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1、课程名称数控车削编程与操作加工学习情境名称学习情境4.2授课时数8总学时224授课班级授课日期工作任务球面练习件的车削加工职业能力要求1 .能操作数控车床。2 .能在数控车床上完成带球面的阶梯轴类零件的加工。3 .具有手工编制带球面的阶梯轴类零件数控车床加工程序的能力。4 .具备制订带球面的阶梯轴类零件数控车床加工工艺基本能力。5 .能使用三爪卡盘正确装夹该零件。6 .能处理现场简单编程、操作、加工技术问题。7 .能对数控车床进行常规日常维护。8 .能对带球面的阶梯轴类零件进行初步评价及分析。9 .具有良好的职业综合素养和工作态度。教学内容1 .球面练习件工艺信息分析方法。2 .球面练习件加工
2、顺序确定方法。3 .球面练习件刀具、夹具的选择及使用。4 .球面练习件工件坐标原点、走刀路线的确定方法。5 .编制球面练习件数控车床加工程序的方法。6 .球面练习件虚拟及实际操作加工方法。7 .使用游标卡尺、R规对球面练习件进行质量检测的方法。8 .球面练习件加工质量评价及超差原因分析的基本方法。教学资源文本、课件、仿真软件、网络、CK6136S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学习情境4.2球面练习件的车削加工第一部分：工作任务描述1.加工零件项目工作任务名称：球面练习件的车削加工2 .
3、零件类型描述：该零件属于较简单的阶梯轴类零件，是使用数控车床加工的基本零件轮廓形状。是数控车削加工中难度较低的基本零件之一。3 .任务内容描述：已知毛坯材料为LY12,毛坯尺寸为45unX100mm的棒料。制定零件加工工艺，编写零件加工程序，并在仿真软件上进行虚拟操作加工，最后在数控车床上进行实际操作加工，并对加工后的零件进行检测、评价。QM2然R寸公然12Il林LYia113都IMClI成百练习生纥5Nc4%I二包头职业技术学院第二部分：学习情境教学设计学习领域5：数控车削编程与操作加工总学时224学习情境4.2：球面练习件的车削加工课时8学习目标学习内容1 .掌握带球面阶梯轴零件加工工艺制
4、定方案。2 .掌握带球面阶梯轴零件编程方法并能在仿真软件上进行虚拟操作加工。3 .能将零件正确安装在三爪卡盘上。4 .能将外圆车刀正确安装在刀架上。5 .正确摆放操作加工所需工具、量具。6 .能按操作规范合理使用ck6136s卧式数控车床，并完成球面阶梯轴零件的加工。7 .能正确使用游标卡尺、R规对带球面阶梯轴零件进行检测。8 .能对所完成的零件进行评价及超差原因分析。1 .根据零件图纸进行零件工艺信息分析，确定加工顺序，并填入相应的卡片中。2 .合理选择适合该零件加工的刀具，并完成相应卡片的填写。3 .合理选择适合该零件加工的切削用量，并完成相应卡片的填写。4 .合理选择该零件工件坐标原点，
5、确定走刀路线，并完成相应卡片的填写。5 .根据该零件编程要求计算基点坐标，完成相关的尺寸链计算。6 .根据该零件的加工要求编制程序清单，进行虚拟及实际操作加工。7 .正确选择并使用相关量具对该零件进行检测，并完成相应卡片的填写。学习环节设计教学方法1 .制定工艺方案2 .编制程序、仿真操作加工3 .实际操作加工4 .零件检测5 .学习评价宏观教学方法微观教学方法引导文教学法项目教学法项目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学习环节一：制定工艺方案1.l分析零件图工艺信息：教师布置工作项目，学生资讯，教师解惑，学生填写零件自工艺信息分析卡片，见表卜1。表1-1零件图工艺信息
6、分析卡片一.学习环境设计：环节1：“教、学、做一体化”多媒体教学平台环节2：数控编程与仿真加工实训中心环节3：数控加工实训中心实训基地环节4：数控加工实训中心工量具室环节5：数控加工实训中心备料室二.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 .教师布置工作项目，提出问题，进行资讯3 .教师当学生，分组讨论，学生决策4 .学生根据零件图完成学习环境的实施5 .教师讲述、演示、解惑6 .学生对加工后的零件进行自检互评7 .由教、学、做逐渐过渡为做、学、教，做中学，学中做，边学、边做、边修正三.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,教师布置工作项目，学生资
7、讯，教师解惑单位名称柯桥区职业教育中心班级学号姓名成绩零件图号C04-02零件名称球面练习件分析内容分析理由形状、尺寸大小该零件的加工面由端面、外圆柱面、倒角面、圆锥面、台阶由及球面组成。形状比较简单，是较典型的短轴类零件。因此，可选择现有设备ck6136s卧式数控车床，刀具可选12把外圆车刀即可完成。结构工艺性该零件的结构工艺性好，便于装夹、加工。因此，可选用标也刀具进行加工。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柱面。4%06、0323、溟4力，尺寸精度要求较高，其中外圆柱面尺寸公差等级为1T9
