3.1 多轴加工技术概述（教案）-《现代制造技术基础》同步精品课堂（苏教版·凤凰职教）

《现代制造技术基础》教案 课 题 模块3 多轴加工技术 单元1 多轴加工技术概述 课 型 课 时 2 授课班级 授课时间 90 授课教师 教材分析 所选教材《现代制造技术基础》是职业学校机械专业新方案新课标创新实验教材，是江苏凤凰职业教育图书有限公司在江苏省教育科学研究院指导下，依据江苏省职业学校“学标、贯标、用标”的需要开发的。教材内容结合职业院校机械类学生应掌握的现代制造技术基本知识，紧扣新时代脉搏，充分挖掘思政元素，将立德树人根本任务贯穿于教材通篇，并与江苏省中职加工制造类专业技能教学标准及学业水平考试技能考纲相关联，突出知识传授与技能培养，将现代先进制造技术的基本知识与职业素养有机融入设置教学模块和单元，具体包含现代制造技术的发展、超高速加工技术、多轴加工技术、特种加工技术、增材制造技术、智能制造系统、其他先进制造技术、现代制造装备安全生产与电气基础认知8个模块。教学模块与教学单元根据学生认知规律和职业成长规律、现代制造技术的发展与分类进行设置，从而使教学内容合理序化，非常适合职业学校机械类专业使用。 学情分析 本课程主要面向中等职业教育，以培养技术技能人才为主要目标。而中等职业学校的学生普遍具有学习基础较为薄弱、缺乏学习自信心以及自控能力、自学能力较差，但动手能力较强等特点，一定程度上增加了课程教学的难度，应根据学情，以学生感兴趣的内容为切入点，选择合适的教学方法，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性。 学习目标 知识目标：了解数控多轴加工技术的概念，多轴加工的工艺与基本操作，多轴加工的刀具；理解多轴加工技术的分类与特点，清楚数控多轴加工机床的种类。 能力目标：能区分多轴加工类型与机床种类，并应用本节所学知识进行多轴加工的工艺与基本操作等相关问题的分析。 情感目标：通过本节知识学习，认识多轴加工技术对制造业的重要性，增强民族自豪感，激发技术探索热情；培养严谨细致的工匠精神与创新意识。 学习重难点 重点：多轴加工技术的分类与特点。 难点：多轴加工的工艺与基本操作。 教学方法 讲授法、启发式教学法、合作探究教学法、案例分析法等。 课前准备 教师准备：了解学情、创设情境，明确学习任务。 学生准备：确定分组、思考讨论，完成课前预习任务。 教学媒体 纸质版教学媒体：教材、配套习题 数字化教学媒体：多媒体，中国大学MOOC（慕课）等教学网站 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 观看视频：加工中心最多有几轴？ 根据视频内容，分组讨论什么是多轴加工技术及其特点，并由各组代表总结发言。 观看视频，结合视频内容设置讨论任务 1.学生分组讨论，完成任务 2.小组代表发言（抢答形式，小组积分） 1.组织学生分组讨论学习，培养学生团队合作意识和沟通交流习惯。 2.积分制激发学生对本章内容学习的兴趣，调动学生的积极性。 活动二： 调动思维 探究新知 一、数控多轴加工技术的概念 (一)多轴加工技术 随着数控技术的发展，多轴数控加工中心正得到越来越广泛的应用。数控加工技术作为现代机械制造技术的基础，使得机械制造过程发生了显著的变化。现代数控加工技术与传统加工技术相比，无论在加工工艺、加工过程控制，还是加工设备与工艺装备等诸多方面均有显著不同。我们熟悉的数控机床有X、Y、Z三个直线坐标轴，多轴指在一台机床上至少具备第四轴。通常所说的多轴数控加工是指四轴以上的数控加工，其中具有代表性的是五轴数控加工。 