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数控编程与操作教学模式改革-理实一体化授课教案授课日期授课班级授课教师授课时间理论90分钟，上机操作12学时模 块一不带刀具补偿值时候的编程与加工课 题一平面铣削加工教 学目 的与要 求1、了解平面铣削工艺路线；2、掌握、G00、G01、G90、G91的正确使用；3、学会机床的正确维护方法；教学重点1、了解切削、切削液的基本概念；2、掌握相对坐标的应用；3、基点的计算；教学难点1、绝对编程与相对编程的区别；2、铣削工艺路线的设计；3、铣削编程格式的建立 ；教学实施先教授编程理论及工艺要点，再进行计算机模拟仿真，最后进行操作技能的训练；教学方法通过理论教学，仿真，实习操作中的对比、图例、分层次等教学法的应用，把理论知识逐步应用到实习操作中，达到指导生产实际的效果；课后练习课后练习一、练习二编程加工练习；教学后记任务一 平面铣削编程加工任务说明 通过对平面类零件加工编程方法的分析，使用学生掌握数控铣床上常用的编程格式及编程方法，使学生具备灵活应用绝对坐标和相对坐标进行编程的能力。 能力点 简单零件编程基点的计算与确定； 初步明确在加工实践中解决实际问题的基本思路(明确问题-分析问题-收集信息-优化信息-探询解决问题的有效方法-试验(或实践)-处理信息-解决问题-总结分析思考-是否还有其他的方法或更好的方法。 在数控铣床上加工零件的方法知识点 数控铣削编程格式各代号的含义； G00、G01、G90、G91代码的应用方法。 G90绝对编程代码与G91相对编程代码的区别。 平面铣削编程加工的代码及其格式。组织教学一、任务实施1、任务描述2、知识链接教学引入：由普通机加工相关知识引入。课题一 平面铣削的数控编程加工加工零件时，通常都会碰到这样的情况：毛坯材料的表面凹凸不平，比较粗糙，需要先加工出一个表面，作为定位装夹的基准面，然后再采用“互为基准”的原则，加工出另外的表面；本课题以铣削某一块平板的上表面为例，在工件的上表明铣削1mm的深度，形成光滑平面。一、相关理论知识1、 快速点定位（G00）格式：G00 IP_；（IP_在本书中代表任意不超过三个进给轴地址的组合，G00编程举例 起始点位置为X10.，Y10.，执行指令G00 X40.Y40.；将使刀具走出如图13左边所示的轨迹；如果起始点位置仍为X10.，Y10.；执行指令G00 X40.Y60.；将使刀具走出如图13右边所示的轨迹， 2、 直线插补（G01）格式：G01 IP_ F_；假设当前刀具所在点为X10. Y10.，则如下程序段N10 G01 X40. Y40. F100 ； N20 X80. Y40.； 将使刀具走出如下图所示轨迹3、 绝对值和增量值编程（G90和G91） G90绝对指令格式 G90 X_ Y_ Z_ ;刀具由A点到B点用绝对值表示：G90G0X90.0Y50.0Z18.0图1-8 G90使用示意图刀具由A点到B点用增量值表示：G91G1X-52.0Y-60.0Z-34.0工艺分析：采用虎钳装夹，下垫垫铁，采用两种不同的编程方法进行加工。方法一：用工件上表面的中心作为程序原点，对刀，建立工件坐标系G54；方法二：无需建立工件坐标系，操作时把铣刀调到工件的上表面“碰”一下，然后移出，再调用加工程序，省去对刀的过程，提高了加工的效率。工艺卡片：机床：济南一机数控铣床加 工 数 据 表工序加工内容刀具刀具类型主轴转速进给量刀具半径补偿刀具长度补偿1平面铣削T01120铣刀450100无无(方法一)NC加工程式：O21;N10 G90 G54 M03 S450; （设定主轴工作状态，调用工件坐标系）N15 G0 X280. Y-110.;（水平方向定位，刀具移出刀毛坯外，便于下刀）N16 Z100.;N17 Z2.;N20 G01 Z-1.0 F200; （切深1mm）N30 G91 G01 X-420.0 F100; （水平方向第一次进刀）N40 Y90.0; （y向步进）N50 X420.0; （水平方向第二次进刀）N60 