2023年数控铣床精品讲义.pdf

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1、数控铣床教案 项目一第一节 一、教案头 课题:数控铣床的基本知识 授课 班级 上课 时间 2 课时 上课 地点 数控加工实训室 教学方法 与教具 教学方法:多媒体辅助、类比分析 教具:数控机床 教学 目标 知识目标 能力(技能)目标 1、了解数控铣床的结构分类。2、明白数控铣床能完成的工作 3、懂得数控铣床基本操作规程与与保养常识 1、能够认识数控铣床 2、能够知识数控铣床基本操作规程。3、能够知识数控铣床的保养常识。情感目标:培养学生观察能力与动手能力。重点 难点 重点:数控铣床的操作流程与安全保养常识 难点:数控铣床的结构、工作范围及分类 能力训练任务及案例 一、训练任务 任务 1:区分数

2、控铣床的结构部分。任务 2:懂得数控铣床的作用。任务 3:学会正确操作数控铣床。任务 4:学会数控铣床的保养。参考资料 数控铣(加工中心)实训与考级 FANUC-oi？华中世纪星数控系统操作说明书 二、教学过程 步 骤 教 学 内 容 教学方法 教学手段 学生活动 时间分配 内容引入(问题)通过观瞧数控机床的视频引入数控铣床。讲授 多媒体辅助 观瞧、3 准 备(问题)大家知道视频中加工零件的机床叫什不？那么我告诉大家它就就是加工中心,如果把加工中心的刀库换掉或者不用其自动换刀的功能的话她就就是数控铣床。在视屏中我们瞧到了她强大的功能,大家现在就是不就是非常迫切的想了解它呢？告 知(教学内容、目

3、的)这一节我们学习数控铣床的基本知识。讲授 多媒体辅助 观瞧 3 项目引入(任务项目)观瞧数控铣床的图片引入。讲授 多媒体辅助 观瞧 2 操 练(掌握初步或基本能力)1、数控铣床的组成(1)数控机床按照其用途可以分为数控车床、数控铣床、数控磨床、数控镗床、数控电火化机床、数控线讲授 类比 多媒体辅助 观瞧 思考 讨论 50 数控铣床教案 切割机床等不同类型。常见的结构形式有立式、卧式、龙门式三种。(2)数控铣床的结构 数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成:1 主轴箱 包括主轴箱体与主轴传动系统,用于装夹刀具并带动刀具旋转,主轴转速范围与输出扭矩对加工有直

4、接的影响。2 进给伺服系统 由进给电机与进给执行机构组成,按照程序设定的进给速度实现刀具与工件之间的相对运动,包括直线进给运动与旋转运动。3 控制系统 数控铣床运动控制的中心,执行数控加工程序控制机床进行加工。4 辅助装置 如液压、气动、润滑、冷却系统与排屑、防护等装置。5 机床基础件 通常就是指底座、立柱、横梁等,它就是整个机床的基础与框架。2、数控铣床的分类 按主轴位置分可分为 立式数控铣床 图 1 卧式数控铣床 图 2 龙门数控铣床 图 3 按系统功能分可分为 经济型数控铣床 全功能数控铣床 高速数控铣床 3、数控铣床的主要加工对象 数控铣削不仅可以加工各种平面、沟槽、螺旋槽、成 型表面

5、与孔,而且还能加工各种平面与空间等复杂型面,适合于加工各种模具、凸轮、板类及箱体类的零件。数控铣床教案 4、数控铣床的安全操作规程 前面带领大家学习了数控铣床的功能,大家也许被它强大的功能震撼了,那么大家想不想去操作它呢。接下来我们就一起学习数控铣床安全操作规程。(先让大家观瞧数控机床安全事故,以引起学生对安全操作数控机床的重视。)(1)工作时,请穿好工作服、安全鞋,并戴上安全帽及防护镜,不允许戴手套操作数控机床,也不允许扎领带。(2)开车前,应检查数控机床各部件机构就是否完好、各按钮就是否能自动复位。(3)不要在数控机床周围放置障碍物,工作空间应足够大。(4)一般不允许两人同时操作机床。但某

6、项工作如需要两个人或多人共同完成时,应注意相互将动作协调一致。(5)机床在正常运行时不允许打开电气柜的门。(6)加工程序必须经过严格检查方可进行操作运行。(7)加工过程中,如出现异常危机情况可按下“急停”按钮,以确保人身与设备的安全(8)禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位;(9)禁止加工过程中量活、变速,更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床;5、数控机床的基本保养常识(1)操作者在每班加工结束后,应清扫干净散落于工作台、导轨等处的切屑、油垢;在工作结束前,应将各伺服轴回归原点后停机(2)检查确认各润滑油箱的油量就是否符合要求。各手动加油点、按规定加油;(3)注意观察机

