1、北京現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案首頁(yè)課程名稱(chēng)數(shù)控車(chē)綜合訓(xùn)練學(xué)習(xí)情境名稱(chēng)學(xué)習(xí)情境1授課時(shí)數(shù)6總學(xué)時(shí)120授課班級(jí)授課日期工作任務(wù)典型螺紋軸的車(chē)削加工職業(yè)能力要求1.掌握零件的加工工藝分析。2.熟練掌握孔軸類(lèi)零件的加工方法，能夠確定有關(guān)的切削用量。3.正確使用循環(huán)編程指令。4.能對(duì)數(shù)控車(chē)床進(jìn)行常規(guī)日常維護(hù)。5.能對(duì)螺紋加工練習(xí)件進(jìn)行初步評(píng)價(jià)及分析。6.具有良好的職業(yè)綜合素養(yǎng)和工作態(tài)度。教學(xué)內(nèi)容1.非單調(diào)變化尺寸零件工藝信息分析方法。2.非單調(diào)變化尺寸零件加工順序確定方法。3.非單調(diào)變化尺寸零件加工刀具、夾具的選擇及使用。4.零件的裝夾、找正方法。5.使用千分尺、游標(biāo)卡尺、R規(guī)、螺紋環(huán)規(guī)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)的方法。

2、6.螺紋、槽加工質(zhì)量評(píng)價(jià)及超差原因分析的基本方法。 教學(xué)資源文本、課件、仿真軟件、網(wǎng)絡(luò)、 CAK5085di數(shù)控車(chē)床、教學(xué)視頻、參考資料教學(xué)環(huán)境數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中心實(shí)訓(xùn)基地、數(shù)控編程與仿真加工實(shí)訓(xùn)中心、“教、學(xué)、做一體化” 多媒體教學(xué)平臺(tái)指導(dǎo)教師編制時(shí)間學(xué)習(xí)情境1典型螺紋軸的車(chē)削加工第一部分：工作任務(wù)描述1.加工零件項(xiàng)目工作任務(wù)名稱(chēng)：典型螺紋軸的車(chē)削加工2.零件類(lèi)型描述：該零件屬于比較典型的非單調(diào)變化尺寸的軸類(lèi)零件，包括球頭、內(nèi)孔、螺紋、凹弧、槽等輪廓要素，是典型的數(shù)控車(chē)削加工中、高級(jí)難度的零件。3.任務(wù)內(nèi)容描述：已知毛坯材料為L(zhǎng)Y12，毛坯尺寸為45mm×120mm的棒料。制定零件加工

3、工藝，編寫(xiě)零件加工程序，并在仿真軟件上進(jìn)行虛擬操作加工，最后在數(shù)控車(chē)床上進(jìn)行實(shí)際操作加工，并對(duì)加工后的零件進(jìn)行檢測(cè)、評(píng)價(jià)。第二部分：學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)領(lǐng)域：總學(xué)時(shí)120學(xué)習(xí)情境1：典型螺紋軸的車(chē)削加工課時(shí)6學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)內(nèi)容1.掌握帶凹弧的非單調(diào)變化尺寸螺紋軸零件加工工藝制定方案。2. 掌握帶凹弧的非單調(diào)變化尺寸螺紋軸編程方法并能在仿真軟件上進(jìn)行虛擬操作加工。3.能將零件正確安裝在三爪卡盤(pán)上。4.能將外圓車(chē)刀正確安裝在刀架上。5.正確擺放操作加工所需工具、量具。6.能按操作規(guī)范合理使用CAK5085di臥式數(shù)控車(chē)床，并完成螺紋加工。7.能使用游標(biāo)卡尺、R規(guī)、螺紋環(huán)規(guī)進(jìn)行零件的質(zhì)量檢測(cè)。8.能對(duì)

