數(shù)控銑床編程與操作項目教程 第4版 電子教案 項目五 凹槽加工 任務四 環(huán)形槽及環(huán)形凸臺加工_第1頁
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PAGEPAGE7《數(shù)控銑床編程與操作項目教程》教案授課班級班級人數(shù)授課教師課題序號21授課課型授課課時6課時授課章節(jié)名稱項目五凹槽加工任務四環(huán)形槽及環(huán)形凸臺加工教學目標知識目標1.掌握極坐標指令及其指令格式。2.會用極坐標指令編寫零件數(shù)控加工程序。3.了解西門子系統(tǒng)輪廓加工循環(huán)指令及應用。能力目標1.會進行環(huán)形槽加工。2.會進行環(huán)形槽尺寸測量及精度控制。3.會進行一般凸臺加工及精度控制。情感目標1.養(yǎng)成文明生產(chǎn)、安全生產(chǎn)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1.極坐標指令及其指令格式。2.西門子系統(tǒng)輪廓加工循環(huán)指令及應用。教學難點極坐標編程方法教學方法講授法、討論法、演示法、自主學習法、探究法、訓練法教學資源網(wǎng)絡資源,教學視頻,相關PPT,配套練習題、數(shù)控銑床及其工藝裝備板書設計任務四環(huán)形槽及環(huán)形凸臺加工一、編程指令1.極坐標指令(1)指令功能(2)指令格式法:G16;極坐標開始G00/G01IP;G15;極坐標結(jié)束西:G110X_Y_;G110RP=AP=;第一種定義極點G111X_Y_;G111RP=AP=;第二種定義極點G112X_Y_;G112RP=AP=;第三種定義極點(3)指令使用說明2.西門子輪廓加工循環(huán)指令(1)西門子輪廓加工循環(huán)指令格式CYCLE72(“C0N”,RP,Z0,SC,Z1,DZ,UXY,UZ,F(xiàn),F(xiàn)Z,,,,R1,L1,R2,L2,F(xiàn)S,ZFS);(2)循環(huán)指令使用說明二、加工工藝分析1.工、量、刃具選擇2.加工工藝方案三、參考程序編制[任務實施]教學過程主要教學內(nèi)容及步驟教師活動學生活動教學目標【一】導入新課題對于某些以原點呈一定角的零件,用工件坐標系編程,基點坐標不方便計算,另外對沒有規(guī)律的一般輪廓,能不能采用循環(huán)進行編程加工?【二】新授任務四腔槽綜合加工[學習目標]1.知識目標=1\*GB3①掌握極坐標指令及其指令格式。=2\*GB3②會用極坐標指令編寫零件數(shù)控加工程序。=3\*GB3③了解西門子系統(tǒng)輪廓加工循環(huán)指令及應用。2.技能目標=1\*GB3①會進行環(huán)形槽加工。=2\*GB3②會進行圓形槽尺寸測量及精度控制。=3\*GB3③會進行一般凸臺加工及精度控制。[知識學習]一、編程指令1.極坐標指令(1)指令功能工件上尺寸以到一個固定點(極點)的距離和角度設定時,直角坐標系中計算基點坐標困難且不精確,而采用極坐標系,計算基點坐標容易,編程方便。(2)指令格式系統(tǒng)指令格式指令含義發(fā)那科系統(tǒng)G16;G00/G01IP;極坐標開始指令,以工件坐標系原點作為極坐標極點,若程序中采用坐標系偏移(偏轉(zhuǎn))指令后,則以偏移(偏轉(zhuǎn))后的坐標系原點作為極坐標極點IP構成極坐標指令的軸地址和指令值:平面的第一軸:指定極坐標的半徑(如G17平面中X軸)平面的第二軸:指定極坐標的極角(如G17平面中Y軸)G15;極坐標取消指令西門子系統(tǒng)RP=極坐標半徑,某點到極點的距離AP=極角,某點和極點連線與橫坐標軸的夾角G110X_Y_;G110RP=AP=;極點定義,以刀具當前位置為基準設置極點,可用直角坐標或極坐標進行定義極點位置G111X_Y_;G11RP=AP=;極點定義,以當前工件坐標系的原點為基準設置極點,可用直角坐標或極坐標進行定義極點位置G112X_Y_;G112RP=AP=;極點定義,以最后有效的極點為基準設置極點,可用直角坐標或極坐標進行定義極點位置(3)指令使用說明1)使用極坐標系時需指令選擇所在平面,立式銑床是指G17平面。2)極坐標系中同樣可以運行G00、G01、G02、G03等坐標軸移動指令,西門子系統(tǒng)只能插補圓心與極點重合的圓弧,指令格式為G02/G03RP=AP=;發(fā)那科系統(tǒng)可以插補圓心不在極點的圓弧,指令格式為G02/G03X_Y_R_;。3)在絕對坐標指令/增量坐標指令(G90/G91)下都可以指定極坐標半徑和極角。4)極角是指該點和極點的連線與所在平面中的橫坐標軸(第一軸)之間的夾角(如G17平面中X軸),且逆時針方向為正,順時針方向為負。5)西門子系統(tǒng)如果不定義極點,則以當前工件坐標系原點為極點。例:加工如圖5-24所示OAB圖形,在工件坐標系XOY中,A、B等基點坐標計算困難且不精確,而采用極坐標編程,基點坐標便很容易求出,編程也方便,程序見表5-40。