项目二 任务三　配油盘端面油槽加工（教案）——《数控铣床编程与操作项目教程 第4版》同步教学（机工版）

《数控铣床编程与操作项目教程》教案 授课班级 班级人数 授课教师 课题序号 8 授课课型 授课课时 6课时 授课章节 名 称 模块二 平面图形加工 课题3 一般形状图形加工及数控仿真 教学目标 知识 目标 1．掌握绝对坐标、相对坐标指令使用 2．掌握形状较复杂基点坐标计算方法； 3．掌握一般形状图形加工刀具、工艺参数及路径确定。 能力 目标 1.会用教学仿真软件进行仿真练习； 2.掌握工件原点处于不同位置时对刀方法。 情感 目标 1.养成文明生产、安全生产习惯； 2.养成优良的劳动态度和职业素养； 3.培养团队合作精神。 教学重点 绝对坐标、相对坐标指令使用 工件原点处于不同位置时对刀方法 教学难点 工件原点处于不同位置时对刀方法 教学方法 讲授法、讨论法、演示法、自主学习法、探究法、训练法 教学资源 网络资源，教学视频，相关PPT，配套练习题、数控铣床及其工艺装备 板书设计 课题3 一般形状图形加工及数控仿真 一、绝对坐标、相对坐标指令 1．指令代码 绝对坐标指令代码：G90 相对坐标指令代码：G91 2.指令功能 （1）G90：绝对坐标指令，指输入尺寸表示目标点坐标值，即绝对坐标值。 （2）G91：相对（增量）坐标指令，指输入尺寸表示目标点相对于前一位置的移动增量（正负号由移动方向定）或相对于前一位置点坐标。 3.指令使用说明 二、加工工艺分析 1.工、量、刃具选择 2.加工工艺方案 3.参考程序编制 [技能训练] 一、仿真软件使用 二、加工准备 三、对刀操作 四、零件自动加工 五、测量与评分 教 学 过 程 主 要 教 学 内 容 及 步 骤 教师活动 学生活动 教学目标 【一】导入新课题 数控机床除了可以加工简单的直线与圆弧的图形，还能加工稍微复杂的一些图形，并且数控机床在加工的时候利用机床我们可以看到程序的仿真图像名，以此来确定用户的程序是否有误。 【二】新授 课题3 一般形状图形加工及数控仿真 [学习目标] 1.知识目标 ①掌握绝对坐标、相对坐标指令； ②掌握形状较复杂基点坐标计算方法； ③掌握一般形状图形加工刀具、工艺参数及路径确定。 2.技能目标 ①会用教学仿真软件进行仿真练习； ②掌握工件原点处于不同位置时对刀方法。 [知识学习] 一、绝对坐标、相对坐标指令 1．指令代码 绝对坐标指令代码：G90 相对坐标指令代码：G91 2.指令功能 （1）G90：绝对坐标指令，指输入尺寸表示目标点坐标值，即绝对坐标值。 例：如图2-3-3，刀具起点在P1点，直线加工至P2点，再直线加工至P3点，用G90绝对坐标指令编程 。 N10 G90 G1 X50 Y40 F50；刀具从P1加工至P2点， N20 X85 Y30；刀具从P2点加工至P3点， 其中第一段程序X50 Y40为P2点绝对坐标，第二段程序X85 Y30为P3点绝对坐标。 （2）G91：相对（增量）坐标指令，指输入尺寸表示目标点相对于前一位置的移动增量（正负号由移动方向定）或相对于前一位置点坐标。 N10 G91 G1 X20 Y25 F50; 刀具从P1加工至P2点， N20 X35 Y-10; 刀具从P2点加工至P3点， 其中第一段程序中X20 Y50为P2点相对于 P1点的坐标（移动增量），第二段程序中X35 Y-10为P3点相对于P2点的坐标（移动增量）。 3.指令使用说明 （1）G90、G91为续效代码，一经指定持续有效。 （2）一般情况下G90为机床默认指令，程序启动后G90有效，直到G91替代为止。 法那克系统中还可用，U、V 、W表示相对坐标，X、Y、Z表示绝对坐标且可以绝对坐标、相对坐标混合编程（用U、V、W分别表示X、Y、Z方向的增量） 例：如图2-3-4用绝对坐标与相对坐标混合编程 N10 G0 X30 Y15 ； 刀具移动到P1点，P1点绝对坐标为X30 Y15。 N20 G1 U20 V25 F50；从P1点加工到P2点，P2点相对于P1在X方向增量为20， Y方向增量为25。 N30 X85 Y30； 刀具直线加工到P3点，P3点绝对坐标为X85 Y30。 二、加工工艺分析 1.工、量、刃具选择 （1）工具选择： （2））量具选择： （3）刀具选择： 表2-3-1一般图形加工工、量、刃具清单 工、量、刃具清单 图号 SKX2-3-1 种类 序号 名称 规格 精度 单位 数量 工具 1 平口钳 QH135 个 1 2 扳手 把 1 3 平行垫铁 副 1 4 塑胶榔头 个 1 量具 1 游标卡尺 0～150mm 0.02 把 1 2 百分表及表座 0～10mm 0.01 个 1 刀具 1 键槽铣刀 Ø3 个 1 2.