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电子教案[课题编号]项目二P16~51[课题名称]阶梯轴的加工[教学目标与要求]1．会装夹工件，安装车刀，并按要求选择车刀2．会调整主轴和进给速度，按加工要求切削工件3．能读懂加工工艺卡片4．会测量加工工件的尺寸，读懂精度和表面粗糙度数值的含义5．会使用刻度盘6．会使用尾座和活顶尖支承长轴尾端7．会打中心孔，切断加工8．会刃磨焊接式车刀，熟悉车刀的几何角度及其对切削的影响[教学重点]1．会按工件的加工工艺确定主轴转速，刀具进给速度，会选择合适的刀具，会刃磨车刀2．会切断操作，加工出合格工件[难点分析]1．车刀各角度的名称及对切削的影响，刃磨车刀2．确定主轴转速和车刀进给速度3．加工出合格的产品[分析学生]1．男生能大胆加工，但未必能加工出合格产品，女生能敢上机操作就能克服心理障碍，所以，开始时，不要给学生造成心理恐惧感，要使学生有自信心2．注意安全操作，不要出现意外事故，所以装夹工件是一定要加以检查，防止工件甩出3．刀具角度及其作用需要经过一段时间才能弄清楚，在实践中学习[教学思路设计]边讲、边干边实践—总结，对学生多加鼓励[教学安排]10+20学时[教学过程]一、复习1．提问：什么是车床的主运动、进给运动？CA6140机床的含义是什么？CA6140车床的主要部件有哪些？2．车床有哪些加工范围？车床的保养有何作用？为什么要遵守安全技术操作守则？二、导入新课车床能加工的范围很广，但哪一种零件的加工最常见？即轴的加工最多。
三、新课教学1．应用三爪自定心卡盘装夹工件，注意卡紧、卡正2．按工艺装夹必要的车刀，选择主轴转速和进给速度3．先用45度车刀车端面，注意切削时要从里到外，和个到里两次走刀才能车平。
以此面为基准，必要时打中心孔。
4．车削外圆，先粗后精，先用不同车刀和运动参数。
粗车时，刀尖可高出工件中心1mm，以增大前角。
会使用手轮上的刻度盘来决定切削长度。
会选择粗精车不同切削参数5．应用鸡心卡头和活顶尖装夹长轴，以保证同轴度要求。
项目二阶梯轴的工艺设计编程与加工阶梯轴是一种常见的机械零件，其主要作用是支撑和传递电机或其他设备的旋转运动。
阶梯轴的设计与加工需要考虑其结构、材料和加工工艺等因素，以确保其具有良好的机械性能和工作寿命。
本文将从工艺设计和编程加工两个方面进行探讨。
一、工艺设计1.阶梯轴结构设计：阶梯轴的结构一般由轴身和阶梯两部分组成。
轴身是整个阶梯轴的主体部分，通常是圆柱形，需要根据轴承和装配部件的要求设计轴身直径和长度。
阶梯部分是轴身上的突起，用于固定轴承和垫圈等部件。
2.材料选择：阶梯轴的材料一般选择高强度的合金钢，例如45#钢或40Cr钢。
材料的选择需要根据实际工况来确定，包括负载、工作温度和材料成本等因素。
同时，材料的硬度和强度也需要满足设计要求。
3.加工工艺：阶梯轴的加工工艺主要包括下面几个步骤：(1)材料切割：根据设计要求，将选定的材料切割成所需长度。
(2)粗车轴身：使用车床对轴身进行车削，使其达到设计要求的直径和长度。
(3)粗车阶梯：将车削好的轴身固定在车床上，使用刀具对阶梯进行车削，使其形成所需的凸台形状。
(4)细车轴身：对粗车处理后的轴身进行细车，使其形成设计要求的光洁度和精度。
(5)高强度处理：对加工完成的阶梯轴进行高温淬火和回火处理，提高其硬度和强度，以增加其承载能力和抗磨损性能。
(6)表面处理：对阶梯轴的表面进行研磨或电镀处理，以提高其表面光洁度和耐腐蚀性。
二、编程加工阶梯轴的编程加工需要使用CNC数控机床进行，具体的加工步骤如下：1.创建加工工艺：根据阶梯轴的图纸和要求，在CNC编程软件中创建相应的加工工艺文件。
包括轴身和阶梯的车削路径、进给速度、刀具选择等参数。
2.设定工件坐标系：根据实际加工情况，设定工件坐标系，确定原点和坐标轴的位置。
3.编写刀具路径：根据加工工艺文件中的参数，以及工件坐标系的设定，编写刀具路径。
包括轴身和阶梯的车削路径、切削深度和切削速度等。