Y90.0;N70 X-420.0; （水平方向第三次进刀）N80 X90.0;N90 X420.; （水平方向第三次进刀）N100 G00 Z180.0; （提刀）N120 M30; （程序结束）(方法二)NC加工程式：O0022;N10 M03 S450; （设定主轴工作状态）N20 G01 Z-1.0 F80; （切深1mm）N30 G91 X-420.0 F100; （水平方向第一次进刀）N40 Y90.0; （y向步进）N50 X420.0; （水平方向第二次进刀）N60 Y90.0;N70 X-420.0; （水平方向第三次进刀）N80 X90.0;N90 X420.; （水平方向第三次进刀）N100 G00 Z180.0; （提刀）N120 M30; （程序结束）3、绝对值和增量值编程（G90和G91） G90绝对指令格式 G90 X_ Y_ Z_ ;刀具由A点到B点用绝对值表示：G90G0X90.0Y50.0Z18.0 G91相对指令格式 G90 X_ Y_ Z_ ;刀具由A点到B点用增量值表示：G91G1X-52.0Y-60.0Z-34.0绝对值和增量值的混合使用示意图G90 G01 X18. F100；H B，用绝对值表示较方便。G91 X35. Y -20.；B C，用增量值表示较方便。G90 X92.；C D，用绝对值表示较方便。Y15.；D E，用绝对值表示较方便。G91 X -60.；E F，用增量值表示较方便。Y -15.；F G，增量值或绝对值皆方便，但沿用上单节增量指令， 可不必再用G90设定为绝对值，故用增量值表示。X -32.；G程序原点，理由同上。Y60.；程序原点A，理由同上。二、课题解析工艺分析：采用虎钳装夹，下垫垫铁，采用两种不同的编程方法进行加工。方法一：用工件上表面的中心作为程序原点，对刀，建立工件坐标系54；方法二：无需建立工件坐标系，操作时把铣刀调到工件的上表面“碰”一下，然后移出，再调用加工程序，省去对刀的过程，提高了加工的效率。工艺卡片：机床：数控铣床加 工 数 据 表工序加工内容刀具刀具主轴转速进给量刀具半径补偿刀具长度补偿1平面铣削T01120铣刀450100无无(方法一)NC加工程式：O21;N10 G90 G54 M03 S450; （设定主轴工作状态，调用工件坐标系）N15 G0 X280. Y-110.;（水平方向定位，便于下刀）N16 Z100.;N17 Z2.;N20 G01 Z-1.0 F200; （切深1mm）N30 G91 G01 X-420.0 F100; （水平方向第一次进刀）N40 Y90.0; （y向步进）N50 X420.0; （水平方向第二次进刀）N60 Y90.0;N70 X-420.0; （水平方向第三次进刀）N80 X90.0;N90 X420.; （水平方向第三次进刀）N100 G00 Z180.0; （提刀）N120 M30; （程序结束）(方法二)NC加工程式：O0022;N10 M03 S450; （设定主轴工作状态）N20 G01 Z-1.0 F80; （切深1mm）N30 G91 X-420.0 F100; （水平方向第一次进刀）N40 Y90.0; （y向步进）N50 X420.0; （水平方向第二次进刀）N60 Y90.0;N70 X-420.0; （水平方向第三次进刀）N80 X90.0;N90 X420.; （水平方向第三次进刀）N100 G00 Z180.0; （提刀）N120 M30; （程序结束）课后练习：一、 将上例中的相对坐标编程改为绝对坐标编程。技巧提示：“刀路设计”：及设定加工中的刀具按照怎么样的路径走刀，是一个很重要的问题；手工编程需要画出分析图形，或者借助CAD/CAM应用软件，模拟分析刀路，找出编程过程中需要的“基点”，这些基点是我们编写NC程序的基础。当然这样做比较麻烦，但这是熟悉NC程式必须的过程，也是我们将来采用CAM软件编程的基础。