数控加工工艺项目化教程第四版 电子教案 (2)[5页]

《数控加工工艺》电子教案教学任务：项目二之任务三内外锥配合件的数控加工工艺设计教学时数：3课时教学目标：1、知识目标：了解内外锥面配合的公差要求；了解配合件加工的工艺特点。

2、技能目标：能够进行配合件的加工工艺分析；能够设计配合件的数控加工工艺，该部分内容主要针对目前数控中级工对配合件加工提出了加工要求而设置的。

教学重点：配合件加工时基准件的选择、轴类零件工艺设计总结教学方法：讲授法、多媒体演示法、讨论法教学过程：（任务描述）内外锥配合件如图2-46所示，零件材料45钢，毛坯尺寸为Φ50×130，小批量生产。

设计该配合件的数控加工工艺。

图2-46内外锥配合件（课前提问）1.该图纸中有几个零件？先加工轴还是先加工套？2.如何控制内外锥面接触面积大于65%，图纸中未注公差直径公差按f级和长度公差按m级各自的含义是什么？（引入相关知识学习）1．配合件概念配合件（也称组合件）是指两个或两个以上零件相互配合所组成的组件。

与单一零件的车削加工相比，配合件的车削不仅要保证配合件的加工质量，而且需要保证各零件按规定组合装配后的技术要求。

车削配合件的加工关键技术是：合理编制加工工艺方案；正确选择和准确加工基准件；认真进行组合件的配车和配研。

《数控车工（中级）国家职业标准》中常见的配合件有：轴、孔配合件；内、外锥配合件；内、外螺纹配合件；偏心轴、孔配合件。

2．配合件的加工方法轴、孔配合件的加工方法：先车削完成配合孔件，再车削配合轴件，并控制尺寸精度和配合精度。

（该方法也不绝对，要根据所加工零件的结构，在本例中由于轴和套是在同一个材料中加工，先加工套有利于装夹。

）内、外螺纹配合件的加工方法：外螺纹作为基准零件应首先加工，这是由于外螺纹便于测量。

可以用车好的外螺纹作为检测工具加工内螺纹，槽底径略小于螺纹小径，螺纹车削好后应注意清除毛刺。

偏心轴、孔配合件的加工方法：先车削基准件偏心轴，然后根据配合关系的顺序依次车削配合件中的其余工件。

《数控加工工艺》电子教案教学任务：项目一之任务一阶梯轴的数控加工工艺设计教学时数：4课时教学目标：1.知识目标：了解数控车床的主要加工对象；掌握车削类零件图的工艺分析及工艺路线的拟定；掌握短轴件的定位与装夹；掌握数控车削工艺卡片的填写。

2.技能目标：能够对简单阶梯轴零件进行工艺分析；能够选择简单轴类零件的数控车削刀具和夹具；能够选择车削加工的切削用量；能够填写数控加工工艺卡。

教学重点：工艺分析及工艺路线的拟定、短轴件的定位与装夹、工艺卡片的填写。

教学方法：讲授法、多媒体演示法教学过程：（任务描述）阶梯轴如图1-1所示，零件材料45钢，毛坯为Φ45mm×90mm，单件生产。

设计该零件的数控加工工艺。

图1-1阶梯轴（提出问题）1.什么样的轴类零件适合在数控车床中加工？该零件在普通车床中能加工么？2.公差为0.018mm（也就是极限偏差为±0.009mm）的轴段应该是几级公差等级？是否适合在数控车床上加工？（引入相关知识学习）1．数控车床的主要加工对象（1）精度要求高的回转体零件：尺寸精度高达0.001mm或更小的、圆柱度、素线直线度、圆度和倾斜度均要求高的、表面粗糙度要求高的回转体零件。

