电子教本18275163.docx
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电子教本18275163
电子教材
《数控加工实训》
学习指南
学习情境一
发电机AL168F-1箱体的数控加工
学习情境四：
发电机AL168F-1箱体的数控加工项目任务书
项目名称
发电机AL168F-1箱体的数控加工
项目描述
我院加工中心生产车间承接了发电机AL168F-1箱体的加工业务，对方提供了零件图纸和毛胚，首件调试期一周，要求本生产车间半年内平均每周交付500个合格零件。
你作为该项目的技术负责人，要带领项目小组在规定时间内完成该项目的工艺方案的设计与实施。
项目要求
根据给定发电机AL168F-1箱体零件图样，进行零件加工工艺性分析，设计加工工艺方案，编制工艺卡、刀具卡、数控程序卡、检验规程等数控加工技术文件；设计、加工、组装出专用工装夹具；最后需调试加工出合格零件；优化工艺方案及程序，并存档。
项目任务进程要求
行动步骤
工作流程：
工时
行动1
承接业务、图纸分析、生产条件分析
16课时
行动2
确定工艺方案并制订工艺规程及检验规程
24课时
行动3
设计、绘制、制作工装夹具
24课时
行动4
首件加工及检测
16课时
行动5
调整优化工艺方案及评价
8课时
行动一承接业务、图纸分析、生产条件分析
一、任务目标
1、根据图纸及工期要求，确定加工可能性。
2、根据图纸要求，确定毛坯形状及尺寸及缺陷是否符合加工要求。
3、询价获知常用铸铝价格以及铸造工艺要求，计算毛坯成本。
4、分析零件图纸，确定加工工序、测算工时、设备使用费及辅助材料费。
二、学习过程
（一）收集信息
1、我院有哪些加工设备，各自主要功能是什么，请填写下表
序号
名称
型号
主要加工功能
加工精度
数控车床
CK6140
轴类、盘类、套类零件
IT7
普通车床
普通铣床
加工中心
台钻
2、摩托车齿轮室盖的主要用途是什么？
3、列举日常所见包含盖类零件结构的产品。
序号
产品名称
材料
用途描述
本田发动机齿盖
铝合金
泵盖
3
4
……
备注：
对于不能用文字描述的内容可以用图片替代
4、由图可知，要求零件材料的铸造性能好，价格便宜，请通过多种渠道进行市场调查，获取铸铁等多种材料的常用型材规格及价格，填写下表格。
铸造原材名称
规格
报价
信息渠道
证明材料
铸铁
/吨
铸铝
……
5、各类铸造工艺及价格
铸造工艺
特点
报价
信息渠道
砂型铸造
大件类，箱体，壳体等
元/吨
金属型铸造
（浇注）
压力铸造
离心铸造
（二）分析计划
1、分析零件图纸，确定加工部位，各部位需要的加工设备，填写下表。
序号
加工部位
使用设备型号及工种
作用
1
定位面
毛坯铸后纠正定位面变形
2
3
4
……
2、请根据图纸要求,草绘毛坯图并进而利用计算机辅助设计绘制工件实体，借助计算机软件功能测算毛坯参数，测算毛坯成本。
1
绘制毛坯图因考虑哪些因数，为什么?
2
能否借助计算机软件功能测算毛坯参数，测算毛坯成本？
具体流程是？
3
在下一个活动中我们需要绘制计算机二维工程图，毛坯实体保存成什么格式？
3、分析确定加工工序、工序工时及成本测算，填写下表。
序号
加工内容
预计工时
成本测算项目
测算值
设备
能源
辅料
1
2
3
4
……
4、根据学校现有的条件考虑使用哪种夹具？
序号
加工内容
预计
工时
成本测算项目
测算值
设备
夹具
辅件
1
定位面
2
3
……
除硬件成本为成本核算还需要包括哪些内容？
考试利用互联网或电话查询补充
5、学校现有的量具有哪些？
序号
名称
功能范围
量程
精度
备注
1
游标卡尺
测量孔槽内外直径
0-130
2
外径千分尺
测量轮廓内外直径
0-25
3
……
（三）决策（是否能在工期内加工该零件）
书写能否承接该零件的加工技术报告（100字内），提交成本核算表。
引导问题：
1、该报告第一句话最应该表达什么意思？
2、从哪几方面的技术理由陈述是否加工的理由？
（四）执行（协商委托加工合同附加技术条款）
1、阅读委托加工合同，对合同中有关技术约定不确定条款提出质疑：
如检验方法的约定，如由于图纸标注不明确引起废品的约定等。
2、对约定不明的技术条款制定相应的约定：
如检验条款：
