1、四川省德阳市黄许职业中专学校四川省德阳市黄许职业中专学校 刘倩刘倩 螺纹轴数控车削仿真加工螺纹轴数控车削仿真加工 教材分析、教材分析、学情分析学情分析 教学目标、重点难点教学目标、重点难点 教学内容教学内容 教学思路、教法学法教学思路、教法学法 教学策略教学策略 制定工艺、编写程序制定工艺、编写程序 零件加工、质量检验零件加工、质量检验 教学过程教学过程 项目导向、仿真环境项目导向、仿真环境 问题解决、四步教学问题解决、四步教学 教学反思教学反思 教学内容教学内容 高枫、肖卫宁主编高枫、肖卫宁主编 高等教育高等教育出版社出版出版社出版 外螺纹外螺纹 零件零件 内螺纹内螺纹 零件零件 螺纹综螺纹
2、综 合件合件 第第6 6章入门实训章入门实训 第第7 7章章中级中级实训实训 第第1 1- -5 5章章基础部分基础部分 教学内容教学内容 1、具备数控车削编程的、具备数控车削编程的 基础知识。基础知识。 2、熟悉轴套类、成形面、熟悉轴套类、成形面 类零件的常用加工指令。类零件的常用加工指令。 3、掌握数控车床的基本、掌握数控车床的基本 操作，能编程并加工简单轴操作，能编程并加工简单轴 类零件。类零件。 4、了解螺纹的基本知识。、了解螺纹的基本知识。 5、能使用数控仿真软件。、能使用数控仿真软件。 授课对象：2011级机械加工技术专业 教学内容教学内容 知识目标知识目标 态度目标态度目标 技能
3、目标技能目标 掌握普通外螺纹加工的尺寸计算、切削用量选掌握普通外螺纹加工的尺寸计算、切削用量选 择以及螺纹加工指令使用。择以及螺纹加工指令使用。 熟悉螺纹轴类零件加工工艺知识和方法。熟悉螺纹轴类零件加工工艺知识和方法。 能合理制定螺纹轴零件加工工艺方案。能合理制定螺纹轴零件加工工艺方案。 能编写螺纹轴类零件的数控车削加工程序。能编写螺纹轴类零件的数控车削加工程序。 能独立完成外螺纹车刀的安装、对刀。能独立完成外螺纹车刀的安装、对刀。 培养学生规范操作的职业习惯。培养学生规范操作的职业习惯。 增强质量意识。增强质量意识。 教学内容教学内容 普通外螺纹的普通外螺纹的加加 工工工艺和编程工艺和编程
4、教学重点教学重点 螺纹加工工艺的确定螺纹加工工艺的确定 螺纹切削指令的应用螺纹切削指令的应用 教学难点教学难点 螺纹加工尺寸计算螺纹加工尺寸计算 切削用量选择切削用量选择 螺纹切削指令使用螺纹切削指令使用 教学关键点教学关键点 教学策略教学策略 思路思路 制定工艺制定工艺 编写程序编写程序 零件加工零件加工 质量检测质量检测 策略策略 问题解决问题解决 四步教学四步教学 手段手段 引导文本引导文本 多媒体课件多媒体课件 网络资源网络资源 项目任务书项目任务书 工作文本工作文本 数控仿真软件数控仿真软件 教学策略教学策略 教学项目教学项目 四步教学法四步教学法 问题解决教学法问题解决教学法 引入
5、引入 示范示范 模仿模仿 总结总结 提出问题提出问题 分析问题分析问题 搜集资料搜集资料 归纳总结归纳总结 形成结论形成结论 教学策略教学策略 实践实践 操作操作 网络网络 学习学习 项项 目目 学学 习习 教学过程教学过程 制定零件加工工艺规程制定零件加工工艺规程 30min 零件加工（仿真加工）零件加工（仿真加工） 20min 编写零件数控车削程序编写零件数控车削程序 22min 明确项目任务明确项目任务 3min 课堂总结课堂总结 6min 产品质量检验产品质量检验 15min 布置作业布置作业 4min 资讯资讯 实施与控制实施与控制 检查评估检查评估 计划与决策计划与决策 教学过程教