7、器导轨与丝杠表面有无润滑油,使之保持润滑良好;数控铣床教案(4)工作中随时观察积屑情况,切削液系统工作就是否正常,有积屑严重应停机清理(5)如果离开机器时间较长要关闭电源,以防非专业者操作、深 化(加深对基本能力的体会)归 纳(知识与能力)梳理本节知识点 讲授 加工 5 训 练 巩固 拓展 检验 把数控机床安全操作规程与保养常识进行模拟训练 讲授 师范 分析 操作 5 总 结 我们在本次课中主要学习了数控铣床的分类、了解了其主要加工对象。重点要知道数控机床的安全操作规程与维护保养常识。讲授 多媒体 3 作 业 1、数控铣床的分类 2、常见的数控系统有哪些 3、数控铣床的安全操作与保养 反 思

8、项目一第二节 一、教案头 课题:FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床操作 授课 班级 上课 时间 2 课时 上课 地点 数控加工实训室 教学方法 与教具 教学方法:多媒体辅助、演示、理实一体 教具:发那科、华中数控铣床 教学 目标 知识目标 能力(技能)目标 1、熟悉 FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床操作面板。2、学会 FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床基本操作。1、能够掌握 FANUC-MD系列数控铣床操作面板常用键的作用。2、会进行开关机、机床回零、手摇等操作。情感目标:培养学生团队协作意识。重点 难点 重点:FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床面板的操作。难点:FA

9、NUC-MD/华中世纪星系列数控铣床的操作。数控铣床教案 能力训练任务及案例 一、训练任务 任务 1:FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床操作面板的熟悉。任务 2:机床开机、关机、回零操作。任务 3:机床手动与手摇操作。参考资料 数控铣(加工中心)实训与考级 FANUC-oi？华中世纪星数控系统操作说明书 二、教学过程 步 骤 教 学 内 容 教学方法 教学手段 学生活动 时间分配 内容引入(问题)在理论学习中我们就知道,数控机床最重要的部分就就是数控系统,相同的数控机床如果数控系统不同那么它们的操作方式也不同。讲授 多媒体辅助 观瞧、3 准 备(问题)我们如果要操作数控机床首先需要会操作

10、什么？告 知(教学内容、目的)这一节能容我们主要学习FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床操作面板。与机床的简单操作。讲授 多媒体辅助 观瞧 3 项目引入(任务项目)观瞧不同数控系统的图片引入。讲授 多媒体辅助 观瞧 2 操 练(掌握初步或基本能力)一、FANUC-M0 系列数控铣床操作面板介绍 1、XK714数控系统的操作面板位于机床右侧的上方。组成:系统操作面板 机床操作面板 1、1 系统操作面板 组成:CRT显示屏 MDI键盘 1)CRT 显示屏 作用:显示铣床的各种参数与状态。左端的软体键:用于返回上一级操作界面。右端的软体键:为选择同级菜单中的其她菜单内容。中间 5 个软体键:其功

11、能就是对应显示器上各个操作菜单。2)MDI 键盘 组成:字母键 数字键 EOB 讲授 示范 多媒体辅助 观瞧 思考 讨论 操作 25 数控铣床教案 3)程序编辑健区 复位键 REST(按下这个键可以使CNC复位或者取消报警)切换键 SHIFT(在该键盘上,有些键具有两个功能。按下 键可以在这两个功能之间进行切换。)输入键 INPUT(当按下一个字母键或者数字键时,再按该键数据被输入到缓冲区,并且显示在屏幕上。)取消键 CAN(按下这个键删除最后一个进入输入缓冲区的字符或符号。例如输入缓冲区后显示为:N001X100Z_ 当按下 CAN键时,Z 被取消并且显示如下:N001X100_)替换键 A

12、LTER(将光标放在被替换数据位置上,键入新的数据此时按下 ALTER 键,以前数据将被替换)插入 INSERT:(新的数据录入时,按下 INSERT键。将会将新数据插入到光标所在位置)删除 DELETE:(按下 DELETE 键将会删除光标所指位置的数据)POS(按下POS键将会显示机床位置。)PROG(显示程序)1、2 机床操作面板键 1)旋钮 进给倍率旋钮 数控铣床教案 主轴转速旋钮 快速进给倍率旋钮 模式选择旋钮 急停按钮 手轮 2)主轴手动操作键区 主轴正转按键:主轴正向旋转。主轴反转按键:主轴反向旋转。主轴停止按键:停止主轴转动。3)手动操作键区 X轴回零/正向移动 Y轴回零/正向

13、移动 Z轴回零/正向移动 X轴负向移动 Y轴负向移动 Z轴负向移动 快速移动 4)方式选择旋钮 不同旋钮指向不同,机床分别处在编辑模式、自动加工(CNC)模式、MDI录入模式、计算机直接加工(DNC)模式、手轮模式、JOG模式、回参考点模式 5)开关机操作区 启动、关闭系统电源 6)循环启动 选择好程序后,按此键执行加工程序 二、数控铣床的基本操作 数控铣床教案(一)开关机操作 1、开机 检查关闭电气箱门。接通机床总电源。打开 CNC电源开关(位于机床右侧)。将电源总开关顺时针方向旋转,由“OFF”打向“ON”。按屏幕上方的启动键启动机床。释放急停开关 按下复位键 2、关机 机床处于非加工状态

