數(shù)控銑床編程與操作項(xiàng)目教程 第4版 電子教案 項(xiàng)目五　凹槽加工 任務(wù)四　環(huán)形槽及環(huán)形凸臺(tái)加工

PAGEPAGE7《數(shù)控銑床編程與操作項(xiàng)目教程》教案授課班級(jí)班級(jí)人數(shù)授課教師課題序號(hào)21授課課型授課課時(shí)6課時(shí)授課章節(jié)名稱項(xiàng)目五凹槽加工任務(wù)四環(huán)形槽及環(huán)形凸臺(tái)加工教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.掌握極坐標(biāo)指令及其指令格式。2.會(huì)用極坐標(biāo)指令編寫(xiě)零件數(shù)控加工程序。3.了解西門(mén)子系統(tǒng)輪廓加工循環(huán)指令及應(yīng)用。能力目標(biāo)1.會(huì)進(jìn)行環(huán)形槽加工。2.會(huì)進(jìn)行環(huán)形槽尺寸測(cè)量及精度控制。3.會(huì)進(jìn)行一般凸臺(tái)加工及精度控制。情感目標(biāo)1.養(yǎng)成文明生產(chǎn)、安全生產(chǎn)習(xí)慣；2.養(yǎng)成優(yōu)良的勞動(dòng)態(tài)度和職業(yè)素養(yǎng)；3.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。教學(xué)重點(diǎn)1.極坐標(biāo)指令及其指令格式。2.西門(mén)子系統(tǒng)輪廓加工循環(huán)指令及應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)極坐標(biāo)編程方法教學(xué)方法講授法、討論法、演示法、自主學(xué)習(xí)法、探究法、訓(xùn)練法教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)資源，教學(xué)視頻，相關(guān)PPT，配套練習(xí)題、數(shù)控銑床及其工藝裝備板書(shū)設(shè)計(jì)任務(wù)四環(huán)形槽及環(huán)形凸臺(tái)加工一、編程指令1．極坐標(biāo)指令（1）指令功能（2）指令格式法：G16；極坐標(biāo)開(kāi)始G00/G01IP；G15；極坐標(biāo)結(jié)束西：G110X_Y_；G110RP=AP=；第一種定義極點(diǎn)G111X_Y_；G111RP=AP=；第二種定義極點(diǎn)G112X_Y_；G112RP=AP=；第三種定義極點(diǎn)（3）指令使用說(shuō)明2．西門(mén)子輪廓加工循環(huán)指令（1）西門(mén)子輪廓加工循環(huán)指令格式CYCLE72（“C0N”，RP，Z0，SC，Z1，DZ，UXY，UZ，F(xiàn)，F(xiàn)Z，，，，R1，L1，R2，L2，F(xiàn)S，ZFS）；（2）循環(huán)指令使用說(shuō)明二、加工工藝分析1.工、量、刃具選擇2.加工工藝方案三、參考程序編制[任務(wù)實(shí)施]教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)目標(biāo)【一】導(dǎo)入新課題對(duì)于某些以原點(diǎn)呈一定角的零件，用工件坐標(biāo)系編程，基點(diǎn)坐標(biāo)不方便計(jì)算，另外對(duì)沒(méi)有規(guī)律的一般輪廓，能不能采用循環(huán)進(jìn)行編程加工？【二】新授任務(wù)四腔槽綜合加工[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．知識(shí)目標(biāo)=1\*GB3①掌握極坐標(biāo)指令及其指令格式。=2\*GB3②會(huì)用極坐標(biāo)指令編寫(xiě)零件數(shù)控加工程序。=3\*GB3③了解西門(mén)子系統(tǒng)輪廓加工循環(huán)指令及應(yīng)用。2．技能目標(biāo)=1\*GB3①會(huì)進(jìn)行環(huán)形槽加工。=2\*GB3②會(huì)進(jìn)行圓形槽尺寸測(cè)量及精度控制。=3\*GB3③會(huì)進(jìn)行一般凸臺(tái)加工及精度控制。[知識(shí)學(xué)習(xí)]一、編程指令1．