多轴数控加工能同时控制四个以上坐标轴的联动，将数控铣、数控镗、数控钻等功能组合在一起，工件一次装夹，可以对零件加工面进行铣、镗、钻等多工序加工，有效地避免了由于多次安装造成的定位误差，能缩短产品的生产周期，提高加工精度。随着模具制造技术的迅速发展，对加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求，因此，多轴数控加工技术得到了空前的发展。 (二)多轴加工的优点 多轴数控加工中心具有高效率、高精度的特点，工件在一次装夹后能完成5个面的加工。如果 1.了解学习目标和任务 2.教师提出问题，在老师的引导下，打开思路进行思考讨论 3.学生代表或个人表达观点（小组或个人积分） 1、组织学生回答问题，提高学生课堂参与度，使同学们通过思考加深印象。 2.讲解教学目标，让学生明确本节课的学习任务，让学习更有针对性和目标。 3.小组或个人积分形式，更能激发学生作为学习主体，参与学习的动机和团队合作意识的树立。 配置5轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工，非常适于加工汽车零部件、飞机结构件等工件的成型模具。 多轴加工的最大优点就是使原本复杂零件的加工变得更容易，并且缩短了加工周期，提高了表面的加工质量。产品质量的提高导致对产品性能要求的提高，如果采用双转台五轴联动机床加工，由于大灯模具的特殊光学效果要求，用于反光的众多小曲面对加工的精度和光洁度都有非常高的指标要求，特别是光洁度，几乎要求达到镜面效果。如采用超高速切削工艺装备及五轴联动机床，用球铣刀切削出镜面的效果就变得很容易。采用过去的加工工艺手段几乎不可能实现。在传统的模具加工中，一般用立式加工中心来完成工件的铣削加工。其底面的线速度为零，这样底面的光洁度就很差，如果使用四、五轴联动机床加工技术加工模具，可以克服上述不足。 数控加工技术是现代制造技术的基础，是智能制造的重要组成部分。五轴数控加工技术在航空航天、汽车、船舶、医疗、模具、轻工、高精密仪器等制造领域得到了广泛应用。 【知识拓展】多轴加工技术发展 五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高，专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业有着举足轻重的影响力。目前，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等加工的唯一手段。五轴联动数控机床和数控系统，从某种意义上说，反映了一个国家的工业发展水平状况。五轴联动数控技术正在向高速、高效率、高可靠性、高精度、复合化、智能化、网络化、柔性化、绿色化等方向发展。 我国数控机床行业经历了50年的漫长发展历程，在国外的长期封锁中艰难前行。1999年，在被誉为机床行业风向标的CIMT 展会上，我国首次展示出3台五轴联动数控机床；CIMT2001展会上，北京第一机床厂和桂林机床股份有限公司分别展出了主轴转速10000r/min的五轴高速龙门加工中心。 为改善经济发展中急需的高档数控机床依赖进口的局面，2009年，我国启动了“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项(04专项)，以航空航天、军工、船舶等高端制造业为主要用户，在紧密结合用户需求的基础上，一大批数控机床关键制造技术得到突破，多种结构的国产五轴联动及复合加工机床实现了在用户生产现场的小批量应用，广泛用于飞机结构件、大型水轮机叶片等多种复杂零件的加工，加工材料涵盖了铝合金、钛合金、不锈钢、复合材料等。 