项目二 任务二 圆弧型油槽加工（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 7 授课课型 授课课时 6课时 授课章节 名 称 项目二 平面油槽加工 任务二 圆弧型油槽加工 教学目标 知识 目标 1.了解G17、G18、G19平面选择指令含义； 2.掌握G02、G03圆弧插补指令及应用； 3.会计算基点坐标。 能力 目标 1.会计算基点坐标； 2.会利用数控机床仿真功能检查数控程序 3.会时行零件自动加工。 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 1.G17/G18/G19指令含义 2.G2/G3指令及运用 教学难点 G2/G3指令的运用加工整圆 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 任务二 圆弧型油槽加工 一、编程指令 1.平面选择指令（G17、G18、G19） （1）指令功能 （2）指令使用 2.圆弧插补指令 （1）指令功能 （2）指令代码 顺时针圆弧插补指令代码：G02（或G2） 逆时针圆弧插补指令代码：G03（或G3） （3）指令格式 格式一：终点坐标+圆弧半径（见表） 格式二：终点坐标+圆心坐标 G17 G02（G03）X Y I J F 系统 指令格式（一） 发那科 G17 G02（G03）X Y R F 西门子 G17 G02（G03）X Y CR= F （4）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 [任务实施] 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 数控铣床除了可以加工直线型油槽外还可以加工圆弧型油槽，本任务就是运用G2/G3指令加工带有圆弧型油槽的程序。 【二】新授 任务二 圆弧型油槽加工 加工任务： [学习目标] 1.知识目标 ①了解G17、G18、G19平面选择指令含义； ②掌握G02、G03圆弧插补指令及应用； ③会计算基点坐标。 2.技能目标 ①会计算基点坐标； ②会利用数控机床仿真功能检查数控程序 ③会进行零件自动加工。 [知识学习] 1.平面选择指令（G17、G18、G19） （1）指令功能 铣床三个坐标轴构成三个平面，发那科系统与西门子系统指令相同 G代码 平面 垂直坐标轴（在钻削、铣削时的长度补偿） G17 X/Y Z G18 Z/X Y G19 Y/Z X （2）指令使用 立式铣床及加工中心上加工圆弧及刀具半径补偿平面为XOY平面，即G17平面程序启动时生效。 2.圆弧插补指令 （1）指令功能 使刀具按给定进给速度沿圆弧方向进行切削加工。 （2）指令代码 顺时针圆弧插补指令代码：G02 逆时针圆弧插补指令代码：G03 顺时针、逆时针方向判别：从不在圆弧平面的坐标轴正方向往负方向看，顺时针用G02，逆时针用G03，见图。 （3）指令格式 格式一：终点坐标+圆弧半径（见表2-2-2所示）。 系统 指令格式 发那科系统 G17 G02（G03）X Y R F 西门子系统 G17 G02（G03）X Y CR= F 例1：如图，加工圆弧起点在A点，终点为B点。 发那科系统程序： N30 G17 G02 X90 Y40 R52 F60 西门子系统程序： N30 G17 G02 X90 Y40 CR=52 F60 格式二：终点坐标+圆心坐标 发那科系统与西门子系统指令格式相同，格式为： G17 G02（G03）X Y I J F 例2：如图所示，加工整圆，刀具起点在A点，逆时针加工。 解：用格式一（终点坐标+圆弧半径）把整圆分两段加工，先加工半圆再加工另半圆。 用格式二（终点坐标+圆心坐标）直接用一段程序即可加工出整圆。 表2-2-3参考示例程序 发那科系统 西门子系统 格式一 N10 G03 X105 Y60 R35 F50 N20 X35 Y60 R35 N10 G03 X105 Y60 CR=35 F50 N20 X35 Y60 CR=35 格式二 N10 G03（G02）X35 Y60 I35 J0 F50 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： 圆弧油槽加工工、量、刃具清单 工、量、刃具清单 图号 SKX2-7 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 参考路线如下： 刀具移动到P2点上方→下刀→直线加工至P3点→直线加工至P4点→顺时针圆弧加工至P5点→直线加工至P2点→直线加工至P1点→直线加工至P6点→逆时针圆弧加工至P5点→抬刀（加工“B”字型油槽）。 刀具空间移至P7点上方→下刀→圆弧加工至P7点→抬刀（加工“O”字型油槽）。 刀具空间移至P8点上方→下刀→逆时针圆弧加工至P9点→直线加工至P10点→逆时针圆弧加工至P11点→直线加工至P12点→顺时针圆弧加工至P13点→直线加工至P14点→顺时针圆弧加工至P15点→抬刀结束（加工“S”型油槽）。 （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；刀具直径较小，进给速度选择小一些；字深1mm，一次下刀至深度。具体如下： 主轴转速：1200r/min。 进给速度：垂直进给速度50mm/min；表面进给速度70mm/min。 3.参考程序编制 （1）工件坐标系建立 （2）基点坐标计算 基点 坐标（X，Y） 基点 坐标（X，Y） P1 （5，5） P9 （62.5，5） P2 （5，20） P10 （67.5，5） P3 （5，35） P11 （67.5，20） P4 （12.5，35） P12 （62.5，20） P5 （12.5，20） P13 （62.5，35） P6 （12.5，5） P14 （67.5，35） P7 （25，20） P15 （75，27.5） P8 （55，12.5） [任务实施] 一、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 二、对刀 三、仿真加工 一般数控机床都带有仿真功能，模拟刀具运动轨迹，以检查数控程序。 1）发那科系统操作步 　　 2）西门子系统 五、零件加工及评分 [操作注意事项] 1）刀具、工件应按要求夹紧。 2）加工前做好各项检查工作。 3）铣刀直径较小，垂直下刀应调小进给倍率。 4）首件加工时可采用单段加工，程序准确无误后再采用自动方式加工以避免意外，加工时关好机床防护门。 5）机床仿真加工中应选中机床锁住 【三】总结与经验分享 【二】作业布置 1.分析圆弧插补指令中终点坐标+半径与终点坐标+圆心坐标两种指令格式有何区别？用终点坐标+半径格式分别编写图2-7零件发那科系统与西门子系统程序。 2.指出立式铣床（加工中心）圆弧插补所在平面。 3.如图，圆弧起点分别 在A、B、C、D点时，用终 点坐标+圆心坐标编写整圆 加工程序。 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G17平面圆弧的加工方式，学生思考各种加工方式的使用场合 老师分析、讲解圆弧插补指令功能、代码、指令格式 示例，引导学生运用指令编程 分析、讲解终点坐标+圆心坐标指令格式并举例分析 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、分析一个字母编程写加工程序方法，学生完成其余字母加工程序编写 提示安全注意事项，引导学生做好加工准备、对刀工作 分析机床仿真步骤 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 记录、思考并能运用圆弧加工指令 分析、讨论、编程 记录整圆加工方法，观看整圆编程方法 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 做好加工准备工作，按前面课题方法对刀 观看并练习机床仿真操作 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 了解平面选择指令及G17平面运用 掌握圆弧插补指令功能、代码及格式 会灵活运用 掌握点坐标+圆心坐标指令格式，会灵活运用 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 熟悉加工准备工作及对刀操作 了解机床仿真操作方法 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 $$