数控铣床(第12周).doc
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课次授课计划
课题：
盘类零件编程与仿真加工（X、Z平面圆弧编程和仿真加工）
课次
26
课时
6
上课时间
2012年11月21日
周次
12
课型
新授课
星期
三
教学目标（含认知、能力、情感）
（一）知识与技能:
掌握数控铣床X、Z平面圆弧插补加工
（二）过程与方法：
通过教师讲析、演示、编程分析，学生编程仿真加工掌握知识点
（三）情感、态度与价值观：
培养学生学习新知识的兴趣和积极性。
教学重点：
圆弧插补指令（X、Z平面）。
教学难点：
圆弧插补指令（X、Z平面）。
说课（课前教学设计包括：
教学理念、教材分析、学生分析、重点、难点分析、教学方法和手段）
通过分析讲授G18（X、Z）平面内圆弧插补及刀具半径补偿应用（这是本课程编程的难点也是重点），学生明确G18的应用并进行正确编程及仿真加工，消化相关知识。
课前准备：
仿真装置数控铣床中级工试题
有关编程
教学过程设计
任务（情景）设计：
如图零件，你能否编制R10的圆弧面的程序并进行仿真加工？
教学过程
师生活动
备注
提出一、
任务
分析、
提问：
二、
三、
任务布置
教师给出零件图。
提问：
你能否编制图中R10的圆弧面的程序并进行仿真加工？
A（19.687,19）
B（19.687,4.122）
1、R10的圆弧在什么平面内？
（X、Z平面）
2、X、Z平面内圆弧插补指令
G18G02X___Z___R____
G18G03X___Z___R____
3、顺时针、逆时针判别
从Y轴正方向向负方向看
G03X-5.527Z-2.3R10.
4、建立刀补
A——B
G41G00X14.687Z4.102D01
左刀补：
从Y轴正向向负方向看
5、轮廓编程
（子程序）
O20
G91G00Y0.1（Y向进刀）
G90
G41G00Z4.1X14.687D01
G01X9.Z0F500
X5.527Z-2.
G03X-5.527R10.
G01X-14.687Z4.
G40G00Z19.
G00X14.687
M99
6、主程序
G54G90G18G40G15G69
M03S1000
G00Z10.
G00X0Y0
G00X14.686Y38.Z19.
M9807600020
G00Z100.
M05
M30
编程、仿真操作
1.1.5———输入程序并进行仿真
1.1.6———编制轮廓程序
师生共同总结、
难点再分析
1、G18、G17不要混淆
2、G90、G91的区别
3、注意加工刀数
作业布置。
教师提问，展示图形引出课题。
学生：
观察思考
教师：
分析提问
学生：
认真听讲，思考回答
教师：
讲析、编程
学生：
听讲、理解、笔记
师生共同讨论、
分析
学生：
编程、操作
教师：
巡回指导
同学们结合自己的操作经验感受难点在哪里？
教学后记：
坐标平面选择指令G17G18G19坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的平面和刀具补偿平面的。
G17表示选择XY平面，G18表示选择ZX平面，G19表示选择YZ平面。
一般，数控车床默认在ZX平面内加工，数控铣床默认在XY平面内加工。
相关资料：
R编程中的优弧与劣弧
1、优弧：
对于小于等于180度的圆弧R取正值；
2、劣弧：
对于大于180小于360的圆弧R取负值；
3、R编程不支持整圆。
（整圆只能用I,J编程实现）
课次授课计划
课题：
数控铣床实训：
板类零件的对刀\零件加工
课次
27
课时
4
上课时间
2012年11月22日
周次
12
课型
新授
星期
四
教学目标（含认知、能力、情感）
（一）知识与技能:
熟练掌握数控铣床工件坐标系找正的基本操作方法
（二）过程与方法：
学生通过独立操作机床，同伴互助，教师巡视指导进一步巩固消化对刀方法。
