PPCNC入门讲义带课堂诗及评分方法2.docx

PPCNC入门讲义带课堂诗及评分方法2.docx

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PPCNC入门讲义带课堂诗及评分方法2

第一讲：

认识PPCNC、知道我是谁

一．课堂内容：

●介绍PPCNC的组成、结构及其功用、安全须知

●介绍运动部件、坐标系统、主轴的起停操作，X\Y\Z轴的移动操作。

●介绍操作部件：

电源插头、USB插头、电源开关、急停开关、调速开关、主轴调速界面，学会使用急停开关。

●介绍软件界面（六个界面分别介绍）

●示范刀具装夹的操作

●示范工件装夹的操作

●示范防尘罩安装操作方法

二．所需设备、附件、材料清单：

●PPCNC主机

●φ6X40°X0.2雕刻刀

●1毫米对刀片

●ER11φ6索嘴，索嘴装夹扳手一套，3mm内六角扳手

●50X45X10ABS塑料块，

●机床防护罩

三．本次课的实践作业步骤

●学会使用PPCNC机床设定、工件装夹、坐标原点设定。

●执行预先给定G代码，雕刻出‘我爱我家、我爱中国深圳大学PPCNC’字样（学生紧跟教师一步一步执行），让学生学会将加工代码调入PPCNC系统，PPCNC的基本对刀方法，PPCNC的启动、运行，同时介绍机床的工作范围，操作要领，激发学生的学习兴趣，树立学生对本课程的学习信心。

