太极图案的加工Word文档格式.docx
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教学
资源
准备
时间资源:
课前/课后和课内的设计和安排。
材料资源:
真材料（45#钢）或师生共同制作蜡模可反复利用
信息资源：
网络技术，多媒体技术与多媒体课件,手册。
人员资源：
双师型工作团队，1位专业教师1位培训师。
学生小组和组长。
设备资源：
5台数控铣床（FANUC系统），4台加工中心（FANUC系统），学生5人一机，夹具、刀具、工量具等，多媒体设备，自制的教具。
环境资源：
实习工厂/实验室,商店和工厂现场。
太极图案零件加工效果图：
该零件材料为铝合金，零件如下图所示毛坯六个面已经加工且零件整个已经进行过粗加工，编写零件的精加工程序。
太极图案零件图：
任务一
学习刀具半径补偿的知识
学习时间
2学时
程序
教学内容及教学双边活动
教学手段方法
活动一
活动二
播放铣削加工录像——立铣刀铣削加工凸轮轮廓
（录像略）
认识数控铣削相关工艺知识——刀位点
1、定义：
刀位点是刀具上的一个特殊点，通常用该点表示刀具在工件坐标系中的位置.该点也称为刀具中心点。
如下图所示
师问：
视频中钻头、车刀在切削加工时刀位点和立铣刀、球头铣刀在切削加工时刀位点的位置有什么不同？
学生思考并回答
师归纳：
钻头和车刀的刀位点在加工时都和程序轨迹重合，而立铣刀、球头铣刀的刀位点加工时与程序轨迹不重合，正好偏移了一个刀具半径的距离。
所以编程时要将刀具半径值补偿到程序轨迹上，从而正确地表达刀位点的运动轨迹。
本次课讲学习刀具半径补偿功能
多媒体投影演示，提高学生的感性认识
图示法
师生
互动
活动三
学习刀具半径补偿的概念
思考：
如下图所示，将刀具中心沿零件的轮廓线进行加工，能否得到正确的零件？
发现：
不能！
如果刀具中心沿零件的轮廓线进行加工，切削后零件的形状比要求的尺寸减小了一个刀具半径。
将刀具中心沿哪条路线进行加工才能得到正确的零件？
注意：
（1）刀具只有在平面内进行直线插补的过程中，才能建立或者取消刀补，在进行圆弧插补的过程中不能建立或取消刀补。
（2）在建立刀补后，可以进行圆弧插补。
提出问题，让学生思考如何才能保证加工尺寸？
学生
讨论
教师引导学生寻求答案
2、刀补数值的存放位置
刀补数值的保存在系统中特定的存储器中。
程序中的D__仅仅是告诉系统调用__号存储器中的数值作为刀具半径补偿的数值。
例如：
在加工前在D01号存储器中存放刀具半径值是5mm,如果在程序中调用了1号刀补，如执行程序G41G01X10Y10D01；
系统会从1号存储器中读出数值5，然后自动计
算，把程序轨迹整个向外平行偏移5mm的距离。
如下图所示：
3、左、右刀补的判断
沿着刀具前进的方向看去，刀具在工件左侧运动加工为刀具半径左补偿G41，刀具在工件右侧运动加工为刀具半径右补偿G42。
借助于、多媒体设备或数控编程模拟器演示刀补设置过程
学生在数控模拟器上自己练习刀补参数设置
教师
评价
G41左刀补G42右刀补
4、建立刀补的过程
（1）建立左刀补时刀具运动的变化
例……
N100G01X10Y10；
N110G41G01X20Y10D01；
N120G01X30Y10；
……
比较法
教师先讲解、后在模拟器上模拟建立刀补的过程
学生讨论后用文字进行描述
学习刀具半径补偿知识
从上图可知程序中设定的刀具路线为从1点（10，10）到2点（20，10）再到3点（30，10），是一条直线；
但在N110段建立左刀补后，刀具中心的实际运动路线发生了改变。
即从1点向2点的运动过程逐渐向运动方向的左侧移动，直至在4点时，刀具中心与2点的垂直距离正好为刀补值。
此时刀具中心的实际坐标是（20，10+D）,原程序中2点到3点的直线运动，实际变为4点到5点的直线运动。
（2）建立右刀补时刀具运动的变化
例……
N110G42G01X20Y10D01；
……
如上图所示建立右刀补时，刀具运动的变化形式与左刀补相同，只是刀具移动方向改变为向运动方向右侧移动。
