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《数控加工工艺编程与操作》一体化教学教案(首页)

《数控加工工艺编程与操作》一体化教学教案(首页)

共 9 页第 1 页

课题

第三单元 复合表面零件加工 课题三 切槽加工

授课班级 06 数控与模具 审阅签名

授课日期

2008 年 9 月 24 日 至 2008 年 9 月 25 日

讲授 2 学时

授课时数

第 4 周星期三第 1 节至第 4 周星期四第 6 节

实训 8 学时

教学目的

1、看懂图纸,制定合理的加工工艺。 2、编制正确的加工程序,用 G01 及 G04 切削单槽。 3、掌握复合循环指令 G75 的格式及应用。 4、用复合循环指令 G75 及子程序完成宽槽、等距槽及不等距槽的加工。 5、能正确处理加工过程中的工艺问题,能完成多把刀对刀。

教学思路 设计说明

任务驱动法:以任务驱动法贯穿整个课题的教学,在任务实施过程中再灵活 运用讲授、提问、讨论、演示、巡回指导等教学方法。

教学模式 理实一体化:理论知识、加工程序仿真检验及零件加工一体化的教学模式

教学重点

1、G75 指令的格式及子程序的格式。 2、G75 指令配合子程序加工各种类型槽的方法。

教学难点

1、G75 指令各参数的含义及灵活运用。 2、 具备分析及保证切槽质量的能力。

课前预习

1、G75 复合循环指令的格式及加工特点。 2、子程序的格式及应用。



教案中图形(图 2-1、图 2-2、图 2-3、图 2-4)及 G75 指令的走刀路线

课 样 全部制成电子文档,准备在多媒体上使用。

前 教器

白板笔、三角板、投影仪、计算机、数控加工仿真系统、零件实物、数

学 材 控车床。 准

备工



游标卡尺、千分尺、150mm 钢板直尺、油壶、毛刷、防护眼镜、刀具等



1

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教学环节









时间

组织教学

师生致礼、点名、检查学生仪表及学习准备情况、将学生的 注意力引入到教学中。

2 分钟

1、教学任务分析。

讲解 要点 新 课 入 门 指 导 演示

2、G75 径向切槽循环指令格式及应用。 3、子程序指令的格式及应用。 4、宽槽及等距槽工件的编程、加工方法。 5、不等距槽工件的编程、加工方法。
1、G75 指令走刀路线。 2、G75 指令应用在宽槽工件上的编程、加工实例。 3、子程序指令应用在不等距槽工件上的编程、加工实例。

60 分钟 24 分钟

布置 实训 作业

见教案 P9 实训作业 1、G75 指令的编程格式及参数含义的正确应用能力。

4 分钟

2、子程序的编程方法及应用。

巡回指导

3、加工宽槽、等距槽及不等距槽的综合能力。

7.5 学时

4、准确控制切槽宽度、保证零件加工精度并具备分析切槽质

量的能力。

结束指导

1、分析在巡回指导中发现的关于编程、仿真、实操加工等方 面学生错误率较高的问题。
2、分析学生作业的检测结果,表扬成绩较好的同学,对特别 好的工件引导学生借鉴学习。
3、总结本课题教学情况:掌握复合循环指令 G75 及子程序指 0.5 学时 令的应用,通过对宽槽、等距槽、不等距槽的编程训练与操作训 练加深对本教学任务的理解,提高了分析问题和解决问题的能力, 动手能力也在实操加工得到了进一步的提高,为螺纹加工及综合 复杂零件的加工做好准备。
2

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教学过程 时间分配

主要教学指导内容及步骤

[组织教学]

师生致礼、点名、检查学生仪表、检查学生学习准备情况、将学生的注

(2 分钟/0+2) 意力引入到教学中。

[复习旧课、 [老师提问] 前面一个课题我们学习了多少个轮廓循环指令?其中有多少
引入新课] 个是粗加工循环指令? (3 分钟/2+3)
[学生回答] G70 至 G73 四个循环指令,其中 G71 至 G73 是粗加工循环指令。
[新 课] [老师引领学生进入新课]

注:教案中加 灰度下划线 的地方为板 书内容!

学习了轮廓毛坯循环加工,掌握轴类零件的加工方法,我们将进入槽类 零件加工的学习。
课题二 切槽加工
一、任务引入

[图形投影、 简单分析]
(2 分钟/5+2)

图 2-1 离合器零件图 图 2-1 离合器零件需加工一个宽槽且有一定的深度,在生产中类似的零 件比较多,属于常见的加工内容,这样的槽用宽刃刀直接切出是不现实的。

[老师提问] 根据学习的知识,请同学回答图 2-1 零件宽槽的加工方法?