●教师分步骤介绍文字输入、文字雕刻刀路创建、刀具参数选取及工件定位等基本内容，让学生初步了解，使用数控机床雕刻实体文字的基本技术和基本过程。

●学生各自带上耳机观看各自电脑中的“文字绘制、文字雕刻刀路创建方法”的多媒体教程，按照该多媒体教程中所讲述的方法，设计出自己学号、姓名，创建雕刻相应的加工刀路；

●启动PPCNC数控软件，导入雕刻自己名字的NC代码；

●完成工件毛坯装夹及对刀操作，启动机床雕刻出自己的学号姓名；（呼应知道我是谁？

）

●经教师检查确认所完成的作品合格后，输入作业提交时间，作为评定成绩的依据。

●清理机床及工作台、清点工具及附件、登记实验记录（每次课结束必做内容）

四．知识点：

●数控机床的基本结构

●数控机床关键操作实践（机床的启动、运动、停止的操作；Z轴对刀操作）

●数控加工的基本数学、物理原理，数控刀具的基本参数；

●数控机床主要附件的作用原理及基本使用方法。

五．本次课的学习目的：

●了解数控机床的基本结构，掌握PPCNC数控机床与PC之间的连接方法和步骤；

●了解PPCNC数控机床的坐标系统和工件坐标系统，学会在PPCNC数控机床的坐标运动操作方法、刀具和工件的装夹方法；

●学会MasterCAM雕刻文字NC代码创建方法，学会PPCNC中NC代码的加载方法。

认识PPCNC知道我是谁

初认PPCNC，

三轴联动俏平移；

为我作诗又刻名，

鬼斧神工小兄弟。

思考题：

1.雕刻字有几种样式？

2.雕刻空心字时，字的笔划宽度和刀具的参数有什么关系？

当雕刻的字出现笔划不完整时，该怎么办？

3.如何将雕刻的字沿圆周布置？

4.如何将单色的ＢＭＰ文件的图画转换成雕刻的Ｇ代码？

5.在工件背面刻一首诗词，对本次课程做一小结

第二讲：

国旗在我心中飘扬

一.课堂内容：

●介绍Solidworks3D放样建模技术，三维挖槽加工技术

●用Solidworks创建五星红旗局部3D模型

●学习将*.sldprt文件导入MasterCAM

●

在MasterCAM中，学习将实体生成曲面的操作，学会对图层的管理，学会绘制边界盒；

●学习MasterCAM3D挖槽加工策略，将五星红旗按挖槽粗、精加工的方式生成两个刀路，学会Z方向二次对刀操作。

粗加工加工用3mm平底铣刀，精加工用雕刻刀。

提醒学生注意要正确设定坐标原点的。

●学习使用MasterCAM刀路运动仿真功能；介绍G00,G01代码，掌握从部分刀路创建NC代码的技术。

二.所需设备、附件、材料清单：

●PPCNC主机

●φ6X3平底铣刀（用于粗加工）

●φ6X40°X0.2尖头雕刻刀

●1毫米对刀片、Z轴对刀器

●ER11φ6索嘴，索嘴装夹扳手一套

●50X45X10塑料坯料

●3mm内六角扳手

●机床防护罩

三.本次课的实践作业步骤

●启动Solidworks软件，创建五星红旗的3D模型（时间不够也可以有教师提供现成文件）；

●启动MasterCAM软件，导入五星红旗的3D模型，由实体创建加工曲面；

●学生各自带上耳机观看各自电脑中的“五星红旗加工刀路创建方法”的多媒体教程；

●按照该多媒体教程中所讲述的方法，创建雕刻五星红旗的加工刀路，生成NC代码；

●启动PPCNC数控加工界面，将上述NC代码载入到PPC加工软件；

●正确装夹工件毛坯，对刀确定G54原点；

●启动加工程序雕刻出国旗3D图案，（尺寸范围50X40）

●经教师检查确认所完成的作品合格后，输入作业提交时间，作为评定成绩的依据。

●清理机床及工作台、清点工具及附件、登记实验记录（每次课结束必做内容）

四.知识点：

●MasterCAM中，坯料坐标的设定方法，数控机床坐标G53与工件坐标G54……的概念；

●MasterCAM中，边界盒的创建与使用，工件在坐标系中的移动方法；

●各种不同格式文件导入到MasterCAM中的技术；

●MasterCAM中，的由实体生成曲面及编辑技术；

●MasterCAM中，3D挖槽加工技术的应用

●数控机床中，机床坐标及工件坐标的概念及其运用方法；

●直线插补，G00，G01，G90，G53，G54代码；

●进给率、主轴转速、进刀量、安全高度、进刀位置等重要概念的含义。

五.本次课的学习目的：

●掌握将不同格式文件（以Solidworks文件为例）导入MasterCAM软件中的方法和步骤；

●学会MasterCAM中，将实体转换为曲面的操作方法和步骤；

●学会MasterCAM中，工件坐标系的转换方法、边界盒的使用方法；

●了解刀具路径参数、曲面粗、精加工参数的使用方法；

●弄清绝对坐标、增量坐标的在加工中的物理含义和选用方法；

●掌握数控机床Z轴二次精确对刀技术；

●学会安全使用数控机床。

国旗在我心中飘扬

巧夺天工小飞刀，

受命G码跑又跳；

平刀尖刀轮上阵，

绣出国旗心中飘。

思考题：

1.工件加工深度不够，如果通过Z坐标值进行补偿？

2.在上题中，实现五角星的底部轮廓线和工件底部平面无高度差刀痕的关键技术何在？

3.在工件背面刻一首诗词，对本次课程做一小结

第三讲：

心心相印

一．课堂内容：

●学习使用MasterCAM的图素分析功能和图形比例缩小、放大功能；

●学习2D面铣加工刀具路径的使用场合和使用方法；

●学习2D外形铣削加工刀具路径的使用场合和使用方法；

●学习改变加工余量预留值的方法；

●学习2D挖槽加工刀具路径的使用场合和使用方法；

●学习使用刀具直径补偿方式，精修外形轮廓，实现精确配制偶件的技巧；

●用MasterCAM仿真加工，将刀路生成NC代码。

●介绍G02，G03，G91代码

二．所需设备、附件、材料清单：

●PPCNC主机

●φ6X6平底铣刀（用于铣平面）、φ6X2平底铣刀（用于挖槽和铣外形）

●Z轴对刀器；

●ER11φ6索嘴，索嘴装夹扳手一套

●50X45X10代木坯料二块

●3mm内六角扳手

●机床防护罩

三．本次课的实践作业步骤：

●学生各自带上耳机观看各自电脑中的“心心相印刀路创建方法”的多媒体教程；

●启动MasterCAM，载入现成的心形轮廓曲线；

●绘制边界盒、绘制边界盒对角线，使用图素分析功能测量边界盒的尺寸范围；

●使用MasterCAM软件的缩放功能将边界盒及图形的尺寸缩放到X方向为31mm，Y方向为24mm；

●将边界盒对角线的中点设为工件坐标原点，用图层管理功能将边界盒及对角线移动到其它图层并将其隐藏；屏幕上留下心形曲线；

●以坐标（-32，-21），（32,21）为对角点，绘制矩形作为工件平面的加工边界；

●采用2D面铣加工策略，创建以上述矩形为边界的面铣加工路径，Z方向深度为小于0.2mm，仿真验证无误后，生成面铣加工的NC代码；

●采用2D挖槽加工策略，创建以心形轮廓曲线为边界的凹槽加工路径，Z方向深度为3.1mm，仿真验证无误后，生成心形凹槽加工的NC代码；

●采用2D挖槽加工策略，创建以矩形和心形曲线为边界的凹槽加工路径，加工深度3mm，XY方向留0.2mm加工余量，形成心形凸台；仿真验证无误后，生成心形凸台加工的NC代码；

