平面轮廓加工任务一数控铣圆弧连接板加工Word格式.docx
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2）具有良好的分析和解决问题的能力。
3）具有查找资料、文献获取信息的能力。
4）具有合理制定工作计划的能力。
应用性知识目标：
1．掌握平面轮廓零件的工艺编制方法。
2．掌握平面轮廓零件的手工编程方法。
3．掌握平面轮廓零件的操作加工步骤。
任务载体
对如图所示的零件进行工艺编制、编程与操作加工
准备教学
设备：
数控铣/立式加工中心共5台；
计算机5台,
材料：
塑料
工量具：
φ16立铣刀5把,
φ10钻头5把（配相应刀柄）,
百分表5个,磁性表座5个,25-50外径千分尺5把;
，游标卡尺5把。
教学课件及相关教学资料.
教学实施
工作过程
工作任务
教学组织
资讯
分析零件信息、特殊加工要求，理解加工技术要求；
了解工具基本条件及技术参数信息，工艺与程序编制规则、标准；
其它信息。
公布项目任务，教师协调下的学生自愿分组，明确分工；
提出资讯建议，提供获取资讯的方法与途径信息。
1
计划
拟定工艺过程，确定工艺装备，零件的装夹方式，辅具的选用，毛坯设计等。
听取学生的决策意见，提出可行性方面的质疑，提供指导意见，帮助形成工艺方案结论。
决策
加工工艺规程编制：
工序内容和各工步的加工参数，数控加工程序的编制、仿真、检验与优化，填写工艺文件，制定工作计划等。
审定工作计划方案，关注计划中的预期成果及未来的自查项目，关注工作进度及重要节点，制定重要节点的项目进度检查计划。
2
实施
加工准备，加工操作，加工过程监控，机床日常维护与清洁、团队合作等。
帮助学生与有关部门沟通。
考察学生在项目实施中的能力，关注安全生产、环保、质量意识考察，作好相应记录。
14
检查
零件的测量，对零件质量逐项分析，重点指导对不合格项目的分析。
技术文档归档。
提供规范化技术文档范例供学生参考。
评估
分析超差原因，提出改进措施等。
完成个人任务报告。
组内举行成果报告会。
评估项目完成质量，关注团队合作、安全生产、环保意识、敬业勤业评估等。
教学重点：
典型工艺特点分析，加工调整操作，测量方法，数控编程、加工工艺等知识的综合运用和实践。
考核与评价：
成果评定60%，教师评价25%，自我评价15%。
教学过程
一、资讯——我们小组要作什么？
教师引导问题
1．提供引导文
教师根据本工作任务（平面类典型零件的工艺编制、编程与操作加工）为载体制作工作页，并分发给学生，说明工作任务要求及能力目标。
基本工作思路：
分析零件图样，了解现有工作条件，加工工艺性分析，拟定加工工艺，编写数控加工程序及工艺，并完成加工。
2．提供学习情境所需要的工具条件
（1）生产工具：
机床设备及设备一览表，机械加工工艺人员手册等工艺文件，刀具及刀具样本，数控机床编程说明书，数控铣仿真软件，通用计算机等。
（2）教学工具：
课件、视频文件、黑板、多媒体设备。
3．提供信息资讯途径及方法指导
图书资料、网络资料、企业资料等。
4．重点指导
（1）协调学生自愿分组。
（2）分析零件的加工工艺性：
与产品客户沟通，了解零件的使用功能，分析材料的加工性，分析零件的结构特点，分析零件的加工技术要求，重点分析主要加工部位的技术要求等。
（3）现有生产工具的功能、主参数、使用范围等。
（4）重点观察学生的分析、理解能力，以及信息处理能力）
（5）教师引导学生准备为完成本作业任务所需要掌握的基本知识和技能，并启发学生思考问题，查阅参考资料等。
5．完成任务
形成以下书面材料：
1）计算生产纲领，确定生产类型；
2）零件分析：
功用、结构与技术条件。
教师引导学生分析：
1）该零件哪些表面的精度和粗糙度要求较高？
2）该零件上下左右的对称度如何保证？
3）该零件图的尺寸标注是否齐全、合理？
4）该零件上的倒角/倒圆角用什么指令编程较简单迅速？
参考资料：
《数控机床编程与操作/数铣、加工中心分册》，劳动版。
《机械加工工艺手册》。
《数控加工考工实训》及相关网站。
二、计划——学生依据工作页及工作任务，制订工作计划
1．工作计划主要内容
