项目1内凹零件加工.pdf

教师备课纸教师备课纸 第 1 页 共 11 页 机电工程系 NX CAM教学团队 项目项目一一 平面铣加工平面铣加工 -内凹类零件的 CAM 编程与仿真加工 学习情境学习情境 学生以企业制造部门 MC 编程人员的身份进入 UGCAM 功能模块，各团队根据要求，完成内凹零件的 CAM 编程与仿真加工 授课班级授课班级 数控 12C6 授课时数授课时数 4 课时 技术能力技术能力 根据已有零件的三维模型，运用 UG 软件完成对零件的 CAM 编程与仿真加工。教学目标教学目标 能力目标：能力目标：能运用 NX 软件完成内凹零件的 CAM 编程与仿真加工。知识知识目标：目标：1、掌握 CAM 编程的基本思路与方法。2、掌握父节点的创建方法。3、掌握操作导航器的相关功能。4、会用 PLANAR MILL 加工简单零件。行为行为目标：目标：培养运用 UG 软件独立进行零件编程与仿真加工的能力。素质素质目标：目标：激发学生学习的兴趣，培养团队合作和创新精神。关键知识关键知识 1、加工坐标系的创建。2、刀具的创建。3、几何体的创建。4、边界几何体的选择。5、PLANAR MILL 的创建。难点难点知识知识 1、正确选择边界几何体。具体具体仸务仸务 1、加工方案的前期准备（读图、预习探究）。2、制定内凹零件的 CAM 加工方案。3、内凹零件的 CAM 编程与仿真加工 4、点评与总结 5、撰写项目训练报告。学情分析学情分析 1、学生已学过机械制图、数控编程、加工中心实训等专业知识，有一定的分析问题与解决问题的能力。2、部分学生虽计算机基础薄弱但学习自觉性较强。3、在过去的教学中，曾经多次成功地尝试过项目教学、任务驱动等教学模式，教学效果显著。4、大多数学生认为，通过项目教学，可培养严谨细致的学习态度和勤奋认真的学风；通过在教学过程中强化自学能力、分析问题和解决问题能力的培养，可以使每一位学生都能尝试到成功的乐趣。教师备课纸教师备课纸 第 2 页 共 11 页 机电工程系 NX CAM教学团队 策策 略略 学习策略：学习策略：学生在“项目任务驱动”下，沿着“我想做什么”“我立即能做出什么”我如何把它做得更好”的基本程序，探究出“内凹类零件的 CAM 编程与仿真加工”的方法，由传统的被动学习变为主动探索。教学策略：教学策略：提出任务分析任务探索研究评价检查总结提高，通过“激发答疑再激发再答疑归纳总结拓展延伸”，由原来的“主动”变为“主导”，而成为学生学习的“合作者”、“引导者”和“参与者”。教学条件教学条件 内凹零件的三维模型、多媒体设备等。教学方法教学方法 直观教学法：直观教学法：在完成项目的过程中，教师精讲UGCAM课程结构知识并操作演示创建该项目过程的关键知识与难点知识，全班学生用一定时间，再重复操作该项目的关键要领与方法技巧。情景教学法：情景教学法：模拟企业运作模式，将学生分成 6 组，每组（6-7 人）选举一名部门主管，课前到老师处领任务，学生以企业制造部门员工的身份进入建模功能模块，组内成员讨论探究，我能做吗？我立即能做出什么我如何把它做得更好的基本程序，层层探究出完成任务的思路，如有疑问可随时讨论或有查询资料。同时组与组之间展开“PK”，项目完成后各组负责人汇报各组完成任务情况。激励教学法：激励教学法：邀请做得又好又快的学生展示自己的成果，介绍数控加工工艺，计算机辅助编程的加工方式、方法及操作流程，夹具与刀具如何选用等，引导其他同学自由提问，为学生之间的交流、切磋创造环境。考核与评价考核与评价 自评、互评、教师评；项目训练报告、平时表现、考试等 教学设计教学设计 本项目分 4 个学时完成：1、2 学时：引导和帮助学生对内凹类零件的产品结构、特征的分析。根据项目要求有针对性地介绍 XN6.0 加工模块的工作环境、基本功能等。3、4 课：引导和帮助学生制定相应的加工方案。适时操作演示内凹零件的 CAM加工过程，精讲有关知识点。点评(加工方案、难点知识等)，总结提高，布置下次课的任务要求（熟悉零件），撰写项目训练报告。参考资料参考资料 教材：教材：零件的多轴数控编程与加工石皋莲 季业益 参考：参考：1 UGNX6.0 多轴数控加工实例详解刘江 王骏编著 电子工业出版社2010.8 2UGNX6 数控编程实例图解李德林等 清华大学出版社 2009.4 3精通中文版 UGNX6 数控编程与加工陈永涛编著 清华大学出版社2008.11 4 SIEMENS NX6.0 数控加工技术戴国宏主编 机械工业出版社 2010.1 教学效果教学效果 教后记教后记 教师备课纸教师备课纸 第 3 页 共 11 页 机电工程系 NX CAM教学团队 教学流程教学流程 一、一、提出任务提出任务：内凹零件加工 二、二、相关知识和技能相关知识和技能 1、UG 铣加工创建流程：2、创建程序组：选择加工环境，定义配置 创建几何体 创建父组件 程序 刀具 几何体 加工方法 创建操作 生成刀位轨迹 验证 后置处理 教师备课纸教师备课纸 第 4 页 共 11 页 机电工程系 NX CAM教学团队 创建程序比较简单，输入程序名称即可。软件默认为第一个为 PROGRAM，第二个则是 PROGRAM_1，第三个 PROGRAM_2，依次类推。