1、学习情境 5槽的车削加工描述第一部分：学习情境 5行动过程及学习内容描述1. 学习情境 5教学准备与输出材料总体设计学生知识与能力准备 输入材料 输出材料 场地与设备 使用工具具有简单机械识图、绘图能力具有简单三角函数计算能力具有简单槽类零件普通车床加工工艺知识和操作加工能力具有钳工基础知识与技能具有数控车床编程基础知识具有使用游标卡尺对回转体零件外轮廓面进行检测的知识与能力项目任务书零件图毛坯备料单引导文案学习资料华中世纪星 HNC-21T系统编程说明书华中世纪星 HNC-21T系统操作说明书完成的各种卡片（零件图工艺信息分析卡片、零件加工顺序卡片、刀具卡片、切削用量卡片、数控加工走刀路线图
2、卡片、程序清单卡片、零件加工工艺规程卡片）加工完的零件零件质量检测结果报告单考核结果报告单超差原因报告单小组总结报告及小组成果展示数控加工实训中心实训基地数控编程与仿真加工实训中心数控加工实训中心工量具室数控加工实训中心备料室“教、学、做一体化” 多媒体教学平台ck6136s 数控车床vnuc3.0 数控仿真加工与远程教学系统刀具：93外圆车刀、切槽刀夹具：三爪卡盘量具：0-150mm 0.02mm 游标卡尺2. 学习情境 5行动过程与教学内容设计描述2.1 资讯、决策、计划分析零件信息：教师布置项目工作任务，引导学生理解零件加工技术要求，学生资讯问题，教师解惑，学生分组讨论，学生填写相应卡片
3、。拟定加工顺序，确定工艺装备，选择切削用量：学生在教师引导下学习搜集相关资料，教师听取学生的决策意见，学生填写相应卡片。制定工艺规程：学生制定工艺规程及操作加工方案计划，教师审定并关注预期成果。2.2 实施编写程序清单，在仿真软件上进行虚拟操作加工将程序输入数控车床，校验程序检查加工准备实际操作加工2.3 检查学生与教师共同对加工完成的零件质量逐项进行检测，学生在教师的关注指导下填写相应卡片，教师提供规范化技术文档范例供学生参考。2.4 学习评价学生分析超差原因，评估任务完成质量，填写小组总结报告，举行小组成果报告会，教师关注团队合作效果。3. 学习情境 5行动过程与教学内容总体设计行动过程
4、学习行动内容 教师行为 学生学习内容1资讯（0.5 学时）阅读项目任务书分析零件图、查看备料单、毛坯阅读引导文案查阅相关学习资料分组讨论零件图工艺信息，资讯问题填写零件图工艺信息分析卡片下达项目工作任务书讲述完成项目任务的流程引导学生搜集零件图相关工艺信息资料引导学生理解零件加工技术要求，进行零件图工艺信息分析提供零件图工艺信息分析范本学习零件图工艺信息分析的方法学习搜集资料的方法学习搜集到的相关资料2决策（0.5 学时）填写零件加工顺序卡片确定工艺装备，填写零件加工刀具卡片确定切削用量，填写切削用量卡片绘制零件加工走刀路线图编制零件数控车床加工程序讲解加工方案确定的方法听取学生的决策意见引导
5、学生填写零件加工顺序卡片、刀具卡片、切削用量卡片提供 HNC-21T 系统编程格式范本学习槽类零件加工工艺知识学习槽类零件加工方案的确定方法学习槽类零件走刀路线图的确定方法学习 G00G01G04 G71 指令的使用方法提供零件加工走刀路线图绘制范本学习带外圆槽简单槽类类零件数控车床编程方法3计划（0.5 学时）制定零件加工工艺规程卡片制定操作加工方案计划提供零件加工工艺规程卡片范本提供零件操作加工方案范本学习制定零件加工工艺规程方法学习制定操作加工方案计划4实施（1.5 学时）将编制好的零件加工程序在仿真软件上进行虚拟操作加工填写程序清单卡片在数控车床上输入加工程序并进行校验检查实际操作加工
