1、数控铣床编程与操作项目教程教案 授课班级班级人数授课教师课题序号19授课课型授课课时6课时授课章节名 称模块五 凹槽加工 课题2 直沟槽、圆弧槽加工教学目标知识目标1.掌握坐标系偏转指令及使用；2.了解镜向加工指令；3.撑握直沟槽、圆弧槽加工工艺制定方法。能力目标1.掌握直沟槽、圆弧槽加工方法；2.掌握直沟槽、圆弧槽尺寸测量及精度控制方法。情感目标1.养成文明生产、安全生产习惯；2.养成优良的劳动态度和职业素养；3.培养团队合作精神。教学重点1.坐标系偏转指令及使用；2.直沟槽、圆弧槽尺寸测量及精度控制方法。教学难点 直沟槽、圆弧槽尺寸测量及精度控制方法。教学方法讲授法、讨论法、演示法、自主学
2、习法、探究法、训练法教学资源网络资源，教学视频，相关PPT，配套练习题、数控铣床及其工艺装备板书设计课题2 直沟槽、圆弧槽加工 一、编程指令 1.坐标系偏转指令（1）指令功能（2）指令格式法：G17G18G19 G68 _ _ R_；G69 （取消）西：G17/G18/ G19 ROT RPL=G17/G18/ G19AROT RPL=ROT（或TRANS） （取消）（3）指令使用说明 2.镜向加工指令（1）指令功能（2）指令格式法那克：G51.1 XYZ；（设置）G50.1 ； （取消）西门子：MIRROR X0 Y0 Z0； （不可附加）AMIRROR X0 Y0 Z0； （可附加）MIR
3、ROR； （取消）（3）镜像指令使用说明二、加工工艺分析1.工、量、刃具选择2.加工工艺方案3.参考程序编制技能训练教 学 过 程主 要 教 学 内 容 及 步 骤教师活动学生活动教学目标【一】导入新课题上次课课题是用子程序和坐标系偏移指令加工一系列键槽，本次课题是通过子程序加工一些列绕圆周旋转的凹槽。同时有些槽的加工是通过子程序和坐标系镜像指令加工出来的【二】新授课题2 直沟槽、圆弧槽加工学习目标 1.知识目标 掌握坐标系偏转指令及使用； 了解镜向加工指令； 撑握直沟槽、圆弧槽加工工艺制定方法。 2.技能目标 掌握直沟槽、圆弧槽加工方法； 掌握直沟槽、圆弧槽尺寸测量及精度控制方法。 知识学习
4、一、编程指令 1.坐标系偏转指令 （1）指令功能 将坐标系偏转一个角度。 （2）指令格式系统指令格式指令含义法那克系统G17/G18/G19 G68 _ _ R_在选定平面内以某点为旋转中心旋转R角度，_ _为相应的X、Y、Z中的两个绝对坐标作为旋转中心。G69取消坐标系旋转。 西门子系统G17/G18/ G19 ROT RPL= 可编程的坐标系偏转，取消以前的偏置和偏转，RPL后指定的是偏转角度。G17/G18/G19 AROT RPL=附加的可编程的坐标系偏转，RPL后指定的是偏转角度。ROT或TRANS取消坐标系偏置及偏转。（3） 指令使用说明 1)G17、G18、G19是坐标系所在的平
5、面，立式铣床（加工中心）是指G17平面。2)式中R（RPL）为偏转角度，在不同平面内偏转角度正方向的规定见图5-2-3（逆时针为正，顺时针为负）。3)法那克系统中没有指定“_ _”时，则G68程序段的刀具位置为旋转中心。4)法那克系统中当程序未编制“R_”值时，则参数5410中的值被认为是旋转的角度。5)西门子系统ROT指令偏转时会取消以前的偏移和偏转即始终相对于原坐标系偏转；AROT指令使用时，如果已经有一个TRANS、ROT或AROT指令生效，则在AROT指令下编程的坐标轴旋转会附加在以前的偏移和偏转上西门子系统例：加工如图5-2-4图形，在工件坐标系XOY中，A、B、C、D、E等基点坐标