2016年1月，科技部公布了04专项七年阶段性进展；多通道、多轴联动等先进数控系统关键技术指标已基本达到国际主流系统技术水平。部分品牌国产高档数控系统可靠性已达1万小时以上，和国际先进产品水平相当。在国防军工企业中实现了国产高档数控系统零的突破，仅沈飞公司一家已有30余台国产数控系统投入实际生产使用。高档数控系统累计销售700余套，国内市场占有率由专项启动前的不足1%提高到了3%以上。 五轴联动数控机床已成为当今加工工业中最重要的加工工具，随着工业化的深入，五轴联动数控机床必将应用于更加广泛的领域。但我国装备制造业水平还比较低，五轴联动作为关键设备，要打破国外技术垄断、实现高端机床自给自足、实现“中国装备装备中国”任重而道远，国内制造企业必须寻求突破，以高端产品为点，带动其他低端产品，继而实现突破，全线启动市场。 二、数控多轴加工机床的种类 多轴数控机床，指的是X、Y、Z三根常见的直线轴上加上两根旋转轴。A、B、C三轴中的两个旋转轴具有不同的运动方式。通过不同的组合，主要有主轴倾斜式、工作台倾斜式、工作台/主轴倾斜式、车铣复合四大类形式。 (一)主轴倾斜式多轴数控机床 两个旋转轴都在主轴头一侧的机床结构称为主轴倾斜式多轴数控机床，或称为双摆头结构多轴数控机床。 1.主轴倾斜式多轴数控机床的特点 (1)主轴运动灵活，工作台承载能力强，且尺寸可以设计得非常大。 (2)适用于加工船舶推进器、飞机机身模具、汽车覆盖件模具等大型零部件。 (3)主轴的刚性和承载能力较低，不利于重载切削。 2.主轴倾斜式多轴数控机床的结构 主轴倾斜式多轴数控机床主要有两个结构形式。 (1)十字交叉型双摆头多轴数控机床结构。 (2)刀轴俯垂型多轴数控机床结构。 (二)工作台倾斜式多轴数控机床 两个旋转轴都在工作台一侧的机床结构称为工作台倾斜式多轴数控机床，或称为双转台结构多轴数控机床。 1.工作台倾斜式多轴数控机床的特点 (1)主轴结构简单，刚性较好。 (2)制造成本较低，C轴回转台可无限制旋转，但由于工作台为主要回转部件，尺寸受限。 (3)承载能力不大，不适合加工过大的零件。 2.工作台倾斜式多轴数控机床的结构 工作台倾斜式多轴数控机床主要有两个结构形式。 (1)B轴俯垂工作台结构多轴数控机床如。 (2)双转台(摇篮式)结构多轴数控机床。 (三)工作台/主轴倾斜式多轴数控机床 两个旋转轴中的主轴头设置在刀轴一侧，另一个旋转轴在工作台一侧，称为工作台/主轴倾斜式多轴结构，或称为摆头转台式多轴结构。 主轴和工作台倾斜式多轴数控机床的特点：旋转轴的结构布局较为灵活，可以是A/B/C三轴中的任意两轴组合，结合主轴倾斜和工作台倾斜的优点，加工灵活性和承载能力均有所改善。 (四)车铣复合数控机床 1.车铣复合数控机床的概述 车铣复合数控机床是复合加工机床的一种主要机型，除具备数控车床的功能，还可以完成平面铣削、钻孔、攻丝、直槽、螺旋槽及铣齿等，具有车削、铣削及镗削等复合功能，能够实现一次装夹、全部或大部分完成的加工理念，是近年来发展最为迅速的加工方式之一。 2.车铣复合数控机床的特征 (1)主轴电机采用伺服电机，主轴的旋转运动与进给运动可以联动。 (2)除了配置数控车床的转塔刀架，至少再配置动力刀具，或者配置独立的动力刀架。 3.车铣复合数控机床的优点 (1)高精度：避免了工序分散的人为、机床误差。 (2)高效率：有效减少了生产准备时间，提高了机床使用率。 (3)减小成本：可实现双主轴同时工作，减少了机床数，从而更易于规划生产，节省了投资成本和车间面积。 三、多轴加工的工艺与基本操作 (一)多轴加工的工艺 1.一般加工工艺 开粗→粗清根→半精→半精清根→精加工→精清根 2.分析数字模型确定加工工艺模块。 