6、前准备实际操作加工修改零件加工工艺规程卡片演示华中世纪星数控车床仿真操作加工方法对仿真操作加工中学生提问进行讲解引导学生做好实际操作加工前准备工作对学生实际操作加工规范进行示教学习数控车床单刀（外圆车刀）对刀的方法学习在仿真软件上进行程序编辑、虚拟操作加工的方法学习如何进行实际操作加工前准备工作学习实际操作加工规范5检查（0.5 学时）使用游标卡尺等量具对零件进行检测在零件质量检测结果报告单上填写学生自己检测结果小组学生互相检查、点评组织学生互相检查、点评在零件质量检测结果报告单上填写教师的检测结果教师填写考核结果报告单学习游标卡尺的正确使用方法学习互相检查和评价的方法6学习评价（0.5 学时
7、）填写超差原因报告单总结整个工作过程提出改进意见小组互评成绩组织学生进行讨论、分析、总结，提出改进意见对小组进行评价学习讨论、分析、总结的方法小组总结报告小组成果展示报告4. 学习情境 5 学习环节设计描述通过对以上六个行动过程分析，来设计学习情境 5 的学习环节。针对学习情境 5 的具体学习内容，共设计了五个学习环节。制定工艺方案编制程序、仿真操作加工实际操作加工零件检测学习评价第二部分：学习情境 5槽的车削加工工艺知识准备在车削加工中，棒料或工件切成两段的方法叫切断（又称截断） 。车槽及切断加工中很容易由于切削参数选择不当或刀具、工件装夹问题造成刀体折断，因此在加工中要十分注意。1. 切槽
8、加工的特点（1）切削变形大切槽时，由于切槽刀的主切削刃和左、右副切削刃同时参加切削，切屑排出时，受到槽两侧的摩擦、挤压作用，随着切削的深入，切槽处直径逐渐减小，相对的切削速度逐渐减小，挤压现象更为严重，以致切削变形大。（2）切削力大由于切槽过程中切削与刀具、工件的摩擦，另外由于切槽时被切金属的塑性变形大，所以在切削用量相同的条件下，切槽是的切削力比一般车外圆的切削力大 25。（3）切削热比较集中切槽时，塑性变形比较大，摩擦剧烈，故产生切削热也多。另外，切槽刀处与半封闭状态下工作，同时刀具切削部分的散热面积小，切削温度较高，使切削热集中在刀具切削刃上，因此会加剧刀具的磨损。（4）刀具刚性差 通常
9、切槽刀主切削刃宽度较窄（一般在 26mm 之间） ，刀头狭长，所以刀具刚性差，切槽过程中容易产生震动。（5）排屑困难切槽时，切屑是在狭窄的切槽内排出的，受到槽壁摩擦阻力的影响，切屑排出比较困难；并且断碎的切屑还可能卡塞在槽内，引起振动和损坏刀具。所以，切槽时要使切屑按一定的方向卷曲，使其顺利排出。2.保证位置精度的方法：在一次安装中加工有相互位置精度要求的外圆表面与端面。3.加工顺序的确定方法：基面先行，先近后远，先粗后精，即先车出基准外圆后，再车出端面，最后再粗精车各外圆表面。4.切槽刀的安装（1）切槽刀一定要垂直与工件的轴线，刀体不能倾斜，以免副后刀面与工件摩擦，影响加工质量。（2）刀体不
10、宜伸出过长，同时主切削刃要与工件回转中心等高。（3）切槽刀主切削刃要平直，各角度要适当。刀具安装时刀刃与工件中心要等高，主切削刃与轴心线平行。刀体底平面如果不平，会引起副后角的变化。5.刀具的选择：切槽刀刃的几何参数，前角 0=5020 0;主后角 0=608 0，两个副后角 1=103 0,主偏角 Kr=900,两个副偏角 Kr=101.5 0。切槽到刀头部分长度=槽深+（23）mm，刀宽根据加工工件槽宽的要求来选择。6.切削用量的选择：（1） 背吃刀量 ap:横向切削时，切槽刀的背吃刀量等于刀的主切削刃宽度（a p=a） ，所以只需确定切削速度和进给量。（2） 进给量 f:由于刀具刚性、强