極坐標(biāo)指令（1）指令功能工件上尺寸以到一個(gè)固定點(diǎn)（極點(diǎn)）的距離和角度設(shè)定時(shí)，直角坐標(biāo)系中計(jì)算基點(diǎn)坐標(biāo)困難且不精確，而采用極坐標(biāo)系，計(jì)算基點(diǎn)坐標(biāo)容易，編程方便。（2）指令格式系統(tǒng)指令格式指令含義發(fā)那科系統(tǒng)G16；G00/G01IP；極坐標(biāo)開(kāi)始指令，以工件坐標(biāo)系原點(diǎn)作為極坐標(biāo)極點(diǎn)，若程序中采用坐標(biāo)系偏移（偏轉(zhuǎn)）指令后，則以偏移（偏轉(zhuǎn)）后的坐標(biāo)系原點(diǎn)作為極坐標(biāo)極點(diǎn)IP構(gòu)成極坐標(biāo)指令的軸地址和指令值：平面的第一軸：指定極坐標(biāo)的半徑（如G17平面中X軸）平面的第二軸：指定極坐標(biāo)的極角（如G17平面中Y軸）G15；極坐標(biāo)取消指令西門(mén)子系統(tǒng)RP=極坐標(biāo)半徑，某點(diǎn)到極點(diǎn)的距離AP=極角，某點(diǎn)和極點(diǎn)連線與橫坐標(biāo)軸的夾角G110X_Y_；G110RP=AP=；極點(diǎn)定義，以刀具當(dāng)前位置為基準(zhǔn)設(shè)置極點(diǎn)，可用直角坐標(biāo)或極坐標(biāo)進(jìn)行定義極點(diǎn)位置G111X_Y_；G11RP=AP=；極點(diǎn)定義，以當(dāng)前工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)為基準(zhǔn)設(shè)置極點(diǎn)，可用直角坐標(biāo)或極坐標(biāo)進(jìn)行定義極點(diǎn)位置G112X_Y_；G112RP=AP=；極點(diǎn)定義，以最后有效的極點(diǎn)為基準(zhǔn)設(shè)置極點(diǎn)，可用直角坐標(biāo)或極坐標(biāo)進(jìn)行定義極點(diǎn)位置（3）指令使用說(shuō)明1）使用極坐標(biāo)系時(shí)需指令選擇所在平面，立式銑床是指G17平面。2）極坐標(biāo)系中同樣可以運(yùn)行G00、G01、G02、G03等坐標(biāo)軸移動(dòng)指令，西門(mén)子系統(tǒng)只能插補(bǔ)圓心與極點(diǎn)重合的圓弧，指令格式為G02/G03RP=AP=；發(fā)那科系統(tǒng)可以插補(bǔ)圓心不在極點(diǎn)的圓弧，指令格式為G02/G03X_Y_R_；。3）在絕對(duì)坐標(biāo)指令/增量坐標(biāo)指令（G90/G91）下都可以指定極坐標(biāo)半徑和極角。4）極角是指該點(diǎn)和極點(diǎn)的連線與所在平面中的橫坐標(biāo)軸（第一軸）之間的夾角（如G17平面中X軸），且逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)樨?fù)。5）西門(mén)子系統(tǒng)如果不定義極點(diǎn)，則以當(dāng)前工件坐標(biāo)系原點(diǎn)為極點(diǎn)。例：加工如圖5-24所示OAB圖形，在工件坐標(biāo)系XOY中，A、B等基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算困難且不精確，而采用極坐標(biāo)編程，基點(diǎn)坐標(biāo)便很容易求出，編程也方便，程序見(jiàn)表5-40。程序段號(hào)發(fā)那科系統(tǒng)西門(mén)子系統(tǒng)動(dòng)作說(shuō)明N10………N20G01X0Y0F100G01X0Y0F100刀具加工至直角坐標(biāo)系中原點(diǎn)位置N30G17G90G16G17G90選擇XOY平面，絕對(duì)坐標(biāo)，發(fā)那科系統(tǒng)建立極坐標(biāo)系N40G01X42Y22G01RP=42AP=22極坐標(biāo)系中直線加工到A點(diǎn)N45G111X11.658Y28.206西門(mén)子系統(tǒng)設(shè)置極點(diǎn)到圓弧圓心位置N50G03X60Y75R30G03RP=30AP=82.585極坐標(biāo)系中圓弧加工到B點(diǎn)N55G15發(fā)那科系統(tǒng)取消極坐標(biāo)系N60G01X0Y0G01X0Y0直角坐標(biāo)系中直線加工到O點(diǎn)N70……2．西門(mén)子輪廓（軌跡）銑削循環(huán)指令西門(mén)子軌跡銑削循環(huán)CYCLE72可以銑削任意編程的輪廓，加工方向任意，且不強(qiáng)制輪廓是閉合的。