6、不易求解，用坐标轴偏转指令把工件坐标系偏转350至XOY，在XOY当前坐标系中基点坐标便很容易求出，编程也方便，程序见表5-2-2。图5-2-4表5-2-2法那克系统与西门子系统示例程序程序段号法那克系统西门子系统动作说明N5G90 G40 G80 G69G40 G90设置初始状态。N10G0G54 X0 Y0 Z5 M3 S1000 T01G0 G54 X0 Y0 Z5 M3 S1000 T01刀具在工件坐标系中移动到X0Y0Z5处。N20G68 X24 Y17 R35G158 X24 Y17 工件坐标系偏转到XOY坐标系位置。N25G259 RPL=35N30G0 Y-7.5 X0G0 Y
7、-7.5 X0刀具移动到当前坐标系中Y-7.5X0处即A点。N40G1 Z-2 F50G1 Z-2 F50下刀。N50Y7.5Y7.5刀具直线加工到BN60X13.5；X13.5；刀具直线加工到CN70G3 X30 Y0 R18G3 X30Y0 CR=18刀具圆弧插补到DN80G1 X20 Y-7.5G1 X20 Y-7.5刀具直线加工到E点。N90X0X0刀具直线加工到A点。N100G0 Z5G0 Z5抬刀。N110G69G258取消坐标系偏转。N120G0 X0 Y0G0 X0 Y0刀具移动到工件坐标系X0Y0处。 2.镜向加工指令 （1）指令功能 镜向功能可以实现对称零件的加工。 （2）
8、指令格式 镜向功能指令格式见表5-2-3。系统指令格式指令含义法那克系统G51.1 XYZ；设置可编程的镜像。G50.1 ；取消可编程的镜像。西门子802D系统MIRROR X0 Y0 Z0；可编程的镜像功能，清除所有偏移、偏转、镜像指令。AMIRROR X0 Y0 Z0；可编程的镜像功能，附加于当前指令。MIRROR；不带数值，清除所有偏移、偏转、镜像指令。 示例：如图5-2-5所示，原件编为子程序，其它用镜像加工，参考程序见表5-2-4。表5-2-4法那克系统与西门子（802D）系统示例程序段号法那克系统西门子系统动作说明N10G17G17选择XY平面。N20 M98 P0020L20调用
9、子程序加工。N30G51.1 X0MIRROR X0沿X轴方向镜向。N40M98 P0020L20加工左边形状。N50G51.1 Y0MIRROR Y0沿Y轴方向镜向。N60M98 P0020L20加工下边形状。N70G51.1 X0 Y0MIRROR X0 Y0沿X、Y轴同时镜向。N80M98 P0020L20加工左下角形状。N90G50.1MIRROR取消镜向。（3） 镜像指令使用说明1）使用镜像功能后，G02和G03，G42和G43指令被互换。2)在可编程镜像方式中，与返回参考点有关指令和改变坐标系指令（G54G59）等有关代码不准指定。3)法那克系统还可通过机床面板实现镜像功能，如果指
10、定可编程镜像功能，同时又用CNC外部开关或CNC设置生成镜像时，则可编程镜像功能首先执行。4)法那克系统用G51.1可指定镜像的对称点和对称轴，而用G50.1仅指定镜像对称轴，不指定对称点。5)西门子802D以上系统才有镜像指令功能且MIRROR/AMIRROR指令要求占一个独立程序段。 二、加工工艺分析 1.工、量、刃具选择 （1）工具选择： （2）量具选择： （3）刃具选择： 表5-2-5工、量、刃具清单工、量、刃具清单图号SKX5-2-1种类序号名称规格精度单位数量工具1平口钳QH135个12扳手把13平行垫铁副14塑胶榔头个1量具1游标卡尺0150mm0.02把12深度游标卡尺0200