（2）表面形状复杂的回转体零件：由任意直线及平面曲线轮廓组成的形状复杂的、难以控制尺寸的回转体零件。

（3）带特殊螺纹的回转体零件：比如非标螺杆类（4）淬硬回转体零件：用陶瓷刀片以车代磨，提高加工效率。

另外，对于带有键槽或径向孔，或端面有分布的孔系以及有曲面的盘套或轴类零件，宜选用车削加工中心加工。

也可采用数控车床与卧式加工中心加工共同加工的形式。

2．零件图的工艺分析（1）零件图的技术要求①尺寸精度要求。

注意查看图纸中最高的公差等级，对后续加工方案有关。

②形状和位置精度要求。

对后续工艺中的装夹有有关。

③表面粗糙度、表面质量要求。

对选择数控车床、刀具及切削用量有关。

④零件材料与热处理要求。

对选择刀具、数控车床型号以及切削用量有关。

《数控加工工艺》电子教案教学任务：项目二之任务一法兰盘的数控加工工艺设计教学时数：2课时教学目标：1.知识目标：了解盘类零件的结构特点；熟悉盘类零件的装夹方式；掌握数控车削内回转表面的加工方法；了解影响机械加工精度的因素。

2.技能目标：综合前修课程知识进一步培养读图能力；能够选择正确的装夹方案；培养学生对不合格零件进行分析的能力（从影响加工精度的因素中寻找原因）；能够设计简单盘类零件的数控加工工艺；教学重点：读懂零件图分析其结构找出数控车削加工内容、盘类零件的装夹（形位公差对装夹的影响）、内回转表面的车削加工刀具角度选择、影响机械加工精度的因素。

教学方法：讲授法、多媒体演示法、讨论法教学过程：（任务描述）法兰盘如图2-1所示，毛坯材料为铸件HT200，其中，孔Φ60mm已铸为Φ40mm，批量生产。

设计该零件的数控加工工艺。

图2-1法兰盘（提出问题）1.该零件在结构上与模块一中的三个零件有何不同？该零件的每个部位都在数控车床上加工么？2.该零件的形位公差上提出了哪些要求？对零件的装夹有何影响？（引入相关知识学习）1．盘盖类零件概述（1）功用与结构特点（2）材料和毛坯：与项目一3个零件选用的材料不同，本项目采用了HT200材料。

（3）主要技术要求及工艺特点盘盖类零件除尺寸精度、表面粗糙度有要求外，一般还有位置度要求，如外圆对内孔的径向圆跳动、端面对内孔的端面圆跳动或垂直度的要求、外圆与内孔间的同轴度要求、两端面之间的平行度要求等等。

盘盖类零件的结构特征决定该类零件的加工一般采用车削方式进行，分粗车、半精车和精车。

不适于车削部分可能会涉及到铣床设备。

2．盘盖类零件的装夹（1）用卡盘一次装夹完成各主要表面的加工外形为盘状且中间没有通孔的端盖，可以用卡盘一次装夹完成主要加工表面，掉头完成精度不高的次要加工表面。

（2）以内孔定位心轴装夹在车床的三爪自定心卡盘上加工法兰盘时，一般先车好法兰盘的内孔和螺纹，然后将其安装在专用的心轴上再加上凸肩、外圆和端面进行定位装夹，如轴套、齿轮坯和带轮等。

《数控加工工艺》电子教案教学任务：项目二之任务二联接套的数控加工工艺设计教学时数：3课时教学目标：1、知识目标：了解套类零件的工艺特点；熟悉套类零件的定位与装夹；了解套类零件的常用夹具；掌握切内槽及车削内螺纹的加工方法。

2、技能目标：能够进行套类零件的工艺分析；能够对套类零件进行正确的装夹；能够设计套类零件的数控加工工艺。

教学重点：能够进行套类零件的工艺分析，套类零件的定位与装夹。

教学方法：讲授法、多媒体演示法教学过程：（任务描述）联接套如图2-22所示，零件材料45钢，毛坯尺寸为Φ75×85，批量生产。

设计该零件的数控加工工艺。

图2-22联接套（课前提问）1.该零件的加工内容有哪些？在一次装夹中能完成么？2.外圆和内孔部分谁先加工？（引入相关知识学习）1．套类零件概述该部分内容在机械制造基础中有所涉及。