4.设定切削条件：根据加工工艺文件中的参数，设定切削条件，包括进给速度、切削速度、刀具补偿等。
教学案例二台阶轴加工知识目标◆掌握车削台阶工件的方法；◆熟悉车削台阶工件保证尺寸的方法；◆正确掌握工件测量方法并保证工件加工精度。
技能目标◆掌握车削台阶工件的方法；◆掌握车削台阶工件的检测方法。
任务描述台阶轴，如图2-1所示，毛坯尺寸：Φ40mm×85mm，材料：45#钢，分析零件加工工艺。
图2-1台阶轴任务分析1.车削台阶工件，毛坯材料为45#钢。
2.材料有同轴度要求。
采用双顶尖装夹车削，以保证同轴度。
3.根据尺寸公差.表面粗糙度的要求，采用先粗后精的加工方法。
知识准备在同一工件上，如果有几个直径大小不同的圆柱体连接在一起，像台阶一样，就叫它为台阶工件。
台阶工件的车削，实际上就是外圆和平面车削的组合。
故在车削时必须兼顾外圆尺寸精度和台阶长度的要求。
1．工件的技术要求台阶工件通常与其他零件结合使用，因此它的技术要求一般有以下几点：⑴各外圆之间的同轴度；⑵外圆和台阶平面的垂直度；⑶台阶平面的平面度；⑷外圆和台阶平面相交处的清角。
2．车刀的选择和装夹车台阶工件，通常使用90︒外圆偏刀。
车刀的装夹应根据粗.精车和余量的多少来区别。
如粗车时余量多，为了增加切削深度.减少刀尖压力，车刀装夹应取主偏角小于90︒为宜（一般为85︒～90︒）。
精车时为了保证台阶平面和轴心线垂直，应取主偏角大于90︒（一般为93︒左右）。
初学者可用较低速车削。
为了提高工件表面质量，用于精车的车刀前.后刀面应采用油石加机油磨光，有时刀尖磨成一个小圆弧。
车端面时，刀具的主刀刃要与端面有一定的夹角。
工件伸出卡盘外部分应尽可能短些，车削时用中滑板横向走刀，走刀次数根据加工余量而定，可采用自外向圆中心的走刀方法，刀也可自圆中心向外的走刀方法。
3．车台阶工件的方法车台阶工件，一般分粗.精车。
粗车时台阶长度除第一个台阶长度略短外（留精车余量），其余各台阶可车到所需长度。
精车台阶工件时，通常在机动进给精车外圆至近台阶处时，以手动进给代替机动进给。
学习任务二：阶梯轴的加工一、学习目标：1、仔细阅读零件图纸，进行加工工艺分析和工艺准备，编写零件的工艺文件（工艺卡片、刀具卡片），编制零件加工程序；2、熟悉所用数控车床的基本配置和主要技术性能指标；认真阅读使用说明书，掌握机床的基本操作方法；3、在规定的时间内，按零件图纸的要求完成阶梯轴的数控车削加工；4、在教师的引导下，能完成零件的装夹、找正与定位、刀具的选择、不同刀具的对刀操作、建立新程序和删除程序等操作；5、能够正确计算零件外轮廓基点的坐标；6、能在学习编程后，掌握阶梯轴零件的数控车削加工指令并正确编制程序；7、能完成阶梯轴零件的加工；8、能按车间规定，整理现场，保持清洁的工作环境；9、能按规定填写交接班记录；10、能积极展示学习成果，在小组的讨论中总结和反思，提高学习效率。
二、建议课时30课时三、学习情景描述：通过数控车编程与加工的学习，学生可以先在电脑中完成二维旋转类零件的仿真加工，再通过零件实际加工的过程展示学习成果，可以完成以往普车不能加工的形状，提高对真实零件加工的准确率。
四、工作流程与活动：学习活动一：学习安全生产及机床的使用；（4学时）学习活动二：数控车削刀具及选用；（4学时）学习活动三：阶梯轴零件加工与精度检查；（20学时）学习活动四：成果展示，总结评价；（2学时）学习活动一：学习安全生产及机床的使用；一、学习目标1、能认真学习安全生产；2、能正确进行机床的规范操作；3、能按要求正确规范的完成本次学习活动工作页的填写；4、能主动获取有效信息，展示工作成果，对学习与工作进行反思总结，并能与他入开展良好合作，进行有效地沟通；二、学习地点多媒体教室三、建议学时4课时四、学习过程安全生产与机床的维护、保养数控机床的操作比普通机床复杂得多，必须严格按操作规程操作，才能保证机床正常运行。
作为一名熟练的数控编程及机床操作人员，必须在了解加工零件的要求、工艺路线、机床特性后，方可操作机床完成各项任务。