4、所完成的零件進(jìn)行評(píng)價(jià)及超差原因分析。1.根據(jù)零件圖紙進(jìn)行零件工藝信息分析，確定加工順序，并填入相應(yīng)的卡片中。2.合理選擇適合該零件加工的刀具，并完成相應(yīng)卡片的填寫(xiě)。3.合理選擇適合該零件加工的切削用量，并完成相應(yīng)卡片的填寫(xiě)。4.合理選擇該零件工件坐標(biāo)原點(diǎn)，確定走刀路線(xiàn)，并完成相應(yīng)卡片的填寫(xiě)。5.根據(jù)該零件編程要求計(jì)算基點(diǎn)坐標(biāo)，完成相關(guān)的尺寸鏈計(jì)算。6.根據(jù)該零件的加工要求編制程序清單，進(jìn)行虛擬及實(shí)際操作加工。7.正確選擇并使用相關(guān)量具對(duì)該零件進(jìn)行檢測(cè)，并完成相應(yīng)卡片的填寫(xiě)。學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)教學(xué)方法1.制定工藝方案2.編制程序、仿真操作加工3.實(shí)際操作加工4.零件檢測(cè)5.學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)宏觀教學(xué)方法微觀教學(xué)

5、方法引導(dǎo)文教學(xué)法項(xiàng)目教學(xué)法項(xiàng)目單元訓(xùn)練法演示法講述法討論法仿真法實(shí)操法引導(dǎo)法講解法范例法教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：制定工藝方案1.1分析零件圖工藝信息：教師布置工作項(xiàng)目，學(xué)生資訊，教師解惑，學(xué)生填寫(xiě)零件圖工藝信息分析卡片，見(jiàn)表1-1。表1-1 零件圖工藝信息分析卡片單位名稱(chēng)北京現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī)零件圖號(hào)CZ-01零件名稱(chēng)典型螺紋軸的車(chē)削加工分析內(nèi)容分析理由形狀、尺寸大小該零件的加工面是由凹弧、螺紋、槽等輪廓組成。形狀比較簡(jiǎn)單，是較典型的短軸類(lèi)零件。因此，可選擇現(xiàn)有設(shè)備CAK5085di；刀具應(yīng)選外圓車(chē)刀、螺紋刀、切斷刀。結(jié)構(gòu)工藝性該零件的結(jié)構(gòu)工藝性好，便于裝夾、加工。因此，可選

6、用標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。幾何要素、尺寸標(biāo)注該零件輪廓幾何要素定義完整，尺寸標(biāo)注符合數(shù)控加工要求，有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，且便于加工、測(cè)量。精度、表面粗糙度該零件外圓柱面及橢圓面，尺寸精度要求較高，其中外圓柱面尺寸公差等級(jí)為IT7-IT8級(jí)，圖中未注尺寸公差按IT12級(jí)處理。該零件表面質(zhì)量要求最高為Ra1.6,其余為Ra3.2。材料及熱處理該零件所用材料LY12為高合金硬鋁，硬度為105HB，加工性能等級(jí)代號(hào)為2，屬易切削金屬材料。因此，選硬質(zhì)合金或涂層刀具材料均可，在加工時(shí)不宜選擇過(guò)大的切削用量，切削過(guò)程中可不加冷卻液。其它技術(shù)要求該零件要求銳角倒鈍，故編程時(shí)在銳角處安排0.5×45°

7、;的倒角。生產(chǎn)類(lèi)型、定位基準(zhǔn)該零件生產(chǎn)類(lèi)型為單件生產(chǎn)，因此，要按單件小批生產(chǎn)類(lèi)型制定工藝規(guī)程。由于該零件生為單件生產(chǎn)，因此，定位基準(zhǔn)可選在外圓表面。學(xué)生資訊記錄：一學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)：環(huán)節(jié)1：“教、學(xué)、做一體化” 多媒體教學(xué)平臺(tái)環(huán)節(jié)2：數(shù)控編程與仿真加工實(shí)訓(xùn)中心環(huán)節(jié)3：數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中心實(shí)訓(xùn)基地環(huán)節(jié)4：數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中心工量具室環(huán)節(jié)5：數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中心備料室二學(xué)習(xí)方法設(shè)計(jì)：1.教師采用引導(dǎo)文教學(xué)法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)情境2.教師布置工作項(xiàng)目，提出問(wèn)題，進(jìn)行資訊3.教師當(dāng)學(xué)生，分組討論，學(xué)生決策4.學(xué)生根據(jù)零件圖完成學(xué)習(xí)環(huán)境的實(shí)施5.教師講述、演示、解惑6.學(xué)生對(duì)加工后的零件進(jìn)行自檢互評(píng)7.由教、學(xué)、做逐漸過(guò)

