高二17班9-12周《数控铣床编程与操作》项目式教案(朱伟健)Word文档格式.doc
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退刀镗削固定循环
G76：
精镗固定循环
学生强化训练：
学生动手编写下图铣削加工程序，如图1-1所示
¨
工件结构分析：
零件由2个Φ12、2个Φ32、深度25mm的盲孔
零件外形轮廓为100mm×
80mm×
40mm的长方体
工艺工装分析：
定位和装夹：
六点定位，台虎钳装夹
图1-1
加工方法：
一次装夹完成加工
刀具选择：
选用Φ2.5中心孔、Φ11.5麻花钻、Φ30麻花钻、Φ12铰刀、Φ32镗刀
加工顺序与走刀路线：
建立工件坐标原点：
工件表面中心
起刀点：
工件表面中心上方50mm
加工顺序：
钻4个中心孔→钻孔4×
Φ11.5→扩孔2×
Φ30→粗镗孔2×
Φ31.2→铰孔2×
Φ12→精镗孔2×
Φ32。
中心孔如图1-2所示
走刀方案：
为消除丝杠间隙对孔定位精度的影响，走刀路线为O→a→b→c→O→d，如图1-2所示
图1-2
确定切削参数：
主轴转速n=900r/min；
进给量f=60mm/min
【教学总结】
1.回顾下面知识点：
2.重点讲解和重复G81指令为固定循环指令，不要和前面的单一钻孔指令混淆。
作业：
1.教材P32思考与练习
（1）、
（2）
【教学反思】本节课主要以编程为主，在讲解指令的过程中很多学生要求我重复讲述。
可见在学生眼里，这些指令都比较难理解。
加上很多指令在书本上没有详细的解析，学生自己的自学水平有限，所以以后讲解时最后把那些比较难理解的指令用动画展示或者举例分析，让学生在实际的应用中，或者在动画里体现。
帮助学生形象地接受知识。
程序及仿真加工：
（2课时）
先让学生观看对刀视频，然后讲解和板书对刀步骤。
再让学生操作。
刀位点坐标：
a（-24,-20）b（20,-15）c（24,20）d（-20,15）
程序：
表1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6
表1-1
程序（钻4个中心孔）
注释
N10G90G54X-50Y-40Z100M08
绝对坐标编成，刀具移至工件坐标系原点上方，切削液开
N20S1000M03F100
设定主轴转速、主轴正转、进给量
N30G99G81X-24Y-20Z-2.5R5
中心钻钻a孔，并返回参考点高度5mm
N40X20Y-15
中心钻钻b孔
N50X24Y20
中心钻钻c孔
N60G00X-50Y-40
返回起始点以消除丝杠间隙对孔定位精度的影响
N70G98G81X-20Y15Z-2.5R5
中心钻钻d孔
N80G00Z100
快速提刀
N90X0Y0M09
快速移动至工件坐标系原点，切削液关
N100M05
主轴停
N110M30
程序结束
表1-2
程序（钻4×
Φ11.5孔）
N10G90G54G00X-50Y-40Z100M08
N20S550M03F110
N30G99G81X-24Y-20Z-27R5
钻头钻孔a，并返回参考点高度5mm
钻孔b
钻孔c
快速返回起始位置，以消除丝杠间隙对孔定位精度的影响
N70G98G81X-20Y15Z-27R5
钻孔d
表1-3
程序（扩孔2×
Φ30）
N20S280M03F85
N30G99G81X-20Y15Z-27R5
钻头扩孔d，并返回参考点高度5mm
钻头扩孔b
N50G00Z100
N60X0Y0M09
快速返回原点位置，切削液关
N70M05
N80M30
表1-4
程序（铰2×
Φ12）
N20S170M03F40
N30G99G85X-24Y-20Z-25R5
铰孔a，并返回参考点高度5mm
N40X24Y20
铰孔c
表1-5
程序（粗镗孔2×
Φ31.2）
N20S830M03F120
N30G99G86X-20Y15Z-25R5
粗镗孔d，并返回参考点高度5mm
粗镗孔b
表1-6
程序（精镗孔2×
Φ32）
N20S940M03F75
N30G99G76X-20Y15Z-25R5
精镗孔d，并返回参考点高度5mm
精镗孔b
教学小结：
学生按照我录制的视频，依据视频中的步骤进行仿真，基本上都可以加工出仿真零件。
教学反思：
阵列通孔板零件的加工（2课时）
从工厂实际加工和生产中导入阵列通孔板零件的加工，和前面所学的普通孔加工进行对比。
展示工程图样，提出加工要求。
从通孔板零件的实际结构着手分析，提出问题，例如加工通孔板零件所用到的指令是什么，用不同的指令加工各有什么结果等。
进而导入相关的指令，展开课堂教学。
是否能用G01指令钻孔？
让学生上黑板编写下图零件铣削加工程序，如图2-1所示
