數控銑床編程與操作項目教程 第4版 電子教案 項目三　孔加工任務一　鉆孔

PAGEPAGE9《數控銑床編程與操作項目教程》教案授課班級班級人數授課教師課題序號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一鉆孔教學目標知識目標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選擇；3.掌握刀具長度補償指令；4.掌握孔加工循環(huán)指令。能力目標1.會進行淺孔、深孔加工；2.會用循環(huán)指令加工淺孔、深孔。情感目標1.養(yǎng)成文明生產、安全生產習慣；2.養(yǎng)成優(yōu)良的勞動態(tài)度和職業(yè)素養(yǎng)；3.培養(yǎng)團隊合作精神。教學重點刀具長度補償指令孔加工循環(huán)指令教學難點刀具長度補償指令的運用孔加工循環(huán)指令教學方法講授法、討論法、演示法、自主學習法、探究法、訓練法教學資源網絡資源，教學視頻，相關PPT，配套練習題、數控銑床及其工藝裝備板書設計任務一鉆孔[知識學習]一、編程指令1．刀具長度補償指令（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）長度補償的使用（5）長度補償指令使用說明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，FD1，FD，V1，V2，V3，DTB，DT，DTS）二、加工工藝分析三、參考程序編制[任務實施]教學過程主要教學內容及步驟教師活動學生活動教學目標【一】導入新課題數控銑床（加工中心）出來進行輪廓的銑削外，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，主要就是進行鉆孔、鏜孔等操作?！径啃率谌蝿找汇@孔[學習目標]1．知識目標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選擇；③掌握刀具長度補償指令；④掌握孔加工循環(huán)指令。2．技能目標①會進行淺孔、深孔加工；②會用循環(huán)指令加工淺孔、深孔。[知識學習]一、編程指令1．刀具長度補償指令（1）指令功能通常在數控銑床（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，需要對刀具進行長度補償，讓不同長度的刀具在編程時Z方向坐標統(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正向長度補償G44負向長度補償G49取消長度補償無刀具長度補償指令，調用某把刀具及刀具刀沿號時即調用該刀具及該刀沿號的長度補償值；如：T2D2即調用T2刀具D2刀沿號中的長度補償值，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為長度補償寄存器號，H0中長度補償值為0。2．鉆中心孔循環(huán)指令數控系統(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，，)加工圖例參數含義XY：孔位置數據，即X軸、Y軸坐標；Z：孔底的位置坐標（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：切削進給速度；L：重復次數（僅限需要重復時）；PL：加工平面，通過選擇/轉換鍵切換RP：返回平面（絕對值）Z0：參考點Z坐標（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）調用循環(huán)前，應指定主軸轉速及轉向；（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，再按屏幕右側軟鍵，出現加工圖例界面，移動光標，按提示輸入參數值，最后按，調用循環(huán)（2）調用循環(huán)前，應指定主軸轉速、轉向及進給速度，刀具應處于鉆孔位置（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速和進給速度進行鉆孔，直至達到給定的鉆削深度，在到達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，，)加工圖例參數含義XY：孔位置數據，即X軸、Y軸坐標；Z：孔底的位置坐標（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：切削進給速度L：重復次數（僅限需要重復時）PL：加工平面，通過選擇/轉換鍵切換RP：返回平面（絕對值）Z0：參考點Z坐標（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：轉或秒使用說明（1）調用循環(huán)前，應指定主軸轉速及轉向；（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，再按屏幕右側軟鍵，出現上述加工圖例界面，移動光標，按提示輸入參數值，最后按調用循環(huán)（2）調用循環(huán)前，應指定主軸轉速、轉向及進給速度，刀具應處于鉆孔位置（3）G17(XY)平面必須有效4．深孔鉆削循環(huán)數控系統(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，FD1，DF，V1，V2，V3，DTB，DT，DTS)加工圖例參數含義XY：孔位置數據，即X軸、Y軸坐標Z：孔底的位置坐標（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：每次切削進給的深度，必須用增量值指定F：切削進給速度K：重復次數（僅限需要重復時）PL：加工平面，通過選擇/轉換鍵切換RP：返回平面（絕對值）Z0：參考點Z坐標（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/轉換鍵切換刀桿/刀尖：鉆深方式，，通過選擇/轉換鍵切換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）調用循環(huán)前，應指定主軸轉速及轉向；（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，再按屏幕右側軟鍵，出現上述加工圖例界面，移動光標，按提示輸入參數值，最后按調用循環(huán)（2）調用循環(huán)前，應指定主軸轉速及轉向，刀具應處于鉆孔位置（3）G17(XY)平面必須有效（4）加工性質有排屑和斷屑兩種，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的量進行斷屑應用示例:例如：如圖3-5所示，孔位置坐標（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；設置初始參數G54G17G90T1D1；設置初始參數N20M3S500；設置轉速M3S500F100；設置轉速，進給速度N30G43Z180H01；設置長度補償G00X40Y60Z180；刀具空間移動至孔上方N40G83G98X40Y60Z5R155P2Q20F100；調用鉆孔循環(huán)CYCLE83（165，150，1，145，50，80，1，1，1，100，0，0、、、）；調用鉆孔循環(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；程序結束M30；程序結束二、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)格數量工具1機用虎鉗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、擴孔、銑孔3工藝孔孔徑大小不一，精度較低鉆孔、擴孔、銑孔4定位孔孔徑較小，精度較高，表面質量高鉆孔+鉸孔5支承孔孔徑大小不一，精度較高，表面質量高鉆孔+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．工件坐標系建立2．參考程序[任務實施]一、仿真軟件使用二、加工準備1.檢查毛坯尺寸。2.開機、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)剩余動作進行到結束。5．當程序執(zhí)行到M00暫停時，不允許手動移動機床，在停止位置手動換刀，繼續(xù)執(zhí)行程序。6．編程時應計算鉆頭的頂點應加工的深度。7．通常直徑大于Ф30的孔應在普通機床上完成粗加工，留4至6mm余量（直徑方向），再由數控銑床（加工中心）進行精加工；而小于Ф30的孔可以直接在數控銑床（加工中心）上完成粗、精加工?！救靠偨Y與經驗分享【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孔的加工程序并進行加工練習。教師展示成品，讓同學有一個先入為主的印象以及明確的學習目標教師引導學生讀懂零件圖出示本次課目標講解刀具長度補償指令，舉例并引導學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學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、分析并引導學生分析工藝引導學生完成課題零件加工程序編寫提示安全注意事項，引導學生做好加工準備、對刀工作指導學生完成零件加工提醒安全生產、文明生產要求引導學生總結與經驗分享觀看成品，思考理解、思考并記錄零件圖理解學習目標看圖、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