2.2 外圆锥面的加工程序编制（教案）-高一《数控车床编程与识读》同步精品课堂（高教版）

《数控车床加工编程与识读》课程 授课题目 2.2 外圆锥面的加工程序编制 授课专业 数控 授课类型 理论课（√）实践课（ ）习题课（ ）其他： 授课班级 教学资源 挂图（ ）模型（ ）实物（ ）多媒体（√）其他： 授课课时 2课时 教学方法 讲授法（ ）启发式（ ）案例教学法（ ）分组教学法（ ）任务驱动法（√）其他： 使用教材 《数控车削编程与操作训练》 教学目标 【知识目标】 1．掌握外圆锥面加工编程的工艺知识。 2．掌握刀尖圆弧半径补偿指令的应用。 【技能目标】 1．学会锥体零件编程方法及其加工。 2．学会倒角加工编程方法及其加工。 教学重点 1．外圆锥面加工编程的工艺知识。 2．刀尖圆弧半径补偿。 3．圆锥零件加工程序的编制。 教学难点 1．刀尖圆弧半径补偿补偿的判别。 2．刀尖圆弧半径补偿的应用。 教学设计流程 课前——通过平台发布预习测试题 自主学习 师生互动 明确内容 分析课前测试 引入课题 预习反馈 复习回顾G00G01指令的编写方法 任务引入 师生交流 明确要点 外圆锥面加工编程工艺知识 任务实施一 学生展示 教师点评 刀尖半径补偿知识 任务实施二 举例讲解 外圆锥面加工编程示例 任务实施三 编程讲解 根据示例，完成外圆锥面程序编写并仿真加工 实践操作 仿真练习 机床操作 现场点评 自我评价 综合点评 总结归纳 总结评价 课后——完成云平台作业 预习下节课内容 教学过程 课前准备 复习G00、G01的编程方法。 课程导入 上节课，我们学习了直线插补指令G01的编程方法，掌握了阶梯轴的程序编制方法，今天我们来学习锥面轮廓的加工编程方法。 教学内容 师生互动 任务实施一：外圆锥面加工编程的工艺知识 1.圆锥参数及圆锥尺寸的计算 图2-1 零件图 ①圆锥台最大直径D； ②圆锥台最小直径d； ③圆锥台长度L； ④圆锥半角α/2 tanα/2=(D-d)/2L； ⑤锥度C。 锥度是圆锥台最大直径和最小直径差值与圆锥台长度L的比值，即C=(D-d)/2L。 例题1：计算出下图锥台的小端直径d。 答：图中锥度为C=1/5。D=50mm，L=20mm，根据公式C=(D-d)/2L，可知： 1/5=(50-d)/2*20，经计算得到d=42mm。 任务实施二：刀尖圆弧半径补偿 1.刀尖半径补偿的原因 数控车床是按车刀刀尖对刀的，在实际加工中，由于刀具产生磨损及精加工时车刀刀尖磨成半径不大的圆弧，因此车刀的刀尖不可能绝对尖，总有一个小圆弧，所以对刀刀尖的位置是一个假想刀尖A，如图所示，编程时是按假想刀尖轨迹编程，即工件轮廓与假想刀尖A重合，车削时实际起作用的切削刃却是圆弧各切点，这样就引起加工表面形状误差。 车内外圆柱、端面时无误差产生，实际切削刃的轨迹与工件轮廓轨迹一致。车锥面时，工件轮廓（即编程轨迹）与实际形状（实际切削刃）有误差，如图所示。同样，车削外圆弧面也产生误差。 若工件要求不高或留有精加工余量，可忽略此误差；否则应考虑刀尖圆弧半径对工件形状的影响。 为保持工件轮廓形状，加工时不允许刀具中心轨迹与被加工工件轮廓重合，而应与工件轮廓偏移一个半径值R，这种偏移称为刀尖半径补偿。采用刀尖半径补偿功能后，编程者仍按工件轮廓编程，数控系统计算刀尖轨迹，并按刀尖轨迹运动，从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状的影响。 2. 刀尖圆弧半径补偿指令 一般数控装置都有刀具半径补偿功能，为编制程序提供了方便。有刀具半径补偿功能的数控系统编制零件加工程序时，不需要计算刀具中心运动轨迹，而只按零件轮廓编程。使用刀具半径补偿指令，并在控制面板上手工输入刀尖圆弧半径，数控装置便能自动地计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即执行刀具半径补偿后，刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径值，从而加工出所要求的工件轮廓。 当刀具磨损或刀具重磨后，刀具半径变小，这时只需手工输入改变后的刀具半径，而不需要修改已编好的程序或纸带。 刀尖圆弧半径补偿是通过G41、G42、G40代码及T代码指定的刀尖圆弧半径补偿号，加入或取消半径补偿。 G41：刀具半径左补偿，即站在第三轴指向上，沿刀具运动方向看，刀具位于工件左侧时的刀具半径补偿。 G42：刀具半径右补偿，即站在第三轴指向上，沿刀具运动方向看，刀具位于工件右侧时的刀具半径补偿。 G40：刀具半径补偿取消，即使用该指令后，使G41、G42指令无效。 X（U） ＿ Z（W）＿ 编程格式： 任务实施三：外圆锥面编程示例 完成下图所示零件的轮廓程序编制。 经计算，d=42mm。外圆刀尖半径补偿为G42指令。程序编写如下： O0002; G40G97G99M03S800; G00X100Z100; X52Z2; G42G01X20F0.