本例的刀路设计如下： 二、小结三、操作演示四、分组训练本课主要讨论了G00、G01、G90、G91格式的应用，要注意每个数据的含义及确定方法，注意数控铣床编程的格式，平面加工时绝对与相对编程的应用方法。1、 工件的安装2、 程序的输入3、 零件的加工按小组上机操作，并打分，其余熟悉程序编写。注意事项：安装工件时注意找正和加工余量；数控编程与操作教学模式改革-理实一体化授课教案授课日期授课班级授课教师授课时间理论90分钟，上机操作12学时模 块一不带刀具补偿值时候的编程与加工课 题二全圆密封槽的铣削加工教 学目 的与要 求1、了解全圆铣削工艺路线；2、掌握G02、G03的正确使用；3、学会机床的正确维护方法；教学重点1、了解切削、切削液的基本概念；2、掌握360度全圆编程的应用；3、基点的计算；教学难点1、全圆与一般圆弧编程的区别；2、铣削工艺路线的设计；3、铣削编程格式的建立 ；教学实施先教授编程理论及工艺要点，再进行计算机模拟仿真，最后进行操作技能的训练；教学方法通过理论教学，仿真，实习操作中的对比、图例、分层次等教学法的应用，把理论知识逐步应用到实习操作中，达到指导生产实际的效果；课后练习课后练习一、练习二编程加工练习；教学后记任务二 全圆密封槽的铣削加工任务说明1、 通过对全圆类零件加工编程方法的分析，使用学生掌握数控铣床上常用的编程格式及编程方法，使学生具备灵活应用绝对坐标和相对坐标进行编程的能力。2、 能力点3、 简单零件编程基点的计算与确定；4、 初步明确在加工实践中解决实际问题的基本思路(明确问题-分析问题-收集信息-优化信息-探询解决问题的有效方法-试验(或实践)-处理信息-解决问题-总结分析思考-是否还有其他的方法或更好的方法。5、 在数控铣床上加工零件的方法知识点 数控铣削编程格式各代号的含义；6、 G02、G03代码的应用方法。7、 一般圆弧与360度全圆编程的区别。8、 圆弧铣削编程加工的代码及其格式。组织教学一、任务实施1、任务描述2、知识链接教学引入：由直线插补相关知识引入。课题二 “8”字形密封槽的铣削加工某零件上表面带一密封槽，由两个圆环相连形成的“8”字型密封槽，如图所示，槽深3mm，材料为铸锌合金，编写加工程序。一、相关理论知识圆弧插补（G02/G03）下面所列的指令可以使刀具沿圆弧轨迹运动： 在X-Y平面在 X-Z平面在 Y-Z平面指令详解 平面选择G17：指定X-Y平面上的圆弧插补；G18：指定X-Z平面上的圆弧插补；G19：指定Y-Z平面上的圆弧插补； 圆弧方向G02：顺时针方向的圆弧插补；G03：逆时针方向的圆弧插补；在这里，我们所讲的圆弧的方向，对于X-Y平面来说，是由Z轴的正向往Z轴的负向看X-Y平面所看到的圆弧方向，同样，对于X-Z平面或Y-Z平面来说，观测的方向则应该是从Y轴或X轴的正向到Y轴或X轴的负向。二、课题解析工艺分析： 由于此图形对形状精度要求和位置精度无较高要求，属于自由公差，模式较简单。可采用键槽铣刀直接从工件原点正上方下刀，铣削加工轮廓，一把刀完成加工。简化加工模型，我们在一块120 x 200 x 30mm的板料上完成如上图零件的加工，工件原点设在毛坯上表面的中心。工艺卡片：机床：数控铣床加 工 数 据 表工序加工内容刀具刀具类型主轴转速进给量刀具半径补偿刀具长度补偿1外形铣削T014的键槽刀3000250无无NC加工程式：O0021;N10 G90 G54; (绝对编程，调用工件坐标系)N20 M03 S3000; （设定主轴工作状态）N30 G00 X0 Y0 Z100.0; （刀具在水平方向上定义到初始位置）N40 G01 Z2.0 F150; （刀具到达参考面高度）N50 Z-2.0 F20; （降刀，到第切削层高度）N60 G03 I0 J30.0 F100; （加工小圆）N70 G02 I0 J-40.0; （注：全圆加工，只能用向量的方式定圆心）N80 G00 Z100.0; （提刀） N90 M05; （主轴停转）N100 G91 G28 Z0; （Z轴返回参考点）N110 G91G28 X0 Y0; （X、Y轴返回参考点）N120 M30; （程序结束，主轴停转，光标返回程序开头）技巧提示：、铣床加工，一把刀具，刀具号、长度补偿号均可以不写。