11、度及散热条件较差比其他车刀低，所以应适当地减少进给量。进给量太大时，容易使刀 折断；进给量太小时，刀后面与工件产生强烈摩擦会引起振动。具体数值根据工件和刀具材料来决定。一般用高速钢切刀车钢料时，f=0.050.1mm/r;车铸铁时，f=0.10.2mm/r。用硬质合金刀加工钢料时，f=0.10.2mm/r。加工铸铁料时，f=0.150.25mm/r。（3） 切削速度 v：切槽时的实际切削速度随刀具切入越来越低，因此，切槽时的切削速度可选得高些。用高速钢切削钢料时，v=3040m/min;加工铸铁时，v=1525m/min。用硬质合金切削钢料时，v=80120m/min；加工铸铁时，v=6010
12、0m/min。7.量具的选用：在中级职业技能鉴定课题的测量过程中常用的量具主要有游标卡尺、千分尺、万能角度尺、R 规、螺纹环规与塞尺、螺纹千分尺、内径千分尺、百分表、内径量表等，这些量具的测量精度和使用场合各不相同，在测量过程中应根据情况合理选用。游标卡尺是一种结构简单、使用方便、中等精度的量具。游标卡尺可以用来测量长度、厚度、外径等。常用游标卡尺的精度有 0.1mm、0.05mm 和 0.02mm 三种。该零件选用尺寸精度为 0.02 的游标卡尺测量。8.工件零点：工件坐标系在编程时使用，由编程人员在工件上设定某一点为原点，在其上建立工件坐标系。确定工件坐标系的原则如下：（1）零件定位基准应
13、尽量与设计基准重合，以减少定位误差。（2）通常工件原点选择在工件右端面、左端面与主轴的交点处。（3）应选在表面粗糙度低的表面上，保证加工零件的一致性。9.走刀路线：在数控加工中，刀具刀位点在整个加工工序中相对于工件的运动轨迹称为走刀（加工）路线，他不但包括了工序的内容，而且也反映出工序的顺序。走刀路线是编写程序的依据之一。因此，在确定走刀路线时最好画一张工序简图，将已经拟定出的走刀路线画上去（包括进刀、退刀路线） ，这样可为编程带来不少方便。编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：（1）加工路线应保证被加工零件的加工精度和表面粗糙度要求，且效率要高。（2）应使加工路线最短，这样既可简化程序段
14、，又可减少空走刀时间，以提高生产率。（3）保证零件的工艺要求。（4）利用简化数值计算，减少程序段的数目和程序编制的工作量。另外确定加工路线时，还要考虑工件的加工余量和机床刀具的系统刚度等情况，确定是一次走刀还是多次走刀完成加工。注意合理安排切槽后退刀路线，避免刀具与零件碰撞造成车刀及零件的损坏。图 5-1 径、轴向退刀路线10、 槽的编程（1）切槽刀的刀位点切槽及切断选用切刀，两刀尖及切削中心处有三个刀位点，在编程于加工程序时，要采用其中之一作为刀位点，一般选用刀位点 1。图 5-2 切槽刀刀位点（2）槽宽等于刀宽最简单的凹槽就是其深度和形状与刀具切削刃完全一样的槽，这种凹槽的编程很直接：快速
15、移动刀具至起始位置并进给运动至槽深，然后快速退刀至起始位置，这样凹槽就完成了加工。这里不需要倒角、表面质量控制和特殊的技术，也许就没有质量而言了，唯一的改进方法就是让刀片在凹槽底部做短暂的停留。图 3 刀宽等于槽宽(3)槽宽大于刀宽简单进退刀加工出来的凹槽侧面比较粗糙。大多数加工任务中并不接受这样的凹槽加工结果。编程和加工任何精度凹槽需要额外努力，但其结果得到高质量的槽，这种努力并不总是值得的，因为高质量是需要代价的。最好的加工方法是凹槽需要一次粗加工两次精加工每侧一次，同时槽底直径留出0.15mm 的余量。即第一次进给车槽时，槽壁及底面留精加工余量，第二次进给时进行修整。车槽宽大于刀宽的凹槽时，可以采用多次直进法切削，并在槽壁及底面留精加工余量，最后一刀精车至尺寸。具体加工步骤如下：第一步：粗加工凹槽中部并在凹槽两侧留下相同的精加工余量，同时在槽底留下一定的余量。第二步：编写凹槽的精加工程序。