教师引导学生规范描述过程
继续师生互动
与前面内容进行比较分析
（3）取消刀补时刀具运动变化
N110G01X20Y10；
N120G40G01X30Y10；
……
如上图所示取消刀补时，刀具的运动轨迹正好与建立时相反，即逐渐返回到没有刀补时程序规定的刀路上来。
教师演示、学生观察
学生描述
教师归纳
任务二
太极图案工艺分析及编程
4学时
公布任务内容:
工艺分析：
1、零件结构及技术要求分析
（1）经过识读图形与空间想象，该零件外形主体是太极图案。
（2）尺寸要求较高
（3）零件本身要求分粗加工和精加工
2、数控切削工艺工装分析
（1）用平口钳装夹，五点定位
（2）加工方法：
第一次装夹中完成全部加工
（3）刀具选择：
Φ10键槽铣刀
3、加工刀路分析
该零件加工具体刀路分析如下：
（1）铣削四角被倒圆的方台
如下图所示，实线为工件轮廓，虚线是刀具中心的走刀路径。
取对称中心为工件坐标系原点，刀心走刀顺序为：
1-2-3-4-5-2-6.期中1点——2点中刀具以1/4圆弧的方式切入工件，2-3-4-5-2的过程可完成对工件轮廓的加工，2点——6点是刀具以1/4圆弧的方式离开加工工件。
教师展示、讲述任务要求
分组
问答法
教师引导学生进行分析
按组分配任务，
4时
（2）铣削Φ100的圆台
1-2-3-4.期中1点——2点中刀具以切线的方式切入工件，2-3-2的过程可完成对工件轮廓的加工，2点——4点是刀具以切线的方式离开加工工件表面。
一组完成
教师评价并指正
二组完成
（3）铣削阳鱼轮廓线
1-2-3-4-5.期中1点——2点中刀具以切线的方式切入工件，2-3-4的过程可完成对工件轮廓的加工，4点——5点是刀具以切线的方式离开加工工件表面。
三组完成
整个活动由
教师进行巡回指导
学生分组讨论完成
填写数控加工工序卡片
数控加工工序卡片如下表所示：
数控加工工序卡片
工序号
工序内容
1——5
台类加工
江苏省惠山职
业教育中心校
零件名称
材料
夹具
名称
使用
设备
轮廓类加工
铝合金
平口钳
FANUC铣床
工步号
程序号
工步
内容
刀具号
刀具
规格
主轴
转速
进给
速度
背吃
刀量
1
O0001
铣方台
1600
r/min
300
Mm/min
20mm
2
O0002
铣圆台
10mm
3
O0003
铣阳
鱼眼
5mm
4
O0004
铣阴
5
O0005
铣S线
按照5个小组分配任务，先学生讨论完成
教师评价并集体讲解
活动四
编写基于FANUC—0I系统数控铣床或加工中心的数控加工程序
编写零件加工工序1程序
O0001；
（铣削四角被倒圆的方台）
N10G17G40G49G80;
N20S1600M03;
N30G90G54G00X-100Y-20Z5;
N40G01Z-20F50M08;
N50G41G01X-75Y-15D01F300;
N60G03X-60Y0R15;
N70G01X-60Y30;
N80G02X-30Y60R30;
N90G01X30Y60;
N100G02X60Y30R30;
N110G01X60Y-30;
N120G02X30Y-60R30;
N130G01X-30Y-60;
N140G02X-60Y-30R30;
N150G01X-60Y0;
N160G03X-75Y15R15;
N170G40G01X-100Y20;
N180G00Z100M09;
N190G00X0Y0;
N200M30;
学生组一讨论完成
模拟加工
编写零件加工工序2序
O0002;
（铣削Φ100的圆台）
N30G90G54G00X-75Y-20Z5;
N40G01Z-10F50M08;
N50G41G01X-50Y-10D01F300;
N60G01X-50Y0;
N70G02X-50Y0I50J0;
N80G01X-50Y10;
N90G40G01X-75Y20;
N100G00Z100M09;
N110G00X0Y0;
N120M30;
学生组二讨论完成
编写零件加工工序3程序