、刀具从安全高度下刀到参考面高度是写的程序段是N40 G01 Z2.0 F150;而不是G00 Z2.0，原因是G00的速度太快（参看G00的使用说明），避免撞主轴。、加工完毕后回参考点先是Z方向返回，再是X、Y方向返回，避免提刀的时候刀具撞上工件或夹具。课后练习：一、在240 x 140 x 30mm的平板上加工如下图所示的“8”字型圆环，槽深2mm，编写加工程序。二、2008年第28届奥运会在北京举行，我们这次练习在150 x 100 x 30mm的平板上加工如下图所示的“五环”。二、小结三、操作演示四、分组训练本课主要讨论了G02、G03格式的应用，要注意每个数据的含义及确定方法，注意数控铣床编程的格式，圆弧加工时编程的应用方法。1、 工件的安装2、 程序的输入3、 零件的加工按小组上机操作，并打分，其余熟悉程序编写。注意事项：安装工件时注意找正和加工余量；数控编程与操作教学模式改革-理实一体化授课教案授课日期授课班级授课教师授课时间理论90分钟，上机操作12学时模 块一不带刀具补偿值时候的编程与加工课 题三铣削加工“C”形凹槽教 学目 的与要 求1、掌握螺旋式下刀的工艺路线；2、掌握G02、G03的正确使用；3、了解45号钢的切削用量；教学重点1、螺旋式下刀的基本概念；2、掌握R大于180度圆弧的编程方法；3、基点的计算；教学难点1、大于180度圆弧与一般圆弧编程的区别；2、铣削工艺路线的设计；3、螺旋式下刀编程路线的建立 ；教学实施先教授编程理论及工艺要点，再进行计算机模拟仿真，最后进行操作技能的训练；教学方法通过理论教学，仿真，实习操作中的对比、图例、分层次等教学法的应用，把理论知识逐步应用到实习操作中，达到指导生产实际的效果；课后练习课后练习一、练习二编程加工练习；教学后记任务三 铣削加工“C”形凹槽任务说明 通过对全圆类零件加工编程方法的分析，使用学生掌握数控铣床上常用的编程格式及编程方法，使学生具备灵活应用绝对坐标和相对坐标进行编程的能力。 能力点 简单零件编程基点的计算与确定； 初步明确在加工实践中解决实际问题的基本思路(明确问题-分析问题-收集信息-优化信息-探询解决问题的有效方法-试验(或实践)-处理信息-解决问题-总结分析思考-是否还有其他的方法或更好的方法。 在数控铣床上加工零件的方法知识点 数控铣削编程格式各代号的含义； G02、G03代码的应用方法。 一般圆弧与360度全圆编程的区别。 圆弧铣削编程加工的代码及其格式。组织教学一、任务实施1、任务描述2、知识链接二、小结三、操作演示四、分组训练教学引入：由全圆铣削相关知识引入。课题三 铣削加工“C”形凹槽在长12012030mm的45号钢料(硬度为HRC2832)上铣削加工如图所示的“C”形凹槽，深5mm，刀具为12的4刃高速钢铣刀，编写加工程序。一、相关理论知识1、加工外形轮廓常用的进退刀方式 对于有水平和竖直边的外形轮廓可以沿水平和竖直边进退刀。这是最简单的一种方法，如图所示。水平竖直进退刀 采用圆弧切向进退刀，加工效果较好，应用比较具有普遍性，但编程比水平方向直接进退刀稍复杂一点，需设计切入和切出圆弧，如图所示。 圆弧切向进退刀手工编程带半径补偿（G41/G42）时，尤其要注意进退刀时是否过切，这是一个重点也是一个难点，我们将在加工部分详细讲解。如果采用自动编程，不带刀具半径补偿值，就不存在类似的问题。如图所示为CAM软件中设定的进退刀圆弧。Mastercam中设定的进退刀圆弧2、 加工型腔时的进退刀方式 直接下刀键槽铣刀、球头刀在刀具的底面有切削刃，下刀时进行切削，可以采用这种方法；但是一般的平底刀底面是中空的，没有切削刃，不要直接下刀，否则刀具的下表面和工件会发生干涉，使刀具折断。 螺旋下刀（Helix）采用螺旋线的方式往下切削，由于螺旋线半径和下刀角度计算得合理，就算一般的平底刀也可以用来加工型腔，如图所示。螺旋下刀 斜插下刀（Ramp）采用斜插下刀的方式往下切削，下刀线段长度和下刀角度计算得合理，就算是一般的立铣刀也可以用来加工型腔，如图所示。