《數(shù)控加工基礎(chǔ)（第五版）》 教案 第四章 數(shù)控銑床、加工中心加工基礎(chǔ)

學(xué)科數(shù)控加工基礎(chǔ)課題§4-1數(shù)控銑床/加工中心的主要功能及加工對(duì)象課次12授課時(shí)間年月日（星期）1教具課件、視頻教學(xué)目標(biāo)1．理解數(shù)控銑床/加工中心的主要功能。2．了解數(shù)控銑床/加工中心的主要加工對(duì)象。審批教學(xué)重點(diǎn)1．?dāng)?shù)控銑床/加工中心的主要功能。2．?dāng)?shù)控銑床/加工中心常見的加工對(duì)象。教學(xué)難點(diǎn)1．刀具半徑補(bǔ)償功能、刀具長度補(bǔ)償功能、鏡像功能。2．變斜角類零件與平面類零件的區(qū)別。3．異形零件的識(shí)別。教學(xué)后記教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法【組織教學(xué)】1．檢查學(xué)生出勤情況。2．強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程中應(yīng)注意安全事項(xiàng)?！緩?fù)習(xí)提問】1．?dāng)?shù)控車床能夠加工哪些典型的表面？2．?dāng)?shù)控車床具備哪些功能？【新課導(dǎo)入】引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察圖4-1所示普通銑床加工的典型表面，布置問題：1．在普通銑床上能加工的對(duì)象，能不能在數(shù)控銑床/加工中心上加工？2．?dāng)?shù)控銑床/加工中心還能加工哪些對(duì)象？【講授新課】§4-1數(shù)控銑床/加工中心的主要功能及加工對(duì)象一、數(shù)控銑床/加工中心的主要功能（重點(diǎn)）1．點(diǎn)位控制功能用于鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔和鏜孔等加工。2．連續(xù)輪廓控制功能用于輪廓加工。3．刀具半徑補(bǔ)償功能利用該功能，可以按工件實(shí)際輪廓形狀和尺寸進(jìn)行編程。可以通過改變刀具半徑補(bǔ)償量的方法來彌補(bǔ)制造銑刀的尺寸精度誤差，擴(kuò)大刀具直徑選用范圍及減小刀具返修、刃磨的誤差。還可以利用改變刀具半徑補(bǔ)償值的方法，以同一程序?qū)崿F(xiàn)分層銑削和粗、精加工或用于提高加工精度。此外，通過改變刀具半徑補(bǔ)償值的正負(fù)號(hào)，可用同一程序加工某些需要相互配合的工件（如相互配合的凹模和凸模等）。4．刀具長度補(bǔ)償功能利用該功能可以自動(dòng)改變切削平面高度，同時(shí)，可以降低在制造與返修時(shí)對(duì)刀具長度尺寸的精度要求，還可以彌補(bǔ)軸向?qū)Φ墩`差。5．鏡像加工功能鏡像加工也稱為軸對(duì)稱加工。對(duì)于一個(gè)軸對(duì)稱形狀的工件來說，利用這一功能，只需編出對(duì)稱形狀的加工程序就可完成全部加工。6．固定循環(huán)功能利用該功能可以大大簡化程序。7．特殊功能有些數(shù)控銑床/加工中心具備計(jì)算機(jī)仿形加工、自適應(yīng)功能、逆向加工等特殊功能，從而擴(kuò)大了機(jī)床使用范圍。二、數(shù)控銑床/加工中心的主要加工對(duì)象1．平面類零件加工面平行或垂直于水平面，或加工面與水平面的夾角為定角的零件為平面類零件。這類零件的特點(diǎn)是各加工面是平面或可以展開成平面。2．變斜角類零件加工面與水平面的夾角呈連續(xù)變化的零件稱為變斜角類零件。變斜角類零件的變斜角加工面不能展開為平面，但在加工中，加工面與銑刀圓周的瞬時(shí)接觸為一條線。最好采用四坐標(biāo)、五坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行擺角加工。3．曲面類零件加工面為空間曲面的零件稱為曲面類零件。曲面類零件不能展開為平面。加工時(shí)，銑刀與加工面始終為點(diǎn)接觸，一般采用球頭銑刀在三坐標(biāo)數(shù)控銑床上進(jìn)行精加工。4．既有平面又有孔系的零件既有平面又有孔系的零件主要是指箱體類零件和盤類、套類、板類零件。5．結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、普通機(jī)床難加工的零件結(jié)構(gòu)和形狀復(fù)雜的零件是指其主要表面由復(fù)雜曲線、曲面組成的零件。加工這類零件時(shí)，通常需采用加工中心進(jìn)行多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工。6．外形不規(guī)則的異形零件異形零件是指支架、撥叉類外形不規(guī)則的零件，大多采用點(diǎn)、線、面多工位混合加工。利用加工中心多工位點(diǎn)、線、面混合加工的特點(diǎn)，可以完成大部分甚至全部工序內(nèi)容。7．其他零件數(shù)控銑床/加工中心除常用于加工以上特征的零件外，還較適宜加工周期性投產(chǎn)的零件、加工精度要求較高的中小批量零件和新產(chǎn)品試制中的零件等?！緦W(xué)習(xí)評(píng)價(jià)】1．?dāng)?shù)控銑床/加工中心的主要有哪些功能？2．?dāng)?shù)控銑床/加工中心的主要加工對(duì)象有哪些？3．連續(xù)輪廓控制功能和點(diǎn)位控制功能有何不同？4．如何區(qū)分刀具半徑補(bǔ)償功能與刀具長度補(bǔ)償功能？5．具有什么特點(diǎn)的零件適合用4軸或5軸數(shù)控機(jī)床加工？【知識(shí)總結(jié)與提升】板書：1．?dāng)?shù)控銑床/加工中心的主要功能（重點(diǎn)）點(diǎn)位控制功能、連續(xù)輪廓控制功能、刀具半徑補(bǔ)償功能、刀具長度補(bǔ)償功能、鏡像加工功能、固定循環(huán)功能和特殊功能。2．?dāng)?shù)控銑床/加工中心的主要加工對(duì)象（重點(diǎn)難點(diǎn)）平面類零件、變斜角類零件、曲面類零件、平面類零件既有平面又有孔系的零件、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜且普通機(jī)床難加工的零件、外形不規(guī)則的異形零件、其他類零件?！菊n后作業(yè)】1．?dāng)?shù)控銑床/加工中心的主要有哪些功能？答：點(diǎn)位控制功能、連續(xù)輪廓控制功能、刀具半徑補(bǔ)償功能、刀具長度補(bǔ)償功能、鏡像加工功能、固定循環(huán)功能和特殊功能。2．?dāng)?shù)控銑床/加工中心的主要加工對(duì)象有哪些？答：平面類零件、變斜角類零件、曲面類零件、既有平面又有孔系的零件、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜普通機(jī)床難加工的零件、外形不規(guī)則的異形零件、其他零件。點(diǎn)名，查看學(xué)生出勤情況，并強(qiáng)調(diào)安全注意事項(xiàng)引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)數(shù)控車床具備的功能及加工內(nèi)容。為下面對(duì)比學(xué)習(xí)做鋪墊問題啟發(fā)，引入新課播放數(shù)控銑床/加工中心的加工視頻，引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)控銑床和加工中心具備的主要功能。對(duì)比數(shù)控車床進(jìn)行講解數(shù)控銑床和加工中心的半徑補(bǔ)償功能。并詳細(xì)解釋刀具半徑補(bǔ)償功能的具體應(yīng)用通過實(shí)際加工中刀具的長短問題，引出刀具長邊補(bǔ)償功能可借助CAD中的鏡像引出鏡像加工的功用對(duì)比數(shù)控車床的固定循環(huán)進(jìn)行講解，介紹數(shù)控銑床具備的固定循環(huán)講解數(shù)控銑削可以加工平面和輪廓，還可以對(duì)零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、锪加工及攻螺紋等教師詳細(xì)講解平面類零件、變斜角類零件、曲面類零件和異形零件的特點(diǎn)，讓學(xué)生能夠區(qū)分開來教師提出問題，讓學(xué)生回答，檢查學(xué)生學(xué)習(xí)情況歸納總結(jié)：根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況，教師再對(duì)本次課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)，并強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)與難點(diǎn)布置課后作業(yè)，講解作業(yè)要求學(xué)科數(shù)控加工基礎(chǔ)課題§4-2數(shù)控銑床/加工中心編程基礎(chǔ)課次13授課時(shí)間年月日（星期）3教具數(shù)控加工仿真軟件、課件、視頻教學(xué)目標(biāo)1．掌握FANUC0i坐標(biāo)系設(shè)定指令的應(yīng)用。2．