[学生回答] [提 问] (3 分钟/7+3)

1、选用 4mm 切槽刀; 2、G0 定位,G01 直接切入槽底后暂停修整槽底;
3

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第4页

教学过程 时间分配

主要教学指导内容及步骤

4

3、G0 退刀、偏移一个刀宽位置,再用 G01 直接切入槽底;

......

[讲 解] 二、任务分析

(3 分钟/10+3)

根据工件图上槽的尺寸,设定合理的切槽次数和进给量,在切槽之前必

须明确切槽刀的基准点以及切槽起点。切槽起点 X 方向的值必须大于工件的

最大轮廓,以避免出现撞刀现象。一般简单的槽采用 G01

如:G01 X32 F0.1 G04 X1.0 (表示暂停 1 秒,可以提高槽底加工质量)

加工图 2-1 离合器零件宽槽时,切削量较大,采用 G01 直进法加工本任 务时,切削容易打刀;编程麻烦,容易出现计算错误。
解决办法:用 G75 加工或调用子程序加工。

[讲 解] 三、任务处理

(1 分钟/13+1)

1、工艺过程分析:图 2-1 离合器是一个典型的宽槽零件,本例主要是

训练宽槽加工的编程方法,选用刀具时一定要考虑刀具的宽度值,刀具宽度

一般与工件直径成正比,取 4-5mm 之间即可。

多媒体展示 G75 指令的 运动轨迹并 详细分析指 令各项参数 (10 分钟/14+10)

2、编程理论知识 G75 径向切槽循环指令 指令格式:G75 R(e);
G75 X(U) Z(W) P(△i) Q(△k) R(△d) F__ 参数含义:e:每次径向进给后的径向退刀量(单位:mm);
X: 切削终点的 X 轴绝对坐标值,也可采用相对坐标 U:切削终 点与起点的 X 轴相对坐标的差值(单位:mm);
Z: 切削终点的 Z 轴绝对坐标值,也可采用相对坐标 W:切削终

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第5页

教学过程 时间分配

主要教学指导内容及步骤

5

点与起点的 Z 轴相对坐标的差值(单位:mm); △i: 径向(X 轴)进给,X 轴断续进给的进给量(单位:
0.001mm,半径值)无符号; △k: 轴向(Z 轴)移动量(单位: 0.001mm),无符号,Z
向移动量必须小于刀宽; △ d: 切削至终点时,轴向的退刀量,一般设为 0,以免断刀。
F: 进给速度。

多媒体展示

3、G75 指令宽槽应用实例(加工图 2-1 离合器宽槽部分)

加工程序并

分析讲解

程序

说明

(8 分钟/24+8) O0001;

程序号

N10 T0101 S400 M03;

1# 外切槽刀 4mm,1#刀具补偿,右刀尖

对刀,启动主轴。

N20 G00 X62.0 Z-25.2 M08; 快速定位,槽侧面留余 0.2mm,冷却液开

N30 G75 R2.0;

径向退刀量

N40 G75 X32.2 Z-40.8 P5000 切深 5mm 位移 3.9mm (侧面及槽底各留余

Q3900 F50;

量 0.2mm)

N50 G01 X62.0 Z-25.0 F200; 定位准备精加工

N60 X32.0 F30;

右侧面精加工

N70 Z-41.0;

槽底精加工

N80 X62.0;

左侧面精加工

N90 G00 X100.0 Z100.0 M09; 返回参考点

N100 M05;

停主轴

N110 M30;

程序结束

表 2-1 离合器宽槽部分加工程序

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第6页

教学过程 时间分配

主要教学指导内容及步骤

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多媒体展示

4、数控仿真软件验证加工程序

加工程序在 数控仿真软

应用 G75 指令在切槽过程中,刀具定位于槽的一侧开始切削,切入过程

件 上 的 运 行 有回退断屑动作,且至槽底后退至切入起始点,然后位移一个刀具宽度,再

情 况 并 小 结 次开始切槽。完成整个槽宽度的切削后,对槽的两个侧面和槽底进行精加工。

(3 分钟/32+3) 完成加工后的零件实体如图 2-1 所示。

多媒体展示 图 2-2,学生 编程练习并
上机仿真 [巡回指导] [简单小结] (8 分钟/35+8)

5、编程练习并上机仿真

图 2-2

[讲 解] (2 分钟/43+2)

6、切槽注意事项 (1)、切槽时转速不能太高,进给量要小,以防刀具崩刃或加工的槽质

量存在问题;

(2)、零件加工中,槽的定位是非常重要的,编程时要引起重视;

(3)、切槽刀通常有三个刀位点,编程时可根据基准标注情况进行选择;

(4)、切宽槽时应注意计算刀宽与槽宽的关系;

[第一节下课]

(5)、熟记 G75 指令的格式及参数含义。

[课间休息]

[第二节上课] [老师] 上一节课主要学习了宽槽工件的编程及加工方法 [思考题] 切槽加工时如出现多处尺寸相同的槽时,该如何编程?