●采用2D外形铣削加工策略，创建心形曲线为边界的外形铣削加工路径，用以精修凸台外形，刀路补正方式选则‘控制器’补正。

加工深度3mm，XY方向预留留余量为0，仿真验证无误后，生成面心形凸台外形精修加工的NC代码；

●将工件坯料固定在工作台上，启动PPCNC数控加工界面，

●加载‘面铣加工的NC代码’，将毛坯上表面铣平；

●加载心形凹槽加工的NC代码，加工出凹心；

●换上另一块坯料，加载‘面铣加工的NC代码’，将毛坯上表面铣平；

●加载‘心形凸台加工的NC代码’，加工出凸心；

●将凹心往机床上的凸心上试装配，感受到过盈装配；

●加载‘心形凸台外形精修加工的NC代码’，在PPCNC数控软件中用‘刀偏设置’功能改变本代码对应刀具号的刀具直径值。

控制器中的刀具直径值比NC代码中的值减小0.025mm，加工一次，重复上一步的试装配；如果仍有过盈，则再将刀具直径递减0.025mm，加工一次……直至到达合适的配合间隙；

●经教师检查确认所完成的作品合格后，输入作业提交时间，作为评定成绩的依据。

●清理机床及工作台、清点工具及附件、登记实验记录。

四．知识点：

●MasterCAM图形分析功能的使用；

●MasterCAM图形缩放功能的使用；

●MasterCAM图图层管理功能的使用；

●MasterCAM工件坐标的移动；

●G91，G02，G03代码；

●2D面铣刀具路径的使用技法；

●2D标准挖槽刀具路径的使用技法；

●2D外形铣削刀具路径的使用技法；

●PPCNCN数控机床控制器刀具直径补偿技术的应用。

五．本次课的学习目的：

●学会MasterCAM软件对图形的缩放，隐藏，移动工具坐标等编辑功能的操作方法；

●学会使用MasterCAM，创建2D面铣刀具路径的方法；

●学会使用MasterCAM，创建2D标准挖槽刀具路径的方法；

●学会使用MasterCAM，创建2D外形铣削刀具路径的方法；

●了解刀具直径补偿的原理，尝试使用PPCNC数控机床控制器刀具直径补偿功能。

心心相印

心心相印情意绵，

凸凹密合配偶件；

间隙大小靠刀补，

切内削外看刀偏。

思考题：

1.铣外形加工策略中有哪些参数需要设置，如何设置？

2.什么是Z分层铣深，它有什么用途？

3.什么是XY方向分层铣削，它与Z分层铣深有什么不同。

4.补正方向如何确定？

5.电脑补正、控制器补正、关闭补正有什么区别？

6.加工模板如何制作？

7.在工件背面刻一首诗词，对本次课程做一小结

第四讲：

一把钥匙开一把锁

一．内容：

●介绍在数控机床上利用专业夹具对特殊零件进行装夹定位及对刀的技术；

●以钥匙为例，介绍用CCD轮廓测量仪，获得微小零件精确轮廓的方法；

●介绍用Solidworks创建被测量钥匙的3D模型的方法；

●将STL文件设为MasterCAM坯料的方法及使用场合；

●学习曲面粗加工平行铣削加工策略；

●学习曲面精加工平行铣削加工策略；

●金属切削的进给率选择，MasterCAM材料库的使用；

●XY寻边器的使用；

●介绍G17，G18，G19代码；

二．

所需设备、附件、材料清单：

●PPCNC主机

●φ6Xφ2四刃全磨平底铣刀

●ER11φ6索嘴

●钥匙加工装用夹具

●寻边器

●钥匙坯

●机床防护罩

三．本次课的实践作业步骤：

●利用CCD轮廓测量仪，获得微小零件精确轮廓的数据，在Solidworks中创建钥匙3D模型和钥匙坯的3D模型，（时间不够可以利用现成的3D模型），将钥匙坯的3D模型存为STL格式的文件；

●学生各自带上耳机观看各自电脑中的“一把钥匙开一把锁”的多媒体教程；

●将钥匙的3D模型导入MasterCAM；在MasterCAM中将选择STL作为毛坯选项，将已存的钥匙坯STL文件作为毛坯文件载入到MasterCAM中，利用编辑功能移动钥匙，使毛坯和钥匙的坐标重合；