（1）套类零件的功用（2）结构特点（3）材料与毛坯（4）主要技术要求2．套类零件的定位与装夹（1）套类零件的定位基准选择：套类零件的主要定位基准为内外圆中心。

外圆表面与内孔中心有较高同轴度要求时，加工中常互为基准反复装夹加工。

（2）套类零件的装夹方案套类零件的尺寸较小时，尽量在一次装夹下加工出较多表面，既减少装夹次数及装夹误差，还容易获得较高的位置精度。

装夹方案见教材表2-6。

①套类零件的壁厚较大且零件以外圆定位时，可直接采用三爪卡盘装夹。

外圆轴向尺寸较小时，可与已加工过的端面组合定位装夹，如采用反爪安装；工件较长时可加顶尖装夹，再根据工件长度，决定是否再加中心架或跟刀架，采用“一夹一托”法安装。

②套类零件以内孔定位时，可采用心轴装夹（圆柱心轴、胀力心轴）。

当零件的内、外圆同轴度要求较高时，可采用小锥度心轴装夹；当工件较长时，可在两端孔口各加工出一小段60°锥面，用两个圆锥对顶定位装夹。

③薄壁套类零件，直接采用三爪卡盘装夹会引起工件变形，可采用轴向装夹、刚性开缝套筒装夹和圆弧软爪装夹等办法。

《数控加工工艺》电子教案教学任务：项目三之任务二孔板的数控加工工艺设计教学时数：4课时教学目标：1、知识目标：熟悉并掌握孔加工方法；熟悉孔加工刀具的用法和切削用量；2、技能目标：能够选择正确的孔加工刀具和合理的切削用量；教学重点：掌握孔加工方法、孔加工刀具的用法和切削用量的选择。

教学方法：讲授法、多媒体演示法、小组讨论法教学步骤：（任务描述）孔板如图3-60所示，零件材料为HT200，毛坯尺寸（长、宽、高）为80×80×20，四周轮廓及上下底面已加工完成，中间Ф30H7已有粗加工孔，尺寸为Ф25mm。

试完成该盖板上孔系的数控加工工艺设计。

图3-60孔板（提出问题）1.该零件有哪些孔需要加工？，请罗列出需加工孔的尺寸；图纸中4×M10的含义是什么？底孔钻头选多少？与螺距有何关系？2，数控车床中加工孔与数控铣床中加工孔的方法有何不同，车床中加工不同孔径时是否需要多把刀具？（引入相关知识学习）1．孔加工的结构工艺性（回顾前面所学轮廓加工时的结构工艺性）零件的孔加工结构工艺性应具备以下几点：（尺寸规格、标准化、加工空间、孔大小对刀具刚性要求等）2．孔加工的工艺路线拟定1）孔加工方法选择孔加工方法比较多，有钻、扩、铰、镗和攻丝等。

（具体加工方案选择见教材）2）孔加工进给加工路线确定（1）在xy平面内的进给加工路线①定位要迅速定位要迅速也就是在刀具不与工件、夹具和机床干涉的前提下空行程尽可能短。

②定位要准确安排进给加工路线时，要避免机械进给传动系统反向间隙对孔位精度的影响。

定位迅速和定位准确有时难以同时满足。

因此，在具体加工中应抓住主要矛盾，若按最短路线进给能保证位置精度，则取最短路线；反之，应取能保证定位准确的路线。

（2）Z向（轴向）的进给加工路线3．孔加工刀具及其选择1）钻孔刀具及其选择（粗加工孔）钻孔刀具较多，有中心钻、普通麻花钻、可转位浅孔钻及扁钻等，应根据工件材料、加工尺寸及加工质量要求等合理选用。