14、。运动部件处于停止状态。将进给倍率开关打到“0”,将主轴转速倍率开关打到最低档。按下急停开关 按屏幕上方的停止键关闭机床。切断 CNC电源。切断机床总电源(二)机床手动操作 1、机床的回零操作。将机床调到回零状态下 按下需要回零的相应轴键。例如回 Z 轴 按下 Z 到达回零点后,回零指示灯数控铣床教案 亮。其它轴回零方式与 Z 轴回零相同。注意:、回零时的顺序:先回 Z轴,再回 X、Y轴。、当三轴回零指示灯全部亮起后回到机床原点位置。2“JOG”方式移动工作台“方式选择”旋钮指向“JOG”;选择要移动的轴。例如 X轴按 X 下 X将正向移动,按下 X 将负向移动。其它轴的移动与移动 X轴相同。

15、注意:“JOG”方式移动工作台时 注意移动距离,以免超程。如果超程 需要向超程轴的反向移动即可。3、手轮方式移动工作台。将机床调到手轮状态下,按下 手轮方式键,键上的指示灯亮。选择手轮运动轴键。例如 选 X轴 选择移动当量键 顺时针旋转手轮,移动工作台沿 X正向移动,反之反向移动。4、主轴的启动 将机床模式调整到 MDI。输入;M03 S400;按下循环启动按钮。此时主轴就按给定的 数控铣床教案 速度转动 5、主轴的正反转与停止 将机床模式调整到 MDI/点动/手轮按下主轴正传 按下主轴反转。按下 主轴停转 深 化(加深对基本能力的体会)通过演示与让学生自己动手操作来加深对知识的理解与技能的提

16、高 示范讲解 示范教学 理实一体 7 归 纳(知识与能力)通过这节内容的学习大家要熟练操作FANUC-0 系列数控铣床操作面板。同时也要能熟练的进行机床回零、手动方式下工作台的移动、主轴的转动停止、手轮方式下工作台的移动等操作。讲授 5 训 练 巩固 拓展 检验 1、根据讲述也演示自己操作FANUC-0 系列数控铣床操作面板,加深对个键作用的理解。2、机床回零操作。3、手轮方式移动工作台。4、手动方式移动工作台。5、MDI方式实现主轴的转动 6、主轴的停止、正反转。讲授 师范 理实一体 分析 操作 30 总 结 本节课我们主要讲解 FANUC-0/华中世纪星操作面板上常用键及它们的功能。同时也

17、给大家讲解与演示了数控铣床的基本操作,使大家学会了机床回零、手动方式下工作台的移动、主轴的转动停止、手轮方式下工作台的移动。讲授 多媒体辅助 5 作 业 1、手动方式下如何实现机床的回零？2、CRT操作面板上主要有那些键其作用就是什么？3、如何正确的开关机？反 思 项目一第三节 一、教案头 数控铣床教案 课题:工件坐标系的建立 授课 班级 上课 时间 2 课时 上课 地点 数控加工实训室 教学方法 与教具 教学方法:多媒体辅助、演示、理实一体 教具:发那科、华中数控铣床、铣刀、量具、塑料板 教学 目标 知识目标 能力(技能)目标 1、会认识机床坐标系。2、明白建立工件坐标系的目的。3、学会 F

18、ANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床试切对刀法 1、熟悉机床坐标方向的判断。2、能够掌握 FANUC-MD/华中世纪星系铣床试切对刀操作 3、掌握对刀操作后刀具的校验方法。情感目标:培养学生团队协作意识。重点 难点 重点:FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床建立工作坐标系的目的。难点:FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床试切法对刀过程。能力训练任务及案例 一、训练任务 任务 1:机床坐标轴方向的判断。任务 2:G54 试切法工件坐标系的建立。任务 3:对刀完成后刀具的校验。参考资料 数控铣(加工中心)实训与考级 FANUC-oi MD/中世纪星数控系统操作说明书 二、教学过程 步 骤

19、 教 学 内 容 教学方法 教学手段 学生活动 时间分配 内容引入(问题)在数控编程的时候我们都要进行程序的编写,在编写程序的时候大家也都在零件图上找过程序的编程坐标。那么这些编程坐标在机床上就是如何找到的？讲授 多媒体辅助 观瞧、3 准 备(问题)如果我们已经知道编程零点,我们如何将这个零点设定到工件上？又如何让机床知道这个点就就是编程零点呢？告 知(教学内容、目的)这一节能容我们主要 FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床工件坐标系的建立(对刀)讲授 多媒体辅助 观瞧 3 项目引入(任务项目)观瞧零件图,由编程坐标引入。讲授 多媒体辅助 观瞧 2 操 练(掌握初步或基本能力)一、认识机床

