《刀具半徑補償》教學(xué)設(shè)計

1、刀具半徑補償教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析：本課任教班級為高二數(shù)控專業(yè)班，開課時間為高二下半學(xué)期，學(xué)生在高一學(xué)習(xí)了普通機床，高二上半學(xué)期又學(xué)習(xí)了數(shù)控機床，對數(shù)控編程及機床操作有了一定的認識，這些為本科的順利開展奠定了基礎(chǔ)。教學(xué)目標：知識技能目標：會用刀補指令編程，會安排加工工藝社會情感目標：培養(yǎng)團隊和精神、增強與人溝通能力，能清晰表達自己的建議及意見方法能力目標：會獨立閱讀學(xué)案學(xué)習(xí)新知識點，能與團隊內(nèi)成員協(xié)調(diào)合作教材分析：本課選用教材為浙江省教育廳職成教教研室組編的數(shù)控銑床編程與加工技術(shù)一書。處理教材方面：在授課過程中整合數(shù)銑與數(shù)車兩個備課組，設(shè)計三個加工組合項目，這樣將知識點滲透在具體的項目中增強了趣味性

2、，可有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。本課是項目一電視塔底座的制作，需要學(xué)習(xí)的新知識為刀具半徑補償功能的使用。教學(xué)重難點：教學(xué)重點：刀補指令的格式含義教學(xué)難點：建立刀補及取消刀補教學(xué)關(guān)鍵點：認識刀補過程及意義教學(xué)方法：在新課改提倡以“學(xué)生為主體”的背景下，本課采用角色扮演，分組合作的模式增加學(xué)生參與課堂教學(xué)活動的比重，為充分發(fā)揮小組合作學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，降低學(xué)習(xí)的盲目性，提高學(xué)習(xí)效率，授課過程中采用填寫同步工作頁及知識導(dǎo)圖的形式輔助開展教學(xué)。教師秉承“學(xué)生能獨立完成的自己做”的思想，減少課堂的參與，只對難點進行適當?shù)狞c播從而使學(xué)生的課堂利用率得到提高。教學(xué)準備：本課準備材料及作用如下表所示：（具體材料見附頁）

3、內(nèi)容作用使用時間備注學(xué)案供學(xué)生預(yù)習(xí)使用提前兩天下發(fā)督促組長重點學(xué)習(xí)知識導(dǎo)圖提示學(xué)生開展任務(wù)的步驟，統(tǒng)計學(xué)生疑難點（通過粘貼問號形式）教學(xué)全程上課時以小黑板或大卡紙的形式呈現(xiàn)問號卡片在知識導(dǎo)圖中相應(yīng)位置粘貼以便統(tǒng)計學(xué)生疑難所在任務(wù)分析階段在知識導(dǎo)圖相應(yīng)位置粘貼角色胸卡促使學(xué)生快速進入角色任務(wù)實施階段包括工序員、程序員、及操作員同步工作頁課堂輔助同步開展教學(xué)任務(wù)實施階段網(wǎng)絡(luò)資源供學(xué)生課前預(yù)習(xí)及課后復(fù)習(xí)課前、課后課前：1、發(fā)掘網(wǎng)絡(luò)資源為學(xué)生提供學(xué)習(xí)網(wǎng)址2、發(fā)布學(xué)案至班級主頁課后：將講課用電子白板內(nèi)容，及優(yōu)秀學(xué)生作品發(fā)布在班級主頁選擇組長輔助開展教學(xué)從班級挑選八位基礎(chǔ)較好學(xué)生擔(dān)任學(xué)習(xí)組長，每次課前要求