《数控加工工艺与编程》教案全套第一章：数控加工概述1.1 课程目标了解数控加工的定义、特点和分类掌握数控系统的组成及工作原理理解数控加工的基本过程1.2 教学内容数控加工的定义和发展历程数控加工的特点和应用领域数控系统的组成和工作原理数控加工的基本过程和操作步骤1.3 教学方法讲授法：讲解数控加工的定义、特点和分类，数控系统的组成及工作原理演示法：展示数控加工过程和操作步骤实践法：学生动手操作数控机床1.4 教学资源数控机床：用于展示数控加工过程和操作步骤PPT课件：展示教学内容和实例1.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工概念的理解操作演练：评估学生对数控机床操作的熟练程度第二章：数控加工工艺掌握数控加工工艺的基本概念和方法了解数控加工工艺参数的选择和优化理解数控加工刀具的选择和使用方法2.2 教学内容数控加工工艺的基本概念和方法数控加工工艺参数的选择和优化数控加工刀具的选择和使用方法数控加工工艺实例分析2.3 教学方法讲授法：讲解数控加工工艺的基本概念和方法，数控加工工艺参数的选择和优化，数控加工刀具的选择和使用方法案例分析法：分析数控加工工艺实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控加工工艺的应用2.4 教学资源数控机床：用于实践数控加工工艺的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控加工工艺案例：用于案例分析2.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工工艺概念和方法的理解操作演练：评估学生对数控加工工艺应用的熟练程度第三章：数控编程基础掌握数控编程的基本概念和方法了解数控编程的指令系统和编程规则掌握数控编程的基本语句和功能指令3.2 教学内容数控编程的基本概念和方法数控编程的指令系统和编程规则数控编程的基本语句和功能指令数控编程实例分析3.3 教学方法讲授法：讲解数控编程的基本概念和方法，数控编程的指令系统和编程规则，数控编程的基本语句和功能指令案例分析法：分析数控编程实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控编程的应用3.4 教学资源数控机床：用于实践数控编程的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控编程案例：用于案例分析3.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控编程概念和方法的理解操作演练：评估学生对数控编程应用的熟练程度第四章：数控编程实例分析掌握数控编程实例的基本方法和步骤了解数控编程实例的类型和特点掌握数控编程实例的分析和优化方法4.2 教学内容数控编程实例的基本方法和步骤数控编程实例的类型和特点数控编程实例的分析和优化方法数控编程实例分析实例4.3 教学方法讲授法：讲解数控编程实例的基本方法和步骤，数控编程实例的类型和特点，数控编程实例的分析和优化方法案例分析法：分析数控编程实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控编程实例的应用4.4 教学资源数控机床：用于实践数控编程实例的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控编程实例案例：用于案例分析4.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控编程实例的基本方法和步骤的理解操作演练：评估学生对数控编程实例应用的熟练程度第五章：数控加工仿真与操作掌握数控加工仿真的基本方法和步骤了解数控加工仿真的作用和意义掌握数控机床的操作方法和技巧5.2 教学内容数控加工仿真的基本方法和步骤数控加工仿真的作用和意义数控机床的操作方法和技巧数控加工仿真实例分析第六章：数控编程软件的使用6.1 课程目标掌握数控编程软件的基本功能和使用方法了解数控编程软件的类型和特点掌握数控编程软件的操作步骤和技巧6.2 教学内容数控编程软件的基本功能和使用方法数控编程软件的类型和特点数控编程软件的操作步骤和技巧数控编程软件实例操作6.3 教学方法讲授法：讲解数控编程软件的基本功能和使用方法，数控编程软件的类型和特点，数控编程软件的操作步骤和技巧演示法：展示数控编程软件的操作步骤和实例实践法：学生动手操作数控编程软件6.4 教学资源数控编程软件：用于实践数控编程软件的操作PPT课件：展示教学内容和实例数控编程软件操作实例：用于实践操作6.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控编程软件的基本功能和使用方法的理解操作演练：评估学生对数控编程软件操作的熟练程度第七章：数控加工质量控制7.1 课程目标掌握数控加工质量控制的基本概念和方法了解数控加工质量的影响因素掌握数控加工质量的检测和优化方法7.2 教学内容数控加工质量控制的基本概念和方法数控加工质量的影响因素数控加工质量的检测和优化方法数控加工质量控制实例分析7.3 教学方法讲授法：讲解数控加工质量控制的基本概念和方法，数控加工质量的影响因素，数控加工质量的检测和优化方法案例分析法：分析数控加工质量控制实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控加工质量控制的应用7.4 教学资源数控机床：用于实践数控加工质量控制的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控加工质量控制案例：用于案例分析7.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工质量控制的基本概念和方法的理解操作演练：评估学生对数控加工质量控制应用的熟练程度第八章：数控加工故障分析与维护8.1 课程目标掌握数控加工故障的基本概念和分类了解数控加工故障的原因和影响掌握数控加工故障的分析方法和维护技巧8.2 教学内容数控加工故障的基本概念和分类数控加工故障的原因和影响数控加工故障的分析方法和维护技巧数控加工故障实例分析8.3 教学方法讲授法：讲解数控加工故障的基本概念和分类，数控加工故障的原因和影响，数控加工故障的分析方法和维护技巧案例分析法：分析数控加工故障实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控加工故障分析与维护的应用8.4 教学资源数控机床：用于实践数控加工故障分析与维护的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控加工故障分析与维护案例：用于案例分析8.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工故障的基本概念和分类的理解操作演练：评估学生对数控加工故障分析与维护应用的熟练程度第九章：数控加工技术的发展趋势9.1 课程目标掌握数控加工技术的发展历程和现状了解数控加工技术的未来发展趋势掌握数控加工技术的发展对行业的影响9.2 教学内容数控加工技术的发展历程和现状数控加工技术的未来发展趋势数控加工技术的发展对行业的影响数控加工技术发展实例分析9.3 教学方法讲授法：讲解数控加工技术的发展历程和现状，数控加工技术的未来发展趋势，数控加工技术的发展对行业的影响案例分析法：分析数控加工技术发展实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控加工技术应用9.4 教学资源数控机床：用于实践数控加工技术应用PPT课件：展示教学内容和实例数控加工技术发展案例：用于案例分析9.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工技术发展历程和现状的理解操作演练：评估学生对数控加工技术应用的熟练程度第十章：综合练习与实训10.1 课程目标综合运用所学知识进行数控加工工艺与编程的实践操作重点和难点解析：1. 第一章至第五章：数控加工的基本概念、工艺、编程和仿真操作是基础知识点，需要重点关注。