创建其他的对象也是一样的命名规则。3、创建刀具 刀具是切削材料的基本生产工具。单击创建刀具图标，进入【创建刀具】对话框，如所示。NX6.0 CAM 内可以创建的刀具有铣刀、车刀、钻头、镗刀等。每种操作对应操作所需的刀具，根据操作的类型不同，创建刀具时操作类型需要切换。创建刀具有两种办法：从库中调用刀具和自定义刀具。4、创建几何体 NX6.0 CAM 中的几何体一共有 6 种，如图 2.54 所示。有些几何体直接在操作上创建更方便，不需要在创建几何体对话框内创建。比如切削区域、文字、加工边界。在对话框内经常需要创建的几何体有坐标系和工件。教师备课纸教师备课纸 第 5 页 共 11 页 机电工程系 NX CAM教学团队 5、创建操作 操作是对其加工区域创建刀具轨迹的过程。CAM 设置决定了加工类型，一个加工类型又根据区域和工艺划分为多种操作子类型。比如在平面铣加工类型里面，操作子类型有 15 种，如图 2.74 所示。每一种子类型只能生成二维区域的刀具轨迹。当然加工类型在 CAM 设置是可以改变的，可以在同一个文件创建多种不同类型的操作。比如：需要精铣零件平整表面，可以使用平面铣加工类型的【表面区域铣】子类型，如果还需要在零件上钻孔，可以单击【类型】下拉列表框，选择 drill选项，就进入钻孔类型。三、三、内凹零件加工过程内凹零件加工过程 1.打开图形 Part1，根据图形的要求选择合适的工艺路线和刀具，如下图所示：序号 加工工艺 操作类型 余量 使用刀具 1 粗铣 平面铣 0.8mm D16R3 2 精铣 平面铣 0 D6R0 2.单击按钮，选择加工，单击初始化，进入加工环境，单击左侧的按钮，在操作导航器中单击右键，选择几何视图，然后双击，系统 教师备课纸教师备课纸 第 6 页 共 11 页 机电工程系 NX CAM教学团队 自动弹出机床坐标系对话框，单击按钮，设置【参考】为 WCS，单击确定，选择为平面，再单击按钮，设置安全距离为 50，单击确定，操作如下图所示：3.双击操作导航器中，单击按钮，选择实体，单击确定，再单击按钮，选择自动块，单击确定，结果如下图所示：4.单击菜单栏中的按钮，创建如下图所示的两把刀具。教师备课纸教师备课纸 第 7 页 共 11 页 机电工程系 NX CAM教学团队 5.单击 按钮，系统弹出创建操作对话框，选择子类型为PLANAR MILL,程序为PROGRAM,刀具为D16R3，几何体为WOKEPIECE,方法为MILL_ROUGH。单击确定，操作结果如下图所示：6.单击按钮，指定部件边界，系统自动弹出边界几何体对话框，选择相应的面，操作结果如下图所示：7.单击按钮选择底平面，因为深度一样，操作如下图所示：教师备课纸教师备课纸 第 8 页 共 11 页 机电工程系 NX CAM教学团队 8.对应下面的设置，进行创建操作：切削方式：跟随部件、步距：选择恒定为2mm 切削层：选择固定深度、最大值1mm。切削参数：选择逆铣、层优先、最终底面余量 0.3mm。9.单击按钮，生成刀轨，结果如下图所示：10.单击左侧的操作导航器，单击右键选择几何视图，单击粗加工操作选择复制，然后粘贴，将其重命名为MILL_FINISH,再双击，进行编辑，选择刀具为D6R0，操作选择精加工。结果如下图所示：教师备课纸教师备课纸 第 9 页 共 11 页 机电工程系 NX CAM教学团队 11.对应下面的设置，进行创建操作：切削参数：选择顺铣铣、层优先、余量 0mm。12.单击按钮，生成刀轨，结果如下图所示：教师备课纸教师备课纸 第 10 页 共 11 页 机电工程系 NX CAM教学团队 13.选中操作导航器中的 WOKEPIECE，单击按钮对上面的操作步骤进行2D 动态仿真，结果如下图所示：14.选中WOKEPIECE单击后处理，结果如下图所示：四四、探索研究（、探索研究（试试你的身手试试你的身手-相信你的选择相信你的选择）1、为什么默认的加工坐标系不在零件的中心？关键：NX 默认的加工坐标系与原始工作坐标系重合。2、为什么只加工一刀，而没有分层？关键：需要在切削层中设置切削深度。3、为什么精加工时有些地方没有切到材料？关键：粗加工时必要要设置余量。教师备课纸教师备课纸 第 11 页 共 11 页 机电工程系 NX CAM教学团队 4、为什么在刀轨确认时提示说需要毛坯？关键：操作与 WORKPICE 没有父子关系。五五、评价检查、评价检查 教师：激发-答疑（个别）、演示（重点内容、技巧等）-再激发-答疑。自评、互评、教师点评。自评内容：任务完成情况、操作思路、收获与不足。互评内容：对方值得你学习的地方。例完成任务的速度、操作思路、关键知识点及操作技巧等。教师点评：总体评价 1通过此项目实训，介绍了 UGCAM 模块的简单使用方法。2加工思路：先粗后精 3操作步骤关键：要选择正确的边界，要设置合理的加工余量和切削深度。六六、总结提高、总结提高 本项目主要涉及的知识点：四个父节点的创建、平面铣操作的创建、边界的选择、操作导航器的应用、切削深度的设置、加工余量的设置。七七、布置任务布置任务（学生接受任务）要求：熟悉岛屿类零件和导轨类零件 分组讨论、学习。八八、撰写项目训练报告撰写项目训练报告 写出本次项目任务的关键知识点、操作思路及体会。