《刀具半徑補(bǔ)償》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、刀具半徑補(bǔ)償教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析：本課任教班級(jí)為高二數(shù)控專業(yè)班，開課時(shí)間為高二下半學(xué)期，學(xué)生在高一學(xué)習(xí)了普通機(jī)床，高二上半學(xué)期又學(xué)習(xí)了數(shù)控機(jī)床，對(duì)數(shù)控編程及機(jī)床操作有了一定的認(rèn)識(shí)，這些為本科的順利開展奠定了基礎(chǔ)。教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)技能目標(biāo)：會(huì)用刀補(bǔ)指令編程，會(huì)安排加工工藝社會(huì)情感目標(biāo)：培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)和精神、增強(qiáng)與人溝通能力，能清晰表達(dá)自己的建議及意見方法能力目標(biāo)：會(huì)獨(dú)立閱讀學(xué)案學(xué)習(xí)新知識(shí)點(diǎn)，能與團(tuán)隊(duì)內(nèi)成員協(xié)調(diào)合作教材分析：本課選用教材為浙江省教育廳職成教教研室組編的數(shù)控銑床編程與加工技術(shù)一書。處理教材方面：在授課過程中整合數(shù)銑與數(shù)車兩個(gè)備課組，設(shè)計(jì)三個(gè)加工組合項(xiàng)目，這樣將知識(shí)點(diǎn)滲透在具體的項(xiàng)目中增強(qiáng)了趣味性

2、，可有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。本課是項(xiàng)目一電視塔底座的制作，需要學(xué)習(xí)的新知識(shí)為刀具半徑補(bǔ)償功能的使用。教學(xué)重難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：刀補(bǔ)指令的格式含義教學(xué)難點(diǎn)：建立刀補(bǔ)及取消刀補(bǔ)教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)：認(rèn)識(shí)刀補(bǔ)過程及意義教學(xué)方法：在新課改提倡以“學(xué)生為主體”的背景下，本課采用角色扮演，分組合作的模式增加學(xué)生參與課堂教學(xué)活動(dòng)的比重，為充分發(fā)揮小組合作學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，降低學(xué)習(xí)的盲目性，提高學(xué)習(xí)效率，授課過程中采用填寫同步工作頁(yè)及知識(shí)導(dǎo)圖的形式輔助開展教學(xué)。教師秉承“學(xué)生能獨(dú)立完成的自己做”的思想，減少課堂的參與，只對(duì)難點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)播從而使學(xué)生的課堂利用率得到提高。教學(xué)準(zhǔn)備：本課準(zhǔn)備材料及作用如下表所示：（具體材料見附頁(yè)）

3、內(nèi)容作用使用時(shí)間備注學(xué)案供學(xué)生預(yù)習(xí)使用提前兩天下發(fā)督促組長(zhǎng)重點(diǎn)學(xué)習(xí)知識(shí)導(dǎo)圖提示學(xué)生開展任務(wù)的步驟，統(tǒng)計(jì)學(xué)生疑難點(diǎn)（通過粘貼問號(hào)形式）教學(xué)全程上課時(shí)以小黑板或大卡紙的形式呈現(xiàn)問號(hào)卡片在知識(shí)導(dǎo)圖中相應(yīng)位置粘貼以便統(tǒng)計(jì)學(xué)生疑難所在任務(wù)分析階段在知識(shí)導(dǎo)圖相應(yīng)位置粘貼角色胸卡促使學(xué)生快速進(jìn)入角色任務(wù)實(shí)施階段包括工序員、程序員、及操作員同步工作頁(yè)課堂輔助同步開展教學(xué)任務(wù)實(shí)施階段網(wǎng)絡(luò)資源供學(xué)生課前預(yù)習(xí)及課后復(fù)習(xí)課前、課后課前：1、發(fā)掘網(wǎng)絡(luò)資源為學(xué)生提供學(xué)習(xí)網(wǎng)址2、發(fā)布學(xué)案至班級(jí)主頁(yè)課后：將講課用電子白板內(nèi)容，及優(yōu)秀學(xué)生作品發(fā)布在班級(jí)主頁(yè)選擇組長(zhǎng)輔助開展教學(xué)從班級(jí)挑選八位基礎(chǔ)較好學(xué)生擔(dān)任學(xué)習(xí)組長(zhǎng)，每次課前要求

