中职 语文出版社《数控铣削（加工中心）技术训练》1.2 了解数控加工工艺 教案（表格式）.doc

数控铣削加工中心技术训练理实一体课教案项目一数控铣床加工中心编程基础知识任务任务二了解数控加工工艺授课时间年月日授课班级教学方法讲授讨论提示启发归纳总结法授课时数课时教学用具多媒体教学资源多媒体课件教材课前准备实训设备实习任务书评分标准及多媒体课件的准备学生工位分配教学目标了解数控加工工艺了解数控加工阶段掌握数控加工路线的确定原则及方法教学重点数控加工工艺分析数控加工阶段的划分数控加工路线的确定教学难点数控加工路线的确定教学过程数控加工工艺分析加工阶段的划分加工路线的确定实施环节教学内容导学方法组织教学检查学生出勤情况并做好记录调整学生的注意力为上课作准备互动交流复习提问数控加工的基本概念是什么数控铣床加工中心的组成有哪些提问导思导入数控铣床加工中心是机械加工中的一种重要加工方式由于其加工精度较高一般用于工件的精加工要想熟练掌握数控铣床加工中心的操作只有了解数控铣床加工中心的加工对象和编程基础知识才能为后期学习程序编制打下良好的基础启发学习积极性讲授新课一数控加工工艺分析数控机床设计加工工艺与普通机床设计加工工艺不同普通机床零件的加工工艺依据的是工艺过程卡机床加工的切削用量工步的安排进给路线的制订和操作往往都是由操作者自行决定而数控机床是按照程序自动加工的因此程序中必须包括零件加工的整个过程如切削用量进给路线加工余量和刀具均需事先确定这就要求编程人员应结合多媒体讲解数控加对数控机床的性能特点切削范围和工夹量具等非常熟悉否则就无法做到全面正确合理地编制数控加工程序一般在数控编程中的工艺分析和处理主要包括如下内容数控加工内容在数控机床上加工零件编程是必不可少的一个完整的加工程序通常在编程时是按照已经制定好的数控工艺文件编制的因此数控工艺文件是编程加工的基础一般情况下并非产品的全部内容都采用数控加工而经常是其中的一部分进行数控加工因此在选择时一定要结合实际情况注意充分发挥数控机床的优势宜采用数控加工的情况普通机床难以加工的工件应优先选择普通机床难加工质量也难以保证的工件应作为重点选择的内容普通机床加工效率低劳动操作强度大可以根据情况使用数控机床进行加工不宜采用数控加工的情况需要用较长的时间调整加工的工件例如毛坯的粗加工加工余量不均匀且数控机床又无法自动调整的加工工件不能在一次安装中加工完成零件的各个部位采用数控加工很不方便效果不明显此外选择数控加工内容时还要考虑生产的批量生产的周期和工序间的周转情况等总之应尽量合理地选择数控机床使之充分发挥数控机床的优势加工工序的划分一个或一组工人在一个工作地点对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程称为工序工序的划分原则有两种工序集中原则和工序分散原则工序集中原则工序的集中原则就是将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序的加工内容较多工序集中原则的特点如下工序数目少工艺路线短简化了生产计划和生产组织工作工件安装次数少缩短了辅助时间容易保证加工表面的相互位置精度有利于采用高生产率的专用设备和数控机床可以大工工艺讲解数控加工的内容了解哪些情况可以采用数控加工哪些情况不采用数控加工讲解加工工序划分原则大提高劳动生产率数控机床专用设备和工艺装备投资大尤其是专用设备和工艺装备调整和维修比较麻烦生产准备工作量大新产品转换周期长工序分散原则工序分散原则就是将工件的加工分散在较多工序内进行每道工序的加工内容很少工序分散原则的特点如下设备与工艺装备比较简单调整方便操作者容易掌握生产准备的工作量少容易适应产品的更新换代便于采用合理的切削用量减少基本时间设备数量少操作人员多工序的集中与分散各有其优缺点在拟订工艺路线时工序集中与分散的程度即工序数目的多少主要取决于生产规模现有的生产条件零件的结构特点和技术要求在数控机床上加工零件一般采用工序集中的原则安排工序加工顺序的安排零件加工顺序通常是指切削加工工序的安排这些加工工序的顺序的安排是否合理将直接影响到零件的加工质量生产率和加工成本加工顺序的安排原则有以下几点基面先行原则零件上用来作为定位装夹的精基准表面应优先加工出来这样定位越精确装夹误差就越小如箱体零件总是先加工定位用的平面和两个定位孔再以平面和定位孔作为精基准面装夹加工其他孔系和平面先粗后精原则各个表面的加工顺序一般是按照粗加工半精加工精加工光整加工的顺序进行的这样一方面可使粗加工引起的各种变形得到恢复另一方面能及时发现毛坯的各种缺陷并能发挥粗加工的效率在粗加工后精加工之前最好有一段时间间隔或安排时效处理后再进行后道工序以消除由于粗加工时工件产生的内应力提高零件的加工精度先主后次原则零件上的工作面及装配精度要求较高的表面属于主要表面应先加工自由表面键槽紧固用的螺孔和光孔等表面精度要求较低属于次要表面可穿插进行一般安排在主要表面达到一定精度后最终精加工之前加工先面后孔原则对箱体类零件为了提高孔的位置精度应先加工面后加工孔这样安排加工顺序一方面用加工过的平面定位讲解加工工序安排原则工序是否合理直接影响到加工质量稳定可靠另外在加工过的平面上加工孔时孔的轴线不易偏斜并能提高孔的加工精度二加工阶段的划分当零件的加工质量要求较高时往往不可能用一道工序来满足其要求而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量为保证加工质量并合理地使用设备人力零件的加工过程通常按工序性质的不同可分为粗加工半精加工精加工和光整加工四个阶段粗加工阶段主要任务是切除各表面上的大部分余量和提高生产率并能及时发现毛料的各种缺陷采取补救措施同时可以及时报废无法挽救的毛料避免浪费时间半精加工阶段使粗加工产生的误差和变形通过半精加工予以纠正并逐步提高零件的精度和表面质量并为主要表面的精加工做准备精加工阶段保证各主要表面达到图样要求其主要问题是如何保证加工质量光整加工阶段对于表面粗糙度要求很细和尺寸精度要求很高的表面还需要进行光整加工其目的是提高表面质量一般不能用于提高形状精度和位置精度常采用的加工方法有金刚车镗研磨珩磨超精加工镜面磨抛光及无屑加工等三加工路线的确定在数控加工中刀具刀位点相对于零件运动的轨迹称为加工路线加工路线也称为走刀路线编程时数控铣床加工工艺路线的确定原则主要有以下几点加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度且效率较高缩短走刀路线减少进退刀时间和其他辅助时间使数值计算简便以减少编程工作量加工路线还应根据工件的加工余量和机床刀具的刚度等具体情况确定选择工件在加工切削后变形小的路线按照数控铣削加工工艺路线的确定原则下面对某些典型的加工路线进行分析点位控制加工路线讲解数控加工的个阶段结合多媒体讲解数控加工路线需要注意点原则孔加工路线是最常见的点位控制加工路线如图所示在普通机床上进行钻孔加工时通常采用分度头或圆转台对各孔进行分度以圆周方式加工路线进行钻孔如图所示但对于数控机床而言机床定位精度高定位过程快因此这类数控机床应按空程最短来安排走刀路线如图所示以节省加工时间提高效率图点位控制加工路线轮廓加工路线内外轮廓的加工一般采用立铣刀侧刃进行切削在铣削的过程中工件刀具夹具机床系统等处在弹性变形平衡的状态下在进给停顿时切削力减小会改变系统的平衡状态刀具会在进给停顿处的零件表面上留下刀痕因此在轮廓加工中应避免进给停顿其轮廓加工路线确定原则如下切入切出方法选择采用立铣刀铣削外轮廓侧面时铣刀在切入和切出零件时应沿与零件轮廓曲线相切的切线或切弧上切向切入切向切出如图所示刀具的运动轨迹应为图所示的轨迹而不应为图所示的沿法向直接切入零件的轨迹以避免加工表面产生刀痕保证零件轮廓光滑图外轮廓切入切出铣削内轮廓侧面时一般较难从轮廓曲线的切线方向切入切出这样应在区域相对较大的地方用切弧切向切入和切向切出如图所示刀具的运动轨迹为图内轮廓切弧切入切出型腔切削方法选择型腔切削加工的方法有三种即行切法环切法和先行切最后环切法如图所示三种方案中图所示的方案最差左右侧面留有残料图所示的方案最好图型腔切削方法曲面加工路线机械加工中常会遇到各种曲面类零件如模具叶片螺旋桨等这些零件在数控铣床上加工时常选用球头铣刀运用行切法进行加工所谓行切法是指刀具的切点轨迹是一行一行的而行间的距离是按零件的加工精度要求确定的如图所示的发动机大叶片可采用两种加工路线采用图的加工方案时每次沿直线加工刀位点计算简单程序少加工过程符合直纹面的形成可以准确保证母线的直线度当采用图所示的加工方案时符合这类零件数据给出情况便于加工后检验叶形的准确度高但程序较多由于曲面零件的边界是敞开的没有其他表面限制所以曲面边界可以延伸球头刀应从边界外开始加工结合多媒体讲解点位轮廓曲面的加工路线图曲面加工的两种路线课堂小结数控加工工艺分析加工阶段的划分加工路线的确定课后作业教学后记