凸輪軸教學方案制定

1、附件2 “凸輪軸”子項目教學任務單項目編號(不填寫)項目名稱機械部件創(chuàng)新設計與制造子項目編號(不填寫)子項目名稱凸輪軸的加工教學對象(不填寫)子項目學時8H主講教師（不填寫）教學目標 1. 凸輪軸零件加工工藝規(guī)程制定2. 數(shù)車零件加工3. 四軸編程軟件程序編制及多軸加工仿真能力4. 四軸零件裝夾、定位及機床操作能力5. 培養(yǎng)學生利用四軸機床實際加工凸輪軸的能力6. 培養(yǎng)學生刀具及切削用量選擇能力一、儀器設備CLD20型后置刀架數(shù)控車、華中HNC-210A型數(shù)控系統(tǒng)VDF-850D立式加工中心、帶第四軸數(shù)控分度頭、并帶尾座頂尖、華中HNC-210B型支持四軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng),帶CF卡或U盤存儲裝置及

2、RS232串行輸入總線CAXA制造工程師2008數(shù)控大賽版及VERCUT7.1多軸數(shù)控加工仿真軟件計算機一臺，主頻高或通道多，獨立顯卡顯存256M以上，內(nèi)存512M以上,帶COM口虎鉗、三爪自定心卡盤（帶連接盤）及連接件、扳手、壓板等10、12、14、16鍵槽銑及對應的銑夾頭及卡簧等中心鉆、端面外圓車刀二、內(nèi)容及要求 雙導稱凸輪軸學生應該完成的各項任務內(nèi)容及要求：1. 車毛坯料，車端面、鉆孔、粗車臺階軸外圓、掉頭車端面，打中心孔取總長2. 一夾一頂找正，車臺階軸（留余量）及凸輪外圓車到尺寸3. 加工中心上凸輪軸一夾一頂裝夾找正、定位調(diào)整，百分表找正，安裝刀具，建立工件坐標系4. 利用軟件生成凸

3、輪加工曲線模型，利用四軸曲線方式生成四軸凸輪加工程序5. 用多軸仿真軟件設置機床實際加工情況，輸入生成程序進行仿真觀察 6. 實際試切加工，根據(jù)需要調(diào)整程序及各項切削參數(shù)7. 換不同刀具進行擴槽加工及倒角8. 銑凸輪軸上的8X24X4的鍵槽9精車各臺階軸滿足圖紙所給定的尺寸公差和形位公差要求三、注意事項1. 工件裝夾中按位置公差要求調(diào)整工裝，同時保證凸輪側(cè)面與三爪留出足夠距離，防止加工中碰撞夾具2. 夾銅皮防止夾傷工件3. 軟件加工模型采用將雙導稱曲線包絡至凸輪圓柱面上，編程中使用四軸方式生成軌跡，這可使加工刀具最短，切削力對稱防止裝夾部位打滑4. 編制加工程序時，采用粗、精加工分開原則5.

4、多軸仿真軟件使用時應注意機床結(jié)構(gòu)及旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)向與實際機床一致 附件3 “凸輪軸”子項目教學準備單項目編號(不填寫)項目名稱機械部件創(chuàng)新設計與制造子項目編號(不填寫)子項目名稱凸輪軸的加工教學對象(不填寫)子項目學時8H主講教師（不填寫）一、場地要求1. 300平米可容納一個班級40人的理實一體化教室2. 60平米多媒體教室，配置電腦40臺3. 數(shù)車10臺、加工中心10臺并配置10臺聯(lián)機計算機3. 機床全防護，有鋼化玻璃觀察窗4. 加工區(qū)域和參觀區(qū)域分開5. 配置空壓、電力等動力配合系統(tǒng)6. 設置庫房管理材料、刀具、輔具、技術資料二、教學組織要求1. 學生4人編一小組（男女分開），加工中心一臺、數(shù)

5、控車床一臺,計算機一臺2. 五組設一指導教師，一班設置2名指導教師3. 指導教師主要任務：檢查學生工件裝夾，刀具安裝是否合理牢靠，坐標系建立、機床參數(shù)設置是否合理，加工模型設計，軟件程序生成方法及軌跡是否正確，切削參數(shù)選擇是否合理，后置處理是否正確，多軸機床仿真軟件中機床結(jié)構(gòu)、輔具、刀具設置是否正確，多軸機床仿真結(jié)果是否正確，實際加工中切削參數(shù)是否合適，機床操作、程序傳輸是否符合安全規(guī)范，學生動手完成情況統(tǒng)計，工件檢驗及最終成績評定三、儀器設備儀器、設備名稱型號規(guī)格數(shù)量備 注數(shù)控車床CLD2010數(shù)控系統(tǒng)華中HNC-210A型10立式加工中心VDF-850D10數(shù)控系統(tǒng)HNC-210B10四軸