4、組長將內(nèi)容認真預(yù)習(xí)，如有疑難在課前找老師解決，根據(jù)每組學(xué)生表現(xiàn)對小組長進行考核。這樣可以最大限度發(fā)揮小組長的積極能動性，營造競爭的學(xué)習(xí)氛圍。教學(xué)資源：仿真與操作一體化的實訓(xùn)環(huán)境，方便“高效、節(jié)材”的學(xué)習(xí)模式。在仿真機房配備有電子白板，這樣更能方便理論知識的講解。電子白板所講內(nèi)容可保存下來，發(fā)布在班級主頁方便學(xué)生及時回顧上課所授知識。教學(xué)過程：在上課前讓學(xué)生按如下所示位置就坐：在粘貼板中粘貼如下知識導(dǎo)圖：任務(wù)實施提交作品學(xué)生自評任務(wù)評價成品展示拓展訓(xùn)練教師控制節(jié)奏該圖具有兩個作用：1、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方向，少走彎路2、學(xué)生討論階段可將疑難點通過粘貼問號的形式反映在知識導(dǎo)圖中，方便統(tǒng)計學(xué)生的疑難點任務(wù)

5、布置：請同學(xué)們用10平底刀在仿真軟件中加工如圖所示工件。教師說明此工件為電視塔底座，并展示效果圖，以激發(fā)學(xué)生的興趣。教師明確以任務(wù)的完成時間和完成質(zhì)量為標準進行小組競賽。對獲得優(yōu)異成績的小組可將作品發(fā)布在班級主頁內(nèi)。任務(wù)分析：階段一：通過任務(wù)、尋找新知學(xué)生分析任務(wù)，找出現(xiàn)有知識能解決及不能解決的問題，近而明確本課需要學(xué)習(xí)的新知。階段二針對新知、集中學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：閱讀學(xué)案，尋找疑難所在學(xué)生獨自閱讀學(xué)案，并完成同步工作頁中如下題目：1、完成本任務(wù)需要哪些新知識？2、請在學(xué)案中將不理解的知識點標記出來，并記錄在同步工作頁中。環(huán)節(jié)二：小組討論，解決部分疑難組長負責(zé)，針對上一環(huán)節(jié)中標記出來的難點進行小組討

6、論，教師課前督促組長認真學(xué)習(xí)學(xué)案，此時組長具有小老師的作用，可輔導(dǎo)組內(nèi)成員，減少或排除疑難問題數(shù)量，最終確定組內(nèi)疑難點，并完成同步工作頁中如下問題：1、請寫出經(jīng)過討論后仍然不明白的問題。2、請組長統(tǒng)計組內(nèi)疑難點，將問號卡片粘貼在小黑板所列知識點相應(yīng)位置處。環(huán)節(jié)三：針對疑難，教師集中點播教師根據(jù)學(xué)生在粘貼板中知識導(dǎo)圖上問號的粘貼情況，確定需要講解內(nèi)容。教師課前可對如下知識點準備相關(guān)動畫：1、刀補指令格式及含義動畫2、刀補建立及取消規(guī)律3、刀具接近及退出工件的三種方式4、刀補應(yīng)用的注意事項此階段教師不是面面俱到進行講解，而是結(jié)合學(xué)生標記難點的情況加以篩選講解。采用動畫的形式可增強感官認識，強化學(xué)生

7、對知識點的理解，促進課堂效率的提高，知識點的篩選講解充分體現(xiàn)“學(xué)生能做的自己做”的思想。環(huán)節(jié)四：應(yīng)用舉例，鞏固知識教師仿真操作如下所示工件加工（事先在仿真軟件中編輯好需要演示的加工程序），%1程序名G54G40G90程序初始化G0Z100提刀至安全高度M3S1000主軸正轉(zhuǎn)X-60Y0確定下刀點（處于毛坯材料外側(cè)）Z5快速下刀G0Z-8F80工進下刀G41Y-20D1建立刀補（編程長度20大于刀具半徑）G3X-40Y0R20圓弧切入（建議采用1/4圓弧，半徑20大于刀具半徑5）G1Y40輪廓走刀X40Y-40X-40Y0G3X-60Y20R20圓弧切出（采用1/4圓?。〨1G40Y0取消刀補G

