任务十 简单轴类零件的编程及加工（一）.doc

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1、数控车削编程与加工技术精品课程教学设计数控车削编程与加工技术任务十：简单轴类零件的编程及加工授课教师：授课地点： 授课班级：授课时间：芜湖市职教中心数控与机电教研室【课 题】简单轴类零件的编程及加工【教材分析】由电子工业出版社出版，谢晓红主编的数控车削编程与加工技术（第二版）是教育部职业教育与成人教育司推荐教材，是根据中等职业学校数控技术应用专业领域技能型紧缺人才培养培训指导方案编写的。本书由葛金印、王猛老师主审，本教材是根据数控车床编程与操作员职业岗位要求设置的课程，重点介绍了数控车床相关的基础知识，FANUC O-TD数控系统的编程技术、加工技术训练，以及中级数控车床操作工技能训练。 对于

2、“简单轴类零件的编程及加工”，教材中对其加工工艺要求和难点作了必要的说明，并例举了几个典型零件的加工工艺分析和编程，我们选择了教材中“案例5.1”作为教学任务，其中所涉及到的基本要素，具有很好的代表意义。【学情分析】通过前面的学习，同学们对数控车床组成与工作原理、数控车削加工工艺及编程已经有了一个基本的了解。从本章开始，将学习常用指令的编程与加工。简单轴类零件的轮廓形状，大部分由直线和圆弧构成。因此，作为初学者，首先应熟练运用直线、圆弧插补指令进行程序编制和加工。【教学目标】（一）知识目标 了解简单轴类零件的数控车削加工工艺（二）能力目标 掌握G00、G01指令的编程格式及特点（三）情感态度与

3、价值观 简单轴类零件的编程与加工运用的是数控车削加工中最基础的指令。对于初学者，一定要有踏实认真的学习态度，充分理解各指令的指令格式、用法和走刀路径，切忌不可马虎大意。另外，课堂上所授的是FANUC系统的指令，同学们在工厂里，要灵活运用课堂所学，要懂得举一反三，对于不同系统的机床要学会自己进行工艺分析。【教学重点】简单轴类零件的加工程序的编写【教学难点】 简单轴类零件加工工艺分析【教学手段】 采用多媒体教学。【教学时间】四课时任务引领：5分钟知识准备：50分钟示范任务：55分钟分组练习：45分钟任务评价：15分钟任务总结：5分钟布置作业：5分钟【教学策略】（一）教法设计 采用任务驱动教学法，以

4、简单轴的加工为任务引领，工艺分析与指令学习贯穿始终。（二）学法引导 提出问题：如何加工一个轮廓； 解决问题：编写简单轴的加工程序； 学习收获：获得相应的知识和能力。进程教学内容师生活动意图任务引领知识准备知识准备知识准备【任务引领】通过前面的学习，我们知道数控车床是以主轴旋转带动工件作回转运动，车刀作直线或曲线运动可以使机床加工出回转体的零件。那么，车刀怎样才会以我们所需要的路径进行直线或曲线运动呢？本次课，我们就通过对一个简单轴类零件进行工艺分析和指令学习，来完成学习任务。图1如图1所示的零件，各加工面已完成了粗车，右端面已车平，试设计一个精车程序，在f 30mm的塑料棒上加工出该零件。【知

5、识准备】：指令学习（1）快速定位G00G00指令是在工件坐标系中以快速移动速度移动刀具到达由绝对或相对指令指定的位置，在绝对指令中用终点坐标值编程，在相对指令中用刀具移动的距离编程。指令格式：G00 X(U)_ Z(W)_；注意：G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。G00指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点。G00指令中的快移速度由机床参数“快移进给速度”对各轴分别设定，所以快速移动速度不能在地址F中指定。另外，快移速度可由数控车床面板上的快速倍率修调按钮修正，其操作方法是用机床操作面板上的开关选择快速倍率F0、25%、50%、100%。

6、G00为模态功能，可由G01、G02、G03等功能注销。目标点位置坐标可以用绝对值，也可以用相对值，甚至可以混用。如果目标点与起点有一个坐标值没有变化，此坐标值可以省略。（2）直线插补G01脉冲当量 数控车床的运动控制中，车刀X、Z轴的最小移动单位称作一个脉冲当量。插补 刀具的运动轨迹是具有极小台阶所组成的折线（数据点密化），如图2所示。例如，用数控车床加工直线OA、曲线OB，刀具是沿X轴移动一步或几步（一个或几个脉冲当量X），再沿Z轴方向移动一步或几步（一个或几个脉冲当量Z），直至到达目标点。从而合成所需的运动轨迹（直线或曲线）。数控系统根据给定的直线、圆弧（曲线）函数，在理想的轨迹上的已知