6、学过程 问题解决思路问题解决思路 提出问题提出问题 分析问题分析问题 搜集资料搜集资料 归纳总结归纳总结 形成结论形成结论 教学过程教学过程 问题解决思路问题解决思路 提出问题提出问题 分析问题分析问题 搜集资料搜集资料 归纳总结归纳总结 形成结论形成结论 选择切削用量选择切削用量 2 选择螺纹加工刀具和进刀方法选择螺纹加工刀具和进刀方法 3 3 计算螺纹加工尺寸计算螺纹加工尺寸 3 1 教学过程教学过程 问题解决思路问题解决思路 提出问题提出问题 分析问题分析问题 搜集资料搜集资料 归纳总结归纳总结 形成结论形成结论 学生学习学生学习 教师引导教师引导 课堂监控课堂监控 明确任务明确任务 提
7、出待解决的问题 布置学习任务 纪律约束 现场巡视 上网搜索上网搜索 指导网络搜索方法 筛选信息筛选信息 指导学生根据问题筛 选有用信息 汇总整理汇总整理 指导学生用word编辑、 汇总资料 计算螺纹加工尺寸计算螺纹加工尺寸 3 1 任务一任务一 制定零件加工工艺规程制定零件加工工艺规程 确定外螺纹大径d、牙高h1、小径d1 外螺纹大径外螺纹大径 Pdd1 . 0 计 外螺纹小径外螺纹小径 Pdhdd3 . 1 -2- 11 计 外螺纹牙高外螺纹牙高 Ph65. 0 1 计 计算螺纹加工尺寸计算螺纹加工尺寸 3 1 任务一任务一 制定零件加工工艺规程制定零件加工工艺规程 确定螺纹加工的进、退刀段
8、 注意：注意：螺纹起点和螺纹终点螺纹起点和螺纹终点 L1为螺纹进刀段1 ：一般取25mm L2为螺纹退刀段 ：一般为退刀槽的一半 （L L1 1 + L+ L2 2 +Z+Z）为螺纹车削轴向的起点到终点）为螺纹车削轴向的起点到终点 任务一任务一 制定零件加工工艺规程制定零件加工工艺规程 选择切削用量选择切削用量 2 主轴转速：主轴转速：n n1200/1200/- -（=80=80） 进给量：进给量：单线螺纹单线螺纹f=Pf=P，多线螺纹，多线螺纹f=Lf=L 背吃刀量：背吃刀量：走刀次数和分层切削余量走刀次数和分层切削余量 螺距 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 牙深
9、0.649 0.974 1.299 1.624 1.949 2.273 2.598 背 吃 刀 量 及 切 削 次 数 1次 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.5 2次 0.4 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.8 3次 0.2 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 4次 0.16 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 5次 0.1 0.4 0.4 0.4 0.4 6次 0.15 0.4 0.4 0.4 7次 0.2 0.2 0.4 8次 0.15 0.3 9次 0.2 选择螺纹加工刀具和进刀方法选择螺纹加工刀具和进刀方法 3 3 任务一任务一 制定零件
