任务十简单轴类零件的编程及加工一.docx

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任务十简单轴类零件的编程及加工一

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，FANUCO-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GOO、G01指令的编程格式及特点

＜三）情感态度与价值观

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

示范任务：

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。

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5-15

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图1

如图1所示的零件，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

车平，试设计一个精车程序，在

【知识准备】：

指令学习

<1）快速定位G00

结合零件

为后面

知

G00指令是在工件坐标系中以快速移动速度移动刀具到

图，师生

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住距离编程。

学习。

和工艺

备

指令格式：

G00X（U>_Z（W>_;

分析作

注意：

①G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退

准备。

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。

②G00指令中的快移速度由机床参数“快移进给速度”

知

对各轴分别设定，所以快速移动速度不能在地址F中指

识

定。

另外，快移速度可由数控车床面板上的快速倍率修调

准

按钮修正，其操作方法是用机床操作面板上的开关选择快

备

速倍率F0、25%、50%、100%。

③G00为模态功能，可由G01、G02、G03等功能注

销。

④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

脉冲当量数控车床的运动控制中，车刀X、Z轴的最

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，用数控车床加工直线OA、曲线OB，刀具是沿X轴移动一步或几步<一个或几个脉冲当量厶X），再沿Z轴方向移动一步或几步<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

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。

图2插补原理

G01指令使刀

G01代码用于刀具直线插补运动。

功能：

具以一定的进给速度，从所在点出发，直线移动到目标点。

指令格式：

G01X（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：

①每分钟进给量vmm/min）;②每转进给量

【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。

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，距工件右端面50mm，X向距轴心线50mm位置。

图3

<3）确定各刀具及切削用量:

■七:

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外整.耐馨

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A<换刀点）出发，加工结束后再回到A点，走刀路线为：

AfBfCfDfEfFfGf

HfAo

、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立工件坐标系。

<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（100,5D）sB（12,2）,C（18,-1）.D〔-15）；

E（24,-26XF（24,-34）.G〔26厂34人H〔30,-36）。

三、工件加工操作过程

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。

步熟悉

所学指

<1）工件参考程序:

示范任务

分组练习

隨车床-

Mt点

畤HU

强型号

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劉l報

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序号

WIO

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M05

M30

<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

提醒学生注意事项。

学生进行分组练习，老师巡视指

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。

让学生明白安全操作的重要性。

通过练

习，真

正领会

简单轴

进程

教案内容

师生活动

意图

真软件上输入程序，并进行仿真运行，以检测程序内容的

导。

类零件

正确性，也增加学生的感性认识。

工艺分

析和编

【任务评价】

程的要

任

抽取两组，在全班对他们学习任务的完成情况进行任

点。

务

务评价，其他组别课后进行互评。

学生之间

通过评

评

任务评价表：

<附后）

进行互

价，发

价

评。

现并解

决问

题。

【任务总结】

任

一、零件图工艺分析

师生共同

巩固所

务

<1）技术要求分析。

总结。

学。

总

<2）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。

结

<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

【布置作业】

课后练

置

1、完成分组练习的内容，及任务评价。

习，进

作

2、

自主完成教材第49页图3-8中，简单轴工艺分析，并编

一步巩

业

写加工程序。

固所

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，

积极主动参与任务活动。

完成基本任务

完成任务延伸

完成任务拓展

交流合作团队精神

（30分>

任务过程中小组合作意识强，

完成效果好。

小组之间相互尊重，认真听取其他小组意见，妥善处理同学间的矛盾。

创新特色

（15分>

小组成员通力协作，提出新思路，新方法，新见解。

完成任务过程中利用所学知识、操作技能，创造性解决问题，任务拓展有新意。

总分

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