《数控加工工艺》电子教案教学任务：项目五之任务三支架的数控加工工艺设计教学时数：2课时教学目标：1、知识目标：掌握异形类零件的工艺特点；了解加工异形类零件的工装设备。

2、技能目标：能够对异形类零件进行正确的工艺设计；能够对异形类零件进行工装设备的选择。

教学重点：了解加工异形类零件的工装设备，常用加紧机构的使用情况。

教学方法：讲授法、多媒体演示法教学步骤：（任务描述）支架如图5-44所示，零件材料为HT250，大批量生产，设计该零件的数控加工工艺。

图5-44 支架（提出问题）1.该零件从零件的结构分类属于何种零件？如何定位与装夹？2.该零件上的加工内容有哪些？适于哪种设备上进行加工？（引入相关知识学习）1．异形类零件的工艺特点外形特异、不规则的零件称为异形类零件，异形类零件的总体刚性一般较差，在装夹过程中易变形，实践证明，异形件的形状愈复杂、加工精度要求愈高，使用加工中心加工便愈能显示其优越性。

2．异形类零件的装夹（1）尽可能寻找适合的平面与孔定位装夹，如本任务所采用的方法。

（2）对于不便装夹的异形类零件，在进行零件图纸结构工艺性审查时，可考虑在毛坯上另外增加装夹余量或工艺凸台、工艺凸耳等辅助基准，加工完成后再将工艺凸台去掉。

（3）若零件毛坯未制出辅助工艺定位装夹基准，可考虑在不影响零件强度、刚度、使用功能的部位特制工艺孔作为定位基准。

3．工件在夹具中的夹紧1）夹紧装置应达到的基本要求（1）夹紧过程可靠，不改变工件定位后所占据的正确位置。

（2）夹紧力的大小适当，既要保证工件在加工过程中其位置稳定不变、振动小，又要使工件不会产生过大的夹紧变形。

（3）操作简单方便、省力、安全。

（4）结构性好，夹紧装置的结构力求简单、紧凑，便于制造和维修。

2）夹紧力方向和作用点的选择（1）夹紧力的方向①夹紧力的方向应有助于定位，②夹紧力的方向应指向主要定位面，（2）夹紧力的作用点①夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内，并靠近支承元件的几何中心。