10、加工工艺规程制定零件加工工艺规程 选择螺纹车刀 (a)外外螺纹车刀螺纹车刀 (b)内螺纹车刀内螺纹车刀 普通螺纹加工刀具刀尖角普通螺纹加工刀具刀尖角 通常为通常为60600 0, ,螺纹车刀片的形状螺纹车刀片的形状 跟螺纹牙形一样跟螺纹牙形一样，螺纹刀切削螺纹刀切削 不仅用于切削不仅用于切削，而且使螺纹成而且使螺纹成 形形。 机夹式螺纹车刀分为外螺机夹式螺纹车刀分为外螺 纹车刀和内螺纹车刀两种纹车刀和内螺纹车刀两种。可可 转位螺纹车刀是弱支撑转位螺纹车刀是弱支撑，刚度刚度 与强度均较差与强度均较差，所以切深不可所以切深不可 以选得太大以选得太大。 选择螺纹加工刀具和进刀方法选择螺纹加工刀具和进
11、刀方法 3 3 任务一任务一 制定零件加工工艺规程制定零件加工工艺规程 螺纹加工进刀方法 直进法（直进法（P3mm ） 斜进法（斜进法（P3mm ） 螺纹形状主要由切螺纹形状主要由切 削刀具的形状和安装位削刀具的形状和安装位 置决定。螺纹导程由刀置决定。螺纹导程由刀 具进给量决定。具进给量决定。 螺纹车削加工螺纹车削加工 螺纹加工工艺小结螺纹加工工艺小结 4 任务一任务一 制定零件加工工艺规程制定零件加工工艺规程 问题解决思路问题解决思路 提出问题提出问题 分析问题分析问题 搜集资料搜集资料 归纳总结归纳总结 形成结论形成结论 教学过程教学过程 学习学习G32、G92螺纹加工指令螺纹加工指令
12、2 编写螺纹轴加工程序编写螺纹轴加工程序 3 3 明确螺纹加工循环过程明确螺纹加工循环过程 3 1 教学内容教学内容 教师演示 学生自学 师生小结 仿真练习 学生编程 教师指导 教学方法教学方法 螺纹加工路线螺纹加工路线 （加工循环）（加工循环） 任务二任务二 编写零件数控车削程序编写零件数控车削程序 进刀进刀 车螺纹车螺纹 X向退刀向退刀 Z向退刀向退刀 A B C D A循环起点循环起点 B进刀点（螺纹起点）进刀点（螺纹起点） C退刀点（螺纹终点）退刀点（螺纹终点） 任务二任务二 编写零件数控车削程序编写零件数控车削程序 进行自主学习进行自主学习 教师提出问题教师提出问题 学生搜索资料学生
13、搜索资料 任务二任务二 编写零件数控车削程序编写零件数控车削程序 单行程螺纹切削指令单行程螺纹切削指令G32 螺纹切削单一循环指令螺纹切削单一循环指令92 任务二任务二 编写零件数控车削程序编写零件数控车削程序 学生编程 教师指导 教学过程教学过程 螺纹车刀的安装找正 加工普通螺纹时的对刀要求加工普通螺纹时的对刀要求 外螺纹车刀安装与找正外螺纹车刀安装与找正 教学过程教学过程 四步教学：问题引入四步教学：问题引入教师示范教师示范学生模仿学生模仿师生总结师生总结 X X方向：方向： 试切法试切法 Z Z方向：方向： 目测目测 螺纹刀的对刀方法螺纹刀的对刀方法 教学过程教学过程 螺纹检测方法螺纹检
14、测方法 单一检测：单一检测： （1）大径的测量：可用游标卡尺或千分尺测量）大径的测量：可用游标卡尺或千分尺测量 （2）螺距的测量：）螺距的测量： 用钢直尺量用钢直尺量10个螺距的长度，用长度除以个螺距的长度，用长度除以10得出得出 一个螺距的尺寸。一个螺距的尺寸。 用螺距规测量。用螺距规测量。 （3）中径的测量：精度较高的三角形螺纹，可用螺纹千分尺测量。）中径的测量：精度较高的三角形螺纹，可用螺纹千分尺测量。 （4）牙型角的测量：三针测量法）牙型角的测量：三针测量法 综合检测：综合检测：一般用于一般用于 批量生产，使用螺纹批量生产，使用螺纹 量规（通规和止规）量规（通规和止规） 教学过程教学过