斜插下刀二、课题解析工艺分析：虎钳装夹，取工件上表面的中心为工件原点，采用螺旋式下刀。 机床：数控铣床加 工 数 据 表工序加工内容刀具刀具类型主轴转速进给量刀具半径补偿刀具长度补偿1型腔铣削T0112立铣刀680150无无NC加工程式：O1;G90G54G17G40G80;(绝对编程，调工件坐标系，加工状态初始化)M03 S680;（主轴正转动）G00 X0 Y34.0 Z100.0; (刀具水平方向定位到初始下刀位置)Z5.0;M08；（冷却液开）G1Z0F200;G2 X-34.0 Y0 Z-5.0 R-34.0 F150; (螺旋式下刀)X-26.0 R4.0;（刀位点编程）G3 X0 Y26.0 R-26.0;G2 Y34.0 R4.0;X-34.0 Y0 R-34.0; （再次去除余量）G0Z150.0;M09；（冷却液关）M05；（主轴停转）M30;（程序结束）技巧提示：、下刀的过程为螺旋式下刀，会留下加工余量，故在程序结尾时编写G2 X-34.0 Y0 R-34.0将多余余量去除掉。、加工圆弧大于180度，G2/G3后面接的R为负，加工360度的全圆时，只能采用向量I、J、K的方式。、在加工过程中，注意调整切削用量。本课主要讨论了螺旋式下刀格式的应用，要注意每个数据的含义及确定方法，注意数控铣床编程的格式，圆弧加工时编程的应用方法。1、 螺旋式下刀2、 切削用量的控制3、 零件的加工按小组上机操作，并打分，其余熟悉程序编写。注意事项：安装工件时注意找正和加工余量；数控编程与操作教学模式改革-理实一体化授课教案授课日期授课班级授课教师授课时间理论90分钟，上机操作12学时模 块一不带刀具补偿值时候的编程与加工课 题四铣削加工英文字母“CNC”教 学目 的与要 求1、了解简单文字加工的工艺路线；2、掌握G52局部工具坐标系的正确使用；3、学会一般基点的计算；教学重点1、G52局部工件坐标系的建立和格式；2、键槽铣刀的下刀方式；3、相同加工内容的编程；教学难点1、 G52格式的建立和取消；2、铣削工艺路线的设计；3、铣削编程格式的建立 ；教学实施先教授编程理论及工艺要点，再进行计算机模拟仿真，最后进行操作技能的训练；教学方法通过理论教学，仿真，实习操作中的对比、图例、分层次等教学法的应用，把理论知识逐步应用到实习操作中，达到指导生产实际的效果；课后练习课后练习一、练习二编程加工练习；教学后记任务四 铣削加工英文字母“CNC”任务说明 通过对简单字母加工编程方法的分析，使用学生增加对学习数控编程的兴趣，从而让学生具备灵活应用绝局部工件坐标系进行编程的能力。 能力点 简单零件编程基点的计算与局部工件坐标系的建立； 初步明确在加工实践中解决实际问题的基本思路(明确问题-分析问题-收集信息-优化信息-探询解决问题的有效方法-试验(或实践)-处理信息-解决问题-总结分析思考-是否还有其他的方法或更好的方法。 在数控铣床上建立局部工件坐标系的方法。知识点 G52编程格式和代号的含义； 建立与取消局部工件坐标系的应用方法。 一般工件坐标系与局部工件坐标系编程的区别。 建立局部工件坐标系加工的代码及其格式。组织教学一、任务实施1、任务描述2、知识链接二、小结三、操作演示四、分组训练教学引入：一般工件坐标系相关知识引入。课题四 铣削加工英文字母“CNC”在长46016050mm的45号钢板料(硬度为HRC2832)上铣削加工如图所示的英文字母，深2mm，编写加工程序。训练内容：在一个加工程序中调用多个工件坐标系。一、相关理论知识1、 用G92指令指令格式：G92 X_Y_其中X、 Y值是指程序原点到刀位点的向量值，在使用时，必须将X、Y值表示出来。2、 用G54 G59指令其后不须书写X、Y值，其定义是指机床原点与程序原点的向量值。注：一般使用G54G59指令后，就不再使用G92指令。但如果使用时，则由原来G54G59设定的程式原点将被移动到G92后面X、Y值。