6、數(shù)控分度頭10頂尖10自定心三爪卡盤160 mm10四、耗材清單耗材名稱型號規(guī)格產(chǎn)地數(shù)量參考單價（元）小 計（元）備注（回收率或可用次數(shù)等）凸輪毛坯YL12100210隴西1500500回收率10%負前角外圓車刀MCLNL252512成都1404020負前角外圓車刀MVJNL252516成都1404020中心鉆A3(HSS)成都1101030鍵槽銑刀8751(HSS)貴州1101030鍵槽銑刀101674(HSS)貴州11010303刃立銑刀162074(HSS)貴州1201030附件4 “凸輪”子項目教學設計表項目編號(不填寫)項目名稱機械部件創(chuàng)新設計與制造學時150H子項目編號(不填寫)子

7、項目名稱凸輪軸的加工學時8H教學目標1. 凸輪軸零件加工工藝規(guī)程制定2. 數(shù)車零件加工3. 四軸編程軟件程序編制及多軸加工仿真能力4. 四軸零件裝夾、定位及機床操作能力5. 培養(yǎng)學生利用四軸機床實際加工凸輪軸的能力6. 培養(yǎng)學生刀具及切削用量選擇能力7. 提升機床數(shù)控技術人才市場競爭力教學載體：凸輪軸的加工教學內(nèi)容1. 車毛坯料，車端面、鉆孔、粗車臺階軸外圓、掉頭車端面，打中心孔取總長2. 一夾一頂找正，車臺階軸（留余量）及凸輪外圓車到尺寸3. 加工中心上凸輪軸一夾一頂裝夾找正、定位調(diào)整，百分表找正，安裝刀具，建立工件坐標系4. 利用軟件生成凸輪加工曲線模型，利用四軸曲線方式生成四軸凸輪加工程

8、序5. 用多軸仿真軟件設置機床實際加工情況，輸入生成程序進行仿真觀察 6. 實際試切加工，根據(jù)需要調(diào)整程序及各項切削參數(shù)7. 換不同刀具進行擴槽加工及倒角8. 銑凸輪軸上的8X24X4的鍵槽9精車各臺階軸滿足圖紙所給定的尺寸公差和形位公差要求 重點難點1. 車毛坯料時鉆孔、鏜孔、檢驗解決措施：加工時注意觀察，確認無誤后進行，勤測量2. 利用軟件生成凸輪加工模型，生成四軸凸片及輪轂的加工程序，設置各項切削參數(shù)3. 用多軸仿真軟件設置機床實際加工情況，輸入程序進行仿真觀察解決措施：多媒體教室講練，學生計算機練習、多次示范重復講解教學方法理實一體化，教師不分理論實踐，課堂不分教室與實踐場所多媒體教室

9、與加工現(xiàn)場交互進行，以最終加工結(jié)果進行評判學生知識與能力準備1. 數(shù)控機床基本操作及數(shù)控系統(tǒng)熟悉程度達到中級工要求2. CAXA2008制造工程師軟件的CAD/CAM操作流程非常熟練，達到工藝員要求3. 了解數(shù)控機床刀具材料，切削用量4. 具有一定加工技能教師知識與能力要求具備教學的基本能力及教學方法設計能力具有多年機床操作經(jīng)驗且具備生產(chǎn)現(xiàn)場組織及管理能力具備熟練應用CAXA制造工程師進行多軸刀軌生成，后置處理的能力具備熟練應用多軸仿真軟件VERCUT的能力5. 具有豐富加工經(jīng)驗場地設施要 求300平米可容納一個班級40人的理實一體化教室， 60平米多媒體教室，配置計算機40臺。 車床10臺、

