项目3任务1加工授课教案

岳阳市第一职业中专教案首页课程名称数控车削编程与操作加工项目名称项目3任务1授课时数4总学时120授课班级授课日期工作任务数控车削加工（1）职业能力要求1.熟悉TK36数控车床加工零件全部过程。2.掌握TK36数控车床操作界面功能。。教学内容1.零件工艺信息分析方法。2.零件加工顺序确定方法。3.零件刀具、夹具的选择及使用。4.零件坐标原点、走刀路线的确定方法。教学资源文本、课件、仿真软件、网络、TK36数控车床、教学视频、参考资料教学环境数控加工实训中心实训基地、数控编程与仿真加工实训中心、“教、学、做一体化”多媒体教学平台指导教师编制时间项目3任务1：数控车削加工（1）工作任务描述1.加工零件项目工作任务名称：数控车削零件加工。2.零件类型描述：该零件是使用数控车削加工的基本零件轮廓形状。是数控车削加工中难度较高的基本零件之一。3.任务内容描述：已知毛坯材料为45钢，毛坯尺寸为Ф45mm×100mm的棒料。学习制定零件加工工艺。教学设计数控车削编程与操作加工总学时120项目3任务1：数控车削加工（1）课时4学习目标学习内容1.熟悉轴类零件加工工艺制定的基本方法。2.熟悉数控车床基本编程方法，仿真软件上虚拟操作加工方法。3.熟悉能将零件正确安装在三爪卡盘上。4.熟悉外圆车刀、切槽车刀、螺纹车刀、内孔镗刀安装方法。1.在教师引导下，学生学习零件图工艺信息分析方法，加工顺序的确定方法，及相关卡片的填写方法。2.在教师引导下，学生学习零件加工的刀具及切削用量选用方法，及相关卡片的填写方法。3.在教师引导下，学生学习工件原点、走刀路线的确定方法，及相关卡片的填写方法。学习环节教学方法1.制定工艺方案宏观教学方法微观教学方法◆引导文教学法◆项目教学法◆任务单元训练法◆演示法◆讲述法◆讨论法◆仿真法◆实操法◆引导法◆讲解法◆范例法教学内容教学设计学习环节：制定工艺方案1.1分析零件图工艺信息：教师布置工作任务，学生资讯，教师记录，学生资讯问题，并学习零件图工艺信息分析理由的方法，见表1-1。表1-1零件图工艺信息分析卡片单位名称岳阳市一职机电系零件图号零件名称材料牌号45钢分析内容分析理由形状、尺寸大小该零件的加工面有内孔表面、圆弧面、外圆柱面、倒角面、台阶面、退刀槽、螺纹组成。外形简单，形状规则。是典型的轴类零件。可选择现有设备TK36卧式数控车床，刀具可选4~5把外圆车刀即可完成。确定加工顺序为：粗车外表面-精车外表面-切槽-车螺纹-调头钻孔-粗车外表面-精车外表面-粗车内表面-精车内表面。结构工艺性该零件的结构工艺性好，零件一侧加工后便于掉头装夹加工。形状规则可选用标准刀具进行加工。几何要素、尺寸标注该零件轮廓几何要素定义完整，尺寸标注符合数控加工要求，有统一的设计基准，且便于加工、测量。精度、表面粗糙度该零件外圆0033.020、012.0012.036、033.0024、0025.043有尺寸精度要求，公差等级为IT7-IT8级，另外零件掉头后需考虑保证总长度，图中未标尺寸公差为IT12级。表面质量要求最高为Ra1.6。精度和表面粗糙度要求较高，采用以下加工方案即可保证其要求：粗车—精车。材料及热处理零件所用材料为45钢，经正火、调质、淬火后具有一定的强度、韧性和耐磨性。正火后硬度为170～230HB,调质后硬度为220～250HB。加工性等级代号为4，属较易切削金属。对刀具材料无特殊要求。因此，选硬质合金或涂层刀具材料均可，在加工时不宜选择过大的切削用量，切削过程中根据加工条件可加冷却液。其它技术要求该零件要求锐角倒钝，故编程时在锐角处安排0.3×450的倒角。生产类型、定位基准该零件生产类型为单件生产，因此，要按单件小批生产类型制定工艺规程。由于该零件生为单件生产，因此，定位基准可选在外圆表面。※学生资讯记录：一．学习环境设计：环节1：“教、学、做一体化”多媒体教学平台二．学习方法设计：1.教师采用引导文教学法引导学生进入学习情境2.