任务十简单轴类零件的编程及加工(一)

1、数控车削编程与加工技术精品课程教案设计数控车削编程与加工技术任务十：简单轴类零件的编程及加工授课教师：授课地点：授课班级：授课时间：芜湖市职教中心数控与机电教研室【课题】简单轴类零件的编程及加工【教材分析】由电子工业出版社出版，谢晓红主编的数控车削编程与加工技术第二版）是教育部职业教育与成人教育司推荐教材，是根据中等职业学校数控技术应用专业领域技能型紧缺 人才培养培训指导方案编写的。本书由葛金印、王猛老师主审，本教材是根据数控车床编程与操 作员职业岗位要求设置的课程，重点介绍了数控车床相关的基础知识，FANUC O-TD数控系统的编程技术、加工技术训练，以及中级数控车床操作工技能训练。对于“简

2、单轴类零件的编程及加工”，教材中对其加工工艺要求和难点作了必要的说明，并例举了几个典型零件的加工工艺分析和编程，我们选择了教材中“案例 5.1”作为教案任务，其中 所涉及到的基本要素，具有很好的代表意义。【学情分析】通过前面的学习，同学们对数控车床组成与工作原理、数控车削加工工艺及编程 已经有了一个基本的了解。从本章开始，将学习常用指令的编程与加工。简单轴类零件的轮廓形 状，大部分由直线和圆弧构成。因此，作为初学者，首先应熟练运用直线、圆弧插补指令进行程 序编制和加工。【教案目标】一）知识目标了解简单轴类零件的数控车削加工工艺二）能力目标掌握G00、G01指令的编程格式及特点三）情感态度与价值

3、观简单轴类零件的编程与加工运用的是数控车削加工中最基础的指令。对于初学者，一定要有踏实 认真的学习态度，充分理解各指令的指令格式、用法和走刀路径，切忌不可马虎大意。另外，课 堂上所授的是FANUC系统的指令，同学们在工厂里，要灵活运用课堂所学，要懂得举一反三， 对于不同系统的机床要学会自己进行工艺分析。【教案重点】简单轴类零件的加工程序的编写【教案难点】简单轴类零件加工工艺分析【教案手段】采用多媒体教案。【教案时间】四课时任务引领：5分钟知识准备：50分钟5 / 10小范任务：55分钟 分组练习：45分钟 任务评价：15分钟 任务总结：5分钟 布置作业：5分钟【教案策略】一）教法设计采用任务驱

4、动教案法，以简单轴的加工为任务引领，工艺分析与指令学习贯穿始终二）学法引导提出问题：如何加工一个轮廓；解决问题：编写简单轴的加工程序；学习收获：获得相应的知识和能力。进程教案内容任 务 引 领【任务引领】通过前面的学习，我们知道数控车床是以主轴旋转带 动工件作回转运动，车刀作直线或曲线运动可以使机床加 工出回转体的零件。那么，车刀怎样才会以我们所需要的 路径进行直线或曲线运动呢？本次课，我们就通过对一个简单轴类零件进行工艺分 析和指令学习，来完成学习任务。鼻控军酎出租|孑加工及点额定工时揩咏廿科及以尺寸面单独类军件的篇理及加工40miri和H国搞却补实情奥科前十SDrnmJ图1如图1所示的零件

5、，各加工面已完成了粗车，右端面已师生活动意图通过回忆提出问数控车床题，引的工作原起学生理，引出学习兴本节课内趣，为容。后面课程的开展作准备。进程教案内容师生活动意图知车平，试设一个精车程序，在 *30mm的塑料棒上加工出 该零件。【知识准备】：指令学习<1）快速定位G00G00指令是在工件坐标系中以快速移动速度移动刀具到结合零件 图，师生为后面 的程序识达由绝对或相对指令指定的位置，在绝对指令中用终点坐进行指令的编制准标值编程，在相对指令中用刀具移动的跑离编程。学习。和工艺备知 识 准 备指令格式：G00 X（U>_ Z（W>_ ;注意：G00 一般用于加工前快速定位或加工后

6、快速退 刀。G00指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当 前位置快速移动到程序段指令的定位目标点。G00指令中的快移速度由机床参数“快移进给速度” 对各轴分别设定，所以快速移动速度/、能在地址F中指定。另外，快移速度可由数控车床向板上的快速倍率修调 按钮修正，具操作方法是用机床操作面板上的开关选择快 速倍率 F0、25%、50%、100%。G00为模态功能，可由 G01、G02、G03等功能注 销。目标点位置坐标可以用绝对值，也可以用相对值， 甚至可以混用。如果目标点与起点有一个坐标值没有变 化，此坐标值可以省略。<2）直线插补G01脉冲当量 数控布床的运动才$制中，车刀 X、Z轴

7、的最 小移动单位称作一个脉冲当量。插补刀具的运动轨迹是具有极小台阶所组成的折线<数据点密化），如图 2所示。例如，用数控布床加工直线 OA、曲线OB,刀具是沿X轴移动f或几步 <一个或几个 脉冲当量4X）,再沿Z轴方向移动T或几步 <一个或几 个脉冲当量 Z）,直至到达目标点。从而合成所需的运动分析作准备。进程教案内容x图2插补原理G01代码用于刀具直线插补运动。功能:G01指令使刀、零件图工艺分析轨迹 <直线或曲线）。数控系统根据给定的直线、圆弧<曲线）函数，在理想的轨迹上的已知点之间，进行数据点密 化，确定一些中间点的方法，称为插补。具以一定的进给速度，从所在