20、坐标系 1、数控机床坐标系的作用 数控机床坐标系就是为了确定工件在机床中的位置,机床运动部件讲授 示范 多媒体辅助 观瞧 思考 讨论 操作 25 数控铣床教案 特殊位置及运动范围,即描述机床运动,产生数据信息而建立的几何坐标系。通过机床坐标系的建立,可确定机床位置关系,获得所需的相关数据。2、数控机床坐标系的确定 标准的数控机床坐标系就是一个右手笛卡尔直角坐标系,其基本坐标轴为 X、Y、Z直角坐标,相对于每个坐标轴的旋转运动坐标为 A、B、C。拇指为 x 轴,食指为 Y轴,中指为 z 轴 3、X、Y、Z坐标轴与正方向的确定 (1)确定原则 不论机床的具体结构,一律瞧作就是工件相对静止,刀具运动

21、。机床的直线坐标轴 X、Y、Z的判定顺序就是:先 Z轴,再 X轴,最后按右手定则判定 Y轴。增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴正方向(2)确定方法 Z坐标轴 Z 坐标轴的运动由传递切削力的主轴决定,与主轴平行的标准坐标轴为 Z坐标轴,其正方向为增加刀具与工件之间距离的方向 X坐标轴 X坐标轴的运动就是水平的,它平行于工件装夹面,就是刀具或工件定位平面内的运动的主要坐标。若 Z坐标轴就是垂直的(立式铣床),当由主轴向立柱瞧时,X 坐标轴的正方向指向右方;Y坐标 根据 X、Z坐标轴,按照右手直角数控铣床教案 笛卡儿坐标系确定。教师通过手轮操作讲解机床坐标系的正方向并让学生实践练习 4、机床原点

22、机床原点就是指机床坐标系的原点,即 X=0,Y=0,Z=0 的点,对某一具体的机床来说,机床原点就是固定的,就是机床制造商设置在机床上的一个物理位置。教师利用机床回零操作,使学生感性认识机床原点 二、工件坐标系 1、工件坐标系定义 编程人员在编程时设定的坐标系,也称为编程坐标系。工件坐标系坐标轴的确定与机床坐标系坐标轴方向一致 2、工件坐标系原点 也称为工件原点或编程原点,由编程人员根据编程计算方便性、机床调整方便性、对刀方便性、在毛坯上位置确定的方便性等具体情况定义在工件上的几何基准点,一般为零件图上最重要的设计基准点 工件坐标系原点选择:与设计基准一致 尽量选在尺寸精度高,粗糙度低 的工件

23、表面 最好在工件的对称中心上 要便于测量与检测 3、机床坐标系与工件坐标系的关系 机床坐标系与工件坐标系间能建立已知的位置关系。4、FANUC-Oi-MD 数控铣床工件数控铣床教案 坐标系的建立(1)建立方法 用刀具试切法在 G54-G59中建立工件坐标系的对刀方法通过设定刀具相对于工件坐标系原点的值来确定工件坐标系原点。(2)建立步骤 首先将工件毛坯装夹在工作台上 对 Z轴 在 MDI模式下在 PROG 界面中输入;M03 S500;点击循环启动键。让主轴转起来。切换到手轮模式 调节手轮 Z轴负向,移近工件。当刀具与工件表面轻微接触时,也就对好 Z轴,记下 Z轴数据。点击 OFS/SET键,

24、选择坐标系命令 将 Z轴机床坐标输入到G54工件坐标系 Z处。对 X轴 点击“位置”键(POS):进入坐标状态。先对 X轴一边,按相对坐标系,输入 X,使 X坐标闪烁。点击屏幕上的归零按键,将 X轴此时相对坐标变为 0。再到X轴另外一边,试切对刀。记住此时 X轴相对坐标值,算出 X/2的值。将主轴移动到X/2 处,记住此时 X轴机械坐标值。按OFS/SET键选择工件坐标系命令。将光标放到在 G54坐标系 X轴数控铣床教案 上,将X轴的机械坐标输入到对应处。对 Y轴的方法与 X轴对法相同。5、FANUC-Oi-MD 数控铣床工件坐标系的校验 工件坐标系建立好以后需要校验机床坐标系与工件坐标系间的

25、位置关系。因此需要将机床调整到 MDI模式,在 MDI界面下输入下面指令 G00 X0 Y0 Z5 输入完成后按循环启动按钮。瞧机床就是否到达指定位置。深 化(加深对基本能力的体会)通过演示与让学生自己动手操作来加深对知识的理解与技能的提高 示范讲解 示范教学 理实一体 7 归 纳(知识与能力)通过这节内容的学习大家要熟练掌握 FANUC-M0/华中世纪星系列数控铣床工件坐标系的建立,同时也要学会建立好工件坐标系后对刀位的校验。讲授 5 训 练 巩固 拓展 检验 1、通过回零操作加深学生对机床坐标系与机床原点的理解。2、工件坐标系建立的演示。3、工件坐标系校验的演示。4、学生自己动手建立工件坐