指令格式CYCLE72(“CON”，RP，Z0，SC，Z1，DZ，UXY，UZ，F(xiàn)，F(xiàn)Z，，，，R1，L1，R2，L2，F(xiàn)S，ZFS)步驟輸入程序時(shí)，按屏幕下方軟鍵，再按屏幕右側(cè)軟鍵，出現(xiàn)軌跡銑削窗口，移動(dòng)光標(biāo)，按提示輸入?yún)?shù)值，最后按軟鍵，完成參數(shù)輸入加工圖例（軌跡銑削窗口）參數(shù)含義CON：輪廓子程序名PL：加工平面，通過(guò)選擇/轉(zhuǎn)換鍵切換RP：返回平面，單位：mmZ0：參考點(diǎn)Z坐標(biāo)，單位：mmSC：安全距離（相對(duì)于參考點(diǎn)的高度，輸入時(shí)不帶正負(fù)號(hào)）單位：mmZ1：腔的深度（絕對(duì)值或相對(duì)于Z0的深度）單位：mmDZ：最大進(jìn)刀深度，單位：mmUXY：邊緣精加工余量，單位：mmUZ：底部精加工余量，單位：mmF：進(jìn)給速度FZ：垂直下刀進(jìn)給速度（僅限選擇了軸向方式逼近時(shí)提供）R1：逼近半徑（僅適用于四分之一、半圓或直線逼近模式）L1：逼近長(zhǎng)度（僅適用于直線逼近模式）R2：回退半徑（僅適用于四分之一圓或半圓回退模式）L2：回退長(zhǎng)度（僅適用于直線回退模式）FS：倒角的斜邊寬度（僅選擇倒角時(shí)提供）ZFS：刀尖下刀深度（僅選擇倒角時(shí)提供）使用說(shuō)明（1）調(diào)用循環(huán)前，刀具可處于任意位置，但需保證刀具從該位置到循環(huán)起點(diǎn)不發(fā)生碰撞（2）調(diào)用循環(huán)前應(yīng)設(shè)置刀具半徑值，若加工內(nèi)輪廓時(shí)應(yīng)小于內(nèi)輪廓拐角半徑（3）加工性質(zhì)有：▽（粗加工1）、▽▽▽（精加工2）和chamfer（倒角5）三種（4）加工方向有向前和回退兩種（5）刀具半徑補(bǔ)償有左補(bǔ)償（41）、右補(bǔ)償（42）和無(wú)補(bǔ)償（40）三種（6）進(jìn)刀方式（平面逼近模式）有直線、四分之一圓、半圓和垂直四種（7）逼近方案有軸方式和三維（僅適用于四分之一圓、半圓和直線逼近模式）兩種（8）退刀方式（平面回退模式）有直線、四分之一圓和半圓三種（9）回退方案有軸方式和三維（僅適用于四分之一圓、半圓和直線逼近模式）兩種例：試用西門(mén)子輪廓循環(huán)（CYCLE72）指令加工圖5-22第一象限凸臺(tái)輪廓，參考程序見(jiàn)表5-42所示。段號(hào)西門(mén)子（828D）系統(tǒng)動(dòng)作說(shuō)明N10G17G90M03S1000T01初始化N20G00X0Y0Z50刀具運(yùn)行至起始點(diǎn)位置N30CYCLE72（L40，10，0，3，-5，3，0.3，0.3，100，50，211，42，12，4，100，12，4）調(diào)用輪廓加工循環(huán)，設(shè)置循環(huán)參數(shù)N40G00X0Y0Z200刀具退回N50M30程序結(jié)束輪廓子程序名L40.SPF，程序內(nèi)容見(jiàn)表5-43。段號(hào)西門(mén)子（828D）系統(tǒng)動(dòng)作說(shuō)明N10G01RP=17.5AP=15直線加工至極坐標(biāo)半徑為17.5，極角為15°位置N20G01RP=22.5AP=15RND=3直線加工至極坐標(biāo)半徑為22.5，極角為15°位置且倒圓角N30G03RP=22.5AP=75RND=3圓弧加工至極坐標(biāo)半徑為22.5，極角為75°位置且倒圓角N40G01RP=12.5AP=75RND=3直線加工至極坐標(biāo)半徑為12.5，極角為75°位置且倒圓角N50G02RP=12.5AP=15RND=3圓弧加工至極坐標(biāo)半徑為12.5，極角為15°位置且倒圓角N60G01RP=17.5AP=15直線加工至極坐標(biāo)系半徑為17.5，極角為15°位置N70RET子程序結(jié)束二、加工工藝分析1.工、量、刃具選擇（1）工具選擇：（2）量具選擇：（3）刃具選擇：工、量、刃具清單圖號(hào)SKX5-4-1種類序號(hào)名稱規(guī)格精度單位數(shù)量工具1平口鉗QH135個(gè)12扳手把13平行墊鐵副14塑膠榔頭個(gè)1量具1游標(biāo)卡尺0～1500.02把12深度游標(biāo)卡尺0～2000.02把13百分表及表座0～10mm0.01個(gè)14圓弧樣板R3副15萬(wàn)能角度量角尺0～320°2′把16芯棒φ25H8只17粗糙度樣板N0～N112級(jí)副1刃具1鍵槽銑刀φ10個(gè)12鍵槽銑刀φ5個(gè)13立銑刀φ10個(gè)14立銑刀φ5個(gè)12．