制订数控工艺方案：
工序合理划分，走刀路线设计，刀具的选用，切削用量的选择，夹具的选用，检测计划，成本效益分析。
2．重点指导
加工方法的选择，工序划分的方法，材料热处理方法，定位基准的选择，走刀路线的设计，刀具的选择。
教师重点观察学生的工艺基础知识、使用手册等工具能力、分析能力。
3．完成任务
1）确定毛坯；
2）工艺规程设计：
选择定位基准、确定主要面加工方法和加工方案、划分加工阶段、确定工序集中和分散程度，确定加工顺序；
3）选择加工设备、夹具、工具等；
4）选择刀具及切削用量；
5）成本核算方法。
三、决策——确定实施办法和所需材料
1．确定实施方案
通过谈话方式，分组分析工艺方案，协调组内分工，明确工作任务，检查工具及毛坯等材料。
2．指导重点
分析工艺方案工作重点，及工作标准。
每人的工作任务内容、要求，与其它人的沟通和其它部门的沟通。
一般可分为工艺文件制作组、数控程序编制组。
工艺文件制作组主要完成工艺规程文件制作，数控程序编制组主要完成走刀路线设计、程序编制及优化。
也可将刀具及切削用量选择放在数控程序编制组完成。
重点观察学生的协调能力。
机械加工工艺简明过程。
四、任务实施
学生依据工作页、工作任务、工作计划开始工作实施。
教师可以实时观察学生工作情况，并随时与其交流，协助学生完成任务，本任务实施阶段如下：
1）装夹工件毛坯
2）输入程序并校验
3）安装刀具及材料
4）对刀、参数的设置
5）运行程序并加工
五、检查
对零件进行检验，工作任务完成后，学生依据工作任务《分配评分标准》检查自我打分，对照《配分评分标准》寻找错误与不足，进一步掌握正确的工作过程与工作方法，训练学生的系统评估能力。
1、零件检测
对零件进行检验，零件的测量，对零件质量逐项分析，重点指导对不合格项目的分析。
检测所用量具的使用，零件不合格项目的质量分析，撰写技术文档。
重点指导对不合格项目的分析。
各小组推举代表进行简短交流发言
填写零件检测卡，通过对零件检测分析，讨论后撰写技术文档。
六、评估
1、完成自我评估和总结。
教师选择几名具有代表性的作品，对其工作过程进行点评，让学生交流学习体会，教师根据学生在任务完成过程中表现的专业能力，社会能力和方法能力打分，做出综合评价。
1）、根据机械加工工艺过程卡片、刀具卡片、程序单、仿真结果，逐项分析。
2）、撰写任务报告。
提出自评成绩。
3）、重点指导哪些工作可改进？
如何改进？
4）、各小组上报互评及自评成绩，教师汇总后按百分制确定各人的工作成绩，填入学习小组名单表中的历次评价结果栏。
教师引导问题（采用引导文教学法）
任务引领教学法
了解岗位工作任务，掌握其知识和技能，完成该任务，轮岗的角色演练
通过引导性问题以自主学习的方式进行
小组研讨教学法
接受并分配任务
完成本职任务，参与重大决策
组内交流
思考:
考虑任务如何完成？
范例教学法
对工艺方案设计、程序设计内容的教学采用范例教学；
针对练习任务要求自主解答；
难以自主解答的可寻求帮助、交流探讨
确定实施办法和所需材料，与学生分组谈话
小组研讨或师生互动的方式进行
学练做一体化教学法
（采用现场边学边练的学、练、做一体化教学。
每一个学习单元也是学、练、做结合的总体教学思路，学习一个零件进行数控加工的各方面的综合知识，通过做练习、技能训练来强化所学知识，最后要通过实际制作零件来应用和验证所学知识）
小组交流教学法
师生互动
一、指令学习
以小组形式查阅资料学习以下内容：
1、圆弧插补指令G02/G03
（1）含义：
G02G03
（2）格式：
1）XY平面圆弧插补指令（如下图2所示）
G02R__
G17X__Y__F__
G03I__J__
图3-1-2XY插补平面
2）ZX平面圆弧插补指令（如下图3所示）
G02R__
G18X__Z__F__
G03I__K__
图3-1-3XZ插补平面
3）YZ平面圆弧插补指令（如下图4所示）
G02R__
G19Y__Z__F__
G03J__K__
图3-1-4YZ插补平面
（3）参数含义
项目
指定内容
命令
意义
平面指定
G17
XY平面圆弧指定
G18
ZX平面圆弧指定
G19
YZ平面圆弧指定
