数控加工工艺编程与操作切槽加工

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1、 . . . 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 日第4周星期三第1节至第4周星期四第6节授课时数讲授2学时实训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与G04切削单槽。3、掌握复合循环指令G75的格式与应用。4、用复合循环指令G75与子程序完成宽槽、等距槽与不等距槽的加工。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

2、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、加工程序仿真检验与零件加工一体化的教学模式教学重点1、G75指令的格式与子程序的格式。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指令各参数的含义与灵活运用。2、 具备分析与保证切槽质量的能力。课前预习1、G75复合循环指令的格式与加工特点。2、子程序的格式与应用。课前教学准备图 样教案中图形（图2-1、图2-2、图2-3、图2-4）与G75指令的走刀路线全部制成电子文档，准备在多媒体上使用。器 材白板笔、三角板、投影仪、计算机、数控加工仿真系统、零件实物、数控车床。工 量 具游标

3、卡尺、千分尺、150mm钢板直尺、油壶、毛刷、防护眼镜、刀具等数控加工工艺编程与操作一体化教学教案（次页）第2页教学环节 容 要 点时间组织教学师生致礼、点名、检查学生仪表与学习准备情况、将学生的注意力引入到教学中。2分钟新课入门指导讲 解 要 点1、教学任务分析。2、G75径向切槽循环指令格式与应用。3、子程序指令的格式与应用。4、宽槽与等距槽工件的编程、加工方法。5、不等距槽工件的编程、加工方法。60分钟演 示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。24分钟布置 实训作业见教案P9实训作业4分钟巡回指导1、

4、G75指令的编程格式与参数含义的正确应用能力。2、子程序的编程方法与应用。3、加工宽槽、等距槽与不等距槽的综合能力。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。7.5学时结束指导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与子程序指令的应用，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，为螺纹加工与综合复杂零件的加工做好

5、准备。0.5学时数控加工工艺编程与操作一体化教学教案（续页）第3页教学过程时间分配主 要 教 学 指 导 容 与 步 骤组织教学（2分钟/0+2）复习旧课、引入新课（3分钟/2+3）新 课注：教案中加灰度下划线的地方为板书容！图形投影、简单分析（2分钟/5+2） 提 问（3分钟/7+3）师生致礼、点名、检查学生仪表、检查学生学习准备情况、将学生的注意力引入到教学中。老师提问 前面一个课题我们学习了多少个轮廓循环指令？其中有多少个是粗加工循环指令？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。老师引领学生进入新课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

6、入槽类零件加工的学习。课题二 切槽加工一、任务引入图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 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；数控加工工艺编程与操作一体化教学教案（续页）第4页教学过程时间分配主 要 教 学 指 导 容 与 步 骤讲 解（3分钟/10+3）讲 解（1分钟/13+1）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） 3、G0退刀、偏移

7、一个刀宽位置，再用G01直接切入槽底； .二、任务分析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与切槽起点。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。三、任务处理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

8、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。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:切削终数控加工工艺编程与操作一体化教学教案（续页）第5页教学过程时间分配主 要 教 学 指 导 容 与 步 骤多媒体展示加工程序并分析讲解（8分钟/24+8）点与起点的Z轴相对坐标的差值（单位：m

9、m）；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。3、G75指令宽槽应用实例（加工图2-1离合器宽槽部分）程 序说 明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

10、 P5000 Q3900 F50；切深5mm位移3.9mm (侧面与槽底各留余量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数控加工工艺编程与操作一体化教学教案（续页）第6页教学过程时间分配主 要 教 学 指 导 容 与 步 骤多媒体展示加工程序在数控仿真软件上的运行情况并小结（3分钟/32+3）多媒体展示图2-2，

11、学生编程练习并上机仿真 巡回指导简单小结（8分钟/35+8）讲 解（2分钟/43+2）第一节下课课间休息第二节上课4、数控仿真软件验证加工程序应用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。完成加工后的零件实体如图2-1所示。5、编程练习并上机仿真图2-26、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

12、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；（5）、熟记G75指令的格式与参数含义。老师 上一节课主要学习了宽槽工件的编程与加工方法思考题 切槽加工时如出现多处尺寸一样的槽时，该如何编程？数控加工工艺编程与操作一体化教学教案（续页）第7页教学过程时间分配主 要 教 学 指 导 容 与 步 骤多媒体展示图2-3，老师引导学生思考编程方法（5分钟/0+5）讲 解（15分钟/5+15）图2-3老师引答切槽加工时如出现多处尺寸一样的槽时，可调用子程序指令，以简化编程。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

13、；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（1999） BBBB：调用的子程序号必须为4位数数控加工工艺编程与操作一体化教学教案（续页）第8页教学过程时间分配主 要 教 学 指 导 容 与 步 骤多媒体展示加工程序并分析讲解（10分钟/20+10）子程序可以嵌套，即主程序调用一个子程序，而子程序又

14、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。5、子程序应用实例（加工图2-3多槽工件）程 序说 明O0002；主程序号N10 T0101 S500 M03；1# 外切槽刀4mm，1#刀具补偿，左刀尖对刀，正转转速500r/minN20 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14mmN50G01X-1F20；切断工件N60G0X80；X轴向退刀N

15、70Z80M05M09；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14mmN120 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1sN140 G00U12.0；X轴增量退刀12mmN150 W-10.0；Z轴增量进给10mmN160 G01U-12.0F30；N170 G04X1.0；N180 G0X12.0；N190M99；子程序结束，返回主程序数控加工工艺编程与操作一体化教学教案（续页）第9页教学过程时间分配主 要 教 学 指 导 容 与 步 骤

16、巡回指导简单小结（8分钟/30+8）课堂回顾（3分钟/38+3）布置作业（4分钟/41+4）第二节课下课进入实训阶段巡回指导（75学时）结束指导（0.5学时）6、上机仿真练习（学生）在计算机上仿真“子程序应用实例”的加工程序，将教学容从理性认识转化为感性认识。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。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35mm，长度100mm，图示工件未标注公差全部按0.05 图 2-4六、实训、总结阶段(巡回与结束指导容参见教案次页)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。10 / 10