加工工藝方案（1）加工工藝路線=1\*GB3①粗加工三個(gè)凸臺(tái)（外輪廓）表面。=2\*GB3②粗加工四個(gè)圓周槽。=3\*GB3③精加工三個(gè)凸臺(tái)（外輪廓）表面。=4\*GB3④精加工四個(gè)圓周槽。（2）合理切削用量選擇刀具工作內(nèi)容f/(mm/min)n/(r/min)φ10鍵槽銑刀（T1）粗銑凸臺(tái)輪廓801000φ5鍵槽銑刀（T2）粗銑環(huán)形槽垂直進(jìn)給深度方向留0.3mm精加工余量401200粗銑環(huán)形槽表面進(jìn)給輪廓留0.3mm精加工余量601200φ10立銑刀（T3）精銑凸臺(tái)輪廓501200φ5立銑刀（T4）精銑環(huán)形槽垂直進(jìn)給401500精銑環(huán)形槽表面進(jìn)給501500（3）參考程序（略）[任務(wù)實(shí)施]一、加工準(zhǔn)備1.檢查毛坯尺寸。2.開(kāi)機(jī)、回參考點(diǎn)。3.程序輸入4.工件裝夾5.刀具裝夾二、對(duì)刀三、仿真加工四、自動(dòng)加工及尺寸控制五、檢測(cè)與評(píng)分[操作注意事項(xiàng)]1）加工前應(yīng)注意每把刀具的半徑和長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)葏?shù)的設(shè)定。2）凸臺(tái)輪廓加工選擇從工件側(cè)邊下刀時(shí)，可選用不能垂直下刀的立銑刀進(jìn)行加工。中間圓周槽加工時(shí)，應(yīng)選能垂直進(jìn)刀的立銑刀或鍵槽銑刀。3）圓弧槽寬度的測(cè)量，應(yīng)注意測(cè)量尺寸是指內(nèi)、外圓弧徑向值。4）銑凸臺(tái)輪廓后，其余島嶼部分余量可另外編程進(jìn)行加工也可以通過(guò)手動(dòng)加工方式去除?！救靠偨Y(jié)與經(jīng)驗(yàn)分享【二】作業(yè)布置1．發(fā)那科系統(tǒng)與西門(mén)子系統(tǒng)極坐標(biāo)系指令有何異同？2．什么樣零件宜采用極坐標(biāo)編程加工？3．簡(jiǎn)述西門(mén)子系統(tǒng)輪廓循環(huán)各參數(shù)含義。4．做一做：編制如圖5-25所示零件程序并加工練習(xí)。圖5-25教師展示成品，讓同學(xué)有一個(gè)先入為主的印象以及明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)教師引導(dǎo)學(xué)生讀懂零件圖出示本次課目標(biāo)分析、講解極坐標(biāo)概念、代碼及指令格式老師舉例分析，引導(dǎo)學(xué)和了解極坐標(biāo)使用注意事項(xiàng)舉例引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)極坐標(biāo)編程方法分析西門(mén)子系統(tǒng)輪廓銑削循環(huán)及參數(shù)含義分析西門(mén)子輪廓銑削循環(huán)參數(shù)含義引導(dǎo)分析西門(mén)子輪廓銑循環(huán)指令說(shuō)明舉例講解西門(mén)子系統(tǒng)輪廓銑削循環(huán)調(diào)用、參數(shù)選擇引導(dǎo)學(xué)生分析本次課用到的工、量、刃具按圖分析課題銑削工藝分析課題銑削用量引導(dǎo)學(xué)生完成課題零件加工程序編寫(xiě)提示安全注意事項(xiàng)，引導(dǎo)學(xué)生做好加工準(zhǔn)備、對(duì)刀工作指導(dǎo)學(xué)生完成零件加工提醒安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)要求引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)與經(jīng)驗(yàn)分享觀看成品，思考理解、思考并記錄零件圖理解學(xué)習(xí)目標(biāo)看圖、聽(tīng)講、思考、記錄討論、分析、思考、記錄并能理解其含義討論、思考、記錄、完成編程任務(wù)聽(tīng)講、理解、思考、記錄聽(tīng)講、思考并記錄聽(tīng)講、討論、分析看圖、思考、討論、分析并得出結(jié)果看圖、思考、分析聽(tīng)講、思考并記錄