注意事项： G54与G55G59的区别G54G59设置加工坐标系的方法是一样的，但在实际情况下，机床厂家为了用户的不同需要，在使用中有以下区别：利用G54设置机床原点的情况下，进行回参考点操作时机床坐标值显示为G54的设定值，且符号均为正；利用G55G59设置加工坐标系的情况下，进行回参考点操作时机床坐标值显示零值。 G92与G54G59的区别G92指令与G54G59指令都是用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区别的。G92指令是通过程序来设定、选用加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点与当前刀具所在的位置有关，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变的。 G54G59的修改G54G59指令是通过MDI在设置参数方式下设定工件加工坐标系的，一旦设定，加工原点在机床坐标系中的位置是不变的，它与刀具的当前位置无关，除非再通过MDI 方式修改。3、 局部坐标系：G52局部坐标系（local coordinate system setting）是用于将原坐标系中分离出数个子坐标系統。其指令格式：G52 X_Y_；其X、Y的定义是原坐标系的程式原点到子坐标系的程式原点之向量值；G52 X0 Y0；表示回复到原坐标系。4、 G53指令选择机床坐标系 编程格式：G53 G90 X Y Z ；G53指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置上，式中X、Y、Z后的值为机床坐标系中的坐标值，其尺寸均为负值。 G53 G90 X-100.0 Y-100.0 Z-20.0 执行后刀具在机床坐标系中的位置如图所示5、 附加工件坐标系(G54.1或G54)除了6个工件坐标系(标准工件坐标系)G54到G59以外还可使用48个附加工件坐标系；指令格式： G54.1Pn; 或G54Pn；Pn： 指定附加工件坐标系的代码，n的范围从1到48；例如： G90G17G40G54.1P23（表示调用的是23号附加工件坐标系）二、课题解析工艺分析：本工件的装夹和找正比较容易，为了编程方便，取每个字母的中心作为一个工件原点，所有的坐标均是相对于此原点给出。字母的铣削深度较浅，可以用8的球头刀具直接铣出。工艺卡片：机床：数控铣床加 工 数 据 表工序加工内容刀具刀具类型主轴转速进给量刀具半径补偿刀具长度补偿1文字铣削T018球刀1200150无无刀路设计：针对其中一个字母分析如下，节点坐标已经给出，其它的字母以此类推。NC加工程式：O0024;N1; (加工第一个字母C)G90G54G40G17G49G80;M3 S1200;数控程序开头部分都要进行机床初始状态的设定，工件坐标系的设定；并实现水平方向的定位和Z方向上的下刀，本例中用斜体表示。G0 X55.0 Y25.0 Z100.0;G1 Z2.0 F400;Z-2.0 F20;X25.0 Y55.0 F150;X-25.0;X-55.0 Y25.0;Y-25.0;X-25.0Y-55.0;X25.0;X55.0Y-25.0;G0 Z100.0;N2; (加工第二个字母N)G55 G0 X-55.0 Y-55.0;G1 Z2.0 F400;Z-2.0 F20;Y55.0 F150;X55.0 Y-55.0;Y55.0; 数控程序的结束部分要抬高刀具，关停主轴和冷却液，进行刀具返回等操作，本例中用斜体表示。由于M30包含了冷却液和主轴的关闭，故可以只写M30即可。G0 Z100.0;N3; (加工第三个字母C)G56 G0 X55.0 Y25.0 Z100.0;G1 Z2.0 F400;Z-2.0 F20;X25.0 Y55.0 F150;X-25.0;X-55.0 Y25.0;Y-25.0;X-25.0Y-55.0;X25.0;X55.0Y-25.0;G0 Z100.0;G91 G28 Z0;G91 G28 X0 Y0 ;M30;技巧提示：G00、G01等前面的0可以省略为G0、G1，这样就大大提高了手工编程的效率。