●利用曲面粗加工功能创建钥匙齿槽的加工刀路；

●利用曲面精加工功能创建钥匙齿槽的加工刀路；

●仿真验证无误后，生成‘钥匙加工NC代码’；

●将钥匙专业夹具及钥匙坯装夹到PPCNC数控机床工作台；

●启动PPCNC数控软件，移动机床，用寻边器寻找出加工定位原点；

●载入‘钥匙加工NC代码’，启动机床加工出钥匙；

●用钥匙试开对应的锁，经教师检查确认作品合格后，输入作业提交时间，作为评定成绩的依据。

●清理机床及工作台、清点工具及附件、登记实验记录。

知识点：

●CCD影像测量机的使用方法；

●用*.stl文件设定材料的方法；

●曲面粗加工平行铣削策略的使用方法；

●曲面精加工平行铣削策略的使用方法；

●工装夹具设计要领及定位技巧；

●寻边器的使用；

●MasterCAM材料库的使用，进给率与被切削材料的关系；

●切削精度对工件用途的影响；

●坐标平面选择的NC代码G17,G18,G19；

四．本次课的学习目的：

●了解使用CCD影像测量机获得微小零件轮廓的方法；

●学会在MasterCAM中用STL文件设置毛坯；

●领悟夹具设计的要领及定位方法；

●学会曲面加工平行铣削策略的使用方法；

●学会使用MasterCAM软件的库文件，生成切削参数；

●学会使用寻边器为坯料定位；

●领会加工精度对工件用途的影响。

多把钥匙开一把锁

昔配钥匙请铜匠，

现有匙机恣逞强；

我用PPCNC，

照图加工不走样

思考题：

1.曲面挖槽加工与平面挖槽加工有什么区别？

2.曲面挖槽的边角如何确定？

第五讲：

开创清凉世界（风扇页设计及加工）

一．内容：

●介绍Solidworks扭曲面的创建方法、曲面圆阵列的创建方法；

●介绍MasterCAM中，调用CreateBoundary例程创建实体轮廓的方法；

●介绍MasterCAM中用实体创建曲面的方法；

●学习钻孔刀具路径的创建及钻孔指令G73，G83的使用；

●学习曲面粗加工挖槽刀具路径的用法；

●学习曲面流线精加工刀具路径的用法；

●学习刀具路径的线性阵列、圆周阵列、镜像复制功能的用法；

●学习曲面交线清角加工刀具路径的用法；

●学习双面加工的技巧；

二．所需设备、附件、材料清单：

●PPCNC主机

●ER11φ6索嘴，索嘴装夹扳手一套

●φ6XR1二刃球头铣刀

●Z轴对刀器

●50X45X10代木坯料

●3mm内六角扳手

●机床防护罩

三．本次课的实践作业步骤：

●在Solidworks中用扭曲面的特征，创建方法右图所示的风扇（如果时间不够可以利用现成的3D模型）；

●学生各自带上耳机观看各自电脑中的“风扇叶加工刀路设计”的多媒体教程；

●启动MasterCAM导入风扇的3D模型；

●利用MasterCAM的由实体绘制曲面功能，绘制风扇外表曲面；

●运行应用程序‘CreateBoundary’生成实体边界，编辑后产生一个风扇叶边界，将此边界向外偏置扩大2.5mm后产生一个‘单页风扇加工边界’；

●利用MasterCAM刀具路径中的钻孔功能，创建钻削风扇毂中心孔的加工路径，分别使用G83和G73钻孔指令；

●采用曲面粗挖槽加工策略，创建一片风扇叶的加工路径，其边界为上述那单页风扇加工边界’，加工面预留量0.3mm，Z轴最大进给量0.5mm，利用仿真功能验证刀路的正确性；

●采用曲面流线精加工策略，创建一片风扇叶的精加工路径；

●采用曲面流线精加工策略，创建风扇叶局部圆角等细小部位的精加工路径；

●选中单个风扇叶的曲面粗挖槽加工路径、曲面流线精加工刀具路径、风扇叶局部圆角等细节部位的精加工路径，启动刀具路径转换功能，选择旋转转换，生成三个夹角为120°的风扇叶加工刀路，旋转中心为风扇毂中心；