15、程 教学过程教学过程 1、螺纹加工工艺知识、螺纹加工工艺知识 （1）螺纹加工尺寸计算：大径、小径、牙高、进退刀段）螺纹加工尺寸计算：大径、小径、牙高、进退刀段 （2）切削用量选择：主轴转速）切削用量选择：主轴转速n，背吃刀量，背吃刀量 （确定走刀次数和分层切削（确定走刀次数和分层切削 余量），进给量余量），进给量f。 2、螺纹加工指令的使用、螺纹加工指令的使用 G32：进刀方式为直进法，单行程切削，适用于圆柱螺纹和圆锥螺纹加工，：进刀方式为直进法，单行程切削，适用于圆柱螺纹和圆锥螺纹加工， 一般需要一般需要G00指令配合完成“进刀指令配合完成“进刀车削车削X向退刀向退刀Z向退刀”循环。向退刀”
16、循环。 G92：进刀方式为直进法，单一循环加工螺纹，可自动完成“进刀：进刀方式为直进法，单一循环加工螺纹，可自动完成“进刀车削车削X 向退刀向退刀Z向退刀”循环路线。向退刀”循环路线。 3、螺纹加工注意事项、螺纹加工注意事项 （1）从螺纹粗加工到精加工，主轴的转速必须保持一常数；）从螺纹粗加工到精加工，主轴的转速必须保持一常数； （2）在没有停止主轴的情况下，停止螺纹的切削将非常危险；因此螺纹切削）在没有停止主轴的情况下，停止螺纹的切削将非常危险；因此螺纹切削 时进给保持功能无效，如果按下进给保持按键，刀具在加工完螺纹后停止运时进给保持功能无效，如果按下进给保持按键，刀具在加工完螺纹后停止运
17、动；动； （3）在螺纹加工中不使用恒定线速度控制功能；）在螺纹加工中不使用恒定线速度控制功能； （4）在螺纹加工轨迹中应设置足够的升速进刀段和降速退刀段，以消除伺服）在螺纹加工轨迹中应设置足够的升速进刀段和降速退刀段，以消除伺服 滞后造成的螺距误差。滞后造成的螺距误差。 教学过程教学过程 思考题：思考题：FANUC 0i系统中，多线螺纹怎么加工？系统中，多线螺纹怎么加工？ 自学：自学：螺纹切削复合循环指令螺纹切削复合循环指令G76的使用方法。的使用方法。 拓展练习：拓展练习：确定工艺方案并编制程序。确定工艺方案并编制程序。 教学过程教学过程 螺纹轴数控车削仿真加工 1、分析零件图，制定加工工艺
18、方案 选择机床：CKA6150 确定毛坯和装夹方案： 确定加工内容和顺序：特别注意一些常见 工艺结构如螺纹退刀槽、倒角的加工。 计算螺纹加工尺寸：大径、小径、牙高 选择加工刀具：重点是螺纹刀 选择切削用量： 背吃刀量与进给次数：根据牙型高确定 进给量f：根据螺距或导程确定，单线螺 纹f=P 主轴转速n： n1200/P-K 2、编制加工程序 螺纹加工指令：G32、G92 螺纹加工过程：进刀车螺纹X向退刀 Z向退刀 进刀段和退刀段的确定： 3、零件加工 工件装夹 刀具安装、对刀 程序输入、校验 自动加工 4、质量检验与分析 检验方法： 质量分析： p a 1=25mm 2=25mm 教学反思教学反思 p a 1=25mm 2=25mm 项目教学项目教学 仿真练习仿真练习 网络学习网络学习 问题解决问题解决 提出问题提出问题 分析问题分析问题 搜集资料搜集资料 归纳总结归纳总结 形成结论形成结论 四步教学四步教学 引入引入 示范示范 模仿模仿 总结总结 教学过程对接生产过程教学过程对接生产过程 教学内容对接职业标准教学内容对接职业标准 谢谢！ 并期待你的宝贵意见和建议！ 四川省德阳市黄许职业中专学校 刘倩 2012.10.17