甲乙双方共同商议确定检验方法，被加工品交付时，甲乙双方应用经计量单位认可的量具共同检测确定被加工品精度值，双方签字确认，检验单生效。
（五）综合评价
活动评价表
项目活动名称纪录文件编号活动日期
班级姓名学号教师
项目过程评价
项目展示评价
100分
配分
自评
互评
主持
100分
配分
自评
互评
主持
个人
技术能力
8
个人
技术内容
8
工作态度
8
项目说明
8
协调能力
8
项目展示
8
工作质量
8
效果图
8
时间观念
8
工作主动
8
创新节约
10
交流沟通
10
小组
计划合理
10
小组
规划周密
10
项目创意
10
分工合理
10
过程有序
10
特色
10
完成情况
10
接受批评
10
协作情况
10
提出建议
10
项目答辩
加减分理由：
60分
配分
得分
个人
涉及项目的细节和相关知识
30
满分
加减分
合计得分
小组
30
行动二工艺制定
一、任务目标
1、根据技术要求独立绘制发电机AL168F-1箱体实体三维模型
2、分组讨论工序划分
3、分组讨论工艺制定评价表
4、分组绘制定位草图
5、独立填写工艺过程卡、工序卡及刀具卡
6、小组评价工艺制定
二、学习过程
（一）收集信息
发电机AL168F-1箱体
1、根据技术要求独立绘制发电机AL168F-1箱体实体三位模型
目前可使用的CAD\CAM软件有哪些特点？
试填表并根据实体绘制需要决定适用一种软件
序号
名称
功能特点
适用性
备注
1
CAXA二维图版
简单易用，国标库丰富
使用于二维绘图
2
CAXA制造工程师
3
CIMATRON
实体绘制功能直观，易学易用，倾向于CAM功能
图形不复杂的实体建模
4
UG
5
……
6
（二）分析计划
请将实体绘制过程中的情况分析填入以下表格（制作电子版）
序号
说明
图示（插入说明图片）
备注
1
实体基准采用哪个可以利于绘图？
2
实体绘制过程中是否可以删除中间过渡实体？
这样做会有什么不利影响？
3
实体绘制过程中是否可以删除建模曲线？
这样做会有什么不利影响？
4
考虑到下一步转换工程图便利，是否可以采用曲面？
5
考虑到下一步转换工程图便利，应该保存成什么数据格式？
6
为了便于下一步分析工艺划分工序，实体图应该保存成哪个角度？
7
齿轮室盖设计需要参考哪些国家标准？
8
……
以齿轮室盖为例，齿轮室盖内部安装了哪些零件?
在什么位置？
分别起什么作用？
序号
名称
安装位置
功能与安装要求
备注
1
2
3
4
5
6
三、决策
划分工序
举例说明你所了解，盖类零件有哪些加工方法？
下面是目前常用的加工方法，请完成表格。
本零件用哪种加工方法比较合适？
方法名称
方法简介
有利方面
不利因素
精铸
精铸成型
批量生产成本高
精度高
传统加工
普钳、普铣结合
成本低
加工时间长、
精度依赖于靠模
五轴加工
综合加工
……
备注
根据这些信息，请你想再一些其他的加工方法。
现有的工序划分有几种方法，请填写以下表格
序号
工序划分
使用场合
特点
典型零件举例
1
工序集中
2
工序分散
（四）执行
在零件加工过程中，每一道工序都需要选定。
定位基准的选择，对保证零件加工精度，合理安排加工顺序有决定性的影响。
请填写以下表格
基准分类
基准名称
部位（简图）
选择依据
设计基准
图样上所采用的基准
工艺基准
工序基准
在工序图上用来确定本工序所加工的表面，加工后的尺寸、形状、位置。
它是某一工序所要达到的加工尺寸（即工序尺寸）的起点。
定位基准
加工中用作定位的基准
测量基准
零件测量时所采用的基准
装配基准
装配时确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准
根据现有的设备和以上分析，试说明加工齿轮室盖应该采用哪种工序划分，如何划分：
4、划分工艺
请从经济性角度上考虑加工铝合金的刀具有哪些（可查阅刀具手册）
铝合金专用铣刀、孔加工刀具
序号
刀具名称
类型
切削参数
备注
1
2
3
4
知识扩展：
加工铸铁、45#钢、难加工材料各有什么刀具
铸铁专用铣刀、孔加工刀具
序号
刀具名称
类型
切削参数
备注
1
2
3
4
45#钢用铣刀、孔加工刀具
序号
刀具名称
类型
切削参数
备注
1
2
3
4
难加工材料专用铣刀、孔加工刀具
序号
刀具名称
类型
切削参数
备注