10、加工中心10臺配置10臺聯(lián)機計算機，配置空壓、電力等動力系統(tǒng)，設置庫房管理材料、刀具、輔具、技術資料等教學組織實施（按照本項目教學組織實施的過程填寫實施步驟，并詳細填寫每個步驟中教師組織教學的內(nèi)容、學生進行的學習活動任務、教學資源的使用情況、學時的分配等 ，表格可根據(jù)需要增減行數(shù)。）實施步驟教師組織學生活動教學資源學時11.分析講解凸輪軸整體加工工藝2.講解粗車毛坯料注意事項 1. 毛坯料車端面、鉆中心孔、粗車臺階軸外圓、掉頭車端面，打中心孔，取總長。2. 一夾一頂找正，車臺階軸（留余量）及凸輪外圓車到尺寸仿真視頻3H2講解凸輪軸定位裝夾，刀具安裝，坐標系建立程序加工中心上凸輪軸一夾一頂裝夾找

11、定位調(diào)整，百分表找正，安裝刀具，建立工件坐標系現(xiàn)場演示1H3講解程序生成及仿真1. 利用軟件生成凸輪加工曲線模型，利用四軸曲線方式生成四軸凸輪加工程序，2. 后置處理設置生成程序3.用多軸仿真軟件設置機床實際加工情況，輸入生成程序進行仿真觀察仿真視頻2H4講解示范凸輪試切加工1實際試切加工，根據(jù)需要調(diào)整程序及各項切削參數(shù)2. 換不同刀具進行擴槽加工及倒角錄像1H5講解示范凸輪軸上鍵槽加工銑凸輪軸上的8X24X4的鍵槽現(xiàn)場演示0.5H6講解示范精車凸輪軸各臺階精車凸輪軸上各臺階，滿足圖紙所給定的尺寸公差和形位公差要求仿真視頻0.5H附件5 “凸輪軸”子項目評價表班級(不填寫)姓名(不填寫)學號(

12、不填寫)組別(不填寫) 項目編號(不填寫)項目名稱機械部件創(chuàng)新設計與制造學時150H子項目編號(不填寫)子項目名稱凸輪軸的加工學時8H知識考核1.四軸聯(lián)動加工方式與三軸加工的有什么區(qū)別？2.凸輪軸裝夾能否采用懸臂式，對加工有何影響？3.立銑刀和鍵槽銑刀在加工參數(shù)設置中的區(qū)別？4.如何做出雙導程行程曲線？5.如何將曲線包落在圓柱面上？6.能否采用四軸曲面方式加工凸輪軸？7.如何加工才能保證凸輪軸上幾個重要的尺寸和位置要求？二、技能考核“凸輪軸”考核評分表學號(不填寫)操作時間(不填寫)得分(不填寫)子項目名稱凸輪軸的數(shù)控加工數(shù)控系統(tǒng)(不填寫)序號考核項目考核內(nèi)容考核評分要求配分檢測結(jié)果扣分得分備

13、注1工件加工質(zhì)量（根據(jù)該項目加工要素的精度、表面質(zhì)量等各項技術要求填寫考核內(nèi)容、評分要求及配分情況）2-20h7尺寸超差0.01扣1分6表面質(zhì)量Ra1.6Ra1.6超過不得分4長度15尺寸超差0.1扣1分22長度28尺寸超差0.1扣1分2328h7尺寸超差0.01扣1分34表面質(zhì)量Ra1.6Ra1.6超過一級扣1分25長度26尺寸超差0.1扣1分2640尺寸超差0.1扣1分27表面質(zhì)量Ra3.2Ra1.6超過一級扣1分28長度21.5尺寸超差0.1扣1分2928尺寸超差0.1扣1分2長度9尺寸超差0.1扣1分2 凸輪槽寬尺寸超差0.05扣1分5凸輪槽深16尺寸超差0.1扣1分5凸片槽表面質(zhì)量R

14、a3.2Ra3.2超過一級扣1分510凸輪曲線符合要求5凸輪外徑98尺寸超差0.05扣1分2凸輪起始距離12尺寸超差0.1扣1分3凸輪軸總長179.5尺寸超差0.1扣1分211基本操作控制（機床操作、工量具使用等情況）裝夾校正三爪及連接盤符合加工要求2裝夾校正凸輪軸及尾座頂尖符合加工要求2裝夾刀具符合加工要求2加工中心建立工件坐標符合加工要求2車床夾持工件符合加工要求2車床建坐標系符合加工要求212安全文明生產(chǎn)穿戴安全防護裝備加工過程中工具量具擺放整齊違規(guī)、違章操作機床符合工作現(xiàn)場要求1013工藝制訂工藝步驟制定正確工藝可行514程序編制程序編制傳輸校驗調(diào)試仿真檢驗1015完成時間240分鐘內(nèi)

