项目三数控加工中心应用教案

项目三数控加工中心应用教案

项目三：数控加工中心应用教案

【项目教学目标】

认识加工中心；熟悉加工中心自动换刀；

具有初步的编制加工中心加工工艺规程及程序的知识和能力。

【项目教学任务分解】

任务1：认识加工中心；

任务2：熟悉加工中心自动换刀；

任务3：学会孔加工工艺及孔加工循环；

任务4：学会钻、扩孔加工工艺编程；

任务5：学会攻丝加工工艺编程；

任务6：学会铰孔加工工艺编程

任务7：学会镗孔加工工艺编程；

任务8：熟悉加工中心对刀方案设计；

任务9：加工中心多工序加工工艺编程实践

江苏省无锡交通高等职业技术学校

教案

模块三项目三：

课题序号1授课班级

授课时数1授课形式讲练

授课章节

任务1：认识加工中心

名称

使用教具多媒体

1.熟悉加工中心工艺功能；

教学目的2.熟悉加工中心的组成；

3.明白得加工中心选用的特点。

加工中心工艺功能

教学重点

加工中心选用的特点

加工中心的组成；

教学难点

镗铣加工中心的两种类型

补充内容无

课外作业教材章节后的相应习题

教案设计时注意了学习内容的逻辑性，教学展开顺利，教学成效良

教学后记

好；课堂中讨论内容的安排，活跃了教学气氛，激发学生学习爱好，增

强了学生的思维分析能力。

二、课堂教学安排

教学过程要紧教学内容及步骤

引入：

一般数控机床的特点？

1、复习及提问一般数控机床的局限？

提问上学期学习

新课内容：

的要紧内容。

2、引入：6．1．1加工中心的概念

3、新课内容：1．车削加工中心

逐步完成本次教2．镗铣加工中心

学内容的讲授。3．复合加工中心

4、讨论：6．1．2镗铣加工中心的两种类型

讨论刀库形式与1．CNC加工中心的两种差不多类型设计

刀库容量。顺序

选择刀具与任意2．典型JCS一018A型立式镗铣加工中心介绍

选择刀具的区3．卧式镗铣加工中心

别。传统的刀具

或刀套编码和识6．1．3加工中心组成、特点

别软件选刀的区1．加工中心的组成部分

别，综合运用新

授内容。2．加工中心在结构上具有以下这些特点

5、总结3．适宜加工中心加工的内容

总结本次授课要讨论：

紧内容。

6、作业及辅1、加工中心的结构与工艺功能。

导：2、加工中心的选用。

布置下次提问的

总结：

摸索题，及课后

练习题。对摸索1、加工中心的要紧优势；

题、习题难点、

要求进行辅导。2、加工中心的应用。

作业及辅导：

1.简述加工中心特点？

2.简述加工中心选用的注意点？

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教案

模块三项目三：

课题序号2授课班级

授课时数2授课形式讲练

授课章节

任务2：熟悉加工中心的自动换刀

名称

使用教具多媒体

熟悉刀库形式；

熟悉加工中心的自动换刀过程；

教学目的

把握典型换刀程序编写的方法。

把握主程序调用各刀的换刀子程序和加工子程序的方法。

1、机械手自动换刀的动作过程；

教学重点2、机械手随机换刀子程序。

3、主程序调用换刀子程序和加工子程序的方法总结。

顺序选择刀具与任意选择刀具的区别。

教学难点

传统的刀具或刀套编码和识别软件选刀的区别。

补充内容无

课外作业教材章节后的相应习题

教案设计时注意了学习内容的逻辑性，教学展开顺利，教学成效良

教学后记

好；课堂中讨论内容的安排，活跃了教学气氛，激发学生学习爱好，增

强了学生的思维分析能力。

二、课堂教学安排

教学过程要紧教学内容及步骤

引入：

镗、铣加工中心区别于数控铣床的重要特点是具有更多的集中工序

加工能力，多个刀具，因此必须要有自动换刀装置。镗、铣加工中心的

