学习情境四：用直线插补指令及螺纹指令加工螺栓学习情境用直线插补指令及螺纹指令加工螺栓参考学时教学内容1．数控加工程序的组成及格式；2．螺纹切削指令G32；3.螺纹循环指令G92的应用；4．暂停指令G04的应用；4．零件数控加工工艺的制订。教学目标1.职业能力目标（1）具有与设计人员、工艺人员、操作人员沟通的能力；（2）具有分析零件图、掌握设计意图和零件工艺分析的能力；（3）具有数控编程的基本能力；（4）查阅资料及相关应用手册的能力；（5）善于观察、思考、自主学习及创新设计能力。2.专业知识目标（1）掌握数控加工程序的编制格式；（2）掌握外圆、端面、切槽和螺纹的数控加工；（3）能够对阶梯轴类零件进行数控程序的编制和加工。3.社会能力（1）团队协作意识及方法；（2）语言表达能力。教学重点难点及解决方法1．教学重点（1）数控程序的格式；（2）基本加工类指令的编程及应用。2．教学难点（1）切槽的加工；（2）螺纹切削指令的应用。3.解决方法+（1）图形示例，零件加工仿真；（2）查阅专业书籍及相关设计手册；（3）咨询企业相关人员或教师；教学条件1．教室、多媒体；2．校内实训机房、数控加工仿真软件；3．生产性实习车间、数控车床。教学方法多媒体讲授理论知识；仿真软件练习掌握数控机床操作面板及基本指令加工；数控机床实际操作练习掌握基本能力。学习情境二：螺栓的加工（详案）教学过程的实施步骤教学内容教学方法时间情景描述（咨询）1．给出螺栓的零件图；2．给出零件的信息及加工要求；3．分析零件特点，指导学生自学内容。教师介绍0.5课时制定加工工艺（计划）1．工件的装夹与定位；2．加工路线的确定；3．切削用量的选择；4．刀具的选择；5．机床及数控系统的选择。学生自学教师辅导1.5课时编制零件加工程序（决策）1.G32基本加工类指令编程；2.G92指令的应用；3.多把刀具的工件坐标系的建立；4．编程分析、编写零件的数控加工程序；5．查阅资料、进行讨论。学生为主教师点评5课时数控仿真和实操加工（实施）1.数控系统面板的应用；2.数控仿真加工的操作步骤；3.零件的加工。教师指导学生操作1课时检测加工零件(检查)1．零件的尺寸精度检测；2．零件加工质量评估；3．总结。教师点评0.5课时任务扩展扩展两个新知识点：1．螺纹加工扩充；2．切槽、切断加工；3．学习应用教师讲授课后自学1.5课时评价完成情况（60%）方法能力（20%）创新意识（20%）一、情境描述给学生发放螺栓零件图，并给出零件信息和加工要求。图4.1图4.1所示螺栓为轴类零件，结构要素有外圆柱面、倒角和螺纹，最后要求切断。要求完成零件的数控加工，车削尺寸至图中要求。二、制订加工工艺（一）引入新知识1.车削螺纹时的主轴转速数控车床加工螺纹时，因其传动链的改变，原则上其转速只要能保证主轴每转一周时，刀具沿主进给轴（多为Z轴）方向位移一个导程即可，不应受到限制。但加工螺纹时，会受到一下几方面的影响：1）螺纹加工程序段中指令的螺距值，相当于进给量f（mm/r）表示的进给速度F，如果将机床的主轴转速选择过高，其换算后的速度vf(mm/min)则必定大大超过正常值。2）刀具在其位移过程中，都将受到伺服驱动系统升降频率和数控装置插补运算速度的约束，由于升降频率特性满足不了加工需要等原因，则可能因主进给运动产生出的“超前”和“滞后”而导致部分螺牙不符合要求。3）车削螺纹必须通过主轴的同步运行功能而实现，即车削螺纹需要有主轴脉冲发生器（编码器）。当其主轴转速选择过高时，通过编码器发出的定位脉冲（即主轴每转一周时所发出的一个基本脉冲信号）将可能因“过冲”（特别是当脉冲编码器的质量不稳定时）而导致工件螺纹产生乱纹（俗称“乱牙”）。鉴于上述原因，不同的数控系统车螺纹时推荐使用不同的主轴转速范围。大多数经济型数控车床推荐车削螺纹时主轴转速n为：n≤1200/P-K式中：P---螺纹的螺距或导程，单位为mm；K---保险系数，一般取80。2.螺纹车削加工为成型车削，且切削进给量较大，刀具强度较差，一般要求分数次进给加工，见表4.1所示。表4.1常用螺纹切削的进给次数与吃刀量公制螺纹螺距1.01.522.533.54牙深（半径量）0.6490.9741.2991.624...