零件结构分析：
该工件厚度为10mm，待加工对象为12个Φ8均匀阵列通孔
工装分析：
采用台虎钳装夹，六点定位；
采用Φ2.5中心钻，Φ8mm麻花钻
走刀路线：
将工件坐标系原点设定在点O处，先采用中心钻钻中心孔，然后用麻花钻以O→1→2→3→4→5→6→7→8→9→10→11→12→O的走刀路线钻孔
切削参数：
n=900r/min，f=100mm/min
计算刀位点坐标：
O（0,0）；
1（-15,0）；
2（0,15）；
3（15,0）；
4（0,-15）；
5（-15,-30）；
6（-30,-15）；
7（-30,15）；
8（-15,30）；
9（15,30）；
10（30,15）；
11（30,-15）；
12（15,-30）
程序编写：
如表2-1和表2-2
图2-1
表2-1
程序（钻12个中心孔）
N10G90G54X0Y0Z100M08
N30G99G81X-15Y0Z-2.5R5
中心钻钻1孔，并返回参考点高度5mm
N40X0Y15
中心钻钻2孔
N50X15Y0
中心钻钻3孔
N60X0Y-15
中心钻钻4孔
N70X-15Y-30
中心钻钻5孔
N80X-30Y-15
中心钻钻6孔
N90X-30Y15
中心钻钻7孔
N100X-15Y30
中心钻钻8孔
N110X15Y30
中心钻钻9孔
N120X30Y15
中心钻钻10孔
N130X30Y-15
中心钻钻11孔
N140X15Y-30
中心钻钻12孔
N170G00Z100
N180X0Y0M09
N190M05
N200M30
表2-2
程序（钻12个Φ8孔）
麻花钻钻1孔，并返回参考点高度5mm
麻花钻钻2孔
麻花钻钻3孔
麻花钻钻4孔
麻花钻钻5孔
麻花钻钻6孔
麻花钻钻7孔
麻花钻钻8孔
麻花钻钻9孔
麻花钻钻10孔
麻花钻钻11孔
麻花钻钻12孔
巩固钻孔指令的应用
教材P32的课后练习。
【教学小结】1.在钻孔加工时，若钻孔深度大于孔径3倍时，要分多次进给钻孔，利于排屑以免烧坏钻头。
2.钻孔工艺。
包括装夹工艺分析，刀具选择，程序优化等。
3.钻孔指令的应用。
包括指令的格式，指令应用范围，走刀路线等。
1．编写图2-1铣削加工程序。
【教学反思】
项目五旋转、镜像类结构零件的加工（6课时）
能熟练运用旋转、镜像指令编程
掌握指令的综合使用能力，能练运用旋转、镜像指令以及子程序编程加工
对称凸模板的加工
桃形槽板的加工
叶子图形槽板的加工
教学对象分析：
具备一定编程基础的数控专业学生，能独立制定铣削加工方案、确定走刀路径，并编写简单的加工程序。
教学方法：
采用“项目教学法”+“讲、练、演示、辅导”的教学方式，增强学生技能训练为主，精讲多练，提高学生操作能力。
通过项目的相关学习内容，让学生掌握G68、G41、M98、M99指令的综合应用
G68指令的应用
对称凸模板的加工（2课时）
从凸模板的结构开始分析，提出相关的问题。
例如装夹的工艺，加工程序如何编写，从哪里着手编程，走刀路线如何确定，实际加工中要注意哪些方面的问题等。
然后展示并分析工程图样，引入相关指令，并提问新指令的格式，含义及应用，注意事项等。
展开具体的课堂教学。
1.采用G01和刀补指令对图1-1进行铣削加工编程
2.G68、G69指令的含义与格式
让学生上黑板编写下图零件铣削加工程序，如图1-1所示
零件的4个对称凸起由直线和R10mm圆弧组成，零件外围尺寸80mm×
80mm的正方形
工艺工装分析：
采用台虎钳装夹，六点定位，在一次装夹加工中完成全部加工内容，采用Φ16键槽铣刀加工
确定加工顺序和走刀路线：
起刀点设在工件坐标系原点O处，采用顺铣，走刀路线为O→a→b→c→d→e→f→g→O，然后去四角余量
n=900r/min，f=50mm/min
a（10,5）；
b（10,10）；
c（10,30）；
d（20,30）；
e（30,20）；
f（30,10）；
g（5,10）
如表1-1、表1-2和表1-3
O5001
程序名
N10G90G92X0Y0Z50M08
N20G00Z5M03S900
主轴正转，刀具快速移至O点上方
N30G01Z-3F50
主轴以F50进给切削至Z-3深
N40M98P5002L1
加工块1
N50G68X0Y0R90
坐标系绕O点逆时针旋转90°
N60M98P5002L1
加工块2
N70G68X0Y0R180
坐标系绕O点逆时针旋转180°
N80M98P5002L1
加工块3
N90G68X0Y0R270
坐标系绕O点逆时针旋转270°
N100M98P5002L1
加工块4
N110G69
取消旋转
N120G00Z50M09
快速提刀，切削液停
N130M05
N140M30
子程序
O5002