掌握FANUC0i系統(tǒng)常用準(zhǔn)備功能指令與應(yīng)用。3．掌握加工中心換刀程序的編制。審批教學(xué)重點(diǎn)1．FANUC0i坐標(biāo)系設(shè)定指令的應(yīng)用。2．FANUC0i系統(tǒng)常用準(zhǔn)備功能指令與應(yīng)用。3．加工中心換刀程序的編制。教學(xué)難點(diǎn)1．G92指令的應(yīng)用。2．刀具圓弧半徑和長度補(bǔ)償指令。教學(xué)后記教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法【組織教學(xué)】1．檢查學(xué)生出勤情況。2．強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程中應(yīng)注意安全事項(xiàng)?！緩?fù)習(xí)提問】1．?dāng)?shù)控銑床/加工中心的主要功能有哪些？2．?dāng)?shù)控銑床/加工中心的主要加工對(duì)象有哪些？3．連續(xù)輪廓控制功能和點(diǎn)位控制功能有何不同？4．如何區(qū)分刀具半徑補(bǔ)償功能與刀具長度補(bǔ)償功能？5．具有哪些特點(diǎn)的零件適合用4軸或5軸數(shù)控機(jī)床加工？【新課導(dǎo)入】回顧數(shù)控車床編程知識(shí)。播放數(shù)控銑床、加工中心加工視頻，讓學(xué)生觀察，找出于數(shù)控車床的不同點(diǎn)：1．兩者的坐標(biāo)系不同。2．兩者的運(yùn)動(dòng)部件不同。3．兩者加工對(duì)象不同?！局v授新課】§4-2數(shù)控銑床/加工中心編程基礎(chǔ)一、坐標(biāo)系的設(shè)定1．使用G92建立工件坐標(biāo)系（1）指令格式G92XYZ；X、Y、Z：絕對(duì)坐標(biāo)值。（2）指令說明1）使用G92指令建立工件坐標(biāo)系的實(shí)質(zhì)是把當(dāng)前位置設(shè)為指令所指定的刀位點(diǎn)的坐標(biāo)值。2）采用G92指令設(shè)定的工件坐標(biāo)系不具有記憶功能，當(dāng)機(jī)床關(guān)機(jī)后，設(shè)定的坐標(biāo)系即消失。3）程序在執(zhí)行G92指令時(shí)，X、Y、Z軸均不移動(dòng)，但顯示器上的坐標(biāo)顯示會(huì)發(fā)生改變。2．使用G54～G59建立工件坐標(biāo)系（1）指令格式G54；第一工件坐標(biāo)系G55；第二工件坐標(biāo)系G56；第三工件坐標(biāo)系G57；第四工件坐標(biāo)系G58；第五工件坐標(biāo)系G59；第六工件坐標(biāo)系（2）指令說明1）工件坐標(biāo)系設(shè)定過程：選擇裝夾后的工件上的編程原點(diǎn)，找出該點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的絕對(duì)值，將這些值通過機(jī)床面板輸入機(jī)床偏置儲(chǔ)存器參數(shù)中，從而將零點(diǎn)偏移至此點(diǎn)。2）通過G54～G59設(shè)定的工件坐標(biāo)系，只要不對(duì)其進(jìn)行修改、刪除操作，該工件坐標(biāo)系將永久保存，即使機(jī)床關(guān)機(jī)，其坐標(biāo)系也將保留，因此，通常適用于批量加工。3）系統(tǒng)接通電源后自動(dòng)選擇G54坐標(biāo)系。二、FANUC0i系統(tǒng)常用準(zhǔn)備功能指令1．平面選擇指令（G17/G18/G19）XY平面、ZX平面和YZ平面，可分別用G17（XY平面）、G18（ZX平面）和G19（YZ平面）表示三個(gè)平面。2．絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)指令（G90/G91）（1）絕對(duì)坐標(biāo)指令絕對(duì)坐標(biāo)指令用G90來表示。（2）增量坐標(biāo)指令增量坐標(biāo)指令用G91來表示。3．快速點(diǎn)定位指令（G00）（1）指令格式G00XYZ；X、Y、Z：快速進(jìn)給的終點(diǎn)。（2）示例4．直線插補(bǔ)指令（G01）（1）指令格式G01XYZF；X、Y、Z：刀具目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值。F：刀具切削進(jìn)給速度。（2）示例5．圓弧插補(bǔ)指令（G02/G03）（1）指令格式1）XY平面圓弧G17G02/G03XYRF；G17G02/G03XYIJF；2）XZ平面圓弧G18G02/G03XZRF；G18G02/G03XZIKF；3）YZ平面圓弧G19G02/G03YZRF；G19G02/G03YZJKF；（2）指令說明編制整圓加工時(shí)，不能用R方式編程，只能采用I、J、K方式。（3）示例6．程序暫停（G04）（1）指令格式G04X__；或G04P__；（2）指令說明執(zhí)行此指令時(shí)，加工進(jìn)給將暫停X或P所設(shè)定的時(shí)間，然后自動(dòng)開始執(zhí)行下一程序段。7．返回參考點(diǎn)指令（G27、G28、G29）（1）返回參考點(diǎn)校驗(yàn)指令（G27）G27XYZ；X、Y、Z：參考點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。（2）自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令（G28）G28XYZ；X、Y、Z：返回過程中經(jīng)過的中間點(diǎn)。（3）自動(dòng)從參考點(diǎn)返回指令（G29）G29XYZ；X、Y、Z：從參考點(diǎn)返回后刀具所達(dá)到的終點(diǎn)坐標(biāo)。8．刀具半徑補(bǔ)償指令（G41、G42、G40）刀具半徑補(bǔ)償指令共有三個(gè)，G41為刀具半徑左補(bǔ)償，G42為刀具半徑右補(bǔ)償，G40為取消刀具半徑補(bǔ)償。（1）指令格式1）建立刀具半徑補(bǔ)償指令G17G41/G42G00/G01X__Y__D__；G18G41/G42G00/G01X__Z__D__；G19G41/G42G00/G01Y__Z__D__；2）取消刀具半徑補(bǔ)償指令G40G00/G01X__Y__；G40G00/G01X__Z__；G40G00/G01Y__Z__；（2）指令說明1）在進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償前，必須用G17、G18、G19指定刀具半徑補(bǔ)償是在哪個(gè)平面上進(jìn)行。2）刀具半徑補(bǔ)償指令程序就是在原G00或G01移動(dòng)指令的格式上加了G41或G42、G40以及D__的指令代碼。3）X、Y、Z及其坐標(biāo)值按G00及G01的格式編程，與不考慮刀補(bǔ)時(shí)一樣編程計(jì)算。4）無刀具半徑補(bǔ)償指令時(shí)刀具中心是走在工件輪廓線上的；有刀徑半徑補(bǔ)償指令時(shí)刀具中心是走在工件輪廓線的一側(cè)，刀具刃口走在工件輪廓線上。5）實(shí)際編程時(shí)，應(yīng)根據(jù)是加工外形還是加工內(nèi)孔以及整個(gè)切削走向等來確定刀具半徑補(bǔ)償。當(dāng)將刀具半徑設(shè)置為負(fù)值時(shí)，G41和G42的執(zhí)行效果將互相替代。6）D為刀具半徑補(bǔ)償寄存器的地址字，在補(bǔ)償寄存器中存有刀具半徑補(bǔ)償值。（3）示例9．刀具長度補(bǔ)償（G43、G44、G49）（1）指令格式G43G00/G01ZH；G44G00/G01ZH；G49；（2）指令說明1）G43為刀具長度正補(bǔ)償，G44為刀具長度負(fù)補(bǔ)償，G49為刀具長度補(bǔ)償取消；Z值為刀具移動(dòng)量；H為刀具長度補(bǔ)償值設(shè)定代碼。2）執(zhí)行G43時(shí)：Z實(shí)際值＝Z指令值＋（H××）執(zhí)行G44時(shí)：Z實(shí)際值＝Z指令值－（H××）3）采取取消刀具長度補(bǔ)償指令G49或用G43H00和G44H00可以撤銷刀具長度補(bǔ)償。三、加工中心的編程1．加工中心的選刀與換刀（1）選刀指令格式為：T××；（2）換刀換刀指令格式為：M06；2．加工中心常用換刀程序方法一：…N60G28Z0T03M06；…方法二：…N60G01Z__T02；…N120G28Z0M06；N130G01Z__T03；【教學(xué)評(píng)價(jià)】1．G54～G59如何建立坐標(biāo)系的？2．執(zhí)行G00時(shí)，各軸的運(yùn)行速度是否一樣，運(yùn)動(dòng)軌跡是否是直線？3．圓弧插補(bǔ)指令中I、J、K與R使用時(shí)有何規(guī)定？4．G27、G28、G29指令中X、Y、Z各為那個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值？5．刀具半徑左補(bǔ)償和刀具半徑右補(bǔ)償是如何區(qū)分的？6．執(zhí)行G43、G44時(shí)，刀具的實(shí)際偏移量是如何計(jì)算的？【知識(shí)總結(jié)與提升】板書：1．G92指令建立坐標(biāo)系2．