《数控加工工艺学》备课教案.docx
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1、单元章节备课笔记首页教师教 研 组编写日期审批日期教学内容第 1 章 数控加工技术概述总课时目1. 深刻理解插补原理的2. 娴熟把握坐标系统与原点偏置要3. 生疏常用的指令及格式求4. 具备根本的编程力量1. 现代计算机数控系统的插补原理重2.数控机床的坐标系统与原点偏置3.数控程序常用指令格式点4.数控加工编程难1插补原理2. 数控程序常用指令格式点3. 数控加工编程章 节1112内容数控技术及数控加工的根本概念数控机床的根本组成与工作原理课时安排22131.4数控机床的分类现代计算机数控系统的插补原理1.5数控机床的特点及数控机床的进展方向1.6数控机床的坐标系统与原点偏置1.7现代数控加
2、工的补偿1.8数控程序常用指令格式1.9数控加工编程课时授课打算授课日期班别题目第 1 章 数控加工工艺内容概述目的要求1. 把握工艺、工序、工步、工位等概念2. 了解数控加工工艺与一般制造工艺区分重点把握工艺、工序、工步、工位等概念难点数控加工工艺与一般制造工艺区分教具多媒体课件、教学视频、挂图教学方法理论讲授-留意引导板 1.1制造工艺重要性介绍书以东芝大事和钟表指针制造为例介绍工艺重要性计设 1.2 数控加工设备和一般加工设备比较1、图片显示数控加工设备和一般加工设备2、争论两者之间的区分3、设备对制造造成的影响一、课导入学教 1.1制造工艺重要性介绍过 以东芝大事和钟表指针制造为例介绍
3、工艺重要性程1.2 数控加工设备和一般加工设备比较1、图片显示数控加工设备和一般加工设备2、争论两者之间的区分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,表达工艺、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局部工艺过程安装:经过一次装夹后完成的那局部工序内容。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 那局部工序内容。工步:加工外表、切削刀具、切削速度、进给量不变的条件下, 连续完成的那一局部工序。工序划分的影响:1) 以一次安装、加工作为
4、一道工序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一般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一般机床和数控机床使用的夹具并比较,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) 对人员素养的影响二、小结:1. 工艺、工序、工步、工位等概念2. 数控加工工艺与一般制造工艺区分三、作业:课后2、3、4四、预习:1.3课时授课打算授课日期班别题目1.3 数控编程与数控加工工艺过程1.4 数控加工工艺过程主要内容
5、目的要求1. 把握数控编程的原理2. 理解机床坐标系与工件坐标系建立的缘由,理解对刀原理3. 能够推断机床坐标系4. 理解数控加工工艺的主要内容重点1. 把握数控编程的原理2. 理解数控加工工艺的主要内容难点1. 把握数控编程的原理2. 理解机床坐标系与工件坐标系教具多媒体课件、教学视频、挂图教学方法理论讲授-留意引导板 复习:工艺、工序、工步、工位书1.3 为什么要进展数控编程设1数控坐标系概念及建立方法计法则:右手笛卡尔坐标系推断方法:2. 数控程序概念程序字,程序段,程序3. 对刀概念1.4数控加工工艺过程主要内容教一、课导入学1.3 为什么要进展数控编程过程1数控坐标系概念及建立方法法
6、则:右手笛卡尔坐标系推断方法: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4X 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:O2023O2023 LFN01 G91 G17 G00 X85 Y-25 LF N02 Z-15 S400 M03 M08 LF N03 G01 X85 F300 LFN04 G03 Y50 I25 LFN05 G01 X-75 LF N06 Y-60 LFN07 G00 Z15 M05 M09 LF N08 X75 Y35 M30 LF%3. 对刀概念建立工件坐标系与机床坐标系关