8、-ITI0级，图中未注尺寸公差按IT12级处理。该零件表面质量要求最高为Ra3.2,其余为Ra6.3o由于该零件精度和表面质量要求不太高。因此，可考虑采用以下加工方案：粗车一半精车。材料及热处理该零件所用材料LY12为高合金硬铝，硬度为105HB,加工性用等级代号为2,属易切削金属材料。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，切削过将中可不加冷却液。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1X45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，定位基准可培在外圆表面。学生资讯记录：
9、L2确定加工顺序：小组讨论，听取学生的决策意见，学生填写卡片，见表1-2。L2确定加工顺序：表1-2加工顺序卡片小组讨论，听取学生的决策意见单位名称柯桥区职业教育中心班级学号姓名成绩零件图号零件名称使用设备场地C04-02球面练习件CK6I36S数控车床数控加工实训中心程序编号零件材料LY12数控系统HNC-21T工步序号工步内容确定理由量了I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。0.02mm游标卡尺0-150mm自动3精车
10、各外圆表面保证零件加工精度，按图纸尺寸，一刀连续车出零件轮廓。0.02mm游标卡尺0-150mm自动小组讨论:教学内容教学设计L3选择刀具，教师提出问题，学生查阅资料，听取学生的决策意见，学生填写刀具卡片，见表卜3。数控车床一般均使用机夹可转位车刀。本零件为铝材，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。对于本例由于有球面的加工。机夹可转位车刀所使用的刀片为标准角度,选择菱形刀片适合加工本工件,刀尖角选择80。粗精车外圆主偏角93,所选刀片刀尖圆弧半径为0.4mu表1-3刀具卡片1.3选择刀具：教师提出问题，学生查阅资料，听取学生的决策意见单位名称柯桥区职业教育中心班级学号姓名成
11、绩零件图号C04-02零件名称球面练习件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1TOl93外圆车刀0.43DCMTl1T304-HF涂层硬质合金SDJCR2020KI1(20X20)2TOl93外圆车刀0.43DCMTl1T304-HF涂层硬质合金01SDJCR2020KI1(20X20)3TOl93外圆车刀0.43DCMTl1T304-HF涂层硬质合金01SDJCR2020K11(20X20)问题：教学内容教学设计1.4选择切削用量：小组讨论，学生查阅资料，听取学生的决策意见，学生填写切削用量卡片，见表粗加工：首先取ap=3.0mm；其次取仁0.2mmr:
12、最后取VC=224mmi11o然后根据公式=10vc计算出主轴转速=100OrZmin,根据公式VA=计算出进给速度dVy=200mmmin,填入表1-4中。精加工：首先取ap=0.3mm;其次取f=0.08mmr;最后取VC=200m/min。然后根据公式n=10牝计算出主轴转速=15OOrZmin,根据公式Vf=计算出进给速度dVf=1OOmmZmin,填入表1-4中。表1-4切削用卡片1.4选择切削用量学生查阅资料，小组讨论，听取学生的决策意见单位名称柯桥区职业教育中心班级学号姓名成绩零件图号C04-02零件名称球面练习件I步号刀具号切削速度Vc(mmin)主轴转速n(r/min)进给量
13、f(mmr)进给速度Vf(mmmin)背吃刀量ap(mm)1TOl2TOl224100O0.22003.03TOl20015000.082240.3小组讨论：教学内容教学设计L5确定工件零点，绘制走刀路线图：学生绘制数控加工走刀路线图卡片，见表1-5。L5确定工件零表1-5数控加工走刀路线图卡片点，绘制走刀路及因：5数控加工走刀路线图班级学号姓名|I成绩机床型号CK6136S工序号零件图号:04-02程序名OOOOl程序段号工步号必、3加工内容用、精车外圆各表面JILT胃T=HVH甘I含义枪刀下刀3起刀点5JJl%劈爬斜坡较孔行切方向相交符号。Q-*-W编程|校对I审批共页憾页X注意的问题：1
14、6数学处理:L6数学处理：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。如本例尺寸为024106,则编程尺寸为中23.975。学习环节二：编制数控加工程序、仿真操作加工2.1编制程序清单，并填入表1-6。柯桥区职业教育中心数控加工程序清单零件图号零件名称班级学号姓名成绩C04-02球面练习件程序名OooOl子程序名%1111T0101G95M03S1000G00X100Z100X50Z5G71P1Q2U3R0.5X0.3Z0.05F200N1G00X0S2240G01Z0F80G03X16Z-8R8G01X20X24W-2Z-29G02X32W-4R4G01Z-41X40W-10Z-
15、73N2X46G00X100Z100M05M30%工步及刀具说明粗车外圆各表面。T0101精车外圆表面。T0101加工前先设置相应刀具参数。加工结束后进行尺寸修调。表1-6数控加工程序清单环节二,编制数控加工程序，仿真操作加工2.1编制程序清单2.2仿真操作加工教学内容教学设计2.2仿真操作加工2.2.1打开程序选择机床2.2.2机床回零点2.2.3选择毛坯、材料、夹具、安装工件2.2.4安装刀具2.2.5建立工件坐标系2.2.6上传NC语言2.2.7自动加工仿真加工后工件如下图：2.2仿真操作加工教学内容教学设计环节=：实际学习环节三：实际操作加工操作加工3.1毛坯、刀具、工具、量具准备3.