8、点出发，直线移动到目标 点。指令格式：G01 X（U>_ Z（W>_ F_ ;式中X、Z为绝对编程时，目标点在工件坐标系中的 坐标；U、W为相对编程时，目标点坐标的增量 <即刀具移 动的距离）；F为进给速度。F中指定的进给速度一直有效直到指定新值，因此不必 对每个程序段都指定F。F有两种表示方法：每分钟进给 量<mm/min）；每转进给量 <mm/r）。【示范任务】<1）技术要求分析。零件包括圆柱面、圆锥面、倒角 等的加工。零件材料为塑料棒。<2）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。师生活动意图展开小氾使学生任务。指基本明导学生进白工艺行工艺分分

9、析的析。重要性。毛坯为塑料棒，用三爪自定心卡盘软卡爪夹紧定位。工件 零点设在工件右端面 <工艺基准处），加工起点和换刀点可 以设为同一点，在工件的右前方 A点，如图3所示，距 件右端面50mm, X向距轴心线50mm位置。图3L“口然阴电族M |自13Q1蜒*上TOM90.土彳手就8EJ04uur|#R.寸面等<3)确定各刀具及切削用量:示 范 任 务<4)确定刀具加工工艺路线：如图3所示，刀具从起点人<换刀点)出发，加工结 束后再回到 A点，走刀路线为：A一B一C一D-E一F-G一 H 一 A。、数值计算< 1)设定工件坐标系以工件右端面与轴线的交点为程序原点建

10、立工件坐标0< 2)各节点位置坐标值根据图3计算出各节点位置绝对坐标值为：A (100,50h B (12,2), C (18.-1). D (18,-15)iE (24s-26 k F (24,-34). G £2634)、H (30,-36 八三、工件加工操作过程师生活动意图介绍坐标使学生系设定的明白正基本原则确的坐和方法，标值是介绍数值保证尺计算的注寸精度意事项。的基本前提。师生共同指导学编写程生进一序。步热悉所学指< 1)工件参考程序:8 / 10的控辑用il点工件懒而钟至妙”岫Am事件期M3N H辐型号CAKMW三仄隹的机印吊V0IM1FWUCD-TO序号

11、71; 3他里，XI® ZJ。建il件蜴取NOWM0)油冲 TO (01主轴正轨Oi肝"法留速度为IMLiTMilGOO XI Z：GDI XU Z-l 鬼 1阜中 ：hGNObttGOL Z-15¥科（C*i>）GOl XX Z-56NOSOGO! Z-34隼外 1 lf GO 3 Z-1J”揖 iT-*G 'motGO2-16刈QGOO 知00 2501号月通具忘妹A *M2»M05用38喇示 范 任 务师生活动意图令，了解编程的基本步骤和方法。为后面数控车工实训作准备。提醒学生让学生注意事明白安项。全操作的重要性。学生进行通过练分组练

12、习，真习，老师正领会巡视指简单轴<2）输入程序。<3）数控编程模拟软件对加工刀具轨迹仿真，或数控系统图形仿真加工，进行程序校验及修整。<4）安装刀具，对刀操作，建立工件坐标系。<5）启动程序，自动加工。<6）停车后，按图纸要求检测工件，对工件进行误差 与质量分析。四、安全操作和注意事项<1）装刀时，刀尖同工件中心高对齐，对刀前，先将工 件端面车平。<2）为保证精加工尺寸准确性，可分半精加工、精加 工。通过改变起刀点位置或刀偏值，就可以利用程序分别 进行半精加工、精加工。【分组练习】两名学生为一组，以“示范任务”为目标任务，在规 定时间内完成零件工艺分析

13、与编程，指导学生自主完成工 艺卡片的填写。程序编制完成后，每组两个同学相互配合，在数控仿进程教案内容师生活动意图任 务 评 价任 务 总 结布 置 作 业真软件上输入程序，并进行仿真运行，以检测程序内容的止确性，也增加学生的感性认识。【任务评价】抽取两组，在全班对他们学习任务的完成情况进行任务评价，其他组别课后进行互评。任务评彳/T表： < 附后）【任务总结】一、零件图工艺分析<1）技木要求分析。<2）确定装火方案、定位基准、加工起点、换刀点。< 3）确定各刀具及切削用量。< 4）制定加工方案二、数值计算< 1）设定工件坐标系< 2）确定走刀路径三、工件加工操作过程四、工件参考程序五、安全操作和注意事项【布置作业】1、完成分组练习的内容，及任务评价。2、自主完成教材第49页图3-8中，简单轴工艺分析，并编 写加工程序。导。学生之间 进行互 评。师生共同 总结。类零件 Q分 析和编 程的要 点。通过评 价，发 现并解 决问 题。巩固所学。课后练 习，进 一>巩 周所学。进程教案内容师生活动意图课后反思附：任务评价表班级 姓名 得分评价内容(分值具体指标量化等级得分优良中差自评组 评师 评课堂学习 完成任务 55 分)学习态度认真，求知欲强，积