G54～G59指令（重點(diǎn)、難點(diǎn)）3．平面選擇指令、回參考點(diǎn)指令、直線插補(bǔ)指令、圓弧插補(bǔ)指令。4．刀具半徑補(bǔ)償指令G41/G42/G40（重點(diǎn)、難點(diǎn)）5．刀具長度補(bǔ)償指令G43/G44/G49（重點(diǎn)、難點(diǎn)）6．加工中心換刀（重點(diǎn)、難點(diǎn)）【課后作業(yè)】1．G92與G54指令有何區(qū)別？答：（1）使用G92指令建立工件坐標(biāo)系的實(shí)質(zhì)是把當(dāng)前位置設(shè)為指令所指定的刀位點(diǎn)的坐標(biāo)值。采用G92指令設(shè)定的工件坐標(biāo)系不具有記憶功能，當(dāng)機(jī)床關(guān)機(jī)后，設(shè)定的坐標(biāo)系即消失，因此，G92指令設(shè)定坐標(biāo)系的方式通常用于單件加工。在執(zhí)行該指令前，必須將刀具的刀位點(diǎn)準(zhǔn)確移到新坐標(biāo)系指定的位置點(diǎn)，因此操作較為煩瑣。程序在執(zhí)行G92指令時(shí)，X、Y、Z軸均不移動(dòng)，但顯示器上的坐標(biāo)顯示會(huì)發(fā)生改變。（2）通過G54～G59設(shè)定的工件坐標(biāo)系，只要不對(duì)其進(jìn)行修改、刪除操作，該工件坐標(biāo)系將永久保存，即使機(jī)床關(guān)機(jī)其坐標(biāo)系也將保留，因此，通常適用于批量加工。系統(tǒng)接通電源后自動(dòng)選擇G54坐標(biāo)系。（3）在實(shí)際加工中很少采用G92來設(shè)定工件坐標(biāo)系，通常采用G54～G59來設(shè)定。2．寫出XY平面圓弧插補(bǔ)指令格式。答：G02（G03）G90（G91）XYR__F；G02（G03）G90（G91）XYI__J__F；式中：1）G02為順時(shí)針圓弧插補(bǔ)，G03為逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)。2）采用G90編程時(shí)，X、Y為圓弧終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的絕對(duì)坐標(biāo)值；采用G91編程時(shí)，X、Y為圓弧終點(diǎn)相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的增量坐標(biāo)值。3）編制整圓加工時(shí)，不能用R方式編程，只能采用I、J方式。3．G43、G44為何指令，應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？答：（1）G43為刀具長度正補(bǔ)償，G44為刀具長度負(fù)補(bǔ)償。（2）使用G43、G44指令時(shí)，無論是用絕對(duì)值還是用增量值編程，程序中指定的Z軸移動(dòng)的終點(diǎn)坐標(biāo)值都要與H所指定寄存器中的偏移量進(jìn)行運(yùn)算，執(zhí)行G43時(shí)相加，執(zhí)行G44時(shí)相減，然后把運(yùn)算的結(jié)果作為終點(diǎn)坐標(biāo)值進(jìn)行加工。G43、G44均為模態(tài)代碼。4．加工如圖所示零件，毛坯尺寸為100mm×80mm×30mm，試編制其加工程序。5．加工如圖所示零件，毛坯尺寸為100mm×80mm×30mm，試編制其加工程序。點(diǎn)名，查看學(xué)生出勤情況，并強(qiáng)調(diào)安全注意事項(xiàng)教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)課所學(xué)知識(shí)。提問檢查學(xué)生掌握情況，進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)引導(dǎo)學(xué)生回顧數(shù)控車床編程知識(shí)，啟發(fā)學(xué)生找出數(shù)控銑床/加工中心與數(shù)控車床的區(qū)別，引入新課講清G92指令的作用，強(qiáng)調(diào)格式中的X、Y、Z為絕對(duì)坐標(biāo)值教師要重點(diǎn)講解G92指令的應(yīng)用對(duì)比G92指令進(jìn)行講解G54～G59指令的作用，注意：G54～G59指令不帶坐標(biāo)值，其相關(guān)參數(shù)是通過對(duì)刀得出的，需要輸入到坐標(biāo)系界面中對(duì)比G92指令講解G54～G59應(yīng)用注意事項(xiàng)，強(qiáng)調(diào)盡量應(yīng)用該類坐標(biāo)系進(jìn)行編程講清平面選擇指令的功能，并讓學(xué)生熟記對(duì)比數(shù)控車床中絕對(duì)坐標(biāo)和增量坐標(biāo)表示方式，講解數(shù)控銑床絕對(duì)和增量坐標(biāo)的表示方式對(duì)比數(shù)控車床中的G00指令進(jìn)行講解，讓同學(xué)明確每個(gè)坐標(biāo)軸的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向，避免編程錯(cuò)誤，造成撞刀事故。格式中的X、Y、Z坐標(biāo)值由G90、G91指令是增量值還是絕對(duì)值。對(duì)比G00講授G01指令的功能、格式，加深學(xué)生的印象。講解G01時(shí)，教師要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)：執(zhí)行G01指令的刀具軌跡為直線軌跡；G01程序中必須含有F指令，進(jìn)給速度由F指令決定?？赏ㄟ^機(jī)床操作面板進(jìn)給倍率進(jìn)行調(diào)整教師重點(diǎn)講授G02/G03指令的功能、格式及格式中各程序字的含義。播放G02/G03指令運(yùn)行動(dòng)畫，幫助學(xué)生理解G02/G03指令的運(yùn)行軌跡。順逆圓弧的判別是該部分知識(shí)的難點(diǎn)，教師講清圓弧順逆的判別方法重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)：①R值的正負(fù)，應(yīng)根據(jù)圓弧圓心角的大小作正確判斷；②半徑R方式編程不適用于整圓的加工。編寫圓弧加工程序時(shí)，要注意坐標(biāo)平面的選擇提醒學(xué)生注意X、P值的單位不同，且有是否允許帶小數(shù)點(diǎn)之分。欲停留1．5s時(shí)，程序段為G04X1．5或G04P1500。執(zhí)行G27指令的前提是機(jī)床在通電后已返回過一次參考點(diǎn)，否則G27指令無效強(qiáng)調(diào)G28指令中XYZ坐標(biāo)值為中間點(diǎn)坐標(biāo)G29指令時(shí)有種種限制，建議用G00指令替代對(duì)比數(shù)控車床中的應(yīng)用，進(jìn)行詳細(xì)講解。應(yīng)用刀具半徑補(bǔ)償指令必須指定補(bǔ)償所在的平面。D為刀具半徑補(bǔ)償寄存器的地址字，只有在指定地址輸入相應(yīng)的刀具半徑值，刀具半徑補(bǔ)償才能起作用。強(qiáng)調(diào)：平面選擇的切換必須在補(bǔ)償取消的方式下進(jìn)行，否則將產(chǎn)生報(bào)警。詳細(xì)講解刀補(bǔ)的建立、執(zhí)行和取消三個(gè)階段的注意事項(xiàng)講授教材中的示例時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生先確定加工方向，再確定刀具半徑補(bǔ)償指令，最后編寫整個(gè)零件的加工程序。通過該示例，讓學(xué)生明確刀具半徑補(bǔ)償指令重要性。刀具長度補(bǔ)償是本次課的重點(diǎn)內(nèi)容，也是難點(diǎn)。教師講授時(shí)，要重點(diǎn)講解。刀具長度補(bǔ)償值可由MDI操作面板預(yù)先設(shè)在偏置儲(chǔ)存器中。G43時(shí)相加，G44時(shí)相減，然后把運(yùn)算的結(jié)果作為終點(diǎn)坐標(biāo)值進(jìn)行加工。通過機(jī)床操作，或者通過數(shù)控仿真軟件，讓學(xué)生觀看加工中心的換刀操作。教師詳細(xì)講解加工中心的換刀步驟和編程方式教師提出問題，讓學(xué)生回答，檢查學(xué)生學(xué)習(xí)情況歸納總結(jié)：對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，并板書重點(diǎn)和難點(diǎn)布置課后作業(yè)，講解作業(yè)要求學(xué)科數(shù)控加工基礎(chǔ)課題§4-3孔加工固定循環(huán)功能課次14授課時(shí)間年月日（星期）2教具數(shù)控車床、仿真軟件、課件教學(xué)目標(biāo)1．理解孔加工固定循環(huán)的動(dòng)作組成。2．掌握各孔加工固定循環(huán)指令的格式、動(dòng)作及應(yīng)用。3．熟練應(yīng)用各種孔加工固定循環(huán)指令編寫孔加工程序。審批教學(xué)重點(diǎn)1．孔加工固定循環(huán)的動(dòng)作組成。2．