26、标系。5、在 MDI方式下校验刀具位置 讲授 师范 理实一体 分析 操作 30 总 结 本节课我们主要讲解 FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床工件坐标系的建立与校验,同时也讲解了机床坐标系及机床坐标系与工件坐标系的关系。讲授 多媒体辅助 5 作 业 4、机床坐标系与工件坐标系有何关系 5、用图示法讲解试切法工件坐标系的建立过程 6、如何验刀？反 思 项目一第四节 一、教案头 数控铣床教案 课题:程序的结构与录入与编辑 授课 班级 上课 时间 2 课时 上课 地点 数控加工实训室 教学方法 与教具 教学方法:多媒体辅助、理实一体 教具:数控机床 教学 目标 知识目标 能力(技能)目标 1、

27、懂得 FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床程序的结构与特点。2、会进行程序的录入编辑。3、能够对程序进行校验。1、能够掌握 FANUC/华中数控系统程序的结构。2、能够熟练进行程序的录入与编辑 3、会对程序进行校验。情感目标:加强学生观察能力与动手能力。重点 难点 重点:FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床程序的结构。难点:程序的录入编辑与校验。能力训练任务及案例 一、训练任务 任务 1:懂得 FANUC 数控系统程序的构成。任务 2:进行程序的录入、修改、编辑。任务 3:对程序进行校验。参考资料 数控铣(加工中心)实训与考级 FANUC-oi/华中世纪星数控系统操作说明书 二、教学过

28、程 步 骤 教 学 内 容 教学方法 教学手段 学生活动 时间分配 内容引入(问题)前面我们已经学会了工件坐标系的建立。而我们建立工件坐标系的目的就就是建立编程零点。当我们编好程序,建立好工件坐标系后就是不就是就要把程序录入到系统里呢 讲授 多媒体辅助 观瞧、3 准 备(问题)我们如何将编好的程序输入到系统中呢？录入好的程序怎样判断其正误呢？告 知(教学内容、目的)这一节能容我们主要学习FANUC-MD系列数控铣床程序的录入、编辑与校验 讲授 多媒体辅助 观瞧 3 项目引入(任务项目)问题引入。讲授 多媒体辅助 观瞧 2 操 练(掌握初步或基本能力)一、FANUC 数控系统程序的构成 一个完整

29、的程序由程序号、程序内容与程序结束三部分组成。1、程序号 一般采用英文字母 O作为程序编号地址码。2、程序内容 由许多程序段组讲授 示范操作 多媒体辅助 理实一体 观瞧 思考 讨论 操作 25 数控铣床教案 成,每个程序段由一个或多个指令构成,它表示数控机床要完成的全部动作。3、程序结束 编程中就是以程序结束指令M02或M30来结束整个程序 注意:1、FANUC 系统数控程序每行结束需要用分号隔开(按 Eob键)2、程序以%结尾(在 M30;之后需要有%)二、FANUC 数控系统程序的录入与编辑 1、程序的录入(新建)第一步“方式选择”选择”EDIT”方式。第二步 按下“PROG”键。第三步

30、按下地址键“O”,输入程序号。第四步 按下“INSERT”键。第五步 输入程序,每个程序段尾按“EOB”键,程序段自动录入。二、程序的编辑(1)程序的选择 第一步 将机床选择为编辑状态 第二步 在程序编辑键区内按下 PROG 键。第三步 在上图中选择“列表”命令 第四步 输入需要查找的程序名 第五步 按下界面中的“O”检索此时就找到了我们需要查找的程序(2)程序的修改 我们在把程序输入完成或在输入的过程中如果出现错误,则我们需要对错误的部分进行修改。修改的步骤如下 第一步 需要在编辑状态下 第二步 如果要修改程序,将数控铣床教案 Y100改成Y10。将光标移到Y100上,然后输入Y10,再点击

31、“修改”键(ALTER)第三步如果要修改程序,将X10删除。将光标移到X1上,再点击“删除”(DELETE)。如果要删除正在编辑的存行中X10:则将光标移动到X10后,点击删除键CAN 三、FANUC 数控系统程序的校验 程序校验的时候由于机床由于不能锁住,因此需要修改程序中Z轴的高度,或者修改坐标系中Z轴的参数,以免加工的时候伤到工件。程序校验的时候可以适当提高进给速度。第一步找到需要校验的程序,并且光标放在程序头 第二步将机床选择为自动状态 第三步按CSTM/GR 键打开(图形)主菜单中图形界面 第四步按下循环启动按钮。此时就能在上图界面中显示被加工程序的图形 深 化(加深对基本能力的体会

32、)通过演示与让学生自己动手操作来加深对知识的理解与技能的提高 7 归 纳(知识与能力)通过这节内容的学习大家要熟悉 FANUC-M0 系列数控铣床程序的特点,程序的输入,编辑与校验。讲授 理实一体 5 训 练 巩固 拓展 检验 1、程序的录入 2、程序的编辑。3、程序的校验。讲授 师范 分析 操作 30 总 结 本节课我们主要讲解 FANUC-M0系列数控铣床程序的特点,程序录入的步骤,程序编辑与校验的方法。讲授 多媒体 5 作 业 4、程序录入的步骤 5、程序修改常用的按键有那些及各自的作用 6、如何进行程序的校验 反 思 项目二第一节 数控铣床教案 一、教案头 课题:平面铣削的夹具、刀具与