8、0Z100提刀至安全高度M30程序結(jié)束操作電腦，使學(xué)生直觀感受刀補在加工中的具體應(yīng)用步驟及注意事項。為任務(wù)實施奠定基礎(chǔ)。任務(wù)階段三：針對任務(wù)、具體分析給出學(xué)生分析內(nèi)容的方向，讓學(xué)生根據(jù)提示自主分析。分析內(nèi)容具體包括：1、工件裝夾方式2、加工所用刀具3、工件加工工序4、加工程序5、檢驗量具以上內(nèi)容在同步工作頁中，學(xué)生小組討論并填寫相關(guān)內(nèi)容任務(wù)實施：階段一：組長分工根據(jù)組內(nèi)成員特點，組長進行分工，并佩戴相應(yīng)胸卡，具體包括工序員、編程員、操作員目的是使學(xué)生快速進入角色。階段二：組內(nèi)討論對本任務(wù)的具體細節(jié)加以討論，組內(nèi)統(tǒng)一思想。階段三：分頭開工根據(jù)組內(nèi)討論結(jié)果各自開展工作。說明：教師全程巡視指導(dǎo)，個別

9、糾錯。任務(wù)評價：一、請同學(xué)們按照如下評價表格進行課堂評價：項目配分自評互評師評工藝安排工件裝夾5加工順序10刀具選擇5切削用量10編程刀補建立5刀補取消5圓弧切入5圓弧切出5輪廓走刀10仿真操作對刀操作10程序輸入10模擬校驗10模擬實體10二、學(xué)生自我分析：找一名同學(xué)對自己的任務(wù)進行分析三、教師總結(jié)，給出正確答案：評出單向及小組優(yōu)勝拓展訓(xùn)練：請同學(xué)們對如下題目進行選擇訓(xùn)練：練習(xí)二通過拓展訓(xùn)練加強對知識點的理解教學(xué)反思：1、學(xué)時分配2、課堂板書電視塔底座加工同步工作頁任務(wù)布置：1_卞V-任務(wù)分析：1、完成本任務(wù)需要的新知識是什么？2、學(xué)案中我存在疑問的知識點有哪些?任務(wù)實施:組內(nèi)分工工序員程序

10、員操作員工作內(nèi)容:任務(wù)評價:項目配分自評互評師評工藝安排工件裝夾5加工順序10刀具選擇5切削用量10編程刀補建立5刀補取消5圓弧切入5圓弧切出5輪廓走刀10仿真操作對刀操作10程序輸入10模擬校驗10模擬實體10成果展示：1、我在操作中出現(xiàn)的問題2、教師講解中提到的注意問題拓展訓(xùn)練:練習(xí)二電視塔底座加工學(xué)案一、直線槽與輪廓加工的區(qū)別零件圖槽加工結(jié)論：同一零件圖槽加工和輪廓加工后工件尺寸相差刀具直徑大小二、刀補在輪廓加工中的應(yīng)用1、可實現(xiàn)走刀路線自動偏移指定數(shù)值，有利于編程中可按圖紙尺寸進行編程2、可實現(xiàn)加工階段的劃分，有利于加工余量的去除3、方便加工薄壁類工件三、刀補指令及其含義指令格式：G0

11、0/G01G41/G42X-Y-D-F-G00/G01G40含義：G41:左刀補G42:右刀補OICd?GI'D-：刀具半徑補償寄存器地址該地址用于存放刀具半徑數(shù)值，如下圖所示:程序；|F1|；|運行輕制|；FE；|MDI|；F3；：|刀具補償|；F4；設(shè)置故瞳診斷DHC51詛匚u.匚亡-1匚丁-|1D1u八1r；F8；顯示切換F9;擴展菜單：|F10|；回亙#旨回國回園國阪刀庫表|卸？11：罪刀補表|：|F2|：|：F3：|：F4:：im：:：im：|：im：|：Fg：|顯示切換|=：FT:|返回|：|fid|:亙夕園亙亙宦國亙同同圍說明：1、建立及取消刀補只能在直線移動指令后使用，