4、組長(zhǎng)將內(nèi)容認(rèn)真預(yù)習(xí)，如有疑難在課前找老師解決，根據(jù)每組學(xué)生表現(xiàn)對(duì)小組長(zhǎng)進(jìn)行考核。這樣可以最大限度發(fā)揮小組長(zhǎng)的積極能動(dòng)性，營(yíng)造競(jìng)爭(zhēng)的學(xué)習(xí)氛圍。教學(xué)資源：仿真與操作一體化的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，方便“高效、節(jié)材”的學(xué)習(xí)模式。在仿真機(jī)房配備有電子白板，這樣更能方便理論知識(shí)的講解。電子白板所講內(nèi)容可保存下來，發(fā)布在班級(jí)主頁(yè)方便學(xué)生及時(shí)回顧上課所授知識(shí)。教學(xué)過程：在上課前讓學(xué)生按如下所示位置就坐：在粘貼板中粘貼如下知識(shí)導(dǎo)圖：任務(wù)實(shí)施提交作品學(xué)生自評(píng)任務(wù)評(píng)價(jià)成品展示拓展訓(xùn)練教師控制節(jié)奏該圖具有兩個(gè)作用：1、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方向，少走彎路2、學(xué)生討論階段可將疑難點(diǎn)通過粘貼問號(hào)的形式反映在知識(shí)導(dǎo)圖中，方便統(tǒng)計(jì)學(xué)生的疑難點(diǎn)任務(wù)

5、布置：請(qǐng)同學(xué)們用10平底刀在仿真軟件中加工如圖所示工件。教師說明此工件為電視塔底座，并展示效果圖，以激發(fā)學(xué)生的興趣。教師明確以任務(wù)的完成時(shí)間和完成質(zhì)量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行小組競(jìng)賽。對(duì)獲得優(yōu)異成績(jī)的小組可將作品發(fā)布在班級(jí)主頁(yè)內(nèi)。任務(wù)分析：階段一：通過任務(wù)、尋找新知學(xué)生分析任務(wù)，找出現(xiàn)有知識(shí)能解決及不能解決的問題，近而明確本課需要學(xué)習(xí)的新知。階段二針對(duì)新知、集中學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一：閱讀學(xué)案，尋找疑難所在學(xué)生獨(dú)自閱讀學(xué)案，并完成同步工作頁(yè)中如下題目：1、完成本任務(wù)需要哪些新知識(shí)？2、請(qǐng)?jiān)趯W(xué)案中將不理解的知識(shí)點(diǎn)標(biāo)記出來，并記錄在同步工作頁(yè)中。環(huán)節(jié)二：小組討論，解決部分疑難組長(zhǎng)負(fù)責(zé)，針對(duì)上一環(huán)節(jié)中標(biāo)記出來的難點(diǎn)進(jìn)行小組討

6、論，教師課前督促組長(zhǎng)認(rèn)真學(xué)習(xí)學(xué)案，此時(shí)組長(zhǎng)具有小老師的作用，可輔導(dǎo)組內(nèi)成員，減少或排除疑難問題數(shù)量，最終確定組內(nèi)疑難點(diǎn)，并完成同步工作頁(yè)中如下問題：1、請(qǐng)寫出經(jīng)過討論后仍然不明白的問題。2、請(qǐng)組長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)組內(nèi)疑難點(diǎn)，將問號(hào)卡片粘貼在小黑板所列知識(shí)點(diǎn)相應(yīng)位置處。環(huán)節(jié)三：針對(duì)疑難，教師集中點(diǎn)播教師根據(jù)學(xué)生在粘貼板中知識(shí)導(dǎo)圖上問號(hào)的粘貼情況，確定需要講解內(nèi)容。教師課前可對(duì)如下知識(shí)點(diǎn)準(zhǔn)備相關(guān)動(dòng)畫：1、刀補(bǔ)指令格式及含義動(dòng)畫2、刀補(bǔ)建立及取消規(guī)律3、刀具接近及退出工件的三種方式4、刀補(bǔ)應(yīng)用的注意事項(xiàng)此階段教師不是面面俱到進(jìn)行講解，而是結(jié)合學(xué)生標(biāo)記難點(diǎn)的情況加以篩選講解。采用動(dòng)畫的形式可增強(qiáng)感官認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生

7、對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，促進(jìn)課堂效率的提高，知識(shí)點(diǎn)的篩選講解充分體現(xiàn)“學(xué)生能做的自己做”的思想。環(huán)節(jié)四：應(yīng)用舉例，鞏固知識(shí)教師仿真操作如下所示工件加工（事先在仿真軟件中編輯好需要演示的加工程序），%1程序名G54G40G90程序初始化G0Z100提刀至安全高度M3S1000主軸正轉(zhuǎn)X-60Y0確定下刀點(diǎn)（處于毛坯材料外側(cè)）Z5快速下刀G0Z-8F80工進(jìn)下刀G41Y-20D1建立刀補(bǔ)（編程長(zhǎng)度20大于刀具半徑）G3X-40Y0R20圓弧切入（建議采用1/4圓弧，半徑20大于刀具半徑5）G1Y40輪廓走刀X40Y-40X-40Y0G3X-60Y20R20圓弧切出（采用1/4圓?。〨1G40Y0取消刀補(bǔ)G