1
2
3
4
齿轮室盖加工所需量具
齿轮室盖加工所需量具
序号
量具名称
类型
适用工序
备注
1
2
3
4
齿轮室盖加工所需夹具
齿轮室盖加工所需夹具
序号
夹具名称
类型
适用工序
备注
1
2
3
4
技术资料有哪些？
一、刀具手册目录
序号
名称
产地
备注
1
成都英格刀具手册
中国-成都
刀具价格较低、大部分性能一般
2
固特克刀具手册
韩国
刀具价格适中、介于上下之间
3
山特维克可乐满旋转刀具手册
瑞典
刀具价格较高、刀具性能较优
4
二、量具手册目录
序号
名称
产地
备注
1
成都英格量具手册
中国-成都
普通通用量具
2
3
三、夹具手册目录
序号
名称
产地
备注
1
北京蓝欣特夹具手册
北京
以孔系定位为主的夹具
2
保定向阳夹具手册
保定
以槽系定位为主的夹具
三、其他手册
序号
名称
备注
1
数控卧式加工中心操作手册
2
机床控制系统说明书
3
机械工艺师手册
4
机械工人切削手册
5
分析零件技术要求及其合理性
序号
分析点
具体要求
备注
1
加工表面本身的要求
尺寸精度、形状和粗糙度（根据选择的加工方法、加工步序）
2
表面之间的相对位置精度
包括位置尺寸、位置精度（与基准的选择有关）
3
表面质量及涂层要求：
涉及选材及热处理工艺的确定；
4
其它要求
如等重、平衡、探伤等。
5、分组绘制定位草图
定位草图能够直观的反映箱体零件的定位和夹紧方法，是加工准备的重要技术文件。
请根据工序要求制作并填写定位草图；
零件图号
零件定位草图
工序号
零件名称
装夹次数
（草图绘制区）
2
1
绘制日期
绘制人
第页
共页
序号
夹具名称
夹具图号
6、独立填写工艺卡及刀具卡
填写工艺卡前请考虑以下问题：
序号
内容
思考点
1
粗加工阶段如何划分
如何切除各加工表面上的大部分加工余量，并作出精基准。
关键问题是如何提高生产率？
2
半精加工阶段如何划分
如何减少粗加工留下的误差，为主要表面的精加工做好准备（控制精度和适当余量），并完成一些次要表面的加工（如钻孔、攻螺纹等）。
3
精加工阶段如何划分
如何保证各主要表面达到图样规定要求，主要问题是如何保证加工质量。
4
光整阶段如何划分
如何提高表面本身的精度（表面粗糙度和精度），不纠正几何形状和相互位置误差。
填写刀具卡前请考虑以下问题：
序号
内容
思考点
1
加工方法如何满足经济加工精度及表面粗糙度应满足被加工表面的要求？
2
所选择的加工方法如何能保证加工表面的几何形状精度和表面相互位置要求？
3
选择加工方法如何与零件的加工性能、热处理状况相适应？
4
所选择的加工方法如何与生产类型相适应？
5
所选择的加工方法如何与现有的生产条件相适应？
工步号
（工序简图）
机械加工工艺卡片
台州职业技术学院
工步内容
走刀长度（mm）
设备型号
设备名称
工序名称
工序编号
生产类型
零件编号
零件名称
走刀次数
主轴转速（r/min）
冷却液
工序工时
夹具名称
夹具编号
毛坯重量
毛坯种类
材料牌号
切削速度（m/s）
进给量（mm/r）
审核
指导
编制
同时加工件数
背吃刀量（mm）
工时定额（min）
（日期）
（日期）
（日期）
共张
第张
任务三工装设计与制作
一、任务目标
1、能够独立制定工装草图
2、能够独立绘制工装图
3、能够与车工协作制作检具
4、能够通过参观外协铸造齿轮室盖过程收集加工所需辅助信息
二、学习过程：
（一）、收集信息与分析计划
能够通过参观外协铸造过程收集加工所需辅助信息，请填写下表：
序号
内容
数据
备注
1
齿轮室盖毛坯为什么要采用压铸工艺
2
压铸生产的三大要素是什么
3
铸造铝合金会产生哪些缺陷或质量问题？
4
解决上述缺陷的方法
5
压铸机的分类及特点
6
压铸合金的分类及特点
（二）、分析计划
在制定工装草图前需要考虑以下问题，请填写下表：
1
需要使用哪些定位元件？
请将他们的简单标示符号绘制在下空中
螺栓
支撑钉
压板
定位销
2
定位误差如何分析？
请绘制定位误差原理图，并进行计算
3
各定位元件的定位基准分别在哪里？
请在简图中标示
三、决策
请独立绘制工装图，并在绘图前填写下表：
1
哪一次定位应该作为绘图区的最重要位置？
如何布图规范美观？
2
绘图过程中是否可以调用GB图库
3
对于图库中没有的图形而在今后的工作中常用的如何进行保存？