N10G01G41D01X10Y5F100
建立刀补D01=R8，切削到点a
N20X10Y10
切削到点b
N30G01Y30
切削到点c
N40X20
切削到点d
N50G03X30Y20R10
切削到点e
N60G01Y10
切削到点f
N70X10
N80X5
切削到点g
N90G01G40X0Y0
切削到点O
N100M99
子程序结束
主程序
O5003
N20G00Z5S900M03
N30X35Y35
快速定位至加工块1角余量上方
N40G01Z-3F50
加工块1角余量
N50G00Z5
N60X-35
快速定位至加工块2角余量上方
N70G01Z-3
加工块2角余量
N80G00Z5
N90Y-35
快速定位至加工块3角余量上方
N100G01Z-3
加工块3角余量
N110G00Z5
N120X35
快快速定位至加工块4角余量上方
N130G01Z-3
加工块4角余量
N140G00Z50M09
N150X0Y0
返回工件坐标系原点
N160M05
N170M30
巩固G68坐标系旋转指令的应用。
【教学小结】：
1.在遇到镜像类机构零件的铣削加工时，若采用传统的G01指令进行编程，程序会变得繁琐。
若采用G68坐标系旋转指令，可以大大简化程序量
2.G68坐标系旋转指令的具体应用。
3.本任务知识点及注意事项：
如何正确使用G68坐标系旋转指令，注意旋转的角度值。
1．编写图1-1铣削加工程序。
【教学反思】：
桃形槽板的加工（2课时）
通过展示相关的桃形槽板图案，可以吸引学生的兴趣，然后提出问题，比如加工方案，加工出这样的图案需要用到哪些指令。
这些指令之间如何组合等。
还有就是装夹的方案，如何解决装夹上出现的问题等。
引起学生的思考，然后结合教材上的问题，先让学生看书三分钟，思考装夹方案和如何编程。
老师展示工程图样，教学生上来分析和编程，老师点评，然后导入新的内容，进行课堂教学。
编写图2-1铣削加工程序
让学生上黑板编写图2-1、图2-2铣削加工程序
槽宽2mm，加工深度2mm，工件尺寸100mm×
100mm×
10mm
采用Φ2键槽铣刀
起刀点设在工件坐标系原点O处，以O→1→2→3→O的走刀路线铣削加工
1（14.2,24.7）；
2（0,30）；
3（-14.2,24.7）
图2-2
N30G01Z-2F50
主轴以F50进给切削至Z-2深
加工上方桃形槽板
N50G68X0Y0R120
坐标系绕O点逆时针旋转120°
加工左下方桃形槽板
N70G68X0Y0R240
坐标系绕O点逆时针旋转240°
加工右下方桃形槽板
N10X14.2Y24.7
切削到点1
N20G03X0Y30R7.5
切削到点2
N30X-14.2Y24.7R7.5
切削到点3
N40G01X0Y0
N50M99
在遇到旋转类机构零件的铣削加工时，要注意旋转角度值。
巩固G68指令的应用。
G68坐标系旋转指令的应用，G68一般和G69配套使用。
G68后面跟X/Y指定旋转的中心，然后用R值指定旋转的角度。
G69则用来提醒系统已经结束旋转坐标的功能。
注意G68的使用时指在两个或者几个重复的走刀路径中使用，并且到旋转中心的距离都是相等的。
1．编写图2-2铣削加工程序。
【教学反思】
叶子图形槽板的加工（2课时）
通过展示相关的叶子图案，吸引学生的兴趣，然后提出问题，比如加工方案，加工出这样的图案需要用到哪些指令。
引起学生的思考，然后结合教材上的问题，老师展示工程图样，学生上来分析，老师点评，然后导入新的内容，进行课堂教学。
编写图3-1铣削加工程序
图3-1
让学生上黑板编写图3-1、图3-2铣削加工程序
零件结构分析：
走刀路线：
起刀点设在工件坐标系原点O处，以O→1→2→3→4→5→6→7→8→9→O的走刀路线铣削加工
切削参数：
计算刀位点坐标：
1（20.2,6.5）；
2（17.6,9.1）；
3（29.7,15.4）；
4（26.9,18.2）；
5（35,35）；
6（18.2,26.9）；
7（15.4,29.7）；
8（9.1,17.6）；
9（6.5,20.2）
程序编写：
如表3-1和表3-2
图3-2
表3-1
加工第一象限叶片
加工第2象限叶片
N70G68X0Y0R24180
加工第3象限叶片
加工第4象限叶片
表3-2
N10X20.2Y6.5
N20X17.6Y9.1
N30X29.7Y15.4
N40X26.9Y18.2
切削到点4
N50G03X35Y35R45
切削到点5
N60X18.2Y26.9R45
切削到点6
N70G01X15.4Y29.7
切削到点7
N80
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