8、0Z100提刀至安全高度M30程序結(jié)束操作電腦，使學(xué)生直觀感受刀補(bǔ)在加工中的具體應(yīng)用步驟及注意事項(xiàng)。為任務(wù)實(shí)施奠定基礎(chǔ)。任務(wù)階段三：針對(duì)任務(wù)、具體分析給出學(xué)生分析內(nèi)容的方向，讓學(xué)生根據(jù)提示自主分析。分析內(nèi)容具體包括：1、工件裝夾方式2、加工所用刀具3、工件加工工序4、加工程序5、檢驗(yàn)量具以上內(nèi)容在同步工作頁(yè)中，學(xué)生小組討論并填寫相關(guān)內(nèi)容任務(wù)實(shí)施：階段一：組長(zhǎng)分工根據(jù)組內(nèi)成員特點(diǎn)，組長(zhǎng)進(jìn)行分工，并佩戴相應(yīng)胸卡，具體包括工序員、編程員、操作員目的是使學(xué)生快速進(jìn)入角色。階段二：組內(nèi)討論對(duì)本任務(wù)的具體細(xì)節(jié)加以討論，組內(nèi)統(tǒng)一思想。階段三：分頭開工根據(jù)組內(nèi)討論結(jié)果各自開展工作。說明：教師全程巡視指導(dǎo)，個(gè)別

9、糾錯(cuò)。任務(wù)評(píng)價(jià)：一、請(qǐng)同學(xué)們按照如下評(píng)價(jià)表格進(jìn)行課堂評(píng)價(jià)：項(xiàng)目配分自評(píng)互評(píng)師評(píng)工藝安排工件裝夾5加工順序10刀具選擇5切削用量10編程刀補(bǔ)建立5刀補(bǔ)取消5圓弧切入5圓弧切出5輪廓走刀10仿真操作對(duì)刀操作10程序輸入10模擬校驗(yàn)10模擬實(shí)體10二、學(xué)生自我分析：找一名同學(xué)對(duì)自己的任務(wù)進(jìn)行分析三、教師總結(jié)，給出正確答案：評(píng)出單向及小組優(yōu)勝拓展訓(xùn)練：請(qǐng)同學(xué)們對(duì)如下題目進(jìn)行選擇訓(xùn)練：練習(xí)二通過拓展訓(xùn)練加強(qiáng)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解教學(xué)反思：1、學(xué)時(shí)分配2、課堂板書電視塔底座加工同步工作頁(yè)任務(wù)布置：1_卞V-任務(wù)分析：1、完成本任務(wù)需要的新知識(shí)是什么？2、學(xué)案中我存在疑問的知識(shí)點(diǎn)有哪些?任務(wù)實(shí)施:組內(nèi)分工工序員程序

10、員操作員工作內(nèi)容:任務(wù)評(píng)價(jià):項(xiàng)目配分自評(píng)互評(píng)師評(píng)工藝安排工件裝夾5加工順序10刀具選擇5切削用量10編程刀補(bǔ)建立5刀補(bǔ)取消5圓弧切入5圓弧切出5輪廓走刀10仿真操作對(duì)刀操作10程序輸入10模擬校驗(yàn)10模擬實(shí)體10成果展示：1、我在操作中出現(xiàn)的問題2、教師講解中提到的注意問題拓展訓(xùn)練:練習(xí)二電視塔底座加工學(xué)案一、直線槽與輪廓加工的區(qū)別零件圖槽加工結(jié)論：同一零件圖槽加工和輪廓加工后工件尺寸相差刀具直徑大小二、刀補(bǔ)在輪廓加工中的應(yīng)用1、可實(shí)現(xiàn)走刀路線自動(dòng)偏移指定數(shù)值，有利于編程中可按圖紙尺寸進(jìn)行編程2、可實(shí)現(xiàn)加工階段的劃分，有利于加工余量的去除3、方便加工薄壁類工件三、刀補(bǔ)指令及其含義指令格式：G0

11、0/G01G41/G42X-Y-D-F-G00/G01G40含義：G41:左刀補(bǔ)G42:右刀補(bǔ)OICd?GI'D-：刀具半徑補(bǔ)償寄存器地址該地址用于存放刀具半徑數(shù)值，如下圖所示:程序；|F1|；|運(yùn)行輕制|；FE；|MDI|；F3；：|刀具補(bǔ)償|；F4；設(shè)置故瞳診斷DHC51詛匚u.匚亡-1匚丁-|1D1u八1r；F8；顯示切換F9;擴(kuò)展菜單：|F10|；回亙#旨回國(guó)回園國(guó)阪刀庫(kù)表|卸？11：罪刀補(bǔ)表|：|F2|：|：F3：|：F4:：im：:：im：|：im：|：Fg：|顯示切換|=：FT:|返回|：|fid|:亙夕園亙亙宦國(guó)亙同同圍說明：1、建立及取消刀補(bǔ)只能在直線移動(dòng)指令后使用，