15、內(nèi)完成超5分鐘扣1分516其它工件切傷一處扣1分，撞刀、損壞刀具扣10分，出現(xiàn)嚴重事故停止加工檢驗員(不填寫)小組長(不填寫)指導教師(不填寫)教師評價意見： 根據(jù)實際加工過程可將學生加工情況分為以下幾類，優(yōu) 保質(zhì)保量按時完成凸輪軸的加工良 按時完成加工但凸輪軸加工質(zhì)量較差，延時可完成且加工質(zhì)量較好者 中 延時可完成但凸輪軸加工質(zhì)量較差或加工中出現(xiàn)輕微事故及格 原理上可能完成加工但所需時間太多不及格 不能完成加工或加工中出現(xiàn)嚴重事故教師簽名：(不填寫)評定成績(不填寫)日期(不填寫)注：1此表中檢測結(jié)果、扣分、得分三項不填寫； 2可根據(jù)需要調(diào)整表格。附件6 “凸輪軸”子項目計劃書項目編號(不填

16、寫)項目名稱機械部件創(chuàng)新設計與制造學時150H子項目編號(不填寫)子項目名稱凸輪軸的加工學時8H班級(不填寫)姓名(不填寫)學號(不填寫)組別(不填寫)一、分析零件圖紙（零件結(jié)構(gòu)分析、技術要求分析等）該零件包含車削、和銑削工序凸輪外徑98mm，厚度80mm，凸輪槽寬16，深16，360度內(nèi)實現(xiàn)雙導程，距凸輪兩端面12需要四軸聯(lián)動銑削加工裝齒輪的軸28h7上有一處鍵槽需要四軸銑削加工28h7一處，20h7兩處裝軸承，有位置要求及表面粗糙度要求可在數(shù)控車床上實現(xiàn)二、確定裝夾方案（可配圖說明）1.車床加工可采用三爪卡盤裝夾，尾座頂尖頂緊2.加工中心上數(shù)控分度頭為A軸方向，采用連接盤將三爪卡盤裝于A軸

17、上，尾座頂尖頂緊一夾一頂方式夾持凸輪軸三、選擇加工方法（分析所有加工要素的加工方案）1. 車毛坯料，車端面、鉆中心孔、粗車臺階軸外圓20h7至42、掉頭車端面，打中心孔取總長，2. 一夾一頂找正，車臺階軸20h7、28h7（留余量）及凸輪外圓車到尺寸3. 加工中心上凸輪軸一夾一頂裝夾找正、定位調(diào)整，百分表找正，安裝刀具，建立工件坐標系、實際試切加工凸輪部分，換不同刀具進行擴槽加工及倒角 4. 銑凸輪軸上的8X24X4的鍵槽5在車床先車短軸至尺寸，掉頭一夾一頂，精車另一端各臺階軸滿足圖紙所給定的尺寸公差和形位公差要求四、擬訂數(shù)控加工工序卡（在此單元格內(nèi)，首先以表格形式設計簡單的數(shù)控加工工序卡，再

18、根據(jù)該零件的加工工藝，填寫工序卡中相關內(nèi)容，包括使用的刀具名稱、規(guī)格、切削用量等）凸輪數(shù)控加工工序卡廠名數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱零件名稱材料零件圖號凸輪LY12工序號程序編號夾具使用設備地點1三爪卡盤CLD20數(shù)控車床工步號工步內(nèi)容刀具名稱刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進給速度（mm/r）切深/mm刀具編號1車端面負前角外圓車刀MCLNL2525128000.121T01012車外圓負前角外圓車刀MVJNL25251610000.34T02023車臺階負前角外圓車刀MVJNL25251610000.34T02024打中心孔中心鉆A3(HSS)15000.37T03035調(diào)頭車端面負前角外圓車刀

19、MCLNL2525125000.121T01016打中心孔中心鉆A3(HSS)15000.37T03037取總長負前角外圓車刀MCLNL2525128000.121T0101工序號程序編號夾具使用設備地點2三爪頂尖CLD20數(shù)控車床工步號工步內(nèi)容刀具名稱刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進給速度（mm/r）切深/mm刀具編號1車20h7（余2mm）負前角外圓車刀MVJNL25251612000.124T02022車28h7（余2mm）負前角外圓車刀MVJNL25251611000.124T02023車98負前角外圓車刀MVJNL2525169000.121T0202工序號程序編號夾具使用設備地點3三爪頂尖VDF-850D立式加工中心工