各孔加工固定循環(huán)指令的格式、動(dòng)作及應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)各孔加工固定循環(huán)指令的動(dòng)作組成。教學(xué)后記教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法【組織教學(xué)】1．檢查學(xué)生出勤情況。2．強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程中應(yīng)注意安全事項(xiàng)?！緩?fù)習(xí)提問】1．刀具半徑左補(bǔ)償和刀具半徑右補(bǔ)償是如何區(qū)分的？2．執(zhí)行G43、G44時(shí)，刀具的實(shí)際偏移量是如何計(jì)算的？【新課導(dǎo)入】在數(shù)控銑床/加工中心上進(jìn)行孔加工時(shí)，通常采用數(shù)控系統(tǒng)配備的固定循環(huán)指令進(jìn)行編程。通過對(duì)這些固定循環(huán)指令的使用，可以在一個(gè)程序段內(nèi)完成某個(gè)孔的全部動(dòng)作，從而大大減少編程工作量，提高編程效率，并增加程序的可讀性。【講授新課】§4-3孔加工固定循環(huán)功能一、孔加工固定循環(huán)指令1．固定循環(huán)的動(dòng)作組成動(dòng)作1：快速定位至初始點(diǎn)；動(dòng)作2：Z軸快速定位至R點(diǎn)平面；動(dòng)作3：孔加工，以切削進(jìn)給的方式進(jìn)行孔加工的動(dòng)作；動(dòng)作4：孔底動(dòng)作，包括暫停、主軸準(zhǔn)停、刀具移位等動(dòng)作；動(dòng)作5：繼續(xù)孔加工時(shí)，刀具返回至R點(diǎn)平面；動(dòng)作6：孔加工完成后，刀具快速返回初始點(diǎn)平面。2．孔加工固定循環(huán)指令格式（1）指令格式G98/G99G73~G89X__Y__Z__R__Q__P__F__K__；G98/G99：返回位置。G98是孔加工完成后返回初始平面，為默認(rèn)方式；G99是孔加工完成后返回R點(diǎn)平面。X、Y：孔的位置；Z：孔底位置；R：參考平面的高度；Q：每次進(jìn)給深度（G73/G83）或刀具在軸上的反向位移增量（G76/G87）；P：刀具在孔底的暫停時(shí)間，單位為ms；F：切削進(jìn)給速度；K：重復(fù)次數(shù)，未指定時(shí)默認(rèn)為1次。（2）指令說明1）在孔加工循環(huán)結(jié)束后，刀具的返回方式有返回初始平面和返回R點(diǎn)平面兩種方式。2）孔加工循環(huán)指令為模態(tài)指令。二、各孔加工固定循環(huán)指令說明1．鉆孔和锪孔指令（G81、G82）（1）指令格式G81X__Y__Z__R__F__K__；G82X__Y__Z__R__P__F__；（2）指令說明1）G81指令的動(dòng)作循環(huán)為X、Y坐標(biāo)定位，快速進(jìn)給，切削進(jìn)給和快速返回等動(dòng)作。2）G82與G81動(dòng)作相似，唯一不同之處是G82在孔底增加了暫停。（3）示例2．深孔鉆循環(huán)（G83、G73）（1）指令格式G73XYZRQF；G83XYZRQF；（2）動(dòng)作說明G73指令通過Z軸方向的啄式進(jìn)給可以較容易地實(shí)現(xiàn)斷屑與排屑。指令中的Q值是指每一次的加工深度（均為正值）。d值由機(jī)床系統(tǒng)指定，無須用戶指定。G83指令同樣通過Z軸方向的啄式進(jìn)給來實(shí)現(xiàn)斷屑與排屑的目的。但與G73指令不同的是，刀具間隙進(jìn)給后快速回退到R點(diǎn)，再快速進(jìn)給到Z向距上次切削孔底平面d處，從該點(diǎn)處快進(jìn)變成工進(jìn)，工進(jìn)距離為Q+d。（3）示例加工如圖所示零件上的孔，試用G73或G83指令及G90方式進(jìn)行編程。3．粗鏜孔循環(huán)（G85、G86、G88、G89）（1）指令格式G85XYZRF；G86XYZRPF；G88XYZRPF；G89XYZRPF；（2）動(dòng)作說明執(zhí)行G85循環(huán)，刀具以切削進(jìn)給方式加工到孔底，然后以切削進(jìn)給方式返回R點(diǎn)平面。執(zhí)行G86循環(huán)，刀具以切削進(jìn)給方式加工到孔底，然后主軸停轉(zhuǎn)，刀具快速退到R點(diǎn)平面后，主軸正轉(zhuǎn)。G89動(dòng)作與G85動(dòng)作基本類似，不同的是G89動(dòng)作在孔底增加了暫停。執(zhí)行G88循環(huán)，刀具以切削進(jìn)給方式加工到孔底，刀具在孔底暫停后主軸停轉(zhuǎn)，這時(shí)可通過手動(dòng)方式從孔中安全退出刀具，再開始自動(dòng)加工，Z軸快速返回R點(diǎn)或初始平面，主軸恢復(fù)正轉(zhuǎn)。（3）示例精加工如圖所示零件中的四個(gè)孔（加工前底孔直徑已分別加工至φ11．8mm和φ29．5mm），試編寫該零件的數(shù)控加工程序。4．精鏜孔循環(huán)（G76、G87）（1）指令格式G76XYZRQPF；G87XYZRQF；（2）動(dòng)作說明執(zhí)行G76循環(huán)，刀具以切削進(jìn)給方式加工到孔底，實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)停，刀具向刀尖相反方向移動(dòng)Q，使刀具脫離工件表面，保證刀具不擦傷工件表面，然后快速退刀至R點(diǎn)平面或初始平面，刀具正轉(zhuǎn)。執(zhí)行G87循環(huán)，刀具在G17平面內(nèi)定位后，主軸準(zhǔn)停，刀具向刀尖相反方向偏移Q，然后快速移到孔底（R點(diǎn)），在這個(gè)位置刀具按原偏移量反向移動(dòng)相同的Q值，主軸正轉(zhuǎn)并以切削進(jìn)給方式加工到Z平面，主軸再次準(zhǔn)停，并沿刀尖相反方向偏移Q，快速提刀至初始平面并按原偏移量返回G17平面的定位點(diǎn)，主軸開始正轉(zhuǎn)，循環(huán)結(jié)束。（3）示例5．左旋螺紋攻螺紋與右旋螺紋攻螺紋循環(huán)（1）指令格式G74XYZRPF；G84XYZRPF；（2）動(dòng)作說明執(zhí)行G74循環(huán)時(shí)，主軸反轉(zhuǎn)，在G17平面快速定位后快速移到R點(diǎn)，執(zhí)行攻螺紋到達(dá)孔底后，主軸正轉(zhuǎn)退回R點(diǎn)，完成攻螺紋動(dòng)作。執(zhí)行G84循環(huán)時(shí)，主軸正轉(zhuǎn)，在G17平面快速定位后快速移到R點(diǎn)，執(zhí)行攻螺紋到達(dá)孔底后，主軸反轉(zhuǎn)退回到R點(diǎn)，完成攻螺紋動(dòng)作。（3）示例6．取消固定循環(huán)指令（G80）取消固定循環(huán)可用G80指令，也可用G00、G01、G02、G03指令。7．固定循環(huán)指令應(yīng)用注意事項(xiàng)（1）指定固定循環(huán)之前，必須用輔助功能M03使主軸正轉(zhuǎn)。（2）指定固定循環(huán)狀態(tài)時(shí)，必須給出X、Y、Z、R中的每一個(gè)數(shù)據(jù)，固定循環(huán)才能執(zhí)行。（3）操作時(shí)，若利用復(fù)位或急停按鈕使數(shù)控裝置停止，固定循環(huán)加工數(shù)據(jù)仍然存在，所以，再次加工時(shí)應(yīng)使固定循環(huán)剩余動(dòng)作進(jìn)行到結(jié)束。（4）使用具有主軸自動(dòng)啟動(dòng)的固定循環(huán)（G74、G84、G86）時(shí)，如果孔的XY平面定位距離較短，或從起始點(diǎn)平面到R點(diǎn)平面的距離較短，且需要連續(xù)加工，為了防止在進(jìn)入孔加工動(dòng)作時(shí)主軸不能達(dá)到指定的轉(zhuǎn)速，應(yīng)使用G04暫停指令進(jìn)行延時(shí)。（5）在固定循環(huán)方式中，刀具半徑補(bǔ)償功能無效。三、示例加工如圖4-33所示零件上的4個(gè)φ12H7和1個(gè)φ14H7的孔。1．制定加工工藝（1）按1、2、3、4、5的順序鉆中心孔。（2）按1、2、3、4、5的順序鉆4個(gè)φ12mm和1個(gè)φ14mm的孔。（3）擴(kuò)中心位置φ14mm的孔。（4）按1、2、3、4的順序鉸4個(gè)φ12mm的孔。（5）鉸中心位置φ14mm的孔。2．確定加工刀具（1）用A2中心鉆鉆4個(gè)φ12mm和1個(gè)φ14mm的中心孔。（2）用φ11．8mm的麻花鉆鉆5個(gè)通孔。（3）用φ13．8mm的麻花鉆鉆、擴(kuò)φ14mm的孔。（4）用φ12mm的鉸刀鉸4個(gè)φ12H7的孔。（5）用φ14mm的鉸刀鉸φ14H7的孔。3．選擇切削用量（1）鉆中心孔時(shí)，f=80mm/min，ap=2mm，n=1000r/min。（2）鉆φ12mm和φ14mm的通孔時(shí)，f=50mm/min，ap=5．9mm，n=560r/min。（3）擴(kuò)φ14mm的通孔時(shí)，f=50mm/min，ap=1mm，n=500r/min。（4）鉸φ12mm的通孔時(shí)，f=50mm/min，ap=0．1mm，n=150r/min。（5）鉸φ14mm的通孔時(shí)，f=50mm/min，ap=0．1mm，n=100r/min。4．參考程序選擇工件上表面為Z=0面，工件中心為程序原點(diǎn)?！緦W(xué)習(xí)評(píng)價(jià)】通過學(xué)習(xí)過程及回答問題，進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。1．孔加工循環(huán)指令有哪些？2．孔加工固定循環(huán)有哪幾個(gè)動(dòng)作組成？3．G98和G99指令有何區(qū)別？4．G73和G83指令有何區(qū)別？5．G74和G84指令有何區(qū)別？【知識(shí)總結(jié)與提升】板書：1．孔加工固定循環(huán)功能G指令有G73、G74、G76、G80、G81～G89。2．孔加工固定循環(huán)指令格式：（重點(diǎn)、難點(diǎn)）G98/G99G73~G89X__Y__Z__R__Q__P__F__K__；3．鉆孔和锪孔指令（G81、G82）（重點(diǎn)）4．深孔鉆循環(huán)（G83、G73）（重點(diǎn)）5．粗鏜孔循環(huán)（G85、G86、G88、G89）（重點(diǎn)）6．精鏜孔循環(huán)（G76、G87）（重點(diǎn)、難點(diǎn)）7．左旋螺紋攻螺紋與右旋螺紋攻螺紋循環(huán)（G74、G84）（重點(diǎn)、難點(diǎn)）提升：1．孔加工是數(shù)控加工中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其幾個(gè)常用的固定循環(huán)指令必須熟練掌握，如G81、G83、G84、G86等。2．鉆削用量選擇的原則是：在保證加工精度、表面粗糙度及刀具合理壽命的前提下，同時(shí)在機(jī)床的功率和機(jī)床、刀具、工件等的強(qiáng)度和剛度的承受范圍內(nèi)，使生產(chǎn)效率較高。3．?dāng)U孔加工切削用量的選擇如下：擴(kuò)孔時(shí)的背吃刀量為擴(kuò)孔前、后孔半徑之差，擴(kuò)孔時(shí)的進(jìn)給量一般取鉆孔的1.5~2倍，擴(kuò)孔時(shí)的切削速度可取鉆孔時(shí)的1/2。4．鏜孔時(shí)，鏜刀桿的剛度、鏜削中的排屑是鏜孔加工需要解決的關(guān)鍵問題。鏜刀桿的剛度與三個(gè)因素有關(guān)：刀桿截面積、刀桿懸伸長度和刀具幾何角度。鏜削中的排屑問題，主要通過控制切屑流出方向來解決。5．攻螺紋固定循環(huán)指令G84和左旋攻螺紋固定循環(huán)指令G74可以在標(biāo)準(zhǔn)方式或剛性攻螺紋方式中執(zhí)行。在標(biāo)準(zhǔn)方式中，為執(zhí)行攻螺紋，使用輔助功能M03（主軸正轉(zhuǎn)）、M04（主軸反轉(zhuǎn)）和M05（主軸停止）使主軸旋轉(zhuǎn)、停止，并沿著攻螺紋軸線運(yùn)動(dòng)。在剛性攻螺紋方式中，由主軸電動(dòng)機(jī)控制攻螺紋過程，主軸電動(dòng)機(jī)的工作與伺服電動(dòng)機(jī)一樣，由攻螺紋軸線和主軸之間的插補(bǔ)來執(zhí)行攻螺紋。對(duì)于剛性攻螺紋方式，主軸每旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，沿攻螺紋軸線產(chǎn)生一定的進(jìn)給（螺紋導(dǎo)程）。即使在加減速期間，仍然能夠保證主軸與進(jìn)給軸之間保持嚴(yán)格同步。剛性攻螺紋方式不需要標(biāo)準(zhǔn)攻螺紋方式中使用的浮動(dòng)絲錐卡頭，這樣可又快又精確地攻螺紋?！菊n后作業(yè)】1．刀具加工到孔底后暫停的固定循環(huán)指令有哪幾個(gè)？答：G82、G84、G74、G88、G89。2．刀具返回時(shí)以切削進(jìn)給的速度運(yùn)動(dòng)的有哪幾個(gè)指令？答：G84、G74、G85、G89。3．畫圖并解釋說明精鏜G76和反鏜G87的動(dòng)作過程。其指令格式中的Q值指的是什么？答：（1）執(zhí)行G76循環(huán)，刀具以切削進(jìn)給方式加工到孔底，實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)停，刀具向刀尖相反方向移動(dòng)Q，使刀具脫離工件表面，保證刀具不擦傷工件表面，然后快速退刀至R點(diǎn)平面或初始平面，刀具正轉(zhuǎn)。（2）執(zhí)行G87循環(huán)，刀具在G17平面內(nèi)定位后，主軸準(zhǔn)停，刀具向刀尖相反方向偏移Q，然后快速移到孔底（R點(diǎn)），在這個(gè)位置刀具按原偏移量反向移動(dòng)相同的Q值，主軸正轉(zhuǎn)并以切削進(jìn)給方式加工到Z平面，主軸再次準(zhǔn)停，并沿刀尖相反方向偏移Q，快速提刀至初始平面并按原偏移量返回G17平面的定位點(diǎn)，主軸開始正轉(zhuǎn)，循環(huán)結(jié)束。由于G87循環(huán)刀尖無須在孔中經(jīng)工件表面退出，故加工表面質(zhì)量較好，因此，本循環(huán)常用于精密孔的鏜削加工。4．請編制如圖所示孔加工程序。點(diǎn)名，查看學(xué)生出勤情況，并強(qiáng)調(diào)安全注意事項(xiàng)引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上節(jié)課所學(xué)知識(shí)。提問檢查學(xué)生掌握情況，進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)陳述的方式直接導(dǎo)入新課教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中的表4-2，明確各孔加工固定循環(huán)指令名稱、Z軸運(yùn)動(dòng)、孔底動(dòng)作、返回運(yùn)動(dòng)、應(yīng)用。再借助課件或動(dòng)畫詳細(xì)講解固定循環(huán)動(dòng)作教師板書或通過課件或動(dòng)畫，展示孔加工循環(huán)動(dòng)作。并解釋初始平面、R點(diǎn)平面和孔底平面教師詳細(xì)講解指令格式中的各參數(shù)的含義重點(diǎn)講解G98/G99指令的動(dòng)作教師通過課件或板書展示兩指令格式，讓學(xué)生觀察兩者的區(qū)別教師通過課件或視頻解釋兩指令的動(dòng)作，明確不同之處通過示例講解兩固定循環(huán)指令的應(yīng)用，并通過數(shù)控仿真，展示具體加工動(dòng)作教師通過課件或板書展示兩指令格式，讓學(xué)生觀察兩者的區(qū)別教師通過課件或視頻解釋兩指令的動(dòng)作，明確G73/G83指令的不同之處通過示例講解G73/G83固定循環(huán)指令的應(yīng)用，并通過數(shù)控仿真，展示具體加工動(dòng)作教師通過課件或板書展示G85、G86、G88、G89指令格式，讓學(xué)生觀察指令格式教師通過課件或視頻解釋G85、G86、G88、G89的動(dòng)作通過示例講解G85、G86、G88、G89固定循環(huán)指令的應(yīng)用，并通過數(shù)控仿真，展示具體加工動(dòng)作采教師通過課件或板書G76、G87指令格式，讓學(xué)生觀察指令格式教師通過課件或視頻解釋G76、G87的動(dòng)作通過示例講解G76、G87固定循環(huán)指令的應(yīng)用，并通過數(shù)控仿真，展示具體加工動(dòng)作采教師通過課件或板書G74、G84指令格式，讓學(xué)生觀察指令格式教師通過課件或視頻解釋G74、G84的動(dòng)作通過示例講解G74、G84固定循環(huán)指令的應(yīng)用，并通過數(shù)控仿真，展示具體加工動(dòng)作教師要詳細(xì)講解應(yīng)用固定循環(huán)指令注意事項(xiàng)，避免學(xué)生編程時(shí)，出現(xiàn)編程錯(cuò)誤采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，布置編程任務(wù)，引導(dǎo)同學(xué)分析任務(wù)，明確加工內(nèi)容教師引導(dǎo)學(xué)生分析零件圖樣，確定孔的加工加工工藝引導(dǎo)學(xué)生確定加工刀具首先，提問學(xué)生切削用量的選擇原則；然后，針對(duì)示例確定切削用量引導(dǎo)同學(xué)編寫程序，教師再進(jìn)行講解對(duì)本次課學(xué)習(xí)過程及學(xué)習(xí)成效進(jìn)行評(píng)價(jià)歸納總結(jié)：總結(jié)本次課學(xué)習(xí)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)，進(jìn)一步加深理解與記憶布置課后作業(yè)，講解作業(yè)要求學(xué)科數(shù)控加工基礎(chǔ)課題§4-4綜合零件編程實(shí)例課次15授課時(shí)間年月日（星期）2教具數(shù)控銑床、仿真軟件、課件教學(xué)目標(biāo)1．掌握綜合零件圖樣分析與工藝制定。2．熟練運(yùn)用所學(xué)指令編制零件加工程序。3．熟練運(yùn)用數(shù)控銑床或加工中心加工平面類、輪廓類和孔類零件。審批教學(xué)重點(diǎn)1．綜合零件圖樣分析與工藝制定。2．平面類、輪廓類和孔類零件加工編程與加工。教學(xué)難點(diǎn)1．相關(guān)基點(diǎn)的計(jì)算。2．加工路線的確定。教學(xué)后記教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法【組織教學(xué)】1．檢查學(xué)生出勤情況。2．強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程中應(yīng)注意安全事項(xiàng)?！緩?fù)習(xí)提問】1．返回參考點(diǎn)指令G28和G29在使用時(shí)有哪些注意事項(xiàng)？2．如何區(qū)分刀具左半徑補(bǔ)償指令和刀具右半徑補(bǔ)償指令？3．加工中心的選刀與換刀是如何進(jìn)行的？4．G54～G59如何建立坐標(biāo)系的？5．執(zhí)行G43、G44時(shí)，刀具的實(shí)際偏移量是如何計(jì)算的？6．G81固定循環(huán)指令動(dòng)作有哪些？【新課導(dǎo)入】通過前面三節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，已經(jīng)學(xué)習(xí)了多種功能指令。今天，我們將通過三個(gè)輪廓銑削加工實(shí)例來綜合運(yùn)用前幾節(jié)的知識(shí)?！局v授新課】§4-4綜合零件編程實(shí)例一、實(shí)例一毛坯為90mm×55mm×10mm塊料，5mm深的外輪廓已粗加工過，周邊留2mm余量，要求加工如圖所示的外輪廓及φ20mm的孔，工件材料為硬鋁。1．圖樣分析示例為典型的輪廓類零件，需要加工φ20mm孔及外輪廓（2mm的余量），孔的中心位置由圖中尺寸35mm和25mm確定。零件主要由直線及圓弧輪廓構(gòu)成。2．工藝分析（1）鉆φ20mm孔。（2）按O→A→B→C→D→E→F→H→A路線銑削輪廓。3．相關(guān)工藝卡片的填寫（1）數(shù)控加工刀具卡（2）數(shù)控加工工藝卡4．確定工件坐標(biāo)系及基點(diǎn)坐標(biāo)值在XOY平面內(nèi)確定以O(shè)點(diǎn)為工件原點(diǎn)，Z方向以工件上表面為工件原點(diǎn)，建立工件坐標(biāo)系。根據(jù)工件坐標(biāo)系，求各基點(diǎn)的坐標(biāo)。5．編寫程序二、實(shí)例二如圖所示的平面輪廓零件，毛坯為80mm×73mm×23mm的塊料，工件材料為硬鋁。試編制其加工程序。1．圖樣分析該零件為輪廓和孔復(fù)合類零件，需要加工2×φ12mm通孔和上表面5mm厚的輪廓。2．工藝分析（1）銑削外輪廓。（2）鉆孔。（3）擴(kuò)孔。3．確定裝夾方案以零件底平面定位，采用機(jī)用臺(tái)虎鉗裝夾。4．相關(guān)工藝卡片的填寫（1）數(shù)控加工刀具卡（2）數(shù)控加工工藝卡5．程序編制三、實(shí)例三如圖所示的平面輪廓零件，毛坯為120mm×80mm×24mm的塊料，工件材料為硬鋁。試編制其加工程序。1．圖樣分析該零件為典型的輪廓和孔復(fù)合類零件，需要加工2個(gè)φ10mm通孔、零件中間臺(tái)階孔、正五邊形輪廓、帶有圓弧倒角的矩形輪廓。2．工藝分析（1）用φ25mm麻花鉆鉆孔。（2）用φ16mm立銑刀銑削帶有圓角的矩形輪廓、正五邊形輪廓，銑φ32mm孔。3．確定裝夾方案以零件底平面定位，采用機(jī)用臺(tái)虎鉗裝夾。4．相關(guān)工藝卡片的填寫（1）數(shù)控加工刀具卡（2）數(shù)控加工工藝卡5．程序編制【學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)】1．學(xué)習(xí)過程（10分）2．每個(gè)綜合件30分，其中，零件圖樣分析與工藝制定10分，基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算10分，程序編制10分?！局R(shí)總結(jié)與提升】1．?dāng)?shù)控加工程序是在零件圖樣分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)具體工藝設(shè)計(jì)的結(jié)果，經(jīng)過數(shù)值計(jì)算，按照數(shù)控系統(tǒng)的程序格式，通過指令代碼的形式體現(xiàn)出來的。零件圖樣分析是數(shù)控加工的首項(xiàng)工作，其任務(wù)是分析加工零件圖樣的完整性（是否缺少尺寸，其中包括定形尺寸和定位尺寸）、正確性（輪廓形狀是否唯一或有歧義）和技術(shù)要求，分析被加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性和定位基準(zhǔn)等。2．合理的加工順序不僅有利于加工出符合圖樣要求的零件，而且能夠使加工設(shè)備得到充分的應(yīng)用。安排加工順序時(shí)，除了應(yīng)遵循“三先三后”的原則外，需要說明的是，對(duì)于尺寸精度要求較高的零件，一般采用同一加工表面按粗加工、半精加工、精加工的次序分開進(jìn)行。通常情況下，可以使用同一程序，分三次調(diào)整刀具參數(shù)，順序完成同一加工表面的粗加工、半精加工和精加工。3．加工路線不僅是程序編制的依據(jù)，也是影響加工質(zhì)量的重要因素之一。安排加工路線，除了盡可能遵循“切進(jìn)切出”原則外，并不意味著刀具單純沿工件輪廓走一遍，必須結(jié)合被加工輪廓的特定形狀和加工要求，合理有效安排，這樣才能事半功倍，取得滿意的效果。4．切削用量選擇得合理與否，不僅影響切削加工效率和加工成本，更影響零件的加工質(zhì)量。尤其是切削速度的合理選擇，往往是決定加工質(zhì)量的關(guān)鍵。切削速度應(yīng)根據(jù)不同的加工階段及使用的刀具材料選擇。以普通高速鋼刀具加工中碳鋼材料零件為例，切削速度一般不要超過30m/min，以免影響刀具耐用度。而在精加工時(shí)，切削速度一般不超過10m/min，以減少積屑瘤對(duì)加工質(zhì)量的影響。而硬質(zhì)合金刀具在精加工中碳鋼材料零件時(shí)，則可以選擇70m/min以上的切削速度，以減少和避免積屑瘤對(duì)加工質(zhì)量的影響?！菊n后作業(yè)】1．試編寫圖1所示輪廓的加工程序。毛坯尺寸為75mm×80mm×30mm。2．試編寫圖2所示外輪廓的加工程序。圖1圖2點(diǎn)名，查看學(xué)生出勤情況，并強(qiáng)調(diào)安全注意事項(xiàng)引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)前面所學(xué)知識(shí)。提問檢查學(xué)生掌握情況，進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)直接提出新任務(wù)，引入新課采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，布置學(xué)習(xí)任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生分析零件圖樣，明確零件結(jié)構(gòu)、尺寸精度幾何公差和表面結(jié)構(gòu)精度要求引導(dǎo)學(xué)生分析零件圖樣，明確加工內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生制定加工工藝，確定最佳加工方案引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算各點(diǎn)的坐標(biāo)值引導(dǎo)學(xué)生填寫數(shù)控加工刀具卡和工藝卡讓學(xué)生根據(jù)加工方案以及各基點(diǎn)的坐標(biāo)，編寫零件的加工程序。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，布置學(xué)習(xí)任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生分析零件圖樣，明確零件結(jié)構(gòu)、尺寸精度幾何公差和表面結(jié)構(gòu)精度要求引導(dǎo)學(xué)生制定加工工藝，確定最佳加工方案引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算各點(diǎn)的坐標(biāo)值引導(dǎo)學(xué)生填寫數(shù)控加工刀具卡和工藝卡引導(dǎo)學(xué)生編寫零件的加工程序。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，布置學(xué)習(xí)任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生分析圖樣，明確零件結(jié)構(gòu)、尺寸精度幾何公差和表面結(jié)構(gòu)精度要求引導(dǎo)學(xué)生分析零件加工工藝，確定最佳加工方案引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算各基點(diǎn)的坐標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生填寫數(shù)控加工刀具卡和工藝卡引導(dǎo)編寫零件的加工程序通過學(xué)習(xí)過程及任務(wù)完成情況，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)歸納總結(jié)：根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況，教師再對(duì)本次課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)布置課后作業(yè)，講解作業(yè)要求學(xué)科數(shù)控加工基礎(chǔ)課題§4-5數(shù)控銑床/加工中心的操作課次16授課時(shí)間年月日（星期）2教具數(shù)控銑床、仿真軟件、課件教學(xué)目標(biāo)1．