12、即只能在GO或G1后使用2、建立及取消位移不能小于刀具半徑值3、平面內(nèi)至少有兩段連續(xù)位移才能建立刀補四、建立及取消刀補的走刀路線IF8I刀補的建立及取消過程結(jié)論：加刀補后刀具中心位于下一段路線起點的法線上。五、輪廓編程需要注意的問題1、合理選擇下刀點原則：盡量選擇在毛坯外側(cè)下刀，且保證與加工輪廓的法向距離大于刀具半徑值2、編程時要考慮走刀路線使工件表面光滑原則：順銃可提高工件表面粗糙度，為滿足順銃對外輪廓加工時各節(jié)點需要按照順時針方向編程，內(nèi)輪廓編程時各節(jié)點要按照逆時針方向編程3、避免明顯的接刀痕跡，可選擇如下的幾種方式切入切出工件直線切入注意：圓弧切入是圓弧半徑需要大于刀具半徑六、應(yīng)用舉例%

13、1程序名G54G40G90程序初始化G0Z100提刀至安全高度M3S1000主軸正轉(zhuǎn)X-60Y0確定下刀點（處于毛坯材料外側(cè)）Z5快速下刀G0Z-8F80工進下刀G41Y-20D1建立刀補（編程長度20大于刀具半徑）G3X-40Y0R20圓弧切入（建議采用1/4圓弧，半徑20大于刀具半徑5）G1Y40輪廓走刀X40Y-40X-40Y0G3X-60Y20R20圓弧切出（采用1/4圓?。〨1G40Y0取消刀補G0Z100提刀至安全高度M30程序結(jié)束七、拓展知識數(shù)銑與逆銑(ft)頤錐逆鎖銃刀與工件接觸部分的旋轉(zhuǎn)方向與工件進給方向相同成為順銃，反之為逆銃。銃床的螺母和絲杠間總會有或大或小的間隙，順銃時

14、假如工作臺向右移動，絲杠和螺母在左側(cè)貼緊，間隙留在右側(cè)，而這時水平銃削分力也向右，因此當水平銃削分力大到一定程度時會推動工作臺和絲杠一起向右竄動，把間隙留在左側(cè)；隨著絲杠繼續(xù)轉(zhuǎn)動，間隙又恢復(fù)到右側(cè)，在這一瞬間工作臺停止運動；當水平銃削分力又大到一定程度時有會推動工作臺和絲杠再次向右竄動。這種周期性的竄動使得工作臺運動很不平穩(wěn)，容易造成刀齒損壞。此外，在銃削鑄、鍛件時，刀齒首先接觸黑皮，加劇刀具磨損；但順銃的垂直銃削分力將工件壓向工作臺，刀齒與已加工面滑行、摩擦現(xiàn)象小，對減小刀齒磨損、減少加工硬化現(xiàn)象和減小表面粗糙度均有利。因此，當工作臺絲杠和螺母的間隙調(diào)整到小于0.03mm時或銃削薄而長的工件

15、時宜采用順銃。逆銃時銃削垂直分力將工件上抬，刀齒與已加工面滑行使摩擦加大。但銃削水平分力有助于絲杠和螺母貼緊，使工作臺運動比較平穩(wěn)，銃削鑄、鍛件引起的刀齒磨損也較小。因此一般銃削多采用逆銃順銃和逆銃的特點：1順銃時，每個刀的切削厚度都是有小到大逐漸變化的。當?shù)洱X剛與工件接觸時，切削厚度為零，只有當?shù)洱X在前一刀齒留下的切削表面上滑過一段距離，切削厚度達到一定數(shù)值后，刀齒才真正開始切削。逆銃使得切削厚度是由大到小逐漸變化的，刀齒在切削表面上的滑動距離也很小。而且順銃時，刀齒在工件上走過的路程也比逆銃短。因此，在相同的切削條件下，采用逆銃時，刀具易磨損。2逆銃時，由于銃刀作用在工件上的水平切削力方向與工件進給運動方向相反，所以工作臺絲桿與螺母能始終保持螺紋的一個側(cè)面緊密貼合。而順銃時則不然，