多轴加工技术 根据毛坯或零部件的特性，制订加工工艺方案：粗加工预清根→粗加工粗清根→半精加工小刀粗清根→精加工精清根。 (1)粗加工的工艺安排原则。 ①尽可能用平面加工或三轴加工去除大余量，切削效率高，结果可预见。 ②分层加工，预留足够的精加工余量，使加工产生的内应力均衡，防止变形过大。 ③对于难加工材料或窄缝的开粗可采用插铣。 (2)半精加工的工艺安排原则。 ①给精加工留下均匀的、较小的余量。 ②给精加工留有足够的刚性。 (3)精加工的工艺安排原则。 ①分区域加工，从浅到深，从上到下。 ②曲面加工，到清根处理，再到曲面加工，切忌底面余量过大，造成清根时过切。 3.单叶片加工示例 采用五轴加工机床加工单叶片零件，工艺上采用分段进行加工，把单叶片分为上部、中部、下部，分三段加工，加工步骤如下： (1)粗加工。 使用三轴功能快速去除余量，且单边留4mm余量。 (2)半精加工。 使用可变轴曲面轮廓铣加工策略，单叶片上部1/3部分留0.5mm余量，中部1/3部分留1mm余量，下部1/3部分留2mm余量，底部留1mm余量。 (3)精加工单叶片顶部和上部1/3部分到尺寸要求。 (4)半精加工中部1/3部分留0.5mm余量，下部1/3部分留1mm余量，底座留0.5mm余量。 (5)精加工中部1/3部分和底座到尺寸要求。 (6)半精加工下部1/3部分留0.5mm余量。 (7)精加工下部1/3部分到尺寸要求。 (8)清除单叶片根部曲面。 4.数控3+2轴和5轴联动编程的注意事项 (1)NC代码的输出坐标系永远是CNC对刀坐标系。 (2)3轴远比多轴具有更高的编程效率、加工效率，以及更好的加工质量，尽可能使用3轴，其次依次是3+2轴和5轴联动。 (3)务必检查路径的安全性。 (4)务必检查非切削运动的安全性。 (5)多使用小倾角，少使用大倾角，最佳倾角不超过45°。 (6)注意虚拟轴极限运动范围，避免超程。 (7)尽可能避免剧烈的刀轴摆动。 (二)多轴加工的基本操作 多轴加工的操作流程通常是从工件的结构开始，在此基础上进行后续加工直至最终加工。 1. CAD模型 创建模型需要在三维CAD软件的建模模块中进行。三维CAD 软件提供了非常方便的特征建模和曲面建模工具，使用正确的建模策略就可以建立零件的三维实体模型。 2. CAM方案计算刀具轨迹 在CAM软件中，根据所定义的工艺路线和工序方法，借助计算机的强大计算能力，自动计算出零件加工时刀具相对于工件的正确运动轨迹。 CAM在生成刀具轨迹过程中会自动进行零件检查，使刀具自动避开夹具检查体和工件实体，使加工过程中不产生零件的过切或欠切现象。当所生成的刀具轨迹不能满足零件既不过切又不欠切的要求时(一般是因为工艺方法不合理)，系统会自动以不过切优先进行计算。 生成刀具轨迹后，系统会产生刀轨数据和信息报告，根据信息报告情况可以初步确定刀轨的可行性。 3.模拟刀具轨迹 加工仿真是在正式上机床加工之前，先在计算机上对刀具运动轨迹的正确性、安全性和可行性进行检查，以保证正式加工时的安全可靠。同时，当加工仿真过程中发现刀具运动轨迹有误或不够合理时，可以及时对编程进行调整和优化。 4.后置处理程序 CAM软件生成的刀轨数据文件是不能直接被数控系统所识别和使用的。利用后置处理程序对刀轨数据进行处理和转换，使其生成能被数控系统识别和执行的特定格式的 NC程序数据文件。 5.设置机床 设置机床即零件在准备上机床进行实际加工时所做的一切操作事项，主要包括机床检查、刀具准备、工件安装、对刀准备、程序传入、加工过程监控和检查等。多轴数控加工的操作比三轴机床复杂得多，因此多轴数控加工的操作一般要求具有丰富经验、工作细致、责任心强的人员进行。 