33、铣削用量 授课 班级 上课 时间 2 课时 上课 地点 数控加工实训室 教学方法 与教具 教学方法:多媒体辅助、演示、理实一体 教具:铣刀等 教学 目标 知识目标 能力(技能)目标 1、了解铣削平面时所用刀具的种类 2、知道平面铣削时夹具的种类 3、知道铣削用量的构成与选用原则 1、会在加工不同平面时选择合适的刀具 2、会在加工不同平面时选择合适的夹具 3、会查表运用公式计算铣削用量 情感目标:注重学生动手能力的培养。重点 难点 重点:平面铣削的刀具与夹具。难点:切削用量的构成与选用原则。能力训练任务及案例 一、训练任务 任务 1:加工圆形工件表面时选择那种夹具。任务 2:加工规则平面时选择那

34、种夹具。任务 3:铣削用量的计算 二、案例:对选择铣削用量进行举例说明 参考资料 数控铣(加工中心)实训与考级 切削用量手册 二、教学过程 步 骤 教 学 内 容 教学方法 教学手段 学生活动 时间分配 内容引入(问题)通过观瞧平面零件,及平面加工的视频引入平面加工,提出本课题的任务 讲授 多媒体辅助 观瞧、3 准 备(问题)在 PPT中我们展示了很多平面零件的图片,大家想知道它数控铣床的加工方法不？那我就带领大家在这个项目中学会简单平面的加工。告 知(教学内容、目的)这一节我们主要学习平面加工所用刀的刀具、夹具。铣削用量的选择与计算 讲授 多媒体辅助 观瞧 3 项目引入(任务项目)知道平面铣

35、削所用的刀具、夹具及铣削用量的选择 讲授 多媒体辅助 观瞧 2 操 练(掌握初步或基本能力)1、平面铣削时常用的刀具(1)面铣刀(面铣刀的圆周表面与端面上都有切削刃,端部切削刃为主切削刃,主要用来铣削大平面,以提高加工效率。讲授 示范 多媒体辅助 观瞧 思考 讨论 计算 30 数控铣床教案(2)刀片镶嵌式盘铣刀(3)立铣刀(立铣刀的圆周表面与端面上都有切削刃,圆周切削刃为主切削刃,主要用来铣削台阶面)(4)周铣刀 2、平面铣削时铣刀的一般选择原则(1)根据加工表面的大小选择(2)根据加工表面粗糙度要求选择 3、平面铣削的夹具 由于铣削加工切削力较大,又就是多刃断续切削,加工时容易产生振动,因此

36、要求铣床夹具必须具有良好的抗振性能与自锁性能。（1）精密虎钳（2）通用夹具(平口钳、三爪卡片等)（3）专用夹具(加工一些特殊表面并且批量生产时选择)4、平面铣削夹具的一般选用原则(1)根据生产数量(2)根据工件特征选择。5、铣削用量(1)铣削运动(主运动为铣刀的转动、进给运动为工件相对刀具的运动。已加工表面、待加工表面、深度表面)(2)铣削用量的参数 吃刀量 a。1、1 背吃刀量 ap。(也叫切削深度,就是指垂直于进给速度方向的切削层最大尺寸。一般指工件上已加工表面与待加工表面间的垂直距离。)1、2 侧吃刀量 ae。(在平行于工作平面并垂直于切削刃基点的进给运动方向上测量的吃刀量)主轴转速 S

37、 1000Vc/d 式中:vc 切削速度(m/min);d 铣刀直径(mm);进给量 f。3、1 每齿进给量 fz(mm/z)3、2 每转进给量 f(mm/r)3、23 每分钟进给量 vf(mm/min)式中:z 铣刀齿数;fzvfnf zn数控铣床教案 n 铣刀每分钟转速(r/min)。3、切削用量的选择原则与注意事项 保证刀具有合理的使用寿命,有高的生产率与低的成本。保证加工表面的精度与表面粗糙度达到图样要求。最大限度地发挥工艺系统(刀具、工件、夹具、机床)的潜力,但不能超过铣床允许的动力与扭矩以及工艺系统允许的刚度与强度。注意事项 精加工时选择高的切削速度,粗加工时取精加工的 0、7 倍

38、。(考虑到机床的刚性一般都要给切削速度乘以修正系数 0、4)精加工的每齿进给量取粗加工的0、8 倍 4、选择铣削用量的顺序 根据零件加工余量与粗、精加工要求,选择背吃刀量 ap。根据加工工艺系统所允许的切削力,其中包括机床进给系统、工件刚度以及精加工时表面粗糙度要求,确定进给量 f。根据刀具寿命,确定切削速度 vc。5、每齿进给量,切削速度、进给层深度选择(在 PPT中展示)例 2、1 用一把直径为 40mm,齿数为4 的锥柄立铣刀铣削 45#钢。每齿进给量fz 为 0、05mm/z,铣削速度vc采用 30m/min,求铣床的转速与进给量。深 化(加深对基本能力的体会)1、有一100 圆形棒料