O0003;
（铣削阳鱼眼的Φ20的沉槽）
N30G90G54G00XOY25Z5;
N40G01Z-5F50M08;
N50G01X-3Y25F300;
N60G03X5Y25R-4;
N70G03X5Y25I-5J0;
N80G03X-3Y25R-4;
N90G00Z100M09;
N100G00X0Y0;
N110M30;
学生组三讨论完成
编写零件加工工序4程序
O0004;
（铣削阴鱼眼Φ20的凸台）
N30G90G54G00X-20Y-40Z5;
N50G41G01X-10Y-30D01F300;
N60G01X-10Y-25;
N70G02X-10Y-25I10J0;
N80G01X-10Y-20;
N90G40G01X-20Y-20;
学生组四讨论完成
编写零件加工工序5程序
O0005;
（铣削阳鱼轮廓线）
N50G41G01X-10Y-50D01F300;
N60G01X0Y-50;
N70G03X0Y0R-25;
N80G02X0Y50R-25;
N90G01X10Y50;
N100G40G01X20Y60;
N110G00Z100M09;
N120G00X0Y0;
N130M30;
学生组五讨论完成
任务三
加工太极图案
1、按照事先分配好的小组，进行机床的分配
2、讲解安全文明生产要求
3、分发毛坯、工具、量具
1、开机床
2、程序输入、模拟校验程序
3、对刀，设置刀具半径补偿
4、首件试切削
5、检测、修改程序
1、调试、加工零件
2、学生自评
3、学生互评
4、教师检查、教学评价
任务三的完成主要由培训教师指导完成，详细过程按生产实际进行
教学反思
本次课是我借助于多媒体教学设备完成教学任务的，课后我认真进行了反思，现教学后记如下：
（一）教学过程反思
1、导入——展示模型、播放视频，激发学生兴趣：
本次课前学生学习了数控铣床的相关概念、数控铣床的加工范围及特点、对数控铣床的加工零件有所了解。
所以，我通过给学生展示几个在数控铣床上加工的零件，让学生自己观察零件的轮廓特点并总结其组成要素。
其中的一个手机外壳模型和播放机械零件凸轮的加工视频，非常贴近生活生产实际，能够锁住学生的注意力，激发了学生的学习兴趣。
2、课前——内容提示，告知学生任务
为了避免学生没有准备地听课，所以新课展开前我首先向学生展示本节课的内容、重点、难点，让学生明确本堂课的教学目标，做到心里有底。
3、课中——循循善诱，引导学生思维
课堂讲解过程中，为了调动学生的积极性，避免课堂“独角戏”的情况发生，我采用设问质疑、图形分析、层层深入，引导学生思考、鼓励学生回答，使学生的主体地位得以充分的体现。
4、练习——难易适中，培养学生信心
课堂知识讲解之后，为了巩固课堂内容，同时考虑到学生对知识点掌握程度，所以课堂编程练习难度不高、采用小组合作形式完成，形式多样，学生回答问题正确率较高，这样可以培养学生的信心，使学生有成就感，还可以增强学生的团结合作意识与团队精神。
（二）本节课不足之处
1、课件制作不够精细，缺少动画直观效果，若能配合实际零件加工过程的录象演示，更能体现专业课的特点，课堂效果会更好。
2、课堂展示零件模型不到位，由于教室光线太暗、零件太小，很多学生无法观察的更清晰、更仔细。
3、课堂讲解语速过快，没有给学生充分的思考消化的时间，让学生感到听课疲惫、精神紧张。
4、课堂练习不充分，时间把握不得当。
（三）课后感悟
本次课在学生的积极配合下，基本上较顺利地完成了课堂任务、达到了教学目标。
课堂气氛活跃、师生互动效果较好。
从学生的作业情况反馈来看，大部分学生都基本掌握了课堂内容，并能熟练应用。
个别学生作业情况不好，需要单独辅导、再巩固课堂知识。
套用俗话可以说“课上十分钟，课下十年功”，如果说教师是课的主体，学生就是主体活动的中心，要想学生对本课程感兴趣、学习积极性高，必须在平日的教学过程中多与学生沟通、了解学生特点、培养与学生之间的默契。
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