8、渡為做、學(xué)、教，做中學(xué)，學(xué)中做，邊學(xué)、邊做、邊修正三學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)：環(huán)節(jié)一：制定工藝方案1.1分析零件圖工藝信息：教師布置工作項(xiàng)目，學(xué)生資訊，教師解惑教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)1.2確定加工順序：小組討論，聽(tīng)取學(xué)生的決策意見(jiàn)，學(xué)生填寫(xiě)卡片，見(jiàn)表1-2。表1-2 加工順序卡片材料零件圖號(hào)CZ-01系統(tǒng)FANUC 0i工序號(hào)001程序名機(jī)床設(shè)備CAK5085di夾具名稱(chēng)三爪自定心卡盤(pán)操作序號(hào)工步內(nèi)容（走刀路線(xiàn)）G功能T刀具切削用量轉(zhuǎn)速Sr/min進(jìn)給速度Fmm/r切削深度mm(1)中心鉆12003(2)鉆孔50060(4)鏜孔G01T010110000.11(5)粗車(chē)工件外輪廓（左）G71/G73T02026

9、000.22(6)精車(chē)工件外輪廓（左）G70T020210000.10.5(7)切5X2.5槽（兩處）G01T03033500.052(8)粗車(chē)工件外輪廓（右）G71T02026000.22(9)精車(chē)工件外輪廓（右）G70T020210000.10.5(10)切5×2退刀槽G01T03033500.052(11)切削螺紋G92T0404800檢測(cè)、校核小組討論：1.2確定加工順序：小組討論，聽(tīng)取學(xué)生的決策意見(jiàn)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)1.3選擇刀具：教師提出問(wèn)題，學(xué)生查閱資料，聽(tīng)取學(xué)生的決策意見(jiàn)，學(xué)生填寫(xiě)刀具卡片，見(jiàn)表1-3。數(shù)控車(chē)床一般均使用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。本零件為鋁材，對(duì)刀片材料無(wú)特殊要求

10、，刀片均選用常用的涂層硬質(zhì)合金刀片。由于有凹弧的加工。機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車(chē)刀所使用的刀片為標(biāo)準(zhǔn)角度，選擇菱形刀片適合加工本工件，刀尖角選擇35°-55°。粗精車(chē)外圓主偏角93°，所選刀片刀尖圓弧半徑為0.4mm,，螺紋刀選擇P=2的三角螺紋刀片。表1-3 刀具卡片實(shí)訓(xùn)課題零件名稱(chēng)零件圖號(hào)CZ-01序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱(chēng)及規(guī)格刀尖半徑R刀尖位置T數(shù)量加工表面?zhèn)?注(1)中心鉆1右端面手動(dòng)(2)20鉆頭1鉆孔手動(dòng)(3)T0101鏜孔刀0.121鏜孔(4)T020293°精右偏外圓刀0.231粗精車(chē)外輪廓(5)T0303切斷刀B=4mm1切槽(6)T0404螺紋刀0.20

11、1螺紋問(wèn)題：1.3選擇刀具：教師提出問(wèn)題，學(xué)生查閱資料,聽(tīng)取學(xué)生的決策意見(jiàn)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)1.4選擇切削用量：小組討論，學(xué)生查閱資料，聽(tīng)取學(xué)生的決策意見(jiàn)，學(xué)生填寫(xiě)切削用量卡片，見(jiàn)表1-2。根據(jù)零件的加工材料和刀具材料，選擇切削三要素：切削深度ap、進(jìn)給量f、切削速度Vc，然后根據(jù)公式，計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速n粗加工：首先取ap=2.0 mm；其次取f=0.2mm/r；最后取Vc=120 m/min。然后根據(jù)公式計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速=1000r/min，根據(jù)公式=計(jì)算出進(jìn)給速度=200mm/min，填入表1-2中。精加工:首先取ap=0.3mm；其次取f=0.1mm/r；最后取Vc=200 m/min。然后根