12、即只能在GO或G1后使用2、建立及取消位移不能小于刀具半徑值3、平面內(nèi)至少有兩段連續(xù)位移才能建立刀補(bǔ)四、建立及取消刀補(bǔ)的走刀路線IF8I刀補(bǔ)的建立及取消過程結(jié)論：加刀補(bǔ)后刀具中心位于下一段路線起點(diǎn)的法線上。五、輪廓編程需要注意的問題1、合理選擇下刀點(diǎn)原則：盡量選擇在毛坯外側(cè)下刀，且保證與加工輪廓的法向距離大于刀具半徑值2、編程時(shí)要考慮走刀路線使工件表面光滑原則：順銃可提高工件表面粗糙度，為滿足順銃對(duì)外輪廓加工時(shí)各節(jié)點(diǎn)需要按照順時(shí)針方向編程，內(nèi)輪廓編程時(shí)各節(jié)點(diǎn)要按照逆時(shí)針方向編程3、避免明顯的接刀痕跡，可選擇如下的幾種方式切入切出工件直線切入注意：圓弧切入是圓弧半徑需要大于刀具半徑六、應(yīng)用舉例%

13、1程序名G54G40G90程序初始化G0Z100提刀至安全高度M3S1000主軸正轉(zhuǎn)X-60Y0確定下刀點(diǎn)（處于毛坯材料外側(cè)）Z5快速下刀G0Z-8F80工進(jìn)下刀G41Y-20D1建立刀補(bǔ)（編程長(zhǎng)度20大于刀具半徑）G3X-40Y0R20圓弧切入（建議采用1/4圓弧，半徑20大于刀具半徑5）G1Y40輪廓走刀X40Y-40X-40Y0G3X-60Y20R20圓弧切出（采用1/4圓?。〨1G40Y0取消刀補(bǔ)G0Z100提刀至安全高度M30程序結(jié)束七、拓展知識(shí)數(shù)銑與逆銑(ft)頤錐逆鎖銃刀與工件接觸部分的旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相同成為順銃，反之為逆銃。銃床的螺母和絲杠間總會(huì)有或大或小的間隙，順銃時(shí)

14、假如工作臺(tái)向右移動(dòng)，絲杠和螺母在左側(cè)貼緊，間隙留在右側(cè)，而這時(shí)水平銃削分力也向右，因此當(dāng)水平銃削分力大到一定程度時(shí)會(huì)推動(dòng)工作臺(tái)和絲杠一起向右竄動(dòng)，把間隙留在左側(cè)；隨著絲杠繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，間隙又恢復(fù)到右側(cè)，在這一瞬間工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)；當(dāng)水平銃削分力又大到一定程度時(shí)有會(huì)推動(dòng)工作臺(tái)和絲杠再次向右竄動(dòng)。這種周期性的竄動(dòng)使得工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)很不平穩(wěn)，容易造成刀齒損壞。此外，在銃削鑄、鍛件時(shí)，刀齒首先接觸黑皮，加劇刀具磨損；但順銃的垂直銃削分力將工件壓向工作臺(tái)，刀齒與已加工面滑行、摩擦現(xiàn)象小，對(duì)減小刀齒磨損、減少加工硬化現(xiàn)象和減小表面粗糙度均有利。因此，當(dāng)工作臺(tái)絲杠和螺母的間隙調(diào)整到小于0.03mm時(shí)或銃削薄而長(zhǎng)的工件

15、時(shí)宜采用順銃。逆銃時(shí)銃削垂直分力將工件上抬，刀齒與已加工面滑行使摩擦加大。但銃削水平分力有助于絲杠和螺母貼緊，使工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)比較平穩(wěn)，銃削鑄、鍛件引起的刀齒磨損也較小。因此一般銃削多采用逆銃順銃和逆銃的特點(diǎn)：1順銃時(shí)，每個(gè)刀的切削厚度都是有小到大逐漸變化的。當(dāng)?shù)洱X剛與工件接觸時(shí)，切削厚度為零，只有當(dāng)?shù)洱X在前一刀齒留下的切削表面上滑過一段距離，切削厚度達(dá)到一定數(shù)值后，刀齒才真正開始切削。逆銃使得切削厚度是由大到小逐漸變化的，刀齒在切削表面上的滑動(dòng)距離也很小。而且順銃時(shí)，刀齒在工件上走過的路程也比逆銃短。因此，在相同的切削條件下，采用逆銃時(shí)，刀具易磨損。2逆銃時(shí)，由于銃刀作用在工件上的水平切削力方向與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相反，所以工作臺(tái)絲桿與螺母能始終保持螺紋的一個(gè)側(cè)面緊密貼合。而順銃時(shí)則不然，