教师布置项目工作任务，对教学班级进行分组，提出问题，学生进行资讯3.学生学习根据零件图完成学习环境的实施4.教师讲述、演示、解惑、教学内容教学设计1.2确定加工顺序：小组讨论，教师引导学生学习填写卡片的方法，见表1-2。表1-2加工顺序卡片单位名称岳阳市一职机电系零件图号零件名称使用设备场地C03-01TK36数控车床数控加工实训中心程序编号O0001O0002材料45数控系统HNC-21T工步序号工步内容确定理由量具选用备注名称量程1车端面车平端面，建立长度基准，保证工件长度要求。车削完的端面在后续加工中不需再加工。0.02mm游标卡尺0-150mm手动2粗车各外圆表面较短时间内去除毛坯大部分余量，满足精车余量均匀性要求。外径千分尺0-25mm25-50mm自动3精车各外圆表面保证加工精度，按图纸尺寸，一刀连续车出零件轮廓。外径千分尺0-25mm25-50mm自动4切槽遵循先主后次原则，先加工出主要外圆表面。另外，需在加工螺纹前先加工出退刀槽。0.02mm游标卡尺0-150mm自动5车螺纹先加工出螺纹光轴和退刀槽，再加工螺纹。螺纹环规M20X1.5自动6车端面车平端面，建立长度基准，保证工件总长度要求。车削完的端面在后续加工中不需再加工。0.02mm游标卡尺0-150mm手动7钻孔实体材料孔加工唯一方法。先进行孔的粗加工。0.02mm游标卡尺0-150mm手动8粗车外圆表面遵循内外交叉原则，钻完孔后安排外圆表面的加工。外径千分尺25-50mm自动9精车外圆表面保证加工精度，按图纸尺寸，一刀连续车出零件轮廓。外径千分尺25-50mm自动10粗镗内孔表面遵循内外交叉原则，外圆表面加工后安排内孔表面的加工。内径千分尺0-25mm自动11精镗内孔表面保证加工精度，按图纸尺寸，一刀连续车出零件轮廓。内径千分尺0-25mm自动※小组讨论：三．学习环节设计：环节一：制定工艺方案1.1分析零件图工艺信息：教师布置工作任务，学生资讯，教师解惑1.2确定加工顺序：小组讨论，教师引导，学生学习加工顺序卡片填写的方法教学内容教学设计1.3选择刀具：教师提出问题，学生查阅资料，学习填写刀具卡片的方法，见表1-3。数控车床一般均使用机夹可转位车刀。本零件材料为45钢，外形规则，对刀片材料及形状无特殊要求，刀片均选用常用的涂层硬质合金刀片。机夹可转位车刀所使用的刀片为标准角度。外圆表面加工选择数控车床常用菱形刀片，刀尖角选择为80°。主偏角93°，所选刀片刀尖圆弧半径为0.4mm。粗精加工外圆表面使用一把刀具即可满足所加工零件精度要求。切槽刀选择3.5mm宽刀片。螺纹刀选择60°螺纹刀片，可加工导程为1.5的螺纹。钻孔刀具大多采用普通麻花钻。本例中工件为实体材料，45钢，可选择直径为20mm的高速钢麻花钻一次钻成。镗刀则应尽量选择粗刀杆，增加车削刚性。另外为了解决排屑问题，一般采用正刃倾角内孔车刀。数控机床一般选用机夹可转位车刀，所以只需选择刀片即可。本零件对刀片材料无特殊要求，刀片均选用常用的涂层硬质合金刀片。本例中孔为盲孔，选择主偏角不小于90°的刀片。故可选95°内孔镗刀，刀尖半径为0.4mm。粗精加工使用一把刀具即可满足加工要求。1.3选择刀具：教师提出问题，学生查阅资料教学内容教学设计表1-3刀具卡片单位名称零件图号C03-01零件名称工步号刀具号刀具名称刀具参数刀片材料偏置号刀柄型号刀尖半径刀尖方位刀片型号1T0193°外圆车刀CNMG120404-DM涂层硬质合金PCLNR2020K12（20X20）2T0193°外圆车刀0.43CNMG120404-DM涂层硬质合金01PCLNR2020K12（20X20）3T0193°外圆车刀0.43CNMG120404-DM涂层硬质合金01PCLNR2020K12（20X20）4T023.5mm切槽刀3N123D2-0150-CM涂层硬质合金02RF123D08-2020B（20X20）5T0360°螺纹刀8RT16.01N-200GM涂层硬质合金03