7、点之间，进行数据点密化，确定一些中间点的方法，称为插补。图2 插补原理G01代码用于刀具直线插补运动。功能：G01指令使刀具以一定的进给速度，从所在点出发，直线移动到目标点。指令格式：G01 X(U)_ Z(W)_ F_；式中 X、Z为绝对编程时，目标点在工件坐标系中的坐标；U、W为相对编程时，目标点坐标的增量（即刀具移动的距离）；F为进给速度。F中指定的进给速度一直有效直到指定新值，因此不必对每个程序段都指定F。F有两种表示方法：每分钟进给量（mm/min）；每转进给量（mm/r）。通过回忆数控车床的工作原理，引出本节课内容。结合零件图，师生进行指令学习。提出问题，引起学生学习兴趣，为后面课

8、程的开展作准备。为后面的程序的编制和工艺分析作准备。示范任务示范任务示范任务【示范任务】一、零件图工艺分析（1）技术要求分析。零件包括圆柱面、圆锥面、倒角等的加工。零件材料为塑料棒。（2）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。毛坯为塑料棒，用三爪自定心卡盘软卡爪夹紧定位。工件零点设在工件右端面（工艺基准处），加工起点和换刀点可以设为同一点，在工件的右前方A点，如图3所示，距工件右端面50mm，X向距轴心线50mm位置。图3 （3）确定各刀具及切削用量：（4）确定刀具加工工艺路线：如图3所示，刀具从起点A（换刀点）出发，加工结束后再回到A点，走刀路线为：ABCDEFGHA。二、数值计算（1）

9、设定工件坐标系以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。（2）各节点位置坐标值根据图3计算出各节点位置绝对坐标值为：三、工件加工操作过程（1）工件参考程序：（2）输入程序。（3）数控编程模拟软件对加工刀具轨迹仿真，或数控系统图形仿真加工，进行程序校验及修整。（4）安装刀具，对刀操作，建立工件坐标系。（5）启动程序，自动加工。（6）停车后，按图纸要求检测工件，对工件进行误差与质量分析。四、安全操作和注意事项（1）装刀时，刀尖同工件中心高对齐，对刀前，先将工件端面车平。（2）为保证精加工尺寸准确性，可分半精加工、精加工。通过改变起刀点位置或刀偏值，就可以利用程序分别进行半精加工、精加工。展

10、开示范任务。指导学生进行工艺分析。介绍坐标系设定的基本原则和方法，介绍数值计算的注意事项。师生共同编写程序。提醒学生注意事项。使学生基本明白工艺分析的重要性。使学生明白正确的坐标值是保证尺寸精度的基本前提。指导学生进一步熟悉所学指令，了解编程的基本步骤和方法。为后面数控车工实训作准备。让学生明白安全操作的重要性。分组练习任务评价【分组练习】两名学生为一组，以“示范任务”为目标任务，在规定时间内完成零件工艺分析与编程，指导学生自主完成工艺卡片的填写。程序编制完成后，每组两个同学相互配合，在数控仿真软件上输入程序，并进行仿真运行，以检测程序内容的正确性，也增加学生的感性认识。【任务评价】抽取两组，

11、在全班对他们学习任务的完成情况进行任务评价，其他组别课后进行互评。任务评价表：（附后）学生进行分组练习，老师巡视指导。学生之间进行互评。通过练习，真正领会简单轴类零件工艺分析和编程的要点。通过评价，发现并解决问题。任务总结布置作业【任务总结】一、零件图工艺分析（1）技术要求分析。（2）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。（3）确定各刀具及切削用量。（4）制定加工方案二、数值计算（1）设定工件坐标系（2）确定走刀路径三、工件加工操作过程四、工件参考程序五、安全操作和注意事项【布置作业】 1、完成分组练习的内容，及任务评价。 2、自主完成教材第49页图3-8中，简单轴工艺分析，并编写加工程序

12、。师生共同总结。巩固所学。课后练习，进一步巩固所学。课后反思附：任务评价表 班级 姓名 得分 评价内容(分值)具体指标量化等级得分优良中差自评组评师评课堂学习完成任务（55分）学习态度认真，求知欲强 ，积极主动参与任务活动。2018165完成基本任务 10865完成任务延伸2018165完成任务拓展5320交流合作团队精神(30分)任务过程中小组合作意识强，完成效果好。2015105小组之间相互尊重，认真听取其他小组意见，妥善处理同学间的矛盾。10862创新特色(15分)小组成员通力协作，提出新思路，新方法，新见解。 10752完成任务过程中利用所学知识、操作技能，创造性解决问题，任务拓展有新意。 5431总 分