本课主要讨论了局部工件坐标系的建立和应用，要注意每个数据的含义及确定方法，注意数控铣床编程的格式，建立和取消局部工件坐标系编程的方法。1、 工件的安装2、 程序的输入3、 零件的加工按小组上机操作，并打分，其余熟悉程序编写。注意事项：安装工件时注意找正和加工余量；数控编程与操作教学模式改革-理实一体化授课教案授课日期授课班级授课教师授课时间理论90分钟，上机操作12学时模 块一不带刀具补偿值时候的编程与加工课 题五 铣削加工台阶教 学目 的与要 求1、了解全圆铣削工艺路线；2、掌握G02、G03的正确使用；3、学会机床的正确维护方法；教学重点1、了解切削、切削液的基本概念；2、掌握360度全圆编程的应用；3、基点的计算；教学难点1、全圆与一般圆弧编程的区别；2、铣削工艺路线的设计；3、铣削编程格式的建立 ；教学实施先教授编程理论及工艺要点，再进行计算机模拟仿真，最后进行操作技能的训练；教学方法通过理论教学，仿真，实习操作中的对比、图例、分层次等教学法的应用，把理论知识逐步应用到实习操作中，达到指导生产实际的效果；课后练习课后练习一、练习二编程加工练习；教学后记任务五 铣削加工台阶任务说明 通过对阶台类零件加工编程方法的分析，使用学生掌握数控铣床上常用的编程格式及编程方法，使学生具备灵活应用绝对坐标和相对坐标进行编程的能力。 能力点 简单零件编程基点的计算与确定； 初步明确在加工实践中解决实际问题的基本思路(明确问题-分析问题-收集信息-优化信息-探询解决问题的有效方法-试验(或实践)-处理信息-解决问题-总结分析思考-是否还有其他的方法或更好的方法。 在数控铣床上加工零件的方法知识点 数控铣削编程格式各代号的含义； G00、G01代码综合应用的方法。 一般轮廓加工与阶台类零件加工的区别。 阶台类零件加工的代码及其格式。组织教学一、任务实施1、任务描述2、知识链接二、小结三、操作演示四、分组训练教学引入：由简单轮廓加工相关知识引入。课题五 铣削加工台阶如图所示有一台阶状工件需要加工，材料为45号钢，编程完成此工件的铣削加工。课题解析工艺分析：采用虎钳装夹，取工件上表面的角点为程序原点。又本工件每个台阶的高度都是10mm，基本上不允许铣刀一刀加工到位，本案例使用的是经济型的锥柄刀具（即普通铣床用的刀具），加工时承受的切削力比较大，且铣刀伸出的长度较短，刚性好，可以考虑每次切削时的背吃刀量为5mm。工艺卡片：机床：数控铣床加 工 数 据 表工序加工内容刀具刀具类型主轴转速进给量刀具半径补偿刀具长度补偿1外形铣削T0112铣刀70080无无刀路设计：NC加工程式：O0023;N1;(加工a层，z：-5mm)G90 G54;M03 S700;G00 X-16.0 Y-8.0 Z100.0;Z2.0;G1 Z-5.0 F200;G91 Y56.0 F80;X-10.0;Y-56.0;N2;(加工b层，z：-10mm)X10.0;Z-5.0;Y56.0;X-10.0;Y-56.0;N3;(加工c层，z：-15mm)Z-5.0;Y56.0;N4;(加工d层，z：-20mm)Z-5.0;Y-56.0;G00 Z100.0;G91G28 Z0;X0 Y0;M30;技巧提示：本程序没有采用半径补偿编写，故要考虑刀刀具半径的实际大小。且为了提高编程效率，并不是每一单节前面都书写了程序段号，而是用程序段号标示加工工序。课后练习：一、在80 x 60 x40mm的毛坯上加工如下图所示的台阶，编写加工程序。本课主要讨论了阶台类零件加工方法的应用，要注意每个数据的含义及确定方法，注意数控铣床编程的格式，圆弧加工时编程的应用方法。1、 工件加工深度的确定；2、 进给量的控制；3、 零件的加工余量的确定按小组上机操作，并打分，其余熟悉程序编写。