（三）情感态度与价值观：
培养学生的安全意识、操作规范意识。
教学重点：
平口钳找正、建立工件坐标系
教学难点：
X轴、Y轴方向对刀
说课（课前教学设计包括：
教学理念、教材分析、学生分析、重点、难点分析、教学方法和手段）
通过独立操作机床，同伴互助，教师巡视指导进一步巩固消化对刀方法，并准确输入对刀数据，从而正确建立工件坐标系。
课前准备：
相关图纸、工量具、方料
教学过程设计
任务（情景）设计：
要加工如图所示零件，我们必须首先要建立工件坐标系，那如何建立呢？
教学过程
师生活动
备注
1、引入课题
2、新课
讲授
3、课堂
练习
3、总结
任务
4、布置作业
数控实训中，在真实的零件上怎样建立工件坐标系？
相关知识讲解
零件装夹后，必须正确的找出工件的工件坐标，输入给机床控制系统，这样工件才能与机床建立起运动关系。
测定的工件坐标系的坐标值，就是程序中给出的编程原点（即G54~G59）。
编程原点的确定可以通过辅助工具（寻边器、百分表等）来找出工件的原点。
常见的寻边器有机械式、电子接触式。
下面介绍几种常见寻找程序原点的方法。
1.使用百分表寻找程序原点
使用百分表寻找程序原点只适合几何形状为回转体的零件，通过百分表找正使得主轴轴心线与工件轴心线同轴，如图2-1所示。
找正方法：
（1）在找正之前，先用手动方式把主轴降到工件上表面附近，大致的使主轴轴心线与工件轴心线同轴，再抬起主轴到一定的高度，把磁力表座吸附在主轴端面，安装好百分表头，使表头与工件圆柱表面垂直，如图2-1所示。
（2）找正时，可先对X轴或Y轴进行单独找正。
若先对X轴找正，则规定Y轴不动，调整工件在X方向的坐标。
通过旋转主轴使得百分表绕着工件在X1与X2点之间作旋转运动，通过反复调整工作台X方向的运动，使得百分表指针在X1点的位置与X2点相同，说明X轴的找正完毕。
同理，进行Y轴的找正。
（3）记录“POS”屏幕中的机械坐标值中X、Y坐标值
即为工件坐标系（G54）X、Y坐标值。
输入相应的工作偏置坐标系。
图（2-3-1）百分表找正
（二）Z坐标找正
（1）在半自动（MDI）模式下输入以下程序：
S600M03；
（2）直接利用铣刀碰触工件上表面。
（3）在offsetsetting，坐标系中（G54）中输入Z0.测量
实训内容：
图纸2.1.2
（1）应根据图纸中几何轮廓、加工精度要求合理选择不同的找正方式。
（2）机床操作找出如图2-2所示工件坐标系，并输入相应数控系统偏置中。
a）圆料找正b）方料找正
图2-2工件坐标系找正
2、修改程序加工零件
分析学生在操作中出现的问题
（1）完成实训手册的填写
（2）编写程序1.1.8
教师：
引导同学们复习回顾
学生：
回答问题
教师：
利用机床
分组讲解。
学生：
思考、理解
回答问题、
记笔记
教师：
巡视学生的实操的情况。
帮助学生
查找错误。
学生：
分组完成
实训内容。
教师：
引导学生自己总结容易发生的错误。
学生：
根据自己操作
过程中出现的问题，进行总结、经验共享
教学后记：
本次课进行盘类和板类零件对刀，采用了刀具直接试切，学生操作认真，任务完成良好，个别学生胆子小怕撞刀，故而动作太慢，需加强训练。
王伟佳Z向没有对刀，以致于刀断。
相关资料：
（1）把平口钳装在机床上，钳口方向与X轴方向大约一致。
（2）把工件装夹在平口钳上，工件长度方向与X轴方向基本一致，工件底面用
等高垫铁垫起，并使工件加工部位最低处高于钳口顶面（避免加工时刀具撞到或铣到平口钳）。
（3）夹紧工件。
（4）拖表使工件长度方向与X轴平行后，将平口钳锁紧在工作台。
（也可以先通过拖表使钳口与X轴平行，然后锁紧平口钳在工作台上，再把工件装夹在平口钳上。
如果必要可再对工件拖表检查长度方向与X轴是否平行）。
（5）必要时拖表检查工件宽度方向与Y轴是否平行。
（6）必要时拖表检查工件顶面与工作台是否平行。
课次授课计划