自动换刀装置结构一样由刀库、机械手组成。自动换刀的一样过程包括：

2、复习及提问刀库的储存、刀具的选择、刀具交换。

提问上学期学习新课内容：

的要紧内容。

一、刀库形式

2、引入：

1、鼓盘式刀库

7、新课内容：

2、链式刀库

逐步完成本次教3、固定型格子盒式刀库

学内容的讲授。

二、刀具的选择方式

8、讨论：

1．顺序选择刀具

讨论刀库形式与2．任意选择刀具

刀库容量。顺序A、传统的刀具或刀套编码和识别

选择刀具与任意①刀具编码选刀方式②关于刀套编码方式

选择刀具的区B、软件选刀

别。传统的刀具

三、刀具换刀装置和交换方式

或刀套编码和识

别软件选刀的区1、无机械手换刀

别，综合运用新3、有机械手换刀

授内容。4、机械手自动换刀的动作过程举例

9、总结四、典型的换刀程序的编制

总结本次授课要1、顺序选刀方式的换刀程序

紧内容。2、随机换刀类型换刀程序

典型的换刀程序实例

10、作业及

典型的多刀编程换刀程序实例

辅导：

3、换刀子程序及应用举例（随机换刀类型）

布置下次提问的随机换刀子程序；

摸索题，及课后主程序调用换刀子程序格式

练习题。对摸索主程序调用各刀的换刀子程序和加工子程序示例

题、习题难点、

要求进行辅导。讨论：

1、刀库形式与刀库容量。

2、顺序选择刀具与任意选择刀具的区别。

3、传统的刀具或刀套编码和识别软件选刀的区别。

总结：

1、机械手自动换刀的动作过程；

2、机械手随机换刀子程序。

3、主程序调用换刀子程序和加工子程序的方法总结。

作业及辅导：

3.简述加工中心刀库形式和特点？

4.简述任意选择刀具方式中软件选刀的原理

5.举例有机械手换刀的一样过程？

6.试编写顺序选刀方式的换刀程序，随机换刀类型换刀程序。

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模块三项目三

课题序号3授课班级

授课时数2授课形式讲练

授课章节

任务3：学会孔加工工艺及孔加工循环

名称

使用教具多媒体

熟悉孔加工固定循环中孔加工动作；

教学目的把握固定循环通用编程格式；

把握孔加工固定循环应用的工艺分析运算要点。

孔加工固定循环及孔加工动作、通用编程格式。

教学重点固定循环的通用规则。

孔加工固定循环应用的工艺要点

固定循环的平面及选择。

教学难点断续切削—高速深孔钻循环C73、深孔钻循环G83的应用。

粗镗孔循环、精镗孔循环、反镗孔循环的应用。

补充内容无

课外作业教材章节后的相应习题

教学内容安排合理，层层深入，重点突出，结合实例分析，成效较

教学后记

好。

二、课堂教学安排

教学过程要紧教学内容及步骤

引入：

孔加工包括的加工内容广泛，例如：使用标准中心钻、点钻和标准

钻钻削、铰孔、攻丝、单点镗孔、成组刀具钻孔、打锥沉孔、镗平底沉

头孔、孔口面加工和背镗等孔加工。孔的形状和直径由刀具选择来操纵，

孔的加工深度则由程序来操纵。孔加工的动作过程？

复习及提问新课内容：

提问上学期学习

的要紧内容。一、孔加工及固定循环概述

引入：

二、孔加工固定循环

新课内容：

1．孔加工动作和通用编程格式

逐步完成本次教

1)孔加工固定循环动作

学内容的讲授。

2)固定循环编程格式

讨论：

2、孔加工循环的编程格式中的G指令：

固定循环的平面及1)孔加工固定循环｛G73～G89｝

选择。断续切削—2)数据形式｛G90/G91｝

高速深孔钻循环3)返回点平面指令｛G98、G99｝

C73、深孔钻循环

G83的应用。粗镗3、固定循环的平面及选择

孔循环、精镗孔循㈠初始平面选择

环、反镗孔循环的㈡R平面选择