四、执行
与车工协作制作检具，协作前请填写下表：
1
与车工协作应该通过什么工作流程？
2
与车工协作学要提供什么技术文件？
3
与车工协作如何检验确保轴承孔精度
5
与轴承孔相配合的轴承精度是多少，试查表决定
参考资料：
1、滚动轴承国标细目
GB/T276-1994滚动轴承深沟球轴承外形尺寸
GB/T276-1994滚动轴承深沟球轴承外形尺寸GB/T307.4-1994滚动轴承推力轴承公差
GB/T307.4-1994滚动轴承推力轴承公差GB/T6445.2-1996滚动轴承滚轮滚针轴承公差
GB/T6445.2-1996滚动轴承滚轮滚针轴承公差GB/T281-1994滚动轴承调心球轴承外形尺寸
GB/T281-1994滚动轴承调心球轴承外形尺寸GB/T9163-2001关节轴承向心关节轴承
GB/T9163-2001关节轴承向心关节轴承GB/T7813-1998滚动轴承附件轴承座外形尺寸
GB/T7813-1998滚动轴承附件轴承座外形尺寸GB/T7811-1999滚动轴承参数符号
GB/T7811-1999滚动轴承参数符号GB/T7810-1995滚动轴承带座外球面球轴承外形尺寸
GB/T7810-1995滚动轴承带座外球面球轴承外形尺寸GB/T7809-1995滚动轴承外球面球轴承座外形尺寸
GB/T7809-1995滚动轴承外球面球轴承座外形尺寸GB/T7218-1995滚动轴承凸缘外圈微型向心球轴承外形尺寸
GB/T7218-1995滚动轴承凸缘外圈微型向心球轴承外形尺寸
任务四试制加工
一、任务目标
1、能够独立计算齿轮室盖技术参数
2、能够独立使用计算机绘制齿轮室盖图
3、能够独立计算空间刀具、夹具干涉点
4、能够独立编制加工程序并验证
5、能够独立绘制刀具路径并进行口述关键点
二、学习过程
（一）、收集信息与分析计划
1、请阅读图纸找出齿轮室盖包括哪些技术参数，填写下表
序号
参数名称
作用
备注
1
2
3
4
5
6
二、实施：
2、独立使用计算机绘制齿轮室盖图
附图：
3、独立计算空间刀具、夹具干涉点
序号
情况
说明（请绘简图）
备注
1
如何在切削加工中避免主轴与工件碰撞？
2
如何在切削加工中避免主轴与夹具碰撞？
3
如何在切削加工中避免工作台旋转与主轴碰撞？
4
怎样确保二次定位后在切削加工中避免以上问题？
4、独立编制加工程序并验证
独立编制程序能够有效的提高对工艺思想的理解能力，请你依据下表将验证程序中遇到的问题填写
序号
情况
程序（画出程序轨迹简图说明）
备注
1
切削入/出刀点应该选在哪里？
2
入刀方式如何选择
3
如何缩短程序量？
4
是否需要增加程序注释？
5
完成了程序的校验，我们需要反思以下问题，程序可以有多少种方式进行传输？
序号
方式
优点
难点
备注
1
手工输入
手工输入程序思路直观
效率低
2
RS232接口
3
SD卡
4
网线
5、独立绘制刀具路径并进行口述关键点
平面转换是卧式加工中心编程的关键技术，也使控制刀具轨迹需要考虑的重要问题，请填写下表：
队于加工的箱体多个面要素，使用多工件坐标系法与计算回转中心各有什么特点
方式
对刀次数
检测方便程度
编程方便程度
加工精度
多工件坐标系法
计算回转中心
绘制出入刀轨迹图，并填入下表
序号
位置
出入刀方式
备注
1
第一次装夹
2
3
第二次装夹
4
任务五检验与计算
一、任务目标
1、能够口述发电机AL168F-1箱体测量要素
2、能否通过团队协作拟定测量方法
3、能够独立计算验证测量方法
4、能够分析总结测量方案
5、能够独立进行空间尺寸链
二、作业流程
1、收集信息：
箱体测量主要涉及哪几个要素，请填写下表：
序号
名称
项目
测量基准
1
尺寸公差
孔径的测量
2
……
3
形位公差
孔轴线对端面垂直度测量与计算
4
……
5
……
6
……
2、实施
能否通过团队协作拟定测量方法：
在讨论之前需要讲解以下问题：
3、独立计算验证测量方法
在这个过程中需要将测量方法的原理和数据进行分析，以验证方法的合理性。
序号
测量内容
测量数据
数据分析
备注
1
平行度
2
垂直度
3
全跳动
4
对称度
5
……
4、分析总结测量方案
序号
检测部位
测量方案
使用量具
方案优点
哪些地方需要改进
1
外观
升级会员 