16、1毛坯、刀具、将45mm100mm的棒料毛坯正确安装在三爪卡盘上将93外圆车刀正确安装在刀架1号刀位上正确摆放所需工具、量具工具、量具准备3.2程序输入与编辑3.2程序输入与开机回参考点输入程序程序图形校验编辑33零件的数控车削加工33零件的数控主轴正转X向对刀，Z向对刀，设置工件坐标系进行相应刀具参数设置自动加工车削加工学习环节四：零件检测4.1 学生对加工完的零件进行自枪学生使用游标卡尺、R规等量具对零件进行检测。4.2 教师与学生共同填写零件质量检测结果报告单，见表4-1。环节四：零件检测4.1引导学生对加工完的零件进行检测表4-1零件质量检测结果报告单单位名称柯桥区职业教育中心班级学号
17、姓名成绩零件图号C04-02零件名称球面练习件项目岸必配检测结果得分学生教师分1为24”IT8超差0.01扣2分Ra4降一级扣2分圆IT8超差0.01扣2分柱面24C)-0.06Ra4降一级扣2分3姆20IT8超差0.01扣2分-0.06Ra4降一级扣2分圆锥面4IT4超差0.01扣2分JZ4URa4降一级扣2分525IT4超差0.01扣2分长度633TT4超差0.01扣2分765IT1超差0.01扣2分810IT4超差0.01扣2分9100IT4超差0.01扣2分10R8IT8超差0.01扣2分圆弧Ra3降一级扣2分面11R4IT8超差0.01扣2分Ra3降一级扣2分4.3小组互用1检查、点
18、评见耳/42表4-2考核结果报告单位名称柯桥区职业教育中心零件名称零件图号小组编号球面练习件C04-02班级学号姓名表现零件质量排名4.4教师填写考核结果报告单，见表4-3。表4-3考核结果报告单位名称柯桥区职y教育中心班级学号姓名成绩零件图号C04-02零件名称球面练习件序号项目考核内容配分标准配分得分项目成绩1零件质量（40分）圆柱面50%20圆锥面10%4长度30%12圆弧面10%42工艺方案制定（20分）学习环节1.1分析零件图工艺30%6学习环节L2确定加工顺序30%6学习环节1.3选择刀具15%3学习环节1.4选择切削用量15%3学习环节L5确定工件零点，绘制走刀路线图10%23编
19、程仿真（15分）学习环节2.1程序编制40%6学习环节2.2仿真操作加工60%94刀、夹、量具使用（10分）游标卡尺使用20%3R规使用30%2刀具的安装30%3工件的安装20%25安全文明生产（10分）按要求着装20%2操作规范，无操作失误50%5认真维护机床30%36团队协作（5分）能与小组成员和谐相处，互相学习，互相帮助，不一意孤行。100%55.1加工质量分析报告学习环节五：学习评价环节五：学习评价表51加工质量分析表单位柯桥区职业教育中心零件名称零件图号名称球面练习件C04-02班级学号姓名.成绩超差形式原因外圆尺寸精度超差读尺有误或测量方法有误外圆表面粗糙度不达要求切削用量选择不当
20、；冷却液问题刀刃有磨损；加工刚性不够；5.2个人工作过程总结表52个人工作过程总结单位柯桥区职业教育中心零件名称零件图号名称球面练习件C04-02班级学号姓名成绩5.3小组总结报告表53小组总结报告表单位名称柯桥区职业教育中心零件名称零件图号球面练习件C04-02班级组名5.4小组成果展示表54、5-5注：附最终加工零件表5-4数控加工工序单位TT柯桥区职业教育中心数控加工工序卡片零件名称零件图号材料牌号材料硬度工序名称工序号程序编号加工车间设备名称设备为宜号夹具名称工步号工步内容刀具号刀具规格mm使用工步号量具切削速度m/min主轴转速r/min进给量mm/r进给速度mm/min背吃刀量mm进给次数备注编制审核批制共页第页表5-5数控加工刀具卡片单位名称柯桥区职业教育中心数控加工刀具卡片零件名称零件图号材料牌号材料硬度工序名称工序号程序编号加工车间设备名称设备型号夹J4名称工步号刀具号刀具名称刀具参数刀具（片）材料偏置号刀柄型号备注刀具（尖）直（半）径mm半径补偿量mm长度（位置）补偿量mm刀尖方位半径长度编制审核批准共页第页