回转方向
G02
顺时针转CW
G03
反时针转CCW
3
G90方式
终点位置
G91方式
X、Y、Z中的两轴
零件坐标系中的终点位置
从始点到终点的距离
4
从始点到圆心的距离
I、J、K中的两轴
始点到圆心的距离
圆弧半径
R
5
进给速度
F
沿圆弧的速度
（4）说明
1）所谓顺时针和反时针是指在右手直角坐标系中，对于XY平面（ZX平面,YZ平面）从Z轴（Y轴,X轴）的正方向往负方向看而言,如右图例
2）用地址X，Y或者Z指定圆弧的终点。
对应于G90指令的是用绝对值表示，对应于G91的是用增量值表示，增量值是从圆弧的始点到终点的距离值。
圆弧中心用地址I,J,K指定。
它们分别对应于X，Y，Z。
但I，J，K后面的数值是从圆弧始点到圆心的矢量分量，是含符号的增量值。
如下图:
图3-1-5圆心位置矢量分量示意图
（5）注意事项
1）I0，J0，K0可以省略。
2）R是圆弧半径，当圆弧所对应的圆心角为0°
～180°
时，R取正值；
圆心角为180°
～360°
时，R取负值；
如下图从始点经路径1到终点R为+50，从始点经路径2到终点R为-50
图3-1-6圆弧半径正负情况的确定
①的圆弧小于180°
时
G91G02X60.0Y20.0R50.0F300.0；
②的圆弧大于180°
G91G02X60.0Y20.0R-50.0F300.0；
3）X，Y，Z同时省略表示终点和始点是同一位置，用I，J，K指令圆心时，为360°
的圆弧。
4）刀具实际移动速度相对于指令速度的误差在±
2%以内，而指令速度是刀具沿着半径补偿后的圆弧运动的速度。
5）I，J，K和R同时指令时，R有效，I，J，K无效。
6）如果在规定的平面上指令了不存在的轴,则会产生报警。
（6）编程例子，如下图刀具轨迹从A到B到C到D，程序如下：
3-1-7圆弧加工路线图
1）I、J、K方式
G90G17G03X40.0Y20.0I-30.0J40F100；
G01Y30.0；
G03X30.0Y40.0I-40.0J-30.0；
2）R方式
G90G17G03X40.0Y20.0R50.0F100；
G03X30.0Y40.0R50.0；
（一）、刀具半径补偿G41、G42指令
1、指令格式：
G41G00
X__Y__H（或D）__
G42G01
2、指令功能：
数控系统根据工件轮廓和刀具半径自动计算刀具中心轨迹，控制刀具沿刀具中心轨迹移动，加工出所需要的工件轮廓，编程时避免计算复杂的刀心轨迹。
3、指令说明：
1）X__Y__表示刀具移动至工件轮廓上点的坐标值；
2）H（或D）__为刀具半径补偿寄存器地址符，寄存器存储刀具半径补偿值；
3）如图1左图所示，沿刀具进刀方向看，刀具中心在零件轮廓左侧，则为刀具半径左补偿，用G41指令；
4）如图1右图所示，沿刀具进刀方向看，刀具中心在零件轮廓右侧，则为刀具半径右补偿，用G42指令；
5）通过G00或G01运动指令建立刀具半径补偿。
图1刀具半径补偿位置判断
例：
如图2所示，刀具由O点至A点，采用刀具半径左补偿指令G41后，刀具将在直线插补过程中向左偏置一个半径值，使刀具中心移动到B点，其程序段为：
G41G01X50Y40F100H01
H01为刀具半径偏置代码，偏置量（刀具半径）预先寄存在H01指令指定的寄存器中。
图2 刀具半径补偿过程
运用刀具半径补偿指令，通过调整刀具半径补偿值来补偿刀具的磨损量和重磨量，如图3所示，r1为新刀具的半径，r2为磨损后刀具的半径。
此外运用刀具半径补偿指令，还可以实现使用同一把刀具对工件进行粗、精加工，如图4所示，粗加工时刀具半径r1为r+Δ，精加工时刀具半径补偿值为r2为r，其中Δ为精加工余量。
图3刀具磨损后的刀具半径补偿
图4粗、精加工的刀具半径补偿
（二）、取消刀具半径补偿G40指令
1、指令格式G00G40X__Y__
G01
2、指令功能取消刀具半径补偿
3、指令说明1）指令中的X__Y__表示刀具轨迹中取消刀具半径补偿点的坐标值；
2）通过G00或G01运动指令取消刀具半径补偿；
3）G40必须和G41或G42成对使用。
作业
完成本次工作任务的工作页
教学后记
升级会员 