6.质量 通过后置处理设定公差、压缩程序、轨迹、精磨、加速度和速度来控制零件的加工质量。 7.加工 多轴机床根据NC程序自动完成零件的加工。 活动三： 调动思维 探究新知 四、多轴加工技术的分类与特点 多轴加工与点位加工、平面轮廓加工和曲面加工不同，多轴加工增加了旋转轴的旋转运动，旋转运动使刀心(或刀尖点)坐标位置计算复杂化，而且刀轴的位置和其矢量需要根据加工产生变化。 (一)多轴加工的分类 1.五轴定位加工 五轴定位加工分为“3+2”和“4+1”两种类型。所谓“3+2”或“4+1”定位加工，即五轴数控机床的部分进给轴(主要是旋转轴)在加工动作实施过程中，仅起到刀具轴空间姿态或工件空间位置的方向改变且固定不做进给运动，同时另一部分进给轴实施进给动作，从而保证切削运动的有效实施。定位加工可以实现多工序集中，有效减少工件装夹的次数，从而避免定位误差对加工精度造成的影响。 2.五轴同步加工 五轴同步加工又称为五轴联动加工，即机床的五个进给轴根据程序同时实现五轴插补运动。通过五个坐标轴的联动，保证采用刀具刃部切削速度最理想的位置进行切削，避免刀具制造误差和静点切削对零件尺寸和表面质量产生的影响，有效提高加工精度和加工效率。 3.“3+2”定位加工与五轴同步加工的特点比对，见表3-1-1。 表3-1-1 3+2轴定位和五轴同步特点对比 项目 “3+2”轴定位加工 五轴同步加工 优点 (1)较小的编程成本 (1)在固定装夹位置上可加工较深型腔侧壁和底面 (2)只采用线性轴运动，因此无动态限制 (2)可采用紧凑装夹位置的较短刀具 (3)加工具有较大的刚性，由此提高刀具使用寿命和表面质量 (3)工件表面质量均匀，无过渡接刀痕迹 (4)减少特种刀具的使用，降低成本 缺点 (1)受工件几何尺寸的限制，刀具无法切削到较深的型腔侧壁和底面 (1)较高的编程成本，高碰撞危险 (2)采用较长的刀具铣削深的轮廓，加工质量和效率会受到影响 (2)因运动的补偿运动，加工时间常常被延长 (3)进刀位置较多，增加了加工的时间且产生了明显的过渡接刀痕迹 (3)由于采用了更多的轴，运动误差可能会自行增加 (二)多轴加工的特点 1.减少基准转换，提高加工精度 多轴数控加工的工序集成化不仅提高了工艺的有效性，而且由于零件在整个加工过程中只需一次装夹，加工精度更容易得到保证。 2.减少工装夹具数量和占地面积 尽管多轴数控加工中心的单台设备价格较高，但由于过程链的缩短和设备数量的减少，工装夹具数量、车间占地面积和设备维护费用也随之减少。 3.缩短生产过程链，简化生产管理 多轴数控机床的完整加工大大缩短了生产过程链，而且由于只把加工任务交给一个工作岗位，不仅使生产管理和计划调度简化，而且透明度明显提高。工件越复杂，它相对传统工序分散的生产方法的优势就越明显。同时，由于生产过程链的缩短，在制品数量减少，可以简化生产管理，从而降低生产运作和管理的成本。模头 4.缩短新产品研发周期多轴加工技术 对于航空航天、汽车等领域的企业，有的新产品零件及成型模具形状很复杂，精度要求也很高，因此，具备高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力的多轴数控加工中心可以很好地解决新产品研发过程中复杂零件加工的精度和周期问题，大大缩短研发周期和提高新产品的成功率。 五、数控多轴加工刀具 五轴加工工艺与三轴加工工艺基本相同，坐标轴数增加的作用可以减少工件的装夹定位次数，实现一次装夹完成尽可能多的加工内容，实现工序集中。简单来说，除机床外，五轴加工工艺系统同样包括刀具系统(刀柄、刀具)、夹具系统和工件系统。 (一)五轴加工刀具介绍 五轴加工刀具能有效克服刀具在传统三轴环境下的不足，两者的应用比对见表3-1-2。多种常用刀具基本都能用在五轴加工条件下使用，在此介绍几种五轴加工中常用的刀具。 表3-1-2传统三轴加工相比五轴加工刀具的应用比对 序号 三轴加工 五轴加工 1 刀具过长引发刀具振动 五轴空间摆动，缩短刀具装夹长度刚性更好 2 表面粗糙度超差 高刚性保证振动减少，表面质量高 3 多次装夹频繁换刀，加工效率下降 大多数情况下，一次装夹加工效率更高 4 刀具数量增加，成本过高 充分利用空间偏摆，所需刀具数量相对更少 5 重复对刀造成累计误差等问题 对刀数量更少，加工误差相对更少 (1)面铣刀 面铣刀是数控加工领域最常使用的刀具类型，从切削刃的构成来看，面铣刀分为整体式和镶嵌式两种。面铣刀的外缘及底面均有铣齿用以构成切削刃，一次可以铣削零件的垂直面及底面，适用性非常广，在平面加工和铣削侧壁、沟槽、轮廓等方面应用很广，是适用性最广泛的一种铣刀。 面铣刀的缺点是在3D曲面加工时不太适用，尤其是在尖点处容易崩刃，影响刀具寿命。 (2)球头立铣刀。 球头立铣刀简称“球刀”，指的是底部切削刃为球形的立铣刀。球头立铣刀分为整体式和镶嵌式两种类型。球头立铣刀在当前的模具加工中使用频繁。模具加工也是五轴最常使用的领域，尤其是3D曲面模具型腔加工更为普遍。相比于面铣刀或键槽铣刀，球头立铣刀没有底部尖点的切削刃，而是带有R角，所以在加工中，尤其在粗加工中不易崩刃，寿命更加稳定。 球头立铣刀的缺点是无论转速多高，中心点总是静止的，当该部分与工件接触时不是铣削，而是磨削，这也是其尖端特别容易磨损的原因，导致越相对平坦的区域，加工出来的面粗糙度越差。 (3)圆鼻铣刀。 如圆鼻铣刀又称为“牛鼻子刀”或“圆角立铣刀”，它综合了面铣刀和球头立铣刀的优点，不仅在边缘使用小 R角，而且保留了底面切削刃切削功能，相当于面铣刀加小于刀具半径的R 角。由于刀具底部没有尖点，所以强度比面铣刀好，不易崩刃，刀具寿命也更长，常用来粗加工，也可用于曲面精加工。由于刀具底部是平的，因此切削平缓的曲面时可选更大的刀间距。此外，圆鼻铣刀没有球头立铣刀在不同切削位置时速度的大变化，所以其加工出来的表面相对更稳定。多轴加工技术 模块3 圆鼻铣刀的缺点是在需要平面清角的时候，由于没有尖角，无法完成清角作业。对于曲率变化过大的区域，圆鼻铣刀的R角过小，球刀效率更高，更为适用。 (4)锥度铣刀。 锥度铣刀是指刀具轮廓带有一定锥度的立铣刀，刀头分为球头和平底两种。通过应用不同规格的锥度球头立铣刀，可以去除狭小空间及根部的残余材料，尤其是在模具加工时，由于锥度球头立铣刀本身的锥度，不仅可以适用于侧壁锥度的成形，还可以进行型腔根部的清角。相比球头立铣刀和圆鼻铣刀，五轴精加工叶轮时的清根，锥度铣刀更为适用。其可以尽可能压缩非机械加工的时间，如后续的打磨等。 锥度铣刀的缺点是由于直径不断变化，其切削刃的容屑槽深度也在不断变化，刀具的刚性上下不一致，不太适合需要大去除量的粗加工阶段。 (二)五轴加工刀柄介绍 刀具系统是工艺系统重要组成部分，由刀柄和刀具两部分组成。合理地选用刀柄不仅可以提高加工精度，还可以有效降低工艺难度。根据机床的主轴锥孔不同，通常分为两大类，即通用刀柄和高速刀柄。 (1)通用刀柄。 7：24锥度刀柄是机床领域应用最普遍的主轴接口形式，容易拆卸，无自锁。其主轴通过将刀柄尾部拉钉将刀柄拉紧。目前国内使用最多的是 DIN 69871型，即JT 和 MAS BT 型两种。 (2)高速刀柄。 由于7：24锥度的通用刀柄是靠刀柄的7：24锥面与机床主轴孔的7 ：24锥面接触定位连接的，因此在高速加工、连接刚性和重合精度三方面有局限性。