应用。㈢Z向深度的运算

总结

Z向深度运算的实例：

总结本次授课要

4、固定循环的通用规则

紧内容。

三、固定循环指令的应用

作业及辅导：

1、断续切削—高速深孔钻循环C73、深孔钻循环G83

布置下次提问的

摸索题，及课后2．钻孔循环G8l与锪孔循环G82

练习题。对摸索

3．粗镗孔循环

题、习题难点、

要求进行辅导。4．精镗孔循环G76与反镗孔循环G87

5．攻左旋螺纹G74与攻右旋螺纹G84

讨论：

1.固定循环的平面及选择。

2.断续切削—高速深孔钻循环C73、深孔钻循环G83的应用。

3.粗镗孔循环、精镗孔循环、反镗孔循环的应用。

总结：

1.孔加工固定循环及孔加工动作、通用编程格式。

2.固定循环的通用规则。

作业及辅导：

1.孔加工路线中，孔加工运动顺序一样概括为那四个步骤？

2.简述初始平面高度、R点高度、选择Z向深度是如何确定

和运算的？

3.简述固定循环的通用规则有那些？

4.用固定循环对下图零件零件进行孔加工。

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模块三项目三

课题序号4授课班级

授课时数2授课形式讲练

授课章节

名称任务4：学会钻、扩孔加工工艺编程

使用教具多媒体

熟悉钻、扩、锪孔加工工艺特点；

教学目的

学会钻、锪孔加工工艺设计及编程；

学会孔加工固定循环指令的应用；

教学重点孔加工工艺与编程方法和注意点

教学难点孔加工工艺

补充内容孔系加工工艺及编程课题练习

课外作业教材章节后的相应习题

教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，通过孔

教学后记

结构的加工工艺及编程课题练习，提高学生的工艺与编程能力。

二、课堂教学安排

教学过程要紧教学内容及步骤

引入：

孔加工是最常见的零件结构加工之一，孔加工是制造工艺中的重要

组成部分，孔加工工艺内容广泛

新课内容：

1．1孔加工的内容、要求

复习及提问1、尺寸精度2、形状精度：3、位置精度：4、表面粗糙度：

提问上学期学习1．2实体上钻孔加工

的要紧内容

。实体上钻孔加工特点

引入：1．2．2实体上钻孔加工方法

拟用时分钟1．2．3选择钻削用量的原则

．．钻孔时的冷却和润滑

新课内容：124

1．3扩孔加工

逐步完成本次教

学内容的讲授。1．3．1用麻花钻扩孔

1．3．2用扩孔钻扩孔

讨论：

1．3．3扩孔的余量与切削用量

孔加工工艺及

1．4锪孔加工

编程。

1．4．1锪钻简介

总结

1．4．2锪孔工作要点

总结本次授课要

2．1工件孔加工实例

紧内容。

加工方法分析

作业及辅导：

切削用量的运算

布置下次提问的

工序设计

摸索题，及课后

孔加工编程

练习题。对摸索

题、习题难点、讨论：

要求进行辅导。钻、扩、锪孔加工工艺及编程

总结：

典型的钻孔加工的方法、注意点；

扩加工工艺的方法、注意点；

多孔加工编程方法、注意点；

作业及辅导：

钻、扩、锪孔工艺编程要点

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模块三项目三

课题序号6授课班级

授课时数2授课形式讲练

授课章节

名称任务6：学会铰孔加工工艺编程

使用教具多媒体

熟悉铰孔孔加工工艺特点；

教学目的

学会铰孔加工固定循环指令的应用；

教学重点孔加工工艺与编程方法和注意点

教学难点孔加工工艺

补充内容孔系加工工艺及编程课题练习

课外作业教材章节后的相应习题

教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，通过孔

教学后记

结构的加工工艺及编程课题练习，提高学生的工艺与编程能力。

二、课堂教学安排

教学过程要紧教学内容及步骤

引入：

孔精加工要求

复习及提问

提问上学期学习

的要紧内容。

新课内容：

引入：1．1铰孔加工方法

拟用时分钟1．2铰刀及选用

新课内容：1．2．1铰刀结构

1．2．2铰刀直径尺寸的确定

逐步完成本次教

学内容的讲授。1．2．3铰刀齿数确1．2．4铰刀材料确定

1．3铰削用量的选用

讨论：

1．3．1铰削余量

孔加工工艺及

．．铰孔的进给率

编程。132

1．3．3铰孔操作的主轴转速

总结

1．4适合于铰孔切削循环

总结本次授课要

2．1工件孔加工任务

紧内容。

如图零件，毛坯尺寸：90×90×42，材料为45钢，正火处理

作业及辅导：

2．2工艺分析

布置下次提问的

2．2．1工件坐标系设定2．2．2上表面加工工艺分析：

摸索题，及课后

练习题。对摸索2．2．3圆周均布通孔加工工艺分析：

题、习题难点、3．1工序设计

要求进行辅导。3．2孔加工编程

讨论：

铰孔加工工艺及编程

总结：

铰孔加工的方法、注意点；

作业及辅导：

铰孔工艺编程要点

江苏省无锡交通高等职业技术学校

教案

模块三项目三

课题序号5授课班级

授课时数2授课形式讲练

授课章节

名称任务5：学会攻丝加工工艺编程

使用教具多媒体

熟悉攻丝孔加工工艺特点；

教学目的

学会攻丝加工固定循环指令的应用；

教学重点孔加工工艺与编程方法和注意点

教学难点孔加工工艺

补充内容孔系加工工艺及编程课题练习

课外作业教材章节后的相应习题

教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，通过孔

教学后记

结构的加工工艺及编程课题练习，提高学生的工艺与编程能力。

二、课堂教学安排

教学过程要紧教学内容及步骤

引入：

攻丝加工要求

复习及提问

提问上学期学习

的要紧内容。

新课内容：

引入：

1．1攻丝加工的内容、要求

拟用时分钟

1．2丝锥及选用

新课内容：1．3CNC机床攻丝工艺与编程的要点

逐步完成本次教1．3．1攻螺纹动作过程

学内容的讲授。

1．3．2攻丝循环G84、G74格式

讨论：1．3．3攻丝工艺数据的确定

孔加工工艺及1、底孔直径大小

编程。2．攻螺纹底孔深度的确定

总结3、工艺运算例：

总结本次授课要4、孔口倒角

紧内容。5、R平面的值

作业及辅导：2．1孔加工的加工任务

2．2课题工艺分析

布置下次提问的

摸索题，及课后3．1工序设计

练习题。对摸索3．2孔加工编程

题、习题难点、

讨论：

要求进行辅导。

攻丝加工工艺及编程

总结：

攻丝加工的方法、注意点；

作业及辅导：

攻丝工艺编程要点

江苏省无锡交通高等职业技术学校

教案

模块三项目三

课题序号7授课班级

授课时数2授课形式讲练

授课章节

名称任务7：学会镗孔加工工艺编程

使用教具多媒体

熟悉镗孔孔加工工艺特点；

教学目的

学会镗孔加工固定循环指令的应用；

教学重点孔加工工艺与编程方法和注意点

教学难点孔加工工艺

补充内容孔系加工工艺及编程课题练习

课外作业教材章节后的相应习题

教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，通过孔

教学后记

结构的加工工艺及编程课题练习，提高学生的工艺与编程能力。

二、课堂教学安排

教学过程要紧教学内容及步骤

引入：

镗孔加工要求

复习及提问

提问上学期学习

的要紧内容。

引入：新课内容：

拟用时分钟1．1镗孔加工的内容、要求

1．2镗孔加工方法

新课内容：

1．2．1粗镗

逐步完成本次教

．．半精镗和精镗

学内容的讲授。122

1．3镗刀及选用

讨论：

1)单刃镗刀2)双刃镗刀3)微调镗刀

孔加工工艺及

1．4镗削用量

编程。

1．5镗孔循环

总结

G85、G86、G88、G89、G76、G87

总结本次授课要

2．1孔加工的加工任务

紧内容。

2．2课题工艺分析

作业及辅导：

2．2．1加工过程及刀具选用

布置下次提问的2．2．2孔加工循环的选择使用

摸索题，及课后

2．2．3镗削用量选用

练习题。对摸索

题、习题难点、3．1工序设计

要求进行辅导。3．2孔加工编程

讨论：

镗孔加工工艺及编程

总结：

镗孔加工的方法、注意点；

作业及辅导：

镗孔工艺编程要点

江苏省无锡交通高等职业技术学校

教案

模块三项目三

课题序号9授课班级

授课时数2授课形式讲练

授课章节

名称任务9：①加工中心多工序工艺编程实例

使用教具多媒体

明白得零件的各项技术要求

教学目的把握零件的工艺路线制定

把握零件的数控加工工序制定

零件的各项技术要求；

教学重点

零件的数控加工工序制定

教学难点零件的数控加工工序制定

补充内容

课外作业综合加工工艺及编程课题练习

教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，教学展

教学后记

开顺利，教学成效良好；课堂中讨论内容的安排，活跃了教学气氛，激

发学生学习爱好，增强了学生的思维分析能力。通过孔结构的加工工艺

及编程课题练习，提高学生的工艺与编程能力。

二、课堂教学安排

教学过程要紧教学内容及步骤

引入：

在数控机床上加工零件时，第一应先依照零件图样对零件进行全面

分析，弄清零件的结构形状、尺寸和技术要求，以此确定零件加工的工

艺过程。

复习及提问制订零件数控加工工艺过程，确实是确定零件的哪些表面需要数控

提问上次课学习加工，通过哪些工序，需要何种类型的机床和刀具，工件如何装夹定位，

的要紧内容。数控工序中的工步的划分与先后次序、走刀路线、位移量和切削参数等，

引入：填写工艺文件和加工程序及程序校验等。

新课内容：

拟用时分钟

支承套的加工工艺

新课内容：

一、分析图样并选择加工内容

逐步完成本次教

二、选择工艺装备

学内容的讲授。

三、工艺设计

讨论：

选择加工方法

讨论典型零件

确定加工顺序

工艺设计的内

确定装夹方案和选择夹具

容和要点综合

运用新授内容。选择刀具

制作数控加工刀具卡片

总结

制作数控加工工序卡片

总结本次授课要

紧内容。四、辅导编制程序

讨论：

作业及辅导：

典型零件工艺设计的内容和要点

布置下次提问的

总结：

摸索题，及课后

练习题。对摸索典型零件的总的工艺内容和过程。

题、习题难点、作业及辅导：

要求进行辅导。

编制典型的零件的多刀加工程序

江苏省无锡交通高等职业技术学校

教案

模块三项目三

课题序号9授课班级

授课时数2授课形式讲练

授课章节

名称任务9：②加工中心多工序加工工艺编程实践

使用教具多媒体

进一步明白得把握零件的数控加工工序制定方法；

教学目的

通过编制实践练习，提高学生的工艺与编程能力。

零件的各项技术要求；

教学重点

零件的数控加工工序制定

零件的数控加工工序制定

教学难点

编制多刀加工程序

补充内容

课外作业孔系加工工艺及编程课题练习

教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，教学展

教学后记

开顺利，教学成效良好.