12、據(jù)公式計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速=1500r/min，根據(jù)公式=計(jì)算出進(jìn)給速度=100mm/min，填入表1-2中。小組討論：1.4選擇切削用量：學(xué)生查閱資料,小組討論,聽(tīng)取學(xué)生的決策意見(jiàn)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)1.5確定工件零點(diǎn)，繪制走刀路線(xiàn)圖：學(xué)生繪制數(shù)控加工走刀路線(xiàn)圖卡片，見(jiàn)表1-5。表1-5 數(shù)控加工走刀路線(xiàn)圖卡片 注意的問(wèn)題：1.5確定工件零點(diǎn)，繪制走刀路線(xiàn)圖：教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)1.6數(shù)學(xué)處理：該零件主要尺寸的程序設(shè)定值計(jì)算：一般取為工件尺寸的中值。如本例需要計(jì)算凹弧的最大切削深度d，可根據(jù)勾股定理來(lái)計(jì)算，同時(shí)確定切削循環(huán)次數(shù)e和切削深度ap。1.6數(shù)學(xué)處理：教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)二：編制數(shù)控加工程序、

13、仿真操作加工2.1編制程序清單，并填入表1-6。 表1-6 數(shù)控加工程序清單北京現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù) 控 加 工 程 序 清 單零件圖號(hào)零件名稱(chēng)班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī)CZ-01典型螺紋軸的車(chē)削加工程序名O0001子程序名% %工步及刀具說(shuō)明環(huán)節(jié)二：編制數(shù)控加工程序，仿真操作加工2.1編制程序清單教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)2.2仿真操作加工2.2.1打開(kāi)程序選擇機(jī)床2.2.2機(jī)床回零點(diǎn)2.2.3選擇毛坯、材料、夾具、安裝工件2.2.4安裝刀具2.2.5建立工件坐標(biāo)系2.2.6上傳NC語(yǔ)言2.2.7自動(dòng)加工仿真加工后工件如下圖：2.2仿真操作加工教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)三：實(shí)際操作加工3.1毛坯、刀具、工具、量具準(zhǔn)

14、備取45mm×120mm毛坯材料，控制工件長(zhǎng)度至尺寸要求。夾持毛坯工件，伸出長(zhǎng)度約為70mm。鉆鏜孔至尺寸要求。加工左端外輪廓至尺寸要求。調(diào)頭，夾持44mm外圓。加工右端外輪廓至尺寸要求。正確擺放所需工具、量具3.2程序輸入與編輯開(kāi)機(jī)回參考點(diǎn)輸入程序程序圖形校驗(yàn)3.3零件的數(shù)控車(chē)削加工主軸正轉(zhuǎn)X向?qū)Φ?，Z向?qū)Φ叮O(shè)置工件坐標(biāo)系進(jìn)行相應(yīng)刀具參數(shù)設(shè)置自動(dòng)加工環(huán)節(jié)三：實(shí)際操作加工3.1毛坯、刀具、工具、量具準(zhǔn)備3.2程序輸入與編輯3.3零件的數(shù)控車(chē)削加工教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)四：零件檢測(cè)4.1學(xué)生對(duì)加工完的零件進(jìn)行自檢學(xué)生使用游標(biāo)卡尺、千分尺等量具對(duì)零件進(jìn)行檢測(cè)。4.2教師與學(xué)生共同填寫(xiě)

15、零件質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果報(bào)告單，見(jiàn)表4-1。表4-1 零件質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果報(bào)告單檢測(cè)項(xiàng)目技術(shù)要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)實(shí)測(cè)結(jié)果扣分得分外圓1 Ra1.64/2超差0.01扣2分、降級(jí)無(wú)分2 Ra1.64/2超差0.01扣2分、降級(jí)無(wú)分3 Ra1.64/2超差0.01扣2分、降級(jí)無(wú)分長(zhǎng)度44超差無(wú)分5304超差無(wú)分圓弧6R12 Ra1.63/2不符無(wú)分、降級(jí)無(wú)分7R47 Ra1.63/2不符無(wú)分、降級(jí)無(wú)分8R15 Ra1.63/2不符無(wú)分、降級(jí)無(wú)分內(nèi)孔10 Ra1.64/2超差0.01扣2分、降級(jí)無(wú)分113超差0.01扣2分溝槽125×25（2處）4135×22倒角14C21不符無(wú)分15未注倒角C