39、,长度为150mm、现在要求加工其上下表面,保证总长为 130mm、表面粗糙度为 Ra 6、3 请选择合适的刀具与夹具对其加工。2、用直径为 16 的 3 齿硬质合金立铣刀,铣削工件表面,请计算在粗精加工时的切削用量 讲解 理实一体 操作 10 归 纳(知识与能力)通过本节知识的学习我们要学会平面切削时的刀具、夹具、切削用量的选择。为平面加工做好铺垫 讲授 5 数控铣床教案 训 练 巩固 拓展 检验 完成 ppt 中练习与思考题 讲授 师范 理实一体 分析 操作 20 总 结 我们要学会平面切削时的刀具、夹具、切削用量的选择,以及选择的时候需要注意的事项 讲授 多媒体辅助 5 作 业 7、平面

40、铣削有那些刀具、夹具、量具 2、用直径为 16 的 4 齿硬质合金立铣刀,铣削工件表面,请计算在粗精加工时的切削用量 反 思 项目二第三节 一、教案头 课题:平面铣削前的准备工作(实例引导)授课 班级 上课 时间 2 课时 上课 地点 数控加工实训室 教学方法 与教具 教学方法:多媒体辅助、演示、引导 教具:发那科、华中数控铣床、铣刀、量具、塑料板 教学 目标 知识目标 能力(技能)目标 1、巩固平面铣削刀具、夹具的选择方法与原则 2、会在操作工程中根据实际情况选择合适的切削用量 3、能根据操作任务结合实际情况选择合适的加工方式。4、能按照加工要求编写正确完整的平面铣削数控加工程序。1、会根据

41、实际情况选择合适的刀具、夹具。2、会在实际操作中查表计算出切削用量。3、会根据技术要求选择合适的加工方式。4、能熟练准备的编写平面加工程序。5、学会根据技术要求选择合适的工量具。情感目标:锻炼学生独立的操作能力 重点 难点 重点:平面铣削工艺的制定。难点:平面铣削程序的编写。数控铣床教案 能力训练任务及案例 一、训练任务 任务 1:根据图纸选择刀具、夹具、切削用量。任务 2:根据图纸与技术要求结合实际情况选择合适的加工方式。任务 3:根据图纸要求编写完整的平面加工程序。参考资料 数控铣(加工中心)实训与考级 FANUC-oi MD/中世纪星数控系统操作说明书、切削用量手册 二、教学过程 步 骤

42、 教 学 内 容 教学方法 教学手段 学生活动 时间分配 内容引入(问题)在前几次课中我们已经学习了平面加工的所用到的刀具、夹具与切削用量选择的方法。并且知道了加工平面时的加工方法、进刀方法及检测方法还有平面加工常用编程指令。那么这次课我们就通过一个操作任务来把大家前几次课学习的知识应用到实际操作中。讲授 多媒体辅助 观瞧、5 准 备(问题)我们要完成一个平面的加工需要准备那些工作呢？告 知(教学内容、目的)这一节我们主要完成加工平面前的准备工作 讲授 多媒体辅助 观瞧 3 项目引入(任务项目)通过布置操作任务引入 讲授 多媒体辅助 观瞧 3 操 练(掌握初步或基本能力)1、布置操作任务 图示

43、零件材料为45钢,毛坯尺寸长宽高为 60mm 50mm 30mm。零件上表面表面粗糙度要求为 Ra3、2。为了学会平面铣削的工艺知识,提高程序编制能力要求选择16 高速钢三刃立铣刀对其上表面进行数控加工,表面粗糙度降至 Ra6、2 加工深度为 1、5mm(上下偏差为 0、06mm)2、任务准备需要的步骤(1)零件图分析 如图所示零件,其材料为 45 钢,各表面规则且各表面基本平整。需要做上表面的平面加工,加工表面有一定的精度与表面粗糙度要求。考虑到实际项目操作过程中的目的,有些要求做了改变。(2)刀具与切削用量的选择 该零件需加工平面为 60mm 50mm,加工平面较小,题目中已近要求加工时选

44、用16 高速钢三刃立铣讲授 引导 多媒体辅助 示范 启发式 观瞧 思考 讨论 操作 25 数控铣床教案 刀因此省略刀具选择步骤 45 号钢属于中碳钢因此查铣削速度表,16 高速钢立铣刀加工 45钢 铣 削 速 度 取35m/min。按 照S=1000Vc/d计算后得S=697r/min。考虑到机床的刚性我们都要给铣削速度乘以修正系数 0、4、最后计算出的主轴转速为 280r/min 查表每齿进给量表,16 高速钢立铣刀每齿进给量为 0、1mm/z,按照F f Sz(mm/min)计 算 后 得F=84mm/min。由于切削深度为 1、5mm,并且对加工表面的质量要求不高所以可以选择一次下刀完成