二、课堂教学安排

教学过程要紧教学内容及步骤

复习及提问

典型零件的总的工艺内容和过程

编制零件的多刀加工程序的差不多方法

加工工艺及编程课题实践

地点：

仿真加工运算机房

课题：

复习及提问

提问上次课学习

的要紧内容。

课题实践

教师辅导学生工

艺编程

仿真加工验证

总结试制订图示所示零件的加工中心加工工艺并编程

师生讨论总结分析图样并选择加工内容

本次实践。选择工艺装备

作业及辅导：工艺设计

布置下次提问的学生完成工序卡片制定；

摸索题，及课后学生完成自动换刀编程。

练习题。对摸索仿真加工验证

题、习题难点、

师生讨论总结课题。

要求进行辅导

江苏省无锡交通高等职业技术学校

教案

模块三项目三

课题序号8授课班级

授课时数2授课形式讲练

授课章节

名称任务8：①熟悉加工中心对刀方案设计

使用教具多媒体

熟悉明白得机床、工件、刀具三者相互位置的确定必要性。

教学目的熟悉明白得基于工件坐标系偏置的对刀方法

熟悉明白得刀具的长度补偿值及设置

基于寄存器指令建立工件坐标系的数铣、加工中心对刀；

教学重点

基于工件坐标系偏置的对刀方法。

基于工件坐标系偏置的对刀方法

教学难点

刀具的长度补偿值及设置

补充内容

简述机床、工件、刀具三者相互位置是如何确定的？

课外作业简述基于机外对刀进行Z向设置的方法？

简述使用基准刀的长度方向对刀法及Z向设置的方法？

教学展开顺利，教学成效良好；课堂中讨论内容的安排，活跃了教

教学后记

学气氛，激发学生学习爱好，增强了学生的思维分析能力。

二、课堂教学安排

教学过程要紧教学内容及步骤

引入：

对刀事实上质确实是在工件加工前在机床上（机床的坐标系里）准

复习及提问确确定刀具相对工件的起始位置。

提问上学期学习对刀方案是否合理关系到加工的效率和操作的方便。在实际应用

的要紧内容。中，对刀的方法又随机床、数控系统、实际的加工效率要求、精度要求、

引入：生产的批量要求和条件限制、操作工的适应的等的不同而不同。

在数控加工中，对刀方案的适当拟定，不仅属于操作方法的范畴，

拟用时分钟

也是数控加工工艺区别于一般机床工艺的工艺内容之一。

新课内容：

新课内容：

逐步完成本次教

一、机床、工件、刀具三者相互位置的确定

学内容的讲授。

①确立机床的初始位置运动的起始的位置点。

讨论：

②确立工件在机床的初始位置

1.讨论机床、

③确立刀具在机床相对工件的初始位置

工件、刀具

二、基于寄存器指令建立工件坐标系的数铣、加工中心对刀

三者相互位

置的确定必1、将刀具初始参考点位置设置在机床参考点的对刀方式

要性。第一种情形：

2.基于工件坐

第二种情形：

标系偏置的

对刀方法第三种情形的对刀方法

3.刀具的长度2、将刀具位置设置在非机床固定参考点位置的对刀方式

补偿值及设

试切或试接触对刀的方法：

置

机内布置对刀测头接触测量（或可光学的非接触）

综合运用新授

三、基于工件坐标系偏置的对刀方法

内容。

1、工件坐标系偏置的概念

总结

2、工件坐标系偏置的应用特点。

总结本次授课要3、测量工件相对机床的X、Y向的偏置值

紧内容。

以零件两侧面交点为工件坐标原点的偏置值测量

作业及辅导：

以零件中心为工件坐标原点的偏置值测量。

布置下次提问的以孔的中心为工件坐标原点的偏置值测量。

摸索题，及课后

例：使用机械偏心式寻边器测量X、Y偏置值

练习题。对摸索

题、习题难点、4、CNC编程所需刀具的长度补偿值及设置

要求进行辅导。㈠机床、切削刀具、工件上表面以及工件高度在Z轴方向的位置关

系

㈡编程操作时Z向工件偏置和刀具长度补偿值的有三种设置方法：

(1)基于机外对刀进行Z向设置的方法：

(2)用接触法测量刀具长度，并进行Z向设置的方法

(3)使用基准刀的长度方向对刀法及Z向设置

A、方案之一——改良法：

B、方案之二——改革法

讨论：

机床、工件、刀具三者相互位置的确定必要性。

基于工件坐标系偏置的对刀方法

刀具的长度补偿值及设置

总结：

基于寄存器指令建立工件坐标系的数铣、加工中心对刀；

基于工件坐标系偏置的对刀方法。

作业及辅导：

简述机床、工件、刀具三者相互位置是如何确定的？

简述基于寄存器指令建立工件坐标系的数铣、加工中心对刀方法有

那些？

简述使用机械偏心式寻边器测量X、Y偏置值的方法？

简述基于机外对刀进行Z向设置的方法？

简述使用基准刀的长度方向对刀法及Z向设置的方法？

江苏省无锡交通高等职业技术学校

教案

模块三项目三