16、1（2處）2不符無(wú)分16銳邊倒角C0.51不符無(wú)分其他安全操作規(guī)程違反，扣10分/次編程40總 配 分100總 得 分零件名稱(chēng)圖 號(hào)CZ-01加工日期開(kāi)始時(shí)間停工時(shí)間實(shí)際加工時(shí)間規(guī)格45×120結(jié)束時(shí)間停工原因鑒定單位4.3小組互相檢查、點(diǎn)評(píng)見(jiàn)表4-2。環(huán)節(jié)四：零件檢測(cè)4.1引導(dǎo)學(xué)生對(duì)加工完的零件進(jìn)行檢測(cè)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)表4-2考核結(jié)果報(bào)告單位名稱(chēng)北京現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院零件名稱(chēng)零件圖號(hào)小組編號(hào)典型螺紋軸的車(chē)削加工CZ-01班級(jí)學(xué)號(hào)姓名表現(xiàn)零件質(zhì)量排名4.4教師填寫(xiě)考核結(jié)果報(bào)告單，見(jiàn)表4-3。表4-3考核結(jié)果報(bào)告單位名稱(chēng)北京現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院 班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī) 零件圖號(hào)CZ-01零件名稱(chēng)典

17、型螺紋軸的車(chē)削加工序號(hào)項(xiàng)目考核內(nèi)容 配分標(biāo)準(zhǔn)%配分得分項(xiàng)目成績(jī)1零件質(zhì)量（40分）圓柱面20%8槽15%5長(zhǎng)度15%12圓弧20%5螺紋30%102工藝方案制定（20分）學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.1分析零件圖工藝30%6學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.2確定加工順序30%6學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.3選擇刀具15%3學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.4選擇切削用量15%3學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)1.5確定工件零點(diǎn)，繪制走刀路線(xiàn)圖10%23編程仿真（15分）學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)2.1程序編制40%6學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)2.2仿真操作加工60%94刀、夾、量具使用（10分）游標(biāo)卡尺使用20%3R規(guī)使用30%2刀具的安裝30%3工件的安裝20%25安全文明生產(chǎn)（10分）按要求著裝20%2操作規(guī)范，無(wú)操作失誤

18、50%5認(rèn)真維護(hù)機(jī)床30%36團(tuán)隊(duì)協(xié)作（5分）能與小組成員和諧相處，互相學(xué)習(xí)，互相幫助，不一意孤行。100%5教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)五：學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)5.1加工質(zhì)量分析報(bào)告 表5-1 加工質(zhì)量分析表單位名稱(chēng)北京現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院零件名稱(chēng)零件圖號(hào)典型螺紋軸的車(chē)削加工CZ-01班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī)超差形式原 因外圓尺寸精度超差讀尺有誤或測(cè)量方法有誤外圓表面粗糙度不達(dá)要求切削用量選擇不當(dāng)；刀刃磨損；加工剛性不夠；冷卻液?jiǎn)栴}螺紋配合尺寸不正確5.2個(gè)人工作過(guò)程總結(jié)表5-2 個(gè)人工作過(guò)程總結(jié)單位名稱(chēng)北京現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院零件名稱(chēng)零件圖號(hào)典型螺紋軸的車(chē)削加工CZ-01班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī) 環(huán)節(jié)五：學(xué)習(xí)評(píng)價(jià) 教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)5.3小組總結(jié)報(bào)告表5-3 小組總結(jié)報(bào)告表單位名稱(chēng)北京現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院零件名稱(chēng)零件圖號(hào)典型螺紋軸的車(chē)削加工CZ-01班級(jí)組名 5.4小組成果展示表5-4、5-5注：附最終加工零件單位名稱(chēng)北京現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù) 控 加 工 工 序 卡 片零件名稱(chēng)零件圖號(hào)材料牌號(hào)材料硬度工