加工工艺方案 （1）加工工艺路线 不分粗、精加工，一次垂直下刀至深度尺寸加工出图形。对于不连续图形，刀具应注意设置抬刀工艺，见图2-3-1，其参考加工路线如下： 刀具空间移动至P1上方→下刀→顺时针圆弧加工至P2点→直线加工至P3点→逆时针圆弧加工至P4点→抬刀→刀具空间移动至P7点上方→下刀→直线加工至P8点→顺时针圆弧加工至P9点→抬刀→刀具空间移动至P5点上方→下刀→直线加工至P6点→抬刀→刀具空间移动至P5’上方→下刀→直线加工至P6’点→抬刀结束加工。 （2）合理切削用量选择 加工材料为硬铝，硬度较低，切削力较小，切削速度可选大些；但刀具直径小，进给量应选择小一些；图形深2mm，一次下刀至尺寸，具体如下： 主轴转速：1200r/min 进给速度：垂直加工 50mm/min 表面加工 70mm/min 三、参考程序编制 1.工件坐标系建立 图形处于零件对称中心，故工件坐标系X、Y零点应设置在零件几何中心上，Z坐标零点仍设置在零件上表面，见图2-3-1。 2.基点坐标计算 图2-3-1中P2、P3、P7、P8等基点坐标容易得出， 表2-3-2基点坐标 基点 坐标（X，Y） P2 (-16,12.5) P3 (-16,-12.5) P7 (8.3,0) P8 (28.5,0) 而P1、P4、P5、P6、P9等基点应采用正、余弦关系才能求出。 如图2-3-5，P9点坐标的计算方法： X=16+12.5COS200=27.746 Y=12.5SIN200=4.275 ( 图 2-3-5 ) 其余各点用类似方法求出， 表2-3-3基点坐标 P1 (-20.275,-11.746) X= -16-12.5SIN200=-20.275, Y=-12.5COS200=-11.746 P4 (-11.725,11.746) X= -16+12.5SIN200 = -11.725, Y=12.5COS200 =11.746 P5 (-4.581,5.084) X= -16+12.5COS240=-4.581, Y=12.5SIN240=5.084 P6 (4.581,5.084) 与P5点成Y轴对称 P5’ (-4.581,-5.084) 与P5点成X轴对称 P6’ (4.581,-5.084) 与P6点成X轴对称 P9 (27.746,4.275) X=16+12.5COS200=27.746, Y=12.5SIN200=4.275 [技能训练] 一、仿真软件使用 二、加工准备 1.检查毛坯尺寸。 2.开机、回参考点。 3.程序输入 4.工件装夹 5.刀具装夹 三、对刀 四、仿真加工 五、自动加工 六、检测与评分 [操作注意事项] 1.仿真练习在机房进行，一人一机，力求与真实环境一致进行操作，避免养成不良操作习惯。 2.实际操作加工把进给倍率修调为0%，再慢慢调大，避免出现意外。 3.实际操作应避免出现仿真加工中的随意性操作。 4.首件加工仍可采用单步运行，避免撞刀。 【三】总结与经验分享 【二】作业布置 1.G90、G91指令有何区别？ 2.比较斯沃仿真软件与数控铣床（加工中心）操作上的异同。 3.用增量坐标编程方式编制图2-3-1程序，并进行仿真、加工。 4.编写图2-3-8所示图案数控程序。 教师展示成品，让同学有一个先入为主的印象以及明确的学习目标 教师引导学生读懂零件图 出示本次课目标 讲解G90指令，举例并引导学生思考如何运用指令编程 老师分析、讲解增量坐标指令功能、代码并举例分析其运用 示例，引导学生运用指令编程 引导学生分析本次课用到的工、量、刃具 加工路线讲解、分析并引导学生分析字母’S’ 引导学生计算基点坐标、分析一个形状图形编程写加工程序方法，学形状图形加工程序编写 以斯沃仿真软件为例为析其功能及运用 提示安全注意事项，引导学生做好加工准备、对刀工作 提醒安全生产、文明生产要求 引导学生总结与经验分享 观看成品，思考 理解、思考并记录零件图 理解学习目标 看图、分析、思考、讨论 记录、思考并能运用增量坐标加工指令 分析、讨论、编程 分组思考讨论、得出结论 听讲、思考 讨论、分析、思考基点坐标系计算方法，并编程程序 按教师指引运用软件仿真 做好加工准备工作，按前面课题方法对刀 听讲并思考原因 学生自主总结并分享经验 提高学生学习兴趣 任务导向 明确本次课学习目标 了解绝对坐标指令及运用 掌握增量坐标指令功能、代码及运用 会灵活运用绝对坐标、增量坐标编程 会选择工、量、刃具 会制订加工路线 会计算基点坐标，编写加工程序 了解仿直软件运用 熟悉加工准备工作及对刀操作 培养安全生产、文明生产习惯 培养学生综合能力 教后记 2 学科网（北京）股份有限公司 $$