课题：
板类零件的加工（零件尺寸精度的控制）
课次
28
课时
4
上课时间
2012年11月23日
周次
12
课型
实训课
星期
五
教学目标（含认知、能力、情感）
（一）知识与技能:
1、理解单边余量、双边余量的含义，
2、并能通过修改刀具半径补偿来控制尺寸精度。
能利用数控铣床仿真系统完成程序的校验和仿真零件的加工。
（二）过程与方法：
1、利用多媒体和动画演示的方法，介绍刀具半径补偿在数控铣床编程中的应用。
2、通过同伴互助、教师巡回指导，保证每一位学生会利用修改刀具半径补偿来控制尺寸精度。
（三）情感、态度与价值观：
在数控编程的过程中，体会数控加工的缜密性。
教学重点：
刀具半径补偿的计算与修改
教学难点：
能利用刀具半径补偿完成工件轮廓的加工。
说课（课前教学设计包括：
教学理念、教材分析、学生分析、重点、难点分析、教学方法和手段）
通过数控中级工（老标准）的典型的题目，对学生进行比较针对性的训练。
利用多媒体和动画演示的方法，介绍刀具半径补偿在数控铣床编程中的应用。
利用小组学习的方法，保证每一位同学编程和仿真操作都能完成。
课前准备：
数控中级工图纸、工量具、毛坯
教学过程设计
任务（情景）设计：
在前面所学内容的基础上，你能完成这个轮廓零件外轮廓的加工吗？
教学过程
师生活动
备注
1、引入
2、课堂新授
3、练习
机床操作
总结
数控车床加工过程中，如何保证尺寸精度？
刀具半径补偿的含义？
如图：
尺寸、都是双边控制尺寸。
因为立铣刀会经过尺寸的两端。
例如：
粗加工时，刀补设置为5.1。
粗加工后，测得尺寸为70.12。
则刀补应该为多少，再进行精加工？
则刀补应该为5.1-0.05=5.05再做精加工。
如果立铣刀只经过尺寸的一端，就是单边控制尺寸。
在计算时，则不用除2。
这样，利用刀具半径补偿就可以完成数控铣床的粗加工和精加工。
同时还能保证XY平面内的尺寸精度。
注意：
1、粗加工后，要用锉刀修掉毛刺，以免测量不准确。
2、如果计算出刀补要改到4.95以下的
要着急一下子改到，不妨先改到4.98，然后再测量，再修改。
（1）例如：
内孔的尺寸粗加工后，为12.36。
请计算出刀具半径补偿应该改为多少进行精加工？
（2）机床加工中级工图纸：
2.1.6
（师生根据图纸要求共同分析，刀补修改技巧）
教师根据完成情况总结，分析。
作业布置
教师：
教师利用数控中级工实体的事例进行讲解。
学生：
听讲、回答问题、记笔记。
师生共同分析、
讨论
讨论、课堂练习
教师巡视指导。
教师：
引导学生总结这节课所学的内容。
学生：
回顾、总结
教学后记：
尺寸精度的控制前提条件：
尺的认识、测量方法、计算必须熟练，操作过程中，测量方法是多数学生不能彻底掌握，需加强训练。
不能完成的学生：
吴勤辉、金昊龙、盛俊豪、刘思凡等。
相关资料：
数控铣床加工中的切削用量包括铣削速度、进给量、铣削深度和铣削宽度。
这些参数的选择要根据工件材料、刀具材料及加工条件选择。
用高速钢铣刀铣削平面时，一般铣削速度为15～30m/min，铣刀进给量为0.2mm/z左右；粗铣时铣削深度为3mm左右，精铣时为0.3～lmm。
程序中在选择进给速度时，还应注意某些特殊情况。
如加工圆弧面（特别是内圆弧）及带有拐角的加工面时，应适当调整其进给速度，避免因惯性太大造成刀具的损伤及产生“超程”而导致加工误差。
编程时应使刀具在接近拐角前适当降低进给速度，过拐角后再逐渐增速。
这在编制复杂轮廓零件，尤其是加工复杂内轮廓零件，刀具的自由过渡空间范围很小，因此就显得尤为重要。
否则，系统可能出错报警不能加工，或者即使程序能执行下去，也可能因应用了刀补后，刀具中心轨迹的控制不当而造成零件某处过切，甚至损坏刀具。
关于刀补转接过程及转接点位置的计算对于正确编程是很重要的。
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