7、系G92 G541.4数控加工工艺过程主要内容1选择进展数控加工的内容(1) 依据图纸进展工艺分析(2) 数学处理和编程尺寸确实定(3) 工艺方案确定(4) 工步进给路线确实定刀具、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二、小结:1. 数控坐标系概念及建立方法法则:右手笛卡尔坐标系推断方法:2. 数控程序概念程序字,程序段,程序3. 对刀概念4. 数控加工工艺过程主要内容三、作业:课后1、3、4 四、预习:其次章零件加工精度与外表质量课时授课打算授课日期班别题目2.1-2.4 加工精度和外表质量概念目的要求1. 把握公差
8、精度及三大原则的应用2. 把握影响加工精度的因素并能依据现场状况作出推断3. 把握外表质量概念及方法重点1. 把握公差精度及三大原则的应用2. 把握影响加工精度的因素3. 把握外表质量概念及方法难点1.影响加工精度的因素教多媒体课件、教学视频、挂图教学方法理论讲授-留意引导具板 复习上节课学问书2.1.尺寸公差学问设1公差的意义计2概念:(1) 作用尺寸:(2) 最大、最小实体尺寸:(3) 独立原则:(4) 包涵原则:(5) 最大实体原则:2.2 外表粗糙度三种评定方法:A 算术平均偏差 Ra,B 十点高度 Rz,C 轮廓最大高度 Ry,2.3 尺寸、形位公差、粗糙度关系1. 总的原则2.4
9、各种加工精度教一、课导入学2.1 复习尺寸公差学问过1给出图纸,相应由学生依据依据图纸指出公差的意义。程1 标准公差的作用(2) 公差的类别尺寸、外形、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,与实际外外表相接的最小最大抱负面, 或者最大、最小抱负面的直径和宽度。(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) 包涵原则:以轴的装配为例进展讲解E 表示,被测要素应遵守最大实体边界,即体外作用尺寸不应超过最大实体尺寸。用尺寸公差掌握外形误差。50H0.03
10、90E/f70.0250.050E(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展讲解主要有三种: 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 外表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,用于应力集中的外表2.3 尺寸、形位公差、粗糙度关系2. 总的原则(1) 通常同一要素外形公差小于位置公差(2) 形位公差小于尺寸公差(3) 外表粗糙度小的外表,其外形公差也小(4) 一般外形公差约为尺寸公差同级 50左右5 一般精度 t=0.6T,
11、 Ra=0.05T2.4 各种加工精度二、小结:1. 把握公差精度及三大原则的应用2. 把握影响加工精度的因素并能依据现场状况作出推断3. 把握外表质量概念及方法三、作业:依据图纸复习重点内容四、预习:2.5 编程尺寸确实定与数学处理课时授课打算授课日期班别题目2.5 编程尺寸确实定与数学处理目1 学会建立编程坐标系的2 学会数控编程的数学处理方法要3 理解编程中插补对工艺的影响求1 学会建立编程坐标系重2 学会数控编程的数学处理方法点3 理解编程中插补对工艺的影响难1.数控编程的数学处理方法点2.插补原理教多媒体课件、教学视频、挂图具板1编程坐标系建立书设计3.数控误差的组成2.编程尺寸的数
12、学处理1) 概念:2) 内容:教学方法理论讲授-留意引导一、课导入1. 编程坐标系建立教 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学 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一点都可过 以,但实际上,为了换算尺寸尽可能简便,削减计算误差,应选择一个合程 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以下图。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,对于有对称局部的工件,可以选在对称面上,以便用镜像等指令来简化编程。
13、Z 向的编程原点,习惯选在工件上外表,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:依据被加工零件图样,依据已经确定的加工工艺路线和允许的编程误差,计算数控系统所需要输入的数据,称为数学处理。2) 内容:依据零件图样给出的外形,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。以一零件为例进展讲解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) 编程误差编由靠近误差 、圆整误差组成。(2) 机床误差机由