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教学过程 时间分配

主要教学指导内容及步骤

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多媒体展示 图 2-3,老师 引导学生思 考编程方法 (5 分钟/0+5)

图 2-3

[老师引答]

切槽加工时如出现多处尺寸相同的槽时,可调用子程序指令,以简化

编程。

[讲 解] (15 分钟/5+15)

四、任务拓展 ---- 子程序指令调用 1、子程序的定义

机床的加工程序可分为主程序和子程序,不同的主程序号用于不同的零 件;在编制加工程序中,有时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现,或 者几个程序中都要用到它。这组典型的加工程序段可编成固定程序,并单独 予以命名,称为子程序。

2、子程序的作用

使用子程序可以减少不必要的编程重复,达到简化编程的目的。

3、子程序的调用(M98)

指令格式: M98 P AAA BBBB , 参数含义:M98:子程序调用字
AAA:调用次数(1—999) BBBB:调用的子程序号必须为 4 位数

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教学过程 时间分配

主要教学指导内容及步骤

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子程序可以嵌套,即主程序调用一个子程序,而子程序又可调用另一 个子程序,主程序也可以重复调用子程序多次。

4、子程序的返回(M99)

指令格式:M99 P 0000 参数含义:0000 :返回主程序执行的程序段号,P 省略时,返回到 M98
指令后的程序段。

多媒体展示

5、子程序应用实例(加工图 2-3 多槽工件)

加工程序并 分析讲解 (10 分钟/20+10)

程序 O0002; N10 T0101 S500 M03;

说明 主程序号
1# 外切槽刀 4mm,1#刀具补偿,左刀尖对刀,

正转转速 500r/min

N20 G0 X32 Z0 M08;

快速靠近工件,同时开冷却液

N30 M98P21002;

调用 O1002 子程序 2 次

N40G0W-14;

Z 向增量移动 14mm

N50G01X-1F20;

切断工件

N60G0X80;

X 轴向退刀

N70Z80M05M09;

Z 轴向退刀回参考点,停主轴,关冷却液

M80M30;

主程序结束

O1002

子程序号(顺序切两条槽)

N110 G0W-14.0;

Z 轴增量进给 14mm

N120 G01U-12.0F30;

X 轴增量进给 12mm,切第一条槽

N130 G04X1.0;

刀具在槽底暂停 1s

N140 G00U12.0;

X 轴增量退刀 12mm

N150 W-10.0;

Z 轴增量进给 10mm

N160 G01U-12.0F30;

N170 G04X1.0;

N180 G0X12.0;

N190M99;

子程序结束,返回主程序

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教学过程 时间分配

主要教学指导内容及步骤

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[巡回指导]

6、上机仿真练习(学生)

[简单小结]

(8 分钟/30+8)

在计算机上仿真“子程序应用实例”的加工程序,将教学内容从理性认

识转化为感性认识。

[课堂回顾] [老师] 通过以上编程应用实例的分析,我们知道:用 G75 加工宽槽和等距 (3 分钟/38+3) 槽的编程方法十分方便,加工宽槽时能在切削过程中退刀以方便断屑,加
工等距槽时通过 G75 中的 Q 值可自动调刀至下一个切槽起点;对于不等距 槽,则可采用调用子程序来实现加工。

[布置作业] (4 分钟/41+4)

五、实训作业 1、对图 2-2、图 2-3 的工件再编程并仿真练习,以消化课堂的教学内容。

2、加工如图 2-4 工件,试分别用 G75、子程序编程并仿真加工检验,同

时按分组情况在数控车床上进行加工。[要求:工件于明天(星期四)下午

下课之前全部交给老师)

工件毛坯直径φ 35mm,长度 100mm,图示工件未标注公差全部按±0.05

第二节课下课 进入实训阶段
[巡回指导] (7.5 学时) [结束指导] (0.5 学时)

图 2-4
六、实训、总结阶段(巡回及结束指导内容参见教案次页) [学生]按要求完成实训作业的加工,在规定时间之前交给老师; [老师]巡回指导,按规定时间收工件,按标准评分,并进行总结。

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