数控加工工艺 教案

广东机电职业技术学院数控加工工艺教案教师：漆军第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制造0507班9月5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年月日广东机电职业技术学院数控加工工艺教案教师：漆军第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制造0507班9月7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”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：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：O2000O2000LFN01G91G17G00X85Y-25LFN02Z-15S400M03M08LFN03G01X85F300LFN04G03Y50I25LFN05G01X-75LFN06Y-60LFN07G00Z15M05M09LFN08X75Y35M30LF%3．对刀概念比喻启发30”建立工件坐标系与机床坐标系关系G92G541.4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年月日广东机电职业技术学院数控加工工艺教案教师：漆军第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制造0507班9月12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，即体外作用尺寸不应超过最大实体尺寸。用尺寸公差控制形状误差。φ50H（＋0.0390）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年月日广东机电职业技术学院数控加工工艺教案教师：漆军第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制造0507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δ、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。实例法作业教学后记教研室主任：200年月日广东机电职业技术学院数控加工工艺教案教师：漆军第5号课题何时在何班上课教学目的制造0507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年月日广东机电职业技术学院数控加工工艺教案教师：漆军第1号课题何时在何班上课教学目的制造0507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年月日广东机电职业技术学院数控加工工艺教案教师：漆军第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制造0507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。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年月日广东机电职业技术学院数控加工工艺教案教师：漆军第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．了解刀具系统制造0507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，S136，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年月日广东机电职业技术学院数控加工工艺教案教师：漆军第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、不完全定位、过定位等情况，了