项目三 圆弧手柄加工（实训教学设计）-《数控车床编程与操作》同步教学(机工版)

授课章节 项目三 圆弧手柄加工 授课日期 年 月 日 授课课时 2 年 月 日 教学目标 1.提高学生手工编程能力 2.熟练数控机床的操作（如：进刀与退刀方式） 3.能在数控车床上加工出合格的零件 教学内容 基本内容： 1.熟练G02、G03、指令功能的用法 2.练习加工圆弧轴零件： 难点： 轴类零件的手工编程；进刀与退刀的方式。 教学方法 复 习：5分钟； 教师讲解：10分钟； 思考讨论：5 分钟； 学生讲解：5分钟； 学生练习：150分钟； 布置作业：10 分钟； 布置下次课预习内容：5分钟； 教学手段 多媒体√ 模 型□ 实 物□ 挂 图□ 音 像□ 实 训√ 其 他□ 教 学 过 程 任务1 熟练G02、G03指令功能的用法 手工编程 30 任务2 数控机床的操作（如：进刀与退刀方式） 操作及手工编程 90 任务3 现场解答 如何提高对刀的精度 10 任务4 要求每组自评 每组组员互相对数 20 作业 1.了解进刀与退刀的方式及其应用 2.熟悉G02、G03指令功能的用法 3.加工圆弧轴零件 课后体会 授 课 主 要 内 容 项目三 圆弧手柄加工 其零件示意图，零件加工效果如下表所示 圆弧手柄 比例 数量 材料 图号：02 1：1 1 塑料棒 姓名 日期 中山火炬职业技术学院 评分 一、编程基本知识 （一） 圆弧插补 G02、G03 代码功能：G02代码运动轨迹为从起点到终点的顺时针（后刀座坐标系）/逆时针（前刀座坐标系）圆弧， 轨迹如图3-1所示。 G03代码运动轨迹为从起点到终点的逆时针（后刀座坐标系）/顺时针（前刀座坐标系）圆弧， 轨迹如图3-2所示。 代码轨迹图： 图3-1 G02轨迹图 图3-2 G03轨迹图 代码说明：G02、G03为模态G代码； R为圆弧半径，取值范围-99999.999～99999.999mm； I为圆心与圆弧起点在 X方向的差值，用半径表示，取值范围-9999.999～9999.999mm； K为圆心与圆弧起点在 Z 方向的差值，取值范围-9999.999～9999.999mm。 圆弧中心用地址I、K指定时，其分别对应于X，Z轴。I、K表示从圆弧起点到圆心的矢量分量，是增 量值；如图3-3所示。 I＝圆心坐标X－圆弧起始点的X坐标(半径值)； K＝圆心坐标Z－圆弧起始点的Z坐标； 图3-3 圆弧方向：G02/ G03圆弧的方向定义，在前刀座坐标系和后刀座坐标系是相反的，见图3-4： 图3-4 注意事项： 􀁺当I = 0或K = 0时，可以省略；但代码地址I、K或R必须至少输入一个，否则系统产生报警； 􀁺I、K和R同时输入时，R有效，I、K无效； 􀁺R值必须等于或大于起点到终点的一半，如果终点不在用R代码定义的圆弧上，系统会产生报警； 􀁺地址X（U）、Z（W）可省略一个或全部；当省略一个时，表示省略的该轴的起点和终点一致；同时省 略表示终点和始点是同一位置，若用I、K指令圆心时，执行G02/G03代码的轨迹为全圆（360°）；用R 指定时，表示0度的圆； 􀁺建议使用R编程。当使用I、K编程时,为了保证圆弧运动的始点和终点与指定值一致，系统按半径 运动； 􀁺若使用I、K值进行编程，若圆心到的圆弧终点距离不等于R(R＝)，系统会自动调整圆心位置 保证圆弧运动的始点和终点与指定值一致,如果圆弧的始点与终点间距离大于2R，系统报警。 􀁺R指令时，可以是大于180°和小于180°圆弧，R负值时为大于180度的圆弧，R正值时为小于或等于180 度的圆弧； 示例：从直径Φ45.25 切削到Φ63.06 的圆弧程序,图 3-5。 图3-5 二、确定数控加工工艺及工装方案 （一）零件结构及技术要求分析 1.零件的毛坯尺寸为Φ30X60mm。 2.零件要求精度较低。 （二）数控切削工艺工装分析 零件的右端表面中心定义为编程坐标系原点 1.工装：用三瓜卡盘装夹，工件伸出卡盘45mm，以免加工中车到盘口。 2.加工方法：第一次装夹中完成所有图形加工。 3.提供刀具：90度外圆尖刀 数控加工工序卡片如表3-1所列。 表3-1工艺卡 数控加工工序卡片 工序号 工序内容 1 槽类加工 中山火炬职业技术学院 零件名称 材料 夹具名称 使用设备 槽类加工 有机玻璃 平口钳 数控机床 工步号 程序号 工步内容 刀具号 刀具规格/mm 主轴转速/（r.min-1） 进给速度/(mm.min-1) 背吃刀量/mm 备注 1 O0001 圆弧加工 1 自选 800 0.1 1 2 3 4 编制 审核 第 页 共 页 三、编写基于GSK980TD数控系统的数控加工程序 取零件上右端面的中心为工件坐标系原点，图中标注的坐标以此为原点。具体程序的编写如表2-7所示。 表2-7程序 程序 注解 O0001 程序名 N010 G99G00G97T0101; N020 M03S800; 主轴正转，转速1000 N030 G0 X40 Z5； 快速定位 N040 G01 X0 Z0 F0.1； 靠近工件 N050 G03 U24 W-24 R15; 切削 R15 圆弧段 N060 G02 X26 Z-31 R5； 切削 R5 圆弧段 N070 G01 Z-40; 切削ф26 N080 X40 Z5; 返回起点 N090 M05; N100 M30; 程序停止并返回至程序头 说明：1.画整圆时必须采用“I—J—”方式； 2.画大于半圆时若采用“R—”方式时，R取负值。 四、上机操作完成工件的加工 ⑴数控车床开机和返回参考点。 ⑵装夹工件。 ⑶安装刀具、对刀。 ⑷验证程序：（图形模拟验证） (5)程序优化。根据验证程序结果，对刀具运动轨迹进行优化。 (6)先单段试加工，后自动加工。加工时，随时注意观察加工运行情况，适当调整主轴速度和进给速度，保证加工正常。 (7)尺寸测量。 (8)加工结束。松开卡盘，卸下零件，去毛刺倒钝，打扫清理数控机床。 小结： 1.刀具的进刀点应选择适当，避免进刀时因位置不当造成过切 2.加工前应注意对工件加工程序的检查 学科网（北京）股份有限公司 $$