11、mm0.02把13百分表及表座010mm0.01个14粗糙度样板N0N112副1刃具1键槽铣刀6个12立铣刀6个1 2.加工工艺方案 （1）加工工艺路线 粗加工四个斜槽。 粗加工三个圆弧槽。 精加工四个斜槽。 精加工三个圆弧槽。 四个直槽编写一个子程序，然后用镜像功能加工其余三个，粗、精加工分别由不同子程序完成零件加工。 中间三个圆弧槽编写一个子程序（粗、精加工也各编写一子程序进行加工），其余二个圆弧槽用坐标轴偏转指令调用子程序加工。 （2）合理切削用量选择 表5-2-6粗、精铣削用量刀具工作内容f(mm/min)n(r/min)高速钢键槽铣刀粗铣（T1）垂直进给深度方向留0.3mm精加工余量
12、401000表面直线进给轮廓留0.3mm精加工余量601000表面圆弧进给轮廓留0.3mm精加工余量601000高速钢立铣刀精铣（T2）垂直进给401200表面直线进给501200表面圆弧进给501200 3.参考程序编制 （1）工件坐标系建立 工件坐标系建立在工件几何中心上与设计基准重合。斜槽、圆弧槽子程序坐标系仍然建立在工件坐标系上。（2）基点坐标见表5-2-7所示。 基点坐标 (x,y)A (15.193,40) B (40,2.79)C (40,17.212)D (24.807,40)E （18，0）F （-12，30）G （-12，20）H （8,0）(3)参考程序（略）技能训练一、
13、加工准备1.检查毛坯尺寸。2.开机、回参考点。3.程序输入4.工件装夹5.刀具装夹二、对刀三、仿真加工四、自动加工及尺寸控制五、检测与评分操作注意事项1.加工前应注意刀具半径、长度补偿等参数的设定。2.精加工斜槽从侧边下刀时，可选用不能垂直下刀的立铣刀进行加工。中间圆弧形槽精加工时，应选能垂直进刀的立铣刀或用键槽铣刀替代。3.圆弧槽宽度的测量，应注意测量尺寸是指内、外圆弧径向值。4.西门子802S/C系统无镜像功能指令，802D系统以上级别才有镜像功能。【三】总结与经验分享【二】作业布置1.法那克、西门子坐标系偏转指令有何异同？2.使用镜像功能指令后，刀具半径补偿功能与原工件加工时有何不同？圆
14、弧插补功能与原工件有何不同？3.西门子系统坐标系偏转原点不在工件坐标系原点上，如何才能实现正确的偏转？4.编制如图5-2-7所示零件程序并加工练习。图5-2-7教师展示成品，让同学有一个先入为主的印象以及明确的学习目标教师引导学生读懂零件图出示本次课目标分析、讲解坐标系偏转概念、指令格式老师举例分析，引导学生理解坐标系偏转使用说明及偏转角正负规定 举例分析讲解坐标系偏转指令代码的使用与编程 按表分析镜像功能指令及格式举例引导学生运用镜像指令编程及使用注意事项引导学生分析本次课用到的工、量、刃具按图分析铣槽工艺分析课题铣槽用量引导学生完成课题零件加工程序编写提示安全注意事项，引导学生做好加工准备
15、、对刀工作分析槽尺寸精度控制方法，指导学生完成零件加工并评分提醒安全生产、文明生产要求引导学生总结与经验分享观看成品，思考理解、思考并记录零件图理解学习目标看图、听讲、思考、记录讨论、分析、思考、记录并能理解其含义 听讲、思考、记录、理解听讲、思考并记录分组思考、讨论、得出结论看图、思考、分析听讲、思考并记录讨论、思考并完成任务讨论、分析、思考并编程程序做好加工准备工作，按前面课题方法对刀完成零件加工听讲并思考原因学生自主总结并分享经验提高学生学习兴趣任务导向明确本次课学习目标掌握坐标系偏转指令格式及应用理解坐标系偏转使用说明及偏转角正负规定掌握坐标系偏转指令并会灵活运用掌握镜像功能指令灵活运用镜像指令进行编程并了解其使用注意事项会选择工、量、刃具了解铣槽工艺会制订铣槽用量会编写槽加工程序熟悉加工准备工作及对刀操作熟悉加工方法及槽尺寸控制方法培养安全生产、文明生产习惯培养学生综合职业能力教后记