SWR2020K16（20X20）6T0193°外圆车刀0.43CNMG120404-DM涂层硬质合金05PCLNR2020K12（20X20）教学内容教学设计续表1-3刀具卡片单位名称零件图号零件名称工步号刀具号刀具名称刀具参数刀片材料偏置号刀柄型号刀尖半径刀尖方位刀片型号7φ20麻花钻HSS8T0193°外圆车刀0.43CNMG120404-DM涂层硬质合金05PCLNR2020K12（20X20）9T0193°外圆车刀0.43CNMG120404-DM涂层硬质合金05PCLNR2020K12（20X20）10T0495°内孔镗刀0.42CNMG060304-WF涂层硬质合金04S20R-SCLCR06S20(20X20)11T0495°内孔镗刀0.42CNMG060304-WF涂层硬质合金04S20R-SCLCR06S20(20X20)※小组讨论：教学内容教学设计1.4选择切削用量：小组讨论，教师引导学生查阅资料，学习填写切削用量卡片的方法，见表1-4。外圆粗加工：首先取ap=1.5mm；其次取f=0.2mm/r；最后取Vc=100m/min。然后根据公式πdvnc1000计算出主轴转速n=800r/min，根据公式fv=fn计算出进给速度fv=160mm/min，填入表1-4中。外圆精加工:首先取ap=0.5mm；其次取f=0.05mm/r；最后取Vc=160m/min。然后根据公式πdvnc1000计算出主轴转速n=1500r/min，根据公式fv=fn计算出进给速度fv=80mm/min，填入表1-4中。槽加工：背吃刀量为2mm，根据本机床动力和刚性限制条件，尽可能大的选取进给量，f=0.05mm/r;其次根据刀具耐用度确定最佳的切削速度,硬质合金取Vc=45m/min。根据公式πdvnc1000计算出主轴转速为600r/min，进给速度为fv=30mm/min。螺纹加工：根据公式kpn1200，取主轴转速n=700r/min。填入表1-4中。内孔粗加工：首先取ap=1mm；其次取f=0.12mm/r；最后取Vc=60m/min。然后根据公式πdvnc1000计算出主轴转速n=800r/min，根据公式fv=fn计算出进给速度fv=100mm/min，填入表1-4中。内孔精加工：首先取ap=0.5mm；其次取f=0.05mm/r；最后取Vc=90m/min。然后根据公式πdvnc1000计算出主轴转速n=1200r/min，根据公式fv=fn计算出进给速度fv=60mm/min，填入表1-4中。1.4选择切削用量：学生查阅资料,小组讨论，学生咨询，教师解惑教学内容教学设计表1-4切削用量卡片单位名称零件图号零件名称工步号刀具号切削速度Vc（m/min）主轴转速n（r/min）进给量f（mm/r）进给速度vf（mm/min）背吃刀量ap（mm）12T011008000．21601．53T0116015000．05800．54T02456000．053025T037001．51.8678T011008000．21601．59T0116015000．05800．510T04608000.12100111T049012000．05600．5※小组讨论：教学内容教学设计1.5学习确定工件零点，绘制走刀路线图：教师引导学生，学习绘制数控加工走刀路线图卡片的方法，见表1-5、1-6、1-7、1-8、1-9。表1-5数控加工走刀路线图卡片※注意的问题：1.5学习确定工件零点，学习绘制走刀路线图的方法：教学内容教学设计表1-6数控加工走刀路线图卡片教学内容教学设计表1-7数控加工走刀路线图卡片※注意的问题：教学内容教学设计表1-8数控加工走刀路线图卡片教学内容教学设计表1-9数控加工走刀路线图卡片教学内容教学设计1.6数学处理：该零件在粗加工时所用各基点坐标大部分都可由图直接得到。该零件主要尺寸的程序设定值计算：一般取为工件尺寸的中值。螺纹光轴尺寸应考虑到螺纹加工伸缩量，所以编