在五轴加工，尤其是高速加工中出现了 HSK，其余还有KM、NC5刀柄、CAPTO 等多种型号类型。 1.教师布置任务并引导学生分组探究。 2.结合课本知识思考并回答问题。（根据情况选择小组模式或个人模式，并进行小组或个人积分） 1.组织学生以个人或小组形式回答问题，提高学生课堂参与度，使同学们通过思考加深印象。 2. 个人或小组积分形式，激发学生的学习积极性和主动性。 活动四： 巩固练习 素质提升 根据分组情况，明确并分配任务： 1.以小组为单位进行知识抢答闯关 (1)以下数控系统中，属于我国自行研制开发的系统是( )。 A.法那科 B.西门子 C.三菱 D.华中数控 (2)在对工件的侧面螺纹铣削加工时，需要( )轴联动。 A. X、Z、C B. B、Y、X C. B、C、Z D. X、Y、Z (3)多轴加工半精加工时，工艺的安排原则是( )。 A.给精加工留较多的余量 B.给精加工留不均匀的余量 C.给精加工留足够的刚性 D.不用考虑精加工的刚性 (4)多轴加工时锥度铣刀更适合用来加工( )。 A.平面 B.侧壁 C.轮廓清根 D.键槽 (5)1999年我国在机床展会上展示了_____台五轴联动数控机床。 (6)多轴加工的特点。 (7)数控机床的C轴是指_____轴旋转的坐标。 (8)针对“球头立铣刀和圆鼻铣刀均可用于曲面加工，二者的加工效果和适用场景完全一致”这一说法进行讨论，并进行组间辨析。 (9)结合文档中我国五轴联动数控机床的发展历程，分析目前我国高端机床行业面临的挑战及突破方向。 2.老师记分并点评，评出优胜小组 1.学生分组完成任务 2.以抢答形式进行知识闯关，小组积分 1.组织学生分组抢答，提高学生课堂参与度，强化知识应用，培养团队合作及集体意识。 2.积分制激发学生的学习积极性。 课堂小结 作业布置 1.课堂小结：本节课学习了多轴加工技术的基础知识，主要包括数控多轴加工技术的概念、优点，数控多轴加工机床的种类，多轴加工的工艺与基本操作，多轴加工技术的分类与特点，数控多轴加工的刀具；通过学习应认识到多轴加工技术对制造业的重要性，能区分多轴加工类型与机床种类，并能给个应用本节所学知识进行多轴加工的工艺与基本操作等相关问题的分析。 2.课后作业： 为什么多轴加工技术特别适合模具行业的加工需求？请结合模具加工的特点和多轴加工的优势进行分析。 板书设计 3.1 多轴加工技术概述 一、多轴加工技术的概念与优点 复杂零件的加工变容易，缩短加工周期，提高表面的加工质量 二、数控多轴加工机床的种类 主轴倾斜式、工作台倾斜式、工作台/主轴倾斜式、车铣复合 三、多轴加工的工艺与基本操作 一般加工工艺：开粗→粗清根→半精→半精清根→精加工→精清根 基本操作：工件的结构开始 四、多轴加工技术的分类与特点 五轴定位、五轴同步 五、数控多轴加工刀具 面铣刀、球头立铣刀、圆鼻铣刀、锥度铣刀 通用刀柄、高速刀柄 教学反思 通过本节知识的学习，学生应了解数控多轴加工技术的概念，多轴加工的工艺与基本操作，多轴加工的刀具，理解多轴加工技术的分类与特点，清楚数控多轴加工机床的种类；并能区分多轴加工类型与机床种类，应用本节所学知识进行多轴加工的工艺与基本操作等相关问题的分析；认识多轴加工技术对制造业的重要性，增强民族自豪感，激发技术探索热情；培养严谨细致的工匠精神与创新意识。教学过程中，应针对学生特点，选择合适的教学方法，突出学生的主体地位，让学生全程参与整个教学过程，摆脱填鸭式灌输，引导学生主动思考，并多措并举激发学生学习的主动性和积极性，为后续知识的学习打下基础，帮助学生树立职业理想。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $