數(shù)控銑床編程與操作項目教程 第4版 電子教案 項目三　孔加工任務(wù)一　鉆孔

PAGEPAGE9《數(shù)控銑床編程與操作項目教程》教案授課班級班級人數(shù)授課教師課題序號9授課課型授課課時6課時授課章節(jié)名稱項目三孔加工任務(wù)一鉆孔教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.了解孔的類型及加工方法；2.了解麻花鉆、鉆孔工藝及工藝參數(shù)選擇；3.掌握刀具長度補(bǔ)償指令；4.掌握孔加工循環(huán)指令。能力目標(biāo)1.會進(jìn)行淺孔、深孔加工；2.會用循環(huán)指令加工淺孔、深孔。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)良的勞動態(tài)度和職業(yè)素養(yǎng)；3.培養(yǎng)團(tuán)隊合作精神。教學(xué)重點刀具長度補(bǔ)償指令孔加工循環(huán)指令教學(xué)難點刀具長度補(bǔ)償指令的運用孔加工循環(huán)指令教學(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設(shè)計任務(wù)一鉆孔[知識學(xué)習(xí)]一、編程指令1．刀具長度補(bǔ)償指令（1）指令功能（2）指令代碼（3）發(fā)那科系統(tǒng)指令格式G43ZHG44ZHG49或H0（4）長度補(bǔ)償?shù)氖褂茫?）長度補(bǔ)償指令使用說明2．鉆中心孔循環(huán)法：G81；西：CYCLE813．鉆孔循環(huán)法：G82XYZRFPK西：CYCLE82(RP，Z0，SC，DT，，)4．深孔鉆削循環(huán)（1）指令功能（2）指令格式法：G83XYZRQFPK西：CYCLE83（RP，Z0，SC，Z1，D，F(xiàn)D1，F(xiàn)D，V1，V2，V3，DTB，DT，DTS）二、加工工藝分析三、參考程序編制[任務(wù)實施]教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟教師活動學(xué)生活動教學(xué)目標(biāo)【一】導(dǎo)入新課題數(shù)控銑床（加工中心）出來進(jìn)行輪廓的銑削外，還有一個非常重要的用途，那就是孔的加工，特別是加工箱體類零件，主要就是進(jìn)行鉆孔、鏜孔等操作?！径啃率谌蝿?wù)一鉆孔[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．知識目標(biāo)①了解孔的類型及加工方法；②了解麻花鉆、鉆孔工藝及工藝參數(shù)選擇；③掌握刀具長度補(bǔ)償指令；④掌握孔加工循環(huán)指令。2．技能目標(biāo)①會進(jìn)行淺孔、深孔加工；②會用循環(huán)指令加工淺孔、深孔。[知識學(xué)習(xí)]一、編程指令1．刀具長度補(bǔ)償指令（1）指令功能通常在數(shù)控銑床（加工中心）上加工一個工件要使用多把刀具，由于每把刀具長度不同，所以每次換刀后，刀具Z方向移動時，需要對刀具進(jìn)行長度補(bǔ)償，讓不同長度的刀具在編程時Z方向坐標(biāo)統(tǒng)一。（2）指令代碼表3-1-1發(fā)那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)長度補(bǔ)償指令系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)指令代碼G43正向長度補(bǔ)償G44負(fù)向長度補(bǔ)償G49取消長度補(bǔ)償無刀具長度補(bǔ)償指令，調(diào)用某把刀具及刀具刀沿號時即調(diào)用該刀具及該刀沿號的長度補(bǔ)償值；如：T2D2即調(diào)用T2刀具D2刀沿號中的長度補(bǔ)償值，刀具號后不寫刀沿號則D1自動生效。（3）發(fā)那科系統(tǒng)指令格式G43ZHG44ZHG49或H0其中：H為長度補(bǔ)償寄存器號，H0中長度補(bǔ)償值為0。2．鉆中心孔循環(huán)指令數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)（鉆中心孔循環(huán)）西門子系統(tǒng)（鉆中心孔循環(huán)）指令格式G81XYZRFL；G80；取消循環(huán)CYCLE81(RP，Z0，SC，Z1，，DT，，)加工圖例參數(shù)含義XY：孔位置數(shù)據(jù)，即X軸、Y軸坐標(biāo)；Z：孔底的位置坐標(biāo)（絕對值時），從R點到孔底的距離（增量值時）；R：從初始位置到R點位置的距離；F：切削進(jìn)給速度；L：重復(fù)次數(shù)（僅限需要重復(fù)時）；PL：加工平面，通過選擇/轉(zhuǎn)換鍵切換RP：返回平面（絕對值）Z0：參考點Z坐標(biāo)（絕對值）SC：安全距離（相對于參考點的高度）刀尖/直徑：鉆深方式，通過選擇/轉(zhuǎn)換鍵切換Z1：最后鉆孔深度（絕對值或相對于Z0的鉆深）φ:直徑值(僅限選擇直徑時提供)DT：最后鉆深時的停留時間，單位：r或s；使用說明（1）調(diào)用循環(huán)前，應(yīng)指定主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向；（2）G17(XY)平面必須有效（3）如用G98，則刀具退回至初始平面；如用G99，則刀具退回至R平面（4）G81指令為模態(tài)有效代碼，用G80或01組G(G01、G02、、、)代碼取消（1）輸入程序時，按屏幕下方軟鍵，再按屏幕右側(cè)軟鍵，出現(xiàn)加工圖例界面，移動光標(biāo)，按提示輸入?yún)?shù)值，最后按，調(diào)用循環(huán)（2）調(diào)用循環(huán)前，應(yīng)指定主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向及進(jìn)給速度，刀具應(yīng)處于鉆孔位置（3）G17(XY)平面必須有效（4）鉆中心孔有和兩種，選“刀尖”時，刀具加工至編程指定的深度，選“直徑”時，刀具加工至該深度下達(dá)到編程指定的中心孔直徑3．鉆孔循環(huán)指令刀具以編程指定的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度進(jìn)行鉆孔，直至達(dá)到給定的鉆削深度，在到達(dá)最終鉆削深度時可編程一個停留時間，退刀時以快速移動速度退回。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)（鉆孔循環(huán)）西門子系統(tǒng)（鉆孔循環(huán)）指令格式G82XYZRPFL；G80；取消循環(huán)CYCLE82(RP，Z0，SC，Z1，，DT，，)加工圖例參數(shù)含義XY：孔位置數(shù)據(jù)，即X軸、Y軸坐標(biāo)；Z：孔底的位置坐標(biāo)（絕對值時），從R點到孔底的距離（增量值時）R：從初始位置到R點位置的距離；P：孔底的暫停時間F：切削進(jìn)給速度L：重復(fù)次數(shù)（僅限需要重復(fù)時）PL：加工平面，通過選擇/轉(zhuǎn)換鍵切換RP：返回平面（絕對值）Z0：參考點Z坐標(biāo)（絕對值）SC：安全距離（相對于參考點的高度）刀桿/刀尖：鉆深方式，通過選擇/轉(zhuǎn)換鍵切換Z1：最后鉆孔深度（絕對值或相對于Z0的鉆深）DT：最后鉆深時的停留時間，單位：轉(zhuǎn)或秒使用說明（1）調(diào)用循環(huán)前，應(yīng)指定主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向；（2）G17(XY)平面必須有效（3）如用G98，則刀具退回至初始平面；如用G99，則刀具退回至R平面（4）G82指令為模態(tài)有效代碼，用G80或01組G(G01、G02、、、)代碼取消（1）輸入程序時，按屏幕下方軟鍵，再按屏幕右側(cè)軟鍵，出現(xiàn)上述加工圖例界面，移動光標(biāo)，按提示輸入?yún)?shù)值，最后按調(diào)用循環(huán)（2）調(diào)用循環(huán)前，應(yīng)指定主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向及進(jìn)給速度，刀具應(yīng)處于鉆孔位置（3）G17(XY)平面必須有效4．深孔鉆削循環(huán)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)（鉆深孔循環(huán)）西門子系統(tǒng)（鉆深孔循環(huán)）指令格式G83XYZRPQFK；G80；取消循環(huán)CYCLE83(RP，Z0，SC，Z1，D，F(xiàn)D1，DF，V1，V2，V3，DTB，DT，DTS)加工圖例參數(shù)含義XY：孔位置數(shù)據(jù)，即X軸、Y軸坐標(biāo)Z：孔底的位置坐標(biāo)（絕對值時），從R點到孔底的距離（增量值時）R：從初始位置到R點位置的距離P：孔底的暫停時間Q：每次切削進(jìn)給的深度，必須用增量值指定F：切削進(jìn)給速度K：重復(fù)次數(shù)（僅限需要重復(fù)時）PL：加工平面，通過選擇/轉(zhuǎn)換鍵切換RP：返回平面（絕對值）Z0：參考點Z坐標(biāo)（絕對值）SC：安全距離（相對于參考點的高度）；斷屑/排屑：鉆孔方式，通過選擇/轉(zhuǎn)換鍵切換刀桿/刀尖：鉆深方式，，通過選擇/轉(zhuǎn)換鍵切換Z1：最后鉆孔深度（絕對值或相對于Z0的鉆深）D：第1次鉆孔深度或相對于Z0的第1次鉆深FD1：首次鉆孔時的進(jìn)給速度百分比DF：后續(xù)鉆削時鉆孔深度或鉆孔深度百分比，若DF＝100%，則保持相同的鉆孔深度；若DF＜100%，則鉆孔深度逐漸遞減V1：最小鉆孔深度，當(dāng)DF＜100才存在V2：斷屑時每次加工后的退回量V3：排屑方式手動輸入的提前距離DTB：每次鉆深時的停留時間，單位：r或sDT：最后鉆深時的停留時間，單位：r或sDTS：排屑方式時的停留時間，單位：r或s使用說明（1）調(diào)用循環(huán)前，應(yīng)指定主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向；（2）G17(XY)平面必須有效（3）如用G98，則刀具退回至初始平面；如用G99，則刀具退回至R平面（4）G83指令為模態(tài)有效代碼，用G80或01組G(G01、G02、、、)代碼取消（1）輸入程序時，按屏幕下方軟鍵，再按屏幕右側(cè)軟鍵，出現(xiàn)上述加工圖例界面，移動光標(biāo)，按提示輸入?yún)?shù)值，最后按調(diào)用循環(huán)（2）調(diào)用循環(huán)前，應(yīng)指定主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向，刀具應(yīng)處于鉆孔位置（3）G17(XY)平面必須有效（4）加工性質(zhì)有排屑和斷屑兩種，排屑方式是指鉆頭鉆入一定深度后從工件中退出進(jìn)行退刀排屑；斷屑方式是指鉆頭鉆入一定深度后回退V2的量進(jìn)行斷屑應(yīng)用示例:例如：如圖3-5所示，孔位置坐標(biāo)（40，60），鉆削深度為145mm的深孔，試用兩種系統(tǒng)編寫程序。表3-7發(fā)那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)深孔加工參考程序段號發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)N10G54G17G90T1；設(shè)置初始參數(shù)G54G17G90T1D1；設(shè)置初始參數(shù)N20M3S500；設(shè)置轉(zhuǎn)速M3S500F100；設(shè)置轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速度N30G43Z180H01；設(shè)置長度補(bǔ)償G00X40Y60Z180；刀具空間移動至孔上方N40G83G98X40Y60Z5R155P2Q20F100；調(diào)用鉆孔循環(huán)CYCLE83（165，150，1，145，50，80