培养自我反思与优化的能力;4 .树立创新意识,提高自主创新能力。教学任务:1 .产品检测与展评;2 .工程评估;3 .优化与拓展。课时安排:2课时任务实施:任务一产品检测与展评约20分钟步骤1.小组检测与互评知识链接:【评一评】各组组长和质检员对照“螺纹千斤顶产品检测标准与评产品质量检测方法价表,对产品质量进行检测并记入评分表。平安生产监督管理一看,二测,三配。教学目标:5 .进一步提高检测与评判能力;6 .提高交流和表达能力,能在组内和全班清楚地陈述自己的观点;7 .培养自我反思与优化的能力;8 .树立创新意识
20、,提高自主创新能力。教学任务:4 .产品检测与展评;5 .工程评估;6 .优化与拓展。课时安排:2课时任务实施:任务一产品检测与展评约20分钟步骤1.小组检测与互评知识链接:【评一评】各组组长和质检员对照“螺纹千斤顶产品检测标准与评产品质量检测方法价表,对产品质量进行检测并记入评分表。平安生产监督管理一看,二测,三配。1 .看:粗糙度,有无缺陷、刀残 留等;2 .测:利用适当的量具对工件的 各个尺寸精度进行测量;3 .配:检测是否能装配自如。员对照检测表中的有关主观评价项进行评分。教师巡回指导,并做好相应记录。)步骤2.班内展评【评一评】各组展示产品,组间互评,选择典型产品在全班展示。(教师根
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