●采用曲面流线精加工策略，选中风扇毂圆柱体外表面为加工面，风扇叶为干涉面，创建加工刀路，将尚未切削的坯料切除；

●采用曲面交线清角加工策略，选中风扇毂及风扇叶，创建将扇叶与扇毂间交线圆清根的加工刀具路径；

●选中上述刀路仿真验证正确无误后，生成‘风扇叶加工NC代码’；

●启动方向的数控加工软件，加载‘风扇叶加工NC代码’；

●将坯料装夹到工作台，用寻边器将X轴零点定位与坯料的对称中心线上；

●运行‘风扇叶加工NC代码’，加工三叶风扇的一个面；

●卸下工件，在叶片上填入石膏，石膏硬化后，将工件翻面装夹到工作台上，再次利用寻边器，将X轴零点定位于坯料的对称中心线上，Y轴的中心保持不变；

●再次运行‘风扇叶加工NC代码’，加工三叶风扇的另一个面；

●卸下工件，除去石膏，获得两面加工的风扇叶；

●经教师检查确认作品合格后，输入作业提交时间，作为评定成绩的依据；

●清理机床及工作台、清点工具及附件、登记实验记录。

四．知识点：

●Solidworks中扭曲面的创建方法、曲面圆阵列的创建方法；

●

MasterCAM中，调用应用程序的方法；

●钻孔刀具路径的创建及钻孔指令G73，G83的使用；

●曲面粗加工挖槽刀具路径的参数选择；

●曲面流线精加工刀具路径的用法；

●曲面交线清角加工刀具路径的用法；

●刀具路径转换的用法；

●随形胎具的制作技巧，双面加工的技巧；

五．本次课的学习目的：

●学会在Solidworks中创建扭曲面；

●学会调用MasterCAM应用程序；

●掌握钻孔刀具路径的创建及钻孔指令G73，G83的使用；

●学会设置曲面粗加工挖槽刀具路径中的参数；

●学会创建曲面加工刀具路径；

●学会使用刀具路径转换的技巧；

●学会制作随形胎具的制作技术和双面加工的技术；

风扇

小小风扇叶弯弯，

八级铣工都为难；

数控机床来帮忙，

人人技艺赛鲁班。

第六讲：

你想什么，什么就是你

一．内容：

选择一：

（争取获得成绩A者必做）

●自选一个或几个具有装配关系的零件，通过设计加工方案，并加工出该零件展示自己对数控加工技术运用能力。

●建议该零件含有换刀加工、多次定位加工、需要设计辅助工装夹具定位为宜。

●选择此题的人数，者若大于学校规定的获得成绩A所限定的人数，则需要PK。

●本题目的完成者必须提交工件的3D文档，刀路的设计文档、加工刀路设计和零件加工过程的工作记录、操作过程的屏幕录像（屏幕录像软件已经装到教室的计算机内）、NC代码及最后的工件。

选择二：

●对于无意争取A者，可以由任课教师提供一个适当的题目，作为本次作业内容，作此项选择者，本课程的总成绩最高为B。

本讲拟传授的作业技巧：

●样件制作总体省时技巧

●批量加工刀路省时设计技巧

●特殊零件夹具设计与制作技巧

●接刀加工技巧

●机床精度检查及标定

●图层妙用

●加工刀路模板制作

●合并文件技术

●刀路分组技术

二．本节课程出发点：

●激发学生综合利用数控加工技术、发挥其想象力和创造力，提高学生自主运用本课程所涉及的知识和技术的能力；

●通过分数“A”的指挥棒，鞭策学生进行创造性的思维和实践；

●给靠死记硬背获得高分者一点压力，给学生一个标新立异者展示自己创想能力的机会。

三．时间限制：

从第五次课结束到本课程最后一周止。

四．成绩评定：

本节内容的成绩以完成质量来评定成绩，任课教师及全体选课同学给所有学生的自选作品排名，根据教师和同学投票来加权平均，计算出第一名100分，第二名99分……依次递减。

本次成绩占全部课程成绩的40%。

本课程的成绩评定方法

本课程的成绩由三部分组成：

1.规定作业评分，每次作业按完成时间评分，第一名100第二名100-delta第三名100-2Xdelta。

第四。

。

。

。

。

。

依次递减。

Delta值按选课人数而定，保证最后一名为59分。

本项占总成绩的50%。

2.自选项目评分有同学老师投票排名加权技术（老师权重0.5,全体学生权重0.5）获得，第一名100第二名100-delta第三名100-2Xdelta。

第四。

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。

。

。

。

依次递减。

Delta值按选课人数而定，保证最后一名为59分。

本项占总成绩的40%。

3.按学生每人投票与最终结果之偏差，做一次投票准确度排名（考察学生的鉴赏力与投票态度）。

第一名100第二名100-delta第三名100-2Xdelta。

第四。

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。

。

依次递减。

Delta值按选课人数而定，保证最后一名为59分，不投票者此项0分。

这一项占总成绩的10%。

将以上三项相加后，获得本课程的总考核分