，1，1，1，100，0，0、、、）；調(diào)用鉆孔循環(huán)，最終鉆深和首鉆深度均以相對于參考平面而言的相對值N50G80G0Z200；取消鉆孔循環(huán)G00Z200；抬刀N60M30；程序結(jié)束M30；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）刃具選擇種類序號名稱規(guī)格數(shù)量工具1機(jī)用虎鉗QH1601個2平行墊鐵若干3塑膠榔頭1個4呆扳手若干量具1游標(biāo)卡尺0～150mm1把2百分表及表座0～10mm1個刃具1中心鉆A21個2麻花鉆Φ6、Φ8各1個2．加工工藝方案（1）孔的種類及常用加工方法=1\*GB3①按孔的深淺分淺孔和深孔兩類；當(dāng)長徑比（L/D孔深與孔徑之比）小于5時為淺孔，大于等于5時為深孔=2\*GB3②按工藝用途分序號種類特點加工方法1中心孔定心作用鉆中心孔2螺栓孔孔徑大小不一，精度較低鉆孔、擴(kuò)孔、銑孔3工藝孔孔徑大小不一，精度較低鉆孔、擴(kuò)孔、銑孔4定位孔孔徑較小，精度較高，表面質(zhì)量高鉆孔+鉸孔5支承孔孔徑大小不一，精度較高，表面質(zhì)量高鉆孔+鏜孔（鉆孔+鉸孔）6沉頭孔精度較低锪孔（2）加工工藝路線（3）合理切削用量選擇刀具號刀具規(guī)格工序內(nèi)容F（mm/min）S（r/min）T1A2中心鉆鉆2×Φ6及2×Φ8的中心孔1001000T2Φ6麻花鉆鉆2×Φ6的盲孔1001200T3Φ8麻花鉆鉆2×Φ8的盲孔1001000三、參考程序編制1．工件坐標(biāo)系建立2．參考程序[任務(wù)實施]一、仿真軟件使用二、加工準(zhǔn)備1.檢查毛坯尺寸。2.開機(jī)、回參考點。3.程序輸入4.工件裝夾5.刀具裝夾三、對刀四、仿真加工五、自動加工六、檢測與評分[操作注意事項]1．毛坯裝夾時，要考慮墊鐵與加工部位是否干涉。2．鉆孔加工前，要先鉆中心孔。3．鉆孔加工時，要正確合理選擇切削用量。4．固定循環(huán)運行中，在開始加工時要特別注意，使固定循環(huán)剩余動作進(jìn)行到結(jié)束。5．當(dāng)程序執(zhí)行到M00暫停時，不允許手動移動機(jī)床，在停止位置手動換刀，繼續(xù)執(zhí)行程序。6．編程時應(yīng)計算鉆頭的頂點應(yīng)加工的深度。7．通常直徑大于Ф30的孔應(yīng)在普通機(jī)床上完成粗加工，留4至6mm余量（直徑方向），再由數(shù)控銑床（加工中心）進(jìn)行精加工；而小于Ф30的孔可以直接在數(shù)控銑床（加工中心）上完成粗、精加工。【三】總結(jié)與經(jīng)驗分享【二】作業(yè)布置1．發(fā)那科（FANUC-0i-MD）系統(tǒng)中，G82和G83有何區(qū)別？西門子（SIEMENS828D）系統(tǒng)中CYCLE82和CYCLE83有何區(qū)別？2．練一練：針對圖3-7所示零件，編寫鉆4個Φ5孔的加工程序并進(jìn)行加工練習(xí)。教師展示成品，讓同學(xué)有一個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)講解刀具長度補(bǔ)償指令，舉例并引導(dǎo)學(xué)生思考如何運用指令編程老師分析、講解鉆中心孔循環(huán)指令功能、代碼并舉例分析其運用老師分析、講解鉆孔循環(huán)指令功能、代碼并舉例分析其運用老師分析、講解鉆深孔循環(huán)指令功能、代碼并舉例分析其運用舉例、分析運用深孔指令編程引導(dǎo)學(xué)生分析本次課用到的工、量、刃具按表分析各種孔用途及工藝加工路線講解、分析并引導(dǎo)學(xué)生分析工藝引導(dǎo)學(xué)生完成課題零件加工程序編寫提示安全注意事項，引導(dǎo)學(xué)生做好加工準(zhǔn)備、對刀工作指導(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、分析、思考、討論記錄、思考并能運用鉆中心孔循環(huán)加工指令記錄、思考并能運用鉆孔循環(huán)加工指令記錄、思考并能運用鉆深孔循環(huán)加工指令討論、思考