注意事项：安装工件时注意找正和加工余量；数控编程与操作教学模式改革-理实一体化授课教案授课日期授课班级授课教师授课时间理论90分钟，上机操作12学时模 块二带刀具补偿值的编程与加工课 题六带刀具半径补偿时的编程教 学目 的与要 求1、了解加入刀具半径补偿铣削的工艺路线；2、掌握G40、G41、G42的正确使用；3、学会机床的正确维护方法；教学重点1、了解切削、切削液的基本概念；2、掌握加入刀具补偿编程的应用；3、基点的计算；教学难点1、不带刀补编程与加入刀具半径补偿编程的区别；2、建立刀具半径补偿铣削工艺路线的设计；3、铣削编程格式的建立 ；教学实施先教授编程理论及工艺要点，再进行计算机模拟仿真，最后进行操作技能的训练；教学方法通过理论教学，仿真，实习操作中的对比、图例、分层次等教学法的应用，把理论知识逐步应用到实习操作中，达到指导生产实际的效果；课后练习课后练习一、练习二编程加工练习；教学后记任务六 带刀具半径补偿时的编程 任务说明 通过对加入刀具半径补偿编程方法的分析，使用学生掌握数控常用的编程格式及编程方法，使学生具备灵活应用刀具半径补偿进行编程的能力。 能力点 刀具半径补偿方向的确定； 初步明确在加工实践中解决实际问题的基本思路(明确问题-分析问题-收集信息-优化信息-探询解决问题的有效方法-试验(或实践)-处理信息-解决问题-总结分析思考-是否还有其他的方法或更好的方法。 在数控铣床、加工中心上加刀具半径补偿和取消刀具半径补偿的方法。知识点 刀具半径补偿的含义； G41、G42、G40代码的应用方法。 左刀补与右刀补的区别。 建立刀具半径补偿的代码及其格式。组织教学一、任务实施1、任务描述2、知识链接二、小结三、操作演示四、分组训练教学引入：不带刀具半径补偿的编程引入。课题六 带刀具半径补偿时的编程已知毛坯为806025mm的45号钢，加工如图所示凸台，编写加工程序。训练内容：G41、G42的正确使用。一、相关理论知识1、刀具半径补偿指令：G40、G41、G42为了编写程序方便，我们希望能够以工件图上的尺寸为程序路径再利用补偿指令，命令刀具向右或向左补正一个刀具半径值，如图所示，不必每次皆要计算刀具中心的坐标值。2、刀具半径補正指令： 指令格式G00（G01）/G41（G42）/X_Y_Z_D_；X、Y、Z：三轴中配合平面选择（G17、G18、G19）任二轴；D：半径补偿号码，以2位数表示；例如D11，表示半径补偿号码为11号，11号的数据是4.0，表示铣刀半径为4.0mm。执行G41或G42指令時，控制器会到D所指定的半径补偿号码內提取刀具半径值，以作为半径补正值的依据。G40：取消半径补偿（cutter compensation cancel）；G41：右偏刀具半径补偿（cutter compensation Left），它产生的效果相当于顺铣；G42：左偏刀具半径补偿（cutter compensation right），它产生的效果相当于逆铣；在G41或G42指令中，位址D指定了一个补偿号，每个补偿号对应一个补偿值。补偿号的取值范围为0200。和长度补偿一样，D00意味着取消半径补偿，取消半径补偿的另外一种方法是使用G40。补偿值的取值范围和长度补偿相同。 刀补方向判别刀具半径补偿方向判别方法如下：沿着刀具路径，向铣削前进的方向观察，铣刀在工件的右侧，以G42指令；反之，以G41指令，如图1-13所示。图1-13 左右刀补方向判别示意图 注意事项刀具补偿的建立是在该程序段的终点也就是下一个程序段的起点作出一个偏置量，大小等于D_中制定的数值，方向由G41/G42规定。取消刀补是在上一个程序段的终点，也就是本段的起点作出一个偏置量，大小等于D_中制定的数值，方向由G41/G42规定，如图1-14所示。二、课题解析工艺分析：本工件的装夹和找正比较容易，为编程方便，取工件上表面的中心作为工件原点。又由于台阶只有5mm，可以用立铣刀直接铣出。工艺卡片：机床：数控铣床加 工 数 据 表工序加工内容刀具刀具类型主轴转速进给量半径补偿长度补偿1外形铣削T0118铣刀50080D01（9.0）无刀路设计：下刀方式为在工件外面一点下刀，然后沿着外形轮廓走刀，刀路比较简单。关键是接合前面的讲课内容，理解M03主轴正转，G41左刀补在程式中使用的时候，加工效果为顺铣，反之，为逆铣，如下图所示。NC加工程式：O0041;G90 G54; （设定加工初始状态）M3 S500;