14、数控系统误差、进给系统误差等缘由产生。(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。二、小结:1. 建立编程坐标系方法2. 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三、作业:依据图纸复习重点内容四、预习:第 3 章 数控刀具数控刀具介绍课时授课打算授课日期班别题目第 3 章 数控刀具数控刀具介绍目1把握数控刀具的种类的2把握数控刀具的要求与特点要3数控刀具的材料类型求4了解数控刀具实效形式及牢靠性重1把握数控刀具的种类、要求与特点点2数控刀具的材料类型难1数控刀具的要求与特点点2数控刀具实效形式及牢靠性教多
15、媒体课件、教学视频、挂图教学方法具理论讲授-留意引导板 3.1 数控刀具的种类书构造划分:整体、镶嵌、内冷、减震设计工艺划分:车刀、铣刀、镗刀、钻刀3.2 数控刀具的要求与特点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。3.3 数控刀具的材料3.4 数控刀具的失效形式及牢靠性3.5 刀具失效在线检测方法刀具牢靠性刀具耐用度牢靠耐用度教一、课导入学3.1 数控刀具的种类过程构造划分: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
16、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) 为削减换刀时间和便利对刀,应尽可能承受机夹刀和机夹刀片。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。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。3
17、.4 数控刀具的失效形式及牢靠性刀具失效:在切削过程中,刀具磨损刀肯定程度,刀刃崩刃或破损,刀刃卷刃塑变时,刀具丧失其切削力量或无法保证加工质量。3.5 刀具失效在线检测方法检测外形、检测力、测电动机功耗、测刀杆振动、测切削温度、测工件外表质量刀具牢靠性分析刀具牢靠性:在规定的切削条件和时间内完成额定工作的力量具有统计特征和随机特征刀具耐用度:在规定的条件和时间内完成额定工作的概率牢靠耐用度:指刀具能到达规定的牢靠度 r 时的耐用度。二、小结:1. 把握数控刀具的种类2. 把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牢靠性三、作业:把握刀具学问、刃磨刀具四、预习
18、:第 4 章 数控夹具通用学问课时授课打算授课日期班别题目第 4 章 数控夹具通用学问目的要求1. 了解夹具作用2. 把握工件六点定位原理3. 能正确推断完全定位、不完全定位、过定位等状况,了解他们的应用重点1. 把握数控刀具的种类、要求与特点2. 数控刀具的材料类型难点1. 数控刀具的要求与特点2. 数控刀具实效形式及牢靠性教具多媒体课件、教学视频、挂图教学方法理论讲授-留意引导板书设计4.1 夹具 1夹具作用2夹具的组成4.2 工件的定位与夹紧1工件的六点定位原理4.3 数控加工常用夹具1. 通用夹具2. 加工中心夹具3. 其他数控机床夹具教一、课导入学4.1 夹具过1夹具作用程(1) 保
19、证加工精度(2) 提高生产率、降低本钱(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. 工件定位的几种状况(1) 完全定位(2) 不完全定位(3) 欠定位(4) 过定位4.3 数控加工常用夹具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) 组合夹具可调夹具(3) 欠定位(4) 过定位二、小结:1.
20、了解夹具作用2. 把握工件六点定位原理3. 能正确推断完全定位、不完全定位、过定位等状况,了解他们的应用三、作业:把握刀具学问、刃磨刀具四、预习:4.4 工件的安装与定位基准的选择课时授课打算授课日期班别题目4.4-4.6 工件的安装与定位基准的选择目的要求1. 把握工件的常用安装方法2. 了解及基准的分类3. 把握粗、精加工定位基准的选择方法重点难点1. 把握工件的常用安装方法2. 了解及基准的分类3. 把握粗、精加工定位基准的选择方法1. 把握工件的常用安装方法2. 了解及基准的分类3. 把握粗、精加工定位基准的选择方法教具多媒体课件、教学视频、挂图教学方法理论讲授-留意引导板书设计4.4
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