熟練掌握操作面板上各功能按鈕的含義與用途。2．掌握數(shù)控銑床/加工中心的對(duì)刀方法。3．掌握數(shù)控銑床/加工中心工件坐標(biāo)系的設(shè)定。審批教學(xué)重點(diǎn)1．操作面板上各功能按鈕的含義與用途。2．?dāng)?shù)控銑床/加工中心的對(duì)刀方法。3．?dāng)?shù)控銑床/加工中心工件坐標(biāo)系的設(shè)定。教學(xué)難點(diǎn)數(shù)控銑床/加工中心的對(duì)刀方法。教學(xué)后記教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法【組織教學(xué)】1．檢查學(xué)生出勤情況。2．強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程中應(yīng)注意安全事項(xiàng)。【復(fù)習(xí)提問】1．?dāng)?shù)控車床的基本操作有哪些？2．?dāng)?shù)控車床與數(shù)控銑床有何區(qū)別？【新課導(dǎo)入】第三章我們學(xué)習(xí)了FANUC0i數(shù)控車床的編程與操作，大家能熟練的操作數(shù)控車床，并能應(yīng)用數(shù)控車床加工出合格的零件。本次課我們學(xué)習(xí)數(shù)控銑床/加工中心的操作，兩種機(jī)床的操作是否相同？【講授新課】§4-5數(shù)控銑床/加工中心的操作一、系統(tǒng)控制面板MDI鍵盤上各鍵的名稱及作用和數(shù)控車床相同。二、機(jī)床操作面板工作模式按鈕：自動(dòng)、編輯、錄入（MDI）、手動(dòng)、回零、手搖。安全操作：急停按鈕、進(jìn)給保持、超程解除自動(dòng)運(yùn)行：循環(huán)運(yùn)行、單段、跳段手動(dòng)：主軸控制按鈕、坐標(biāo)軸移動(dòng)按鈕、手動(dòng)換刀手搖：手輪、方向選擇鍵、進(jìn)給倍率按鈕三、數(shù)控銑床/加工中心的手動(dòng)操作1．?dāng)?shù)控銑床/加工中心的開機(jī)和關(guān)機(jī)操作（1）開機(jī)合上機(jī)床總電源開關(guān)→按下控制面板上的電源開啟按鈕→開啟急停按鈕（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)急停按鈕即可開啟）。（2）關(guān)機(jī)按下急停按鈕→按下控制面板上的電源關(guān)閉按鈕→斷開機(jī)床電源總開關(guān)。（3）安全操作1）急停按鈕2）復(fù)位按鈕3）進(jìn)給保持按鈕4）超程釋放操作2．回參考點(diǎn)操作回零模式→+Z軸→+X軸→+Y軸。3．手動(dòng)進(jìn)給（JOG進(jìn)給）操作JOG模式→按住選定進(jìn)給軸移動(dòng)按鈕，刀具沿選定坐標(biāo)軸及選定方向移動(dòng)→按下了快速移動(dòng)按鈕，刀具將按快速移動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)。4．手輪進(jìn)給操作手輪模式→選擇一個(gè)機(jī)床要移動(dòng)的軸→選擇合適的手輪進(jìn)給倍率→旋轉(zhuǎn)手搖脈沖發(fā)生器，刀架沿選擇軸移動(dòng)。四、手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入（MDI）操作MDI模式→按下PROG→輸入要運(yùn)行的程序段→按下循環(huán)啟動(dòng)鍵。五、對(duì)刀1．對(duì)刀方法2．對(duì)刀工具（1）尋邊器主要用于確定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的X值、Y值，也可以測量工件的簡單尺寸。有偏心式和光電式等類型，其中以光電式較為常用。（2）Z軸設(shè)定器主要用于確定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系的Z軸坐標(biāo)，或者說是確定刀具在機(jī)床坐標(biāo)系中的高度。Z軸設(shè)定器有光電式和指針式等類型。3．對(duì)刀（1）X向、Y向?qū)Φ叮?）Z向?qū)Φ叮?）將測得的X值、Y值、Z值輸入工件坐標(biāo)系存儲(chǔ)地址中4．設(shè)置參數(shù)（1）G54～G59參數(shù)設(shè)置在MDI鍵盤上按OFFSET鍵，然后按[坐標(biāo)系]軟鍵，進(jìn)入坐標(biāo)系參數(shù)設(shè)定界面。用光標(biāo)鍵移動(dòng)至所要設(shè)置的坐標(biāo)系。輸入相應(yīng)的X/Y/Z值。（2）設(shè)置數(shù)控銑床及加工中心刀具補(bǔ)償參數(shù)1）輸入半徑補(bǔ)償參數(shù)2）輸入長度補(bǔ)償參數(shù)六、程序編輯與自動(dòng)加工FANUC0i數(shù)控銑床/加工中心數(shù)控系統(tǒng)程序編輯和自動(dòng)加工操作與車床數(shù)控系統(tǒng)基本相同，在此不再贅述【學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)】1．?dāng)?shù)控銑床/加工中心開、關(guān)機(jī)有哪些步驟？2．?dāng)?shù)控銑床/加工中心如何回參考點(diǎn)？3．?dāng)?shù)控銑床/加工中心對(duì)刀操作步驟有哪些？4．?dāng)?shù)控銑床/加工中心手動(dòng)操作步驟有哪些？【知識(shí)總結(jié)與提升】板書：1．系統(tǒng)控制面板（重點(diǎn)）2．機(jī)床操作面板（重點(diǎn)）3．?dāng)?shù)控銑床的手動(dòng)操作（重點(diǎn)）（1）開、關(guān)機(jī)操作。（2）回參考點(diǎn)操作。（3）手動(dòng)進(jìn)給（JOG進(jìn)給）操作。（4）手輪進(jìn)給操作。4．手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入（MDI）操作（重點(diǎn)）5．對(duì)刀操作（重點(diǎn)、難點(diǎn)）（1）對(duì)刀。（2）輸入刀具補(bǔ)償參數(shù)。6．程序編輯與自動(dòng)加工提升：1．機(jī)床通電后，請務(wù)必先執(zhí)行手動(dòng)返回參考點(diǎn)操作，否則，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)將不可預(yù)料。2．在機(jī)床返回參考點(diǎn)過程中，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)超程報(bào)警現(xiàn)象。例如：數(shù)控銑床的某些坐標(biāo)軸在接近參考點(diǎn)位置的行程擋塊時(shí)，不實(shí)現(xiàn)減速動(dòng)作，從而出現(xiàn)超程誤差，且解除報(bào)警后進(jìn)行第二次回參考點(diǎn)操作時(shí)，仍然會(huì)出現(xiàn)相同情況。這時(shí)，可通過如下步驟解決：①使數(shù)控系統(tǒng)處于“MDI”狀態(tài)。②按下MDI功能鍵，再按下屏幕下方的軟鍵,出現(xiàn)SETTING畫面。③在畫面中將“PARAMETERWRITE=0”修改為“PARAMETERWRITE=1”。此時(shí)，系統(tǒng)出現(xiàn)P/S100報(bào)警。④按下MDI功能鍵，再按下屏幕下方的軟鍵，出現(xiàn)參數(shù)畫面。⑤輸入?yún)?shù)號(hào)“1320”后按下屏幕軟鍵直接定位到該參數(shù)的位置。⑥記錄該參數(shù)下X軸所對(duì)應(yīng)的參數(shù)值，更改該參數(shù)，使新修改后的數(shù)值遠(yuǎn)大于原數(shù)值。⑦切斷系統(tǒng)電源，重新啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)，重新執(zhí)行該軸的返回參考點(diǎn)操作，超程報(bào)警不再出現(xiàn)。⑧將參數(shù)“1320”修改為原數(shù)值。⑨將“PARAMETERWRITE=1”修改為“PARAMETERWRITE=0”。3．常規(guī)超程解除步驟①操作模式選擇“HANDLE”。②按下“超程解除”按鈕不松開，同時(shí)按下MDI功能鍵，消除報(bào)警畫面。③繼續(xù)按住“超程解除”按鈕，向超程反方向作移動(dòng)操作，退出超行程位置，機(jī)床即可恢復(fù)正常。4．FANUC系統(tǒng)中幾種特殊功能的組合鍵說明①同時(shí)按下和鍵接通電源，將清除系統(tǒng)內(nèi)存中的全部內(nèi)容。②按下鍵接通電源，將清除系統(tǒng)的參數(shù)、各種補(bǔ)償值及PMC的參數(shù)。③按下鍵接通電源，將清除系統(tǒng)內(nèi)存中的全部加工程序。【課后作業(yè)】1．簡述數(shù)控銑床的開、關(guān)機(jī)步驟。答：（1）開機(jī)1）檢查數(shù)控機(jī)床外表是否正常，例如檢查前門和后門是否已關(guān)閉。2）合上位于機(jī)床后面電控柜上的主電源開關(guān)，應(yīng)聽到電控柜風(fēng)扇和主軸電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇開始工作的聲音。3）按下操作面板上的電源開啟按鈕接通電源，幾秒鐘后CRT顯示器上出現(xiàn)位置畫面，然后才能操作數(shù)控系統(tǒng)的按鈕，否則容易損壞機(jī)床。4）順時(shí)針方向松開急停按鈕。5）綠燈亮后，機(jī)床液壓泵已啟動(dòng)，機(jī)床進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。（2）關(guān)機(jī)1）檢查操作面板上的LED指示循環(huán)啟動(dòng)應(yīng)在停止?fàn)顟B(tài)。2）檢查數(shù)控機(jī)床的所有可移動(dòng)部件都處于停止?fàn)顟B(tài)。3）如外部輸入/輸出設(shè)備已連接到數(shù)控裝置上，則關(guān)閉外部輸入/輸出設(shè)備。4）按下急停按鈕。5）按住電源關(guān)閉按鈕約5s。6）斷開位于機(jī)床后面電控柜上的主電源開關(guān)。2．簡述對(duì)刀操作步驟。答：以工件上表面對(duì)稱中心為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)為例，簡述對(duì)刀過程。（1）X、Y向?qū)Φ恫捎脤み吰鲗?duì)刀，其詳細(xì)步驟如下：1）將工件通過夾具裝在機(jī)床工作臺(tái)上，裝夾時(shí)工件的四個(gè)側(cè)面都應(yīng)留出尋邊器的測量位置。2）快速移動(dòng)工作臺(tái)和主軸，讓尋邊器測頭靠近工件的左側(cè)。3）改用微調(diào)操作，讓測頭慢慢接觸到工件左側(cè)，直到尋邊器發(fā)光，記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中的X1坐標(biāo)值。4）抬起尋邊器至工件上表面之上，快速移動(dòng)工作臺(tái)和主軸，讓測頭靠近工件右側(cè)。5）改用微調(diào)操作，讓測頭慢慢接觸到工件右側(cè)，直到尋邊器發(fā)光，記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中的X2坐標(biāo)值。6）若測頭直徑為10mm，則工件長度為（X1-X2-10），據(jù)此可得工件對(duì)稱中心在機(jī)床坐標(biāo)系中的X坐標(biāo)值為（X1+X2）/2。7）同理可測得工件對(duì)稱中心在機(jī)床坐標(biāo)系中的Y坐標(biāo)值。（2）Z向?qū)Φ?）卸下尋邊器，將加工所用刀具裝入主軸。2）將Z軸設(shè)定器（或固定高度的對(duì)刀塊，以下同）放置在工件上平面上。3）快速移動(dòng)主軸，讓刀具端面靠近Z軸設(shè)定器上表面。4）改用微調(diào)操作，讓刀具端面慢慢接觸到Z軸設(shè)定器上表面，直到其指示燈亮。5）記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中的Z值。6）若Z軸設(shè)定器的高度為50mm，則工件上表面在機(jī)床坐標(biāo)系中的Z坐標(biāo)值為Z-50。（3）將測得的X值、Y值、Z值輸入工件坐標(biāo)系存儲(chǔ)地址中。3．?dāng)?shù)控銑床有幾種工作模式？答：程序編輯模式、自動(dòng)模式、回參考點(diǎn)模式、MDI模式、手動(dòng)模式、手輪模式、手動(dòng)快速模式、示教模式等。4．如何刪除數(shù)控系統(tǒng)中全部的程序？答：數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)入程序編輯模式，用MDI鍵盤輸入“O-9999”，按DELETE鍵，全部數(shù)控程序即被刪除。點(diǎn)名，查看學(xué)生出勤情況，并強(qiáng)調(diào)安全注意事項(xiàng)引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)數(shù)控車床操作知識(shí)。提問檢查學(xué)生掌握情況，進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)通過問題，引入新課兩種數(shù)控系統(tǒng)對(duì)比，讓學(xué)生觀察不同之處通過課件對(duì)比兩種機(jī)床操作面板，找出相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，對(duì)相同點(diǎn)可簡單回顧，對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)講解示范開、關(guān)機(jī)操作步驟，強(qiáng)調(diào)機(jī)床接通電源后，CNC裝置尚未出現(xiàn)位置顯示或報(bào)警畫面時(shí)，不要碰MDI面板上的任何鍵示范安全操作示范回零操作步驟，強(qiáng)調(diào)數(shù)控銑床加工中心一般先回Z軸。示范手動(dòng)進(jìn)給操作，注意進(jìn)給倍率的選擇示范手輪進(jìn)給操作，講解注意事項(xiàng)示范講解手動(dòng)數(shù)據(jù)操作，示范啟動(dòng)主軸和換刀操作講解對(duì)刀方法和目的講解數(shù)控銑床和加工中心常用對(duì)刀工具的應(yīng)用：尋便器和Z軸設(shè)定器通過仿真軟件示范X向和Y向?qū)Φ恫僮鞑襟E示范Z向?qū)Φ恫僮鞑襟E通過機(jī)床或仿真示范G54～G59參數(shù)的設(shè)置示范半徑補(bǔ)償和長度補(bǔ)償參數(shù)的輸入教師通過仿真簡要介紹程序編輯與自動(dòng)加工方法通過提問，檢查學(xué)生掌握情況歸納總結(jié)：根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況，教師再對(duì)本次課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)，并強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)與難點(diǎn)布置課后作業(yè)，講解作業(yè)要求學(xué)科數(shù)控加工基礎(chǔ)課題§4-6數(shù)控銑床/加工中心加工實(shí)訓(xùn)課題課次17授課時(shí)間年月日（星期）30教具數(shù)控銑床/加工中心、仿真軟件教學(xué)目標(biāo)1．掌握回零、手動(dòng)、對(duì)刀、程序編輯、自動(dòng)加工、尺寸修正等基本操作。2．掌握平面、內(nèi)外輪廓、孔等輪廓加工程序的編制與加工。審批教學(xué)重點(diǎn)1．?dāng)?shù)控銑床/加工中心的基本操作。2．典型零件的編程與加工。教學(xué)難點(diǎn)典型零件的編程與加工。教學(xué)后記教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法【組織教學(xué)】1．檢查學(xué)生出勤情況。2．強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程中應(yīng)注意安全事項(xiàng)?！緩?fù)習(xí)提問】1．簡述數(shù)控銑床/加工中心的開、關(guān)機(jī)步驟。2．簡述回參考點(diǎn)操作的步驟。3．簡述數(shù)控銑床/加工中心對(duì)刀操作步驟?！拘抡n導(dǎo)入】在實(shí)際生產(chǎn)中，通常遇到的是典型零件的綜合加工問題，它涉及到數(shù)控加工編程知識(shí)和機(jī)床操作技能?！局v授新課】§4-6數(shù)控銑床/加工中心加工實(shí)訓(xùn)課題實(shí)訓(xùn)課題1平面銑削一、工作任務(wù)加工如圖所示平板零件，設(shè)基準(zhǔn)A面及四個(gè)側(cè)面已經(jīng)加工完成，現(xiàn)在數(shù)控銑床/加工中心上加工上表面，保證最終厚度為50mm，且滿足圖上標(biāo)注的幾何公差和表面粗糙度要求。二、任務(wù)準(zhǔn)備1．工、量具及材料準(zhǔn)備（1）游標(biāo)卡尺、百分表、表面粗糙度樣塊、尋邊器、Z軸設(shè)定器、硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位面銑刀（φ100mm、φ200mm各一把）、面銑刀刀柄、墊鐵、純銅片若干、銑床用機(jī)用虎鉗。（2）20