45、加工。及切削层深度为 1、5mm(3)装夹方式的确定 由于零件各面比较平整,因此用平口钳装夹即可满足要求,装夹时使工件上表面露出钳口高度为 8mm、垫铁选择合适保证装夹时工件平整无倾斜,并且加紧力合适无松动。(4)检测工具的准备 刀口尺 表面粗糙度样板 0、02mm游标卡尺(5)加工机床的选择 根据加工图纸可知此平面的加工选择三轴立式数控铣床即可满足要求。因此选择 XK-714型 FANUC0i系列数控铣床(6)加工路线与方式的确定 选该零件中心为 XY编程原点,Z 轴零点设置在零件上表面。由于该零件上表面加工后表面粗糙度值不就是很高,因此确定该零件的下刀点在工件右上角,平行于 X 轴往复切削

46、(双向多次铣削)的精加工方式一次性完成。进刀点选择在工件切入点的延长线上,每次让刀距离为14mm,加工路线如图所示。(7)加工程序的编写 在 ppt 中展示(1)检验平面度 数控铣床教案 刀口尺光隙发进行检查 (2)表面粗糙度 表面粗糙度样板进行比较 深 化(加深对基本能力的体会)按照操作步骤学生在老师的引导页启发下分析任务,从而加深学生对技能的巩固。引导 启发式教学法 思考 分析 30 归 纳(知识与能力)本节课通过具体的任务把前几节课学到的内容应用到实际项目操作中 讲授 5 训 练 巩固 拓展 检验 按照步骤完成平面加工的各项准备工作 讲授 分析 操作 总 结 本次课中我们把前面学习的内容

47、引用到实际项目操作中,在操作中加深对技能的理解掌握。讲授 多媒体辅助 5 作 业 简述平面加工的大致步骤及各步骤中需要注意的事项。反 思 项目二第四节 一、教案头 课题:平面铣削操作 授课 班级 上课 时间 4 课时 上课 地点 数控加工实训室 教学方法 与教具 教学方法:多媒体辅助、演示、理实一体 教具:发那科、华中数控铣床、铣刀、量具、塑料板 教学 目标 知识目标 能力(技能)目标 1、知道平面加工时的机床操作步骤。2、能够成功的完成平面加工任务 1、能够熟练的操作数控机床。2、能够在项目操作过程中解决一些简单问题。3、巩固程序的校验。4、能够把机床维护知识用到实际操作中。情感目标:让合作

48、学习成为一种习惯。重点 难点 重点:平面铣削加工计划的制定。难点:平面铣削的过程。数控铣床教案 能力训练任务及案例 一、训练任务 任务 1:刀具、夹具的选择与工件的装夹。任务 2:加工工艺的制定与工件坐标系的建立 任务 3:程序的手动输入与校验。任务 4:平面的加工与检测。参考资料 数控铣(加工中心)实训与考级 FANUC-oi MD/中世纪星数控系统操作说明书 二、教学过程 步 骤 教 学 内 容 教学方法 教学手段 学生活动 时间分配 内容引入(问题)在上次课中我们通过实例共同学习了平面加工的整个过程,在理论上对平面加工的流程已经有了掌握。那么这次课我们将学以致用完成本项目中最重要的一个工

49、作平面的数控加工。讲授 多媒体辅助 观瞧、5 准 备(问题)我们要完成一个平面需要那些操作步骤呢？告 知(教学内容、目的)这一节我们主要完成加工平面加工与评价。讲授 多媒体辅助 观瞧 3 项目引入(任务项目)通过布置操作任务引入 讲授 多媒体辅助 观瞧 2 操 练(掌握初步或基本能力)1、分发毛坯 2、分发评价表 让学生知道评价项目,能够按照评价项目的要求完成工件加工 3、提出完成操作任务需要的步骤(1)刀具、工件的装夹 刀具装夹时的注意事项:刀具装夹时需要留合适的悬伸长度,以避免刀具在加工过程中变形 卸刀时必须要有足够的卸刀空间,刀柄不能与工作台上的工件、夹具发生干涉。工件装夹时的注意事项

50、工件尽量夹在钳口的中部 工件被加工部分一定要伸出钳口,以免刀具与钳口发生干涉。(2)工件坐标系的建立 选择毛坯中心为 X、Y的坐标零点,工件上表面为 Z轴零点 用试切法对刀,把值输入刀G54对用项目中。示范 引导 多媒体辅助 理实一体 项目教学 观瞧 思考 讨论 操作 100 数控铣床教案 工件坐标系建立好以后在 MDI方式下输入。G00 X0 Y0 Z5 校验对刀就是否正确(3)程序的输入、校验 程序的输入步骤 EDIT PROG 输入程序名 输入程序段 程序输入过程中的注意事项 不能错输、漏输。注意大小写的切换以及O与零的混淆。(4)平面加工 加工过程中简单的步骤 在编辑状态下将光标放到程