程序段號發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)動作說明N10………N20G01X0Y0F100G01X0Y0F100刀具加工至直角坐標系中原點位置N30G17G90G16G17G90選擇XOY平面,絕對坐標,發(fā)那科系統(tǒng)建立極坐標系N40G01X42Y22G01RP=42AP=22極坐標系中直線加工到A點N45G111X11.658Y28.206西門子系統(tǒng)設置極點到圓弧圓心位置N50G03X60Y75R30G03RP=30AP=82.585極坐標系中圓弧加工到B點N55G15發(fā)那科系統(tǒng)取消極坐標系N60G01X0Y0G01X0Y0直角坐標系中直線加工到O點N70……2.西門子輪廓(軌跡)銑削循環(huán)指令西門子軌跡銑削循環(huán)CYCLE72可以銑削任意編程的輪廓,加工方向任意,且不強制輪廓是閉合的。指令格式CYCLE72(“CON”,RP,Z0,SC,Z1,DZ,UXY,UZ,F(xiàn),F(xiàn)Z,,,,R1,L1,R2,L2,F(xiàn)S,ZFS)步驟輸入程序時,按屏幕下方軟鍵,再按屏幕右側(cè)軟鍵,出現(xiàn)軌跡銑削窗口,移動光標,按提示輸入?yún)?shù)值,最后按軟鍵,完成參數(shù)輸入加工圖例(軌跡銑削窗口)參數(shù)含義CON:輪廓子程序名PL:加工平面,通過選擇/轉(zhuǎn)換鍵切換RP:返回平面,單位:mmZ0:參考點Z坐標,單位:mmSC:安全距離(相對于參考點的高度,輸入時不帶正負號)單位:mmZ1:腔的深度(絕對值或相對于Z0的深度)單位:mmDZ:最大進刀深度,單位:mmUXY:邊緣精加工余量,單位:mmUZ:底部精加工余量,單位:mmF:進給速度FZ:垂直下刀進給速度(僅限選擇了軸向方式逼近時提供)R1:逼近半徑(僅適用于四分之一、半圓或直線逼近模式)L1:逼近長度(僅適用于直線逼近模式)R2:回退半徑(僅適用于四分之一圓或半圓回退模式)L2:回退長度(僅適用于直線回退模式)FS:倒角的斜邊寬度(僅選擇倒角時提供)ZFS:刀尖下刀深度(僅選擇倒角時提供)使用說明(1)調(diào)用循環(huán)前,刀具可處于任意位置,但需保證刀具從該位置到循環(huán)起點不發(fā)生碰撞(2)調(diào)用循環(huán)前應設置刀具半徑值,若加工內(nèi)輪廓時應小于內(nèi)輪廓拐角半徑(3)加工性質(zhì)有:▽(粗加工1)、▽▽▽(精加工2)和chamfer(倒角5)三種(4)加工方向有向前和回退兩種(5)刀具半徑補償有左補償(41)、右補償(42)和無補償(40)三種(6)進刀方式(平面逼近模式)有直線、四分之一圓、半圓和垂直四種(7)逼近方案有軸方式和三維(僅適用于四分之一圓、半圓和直線逼近模式)兩種(8)退刀方式(平面回退模式)有直線、四分之一圓和半圓三種(9)回退方案有軸方式和三維(僅適用于四分之一圓、半圓和直線逼近模式)兩種例:試用西門子輪廓循環(huán)(CYCLE72)指令加工圖5-22第一象限凸臺輪廓,參考程序見表5-42所示。段號西門子(828D)系統(tǒng)動作說明N10G17G90M03S1000T01初始化N20G00X0Y0Z50刀具運行至起始點位置N30CYCLE72(L40,10,0,3,-5,3,0.3,0.3,100,50,211,42,12,4,100,12,4)調(diào)用輪廓加工循環(huán),設置循環(huán)參數(shù)N40G00X0Y0Z200刀具退回N50M30程序結(jié)束輪廓子程序名L40.SPF,程序內(nèi)容見表5-43。段號西門子(828D)系統(tǒng)動作說明N10G01RP=17.5AP=15直線加工至極坐標半徑為17.5,極角為15°位置N20G01RP=22.5AP=15RND=3直線加工至極坐標半徑為22.5,極角為15°位置且倒圓角N30G03RP=22.5AP=75RND=3圓弧加工至極坐標半徑為22.5,極角為75°位置且倒圓角N40G01RP=12.5AP=75RND=3直線加工至極坐標半徑為12.5,極角為75°位置且倒圓角N50G02RP=12.5AP=15RND=3圓弧加工至極坐標半徑為12.5,極角為15°位置且倒圓角N60G01RP=17.5AP=15直線加工至極坐標系半徑為17.5,極角為15°位置N70RET子程序結(jié)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:工、量、刃具清單圖號SKX5-4-1種類序號名稱規(guī)格精度單位數(shù)量工具1平口鉗QH135個12扳手把13平行墊鐵副14塑膠榔頭個1量具1游標卡尺0~1500.02把12深度游標卡尺0~2000.02把13百分表及表座0~10mm0.01個14圓弧樣板R3副15萬能角度量角尺0~320°2′把16芯棒φ25H8只17粗糙度樣板N0~N112級副1刃具1鍵槽銑刀φ10個12鍵槽銑刀φ5個13立銑刀φ10個14立銑刀φ5個12.加工工藝方案(1)加工工藝路線=1\*GB3①粗加工三個凸臺(外輪廓)表面。=2\*GB3②粗加工四個圓周槽。=3\*GB3③精加工三個凸臺(外輪廓)表面。=4\*GB3④精加工四個圓周槽。(2)合理切削用量選擇刀具工作內(nèi)容f/(mm/min)n/(r/min)φ10鍵槽銑刀(T1)粗銑凸臺輪廓801000φ5鍵槽銑刀(T2)粗銑環(huán)形槽垂直進給深度方向留0.3mm精加工余量401200粗銑環(huán)形槽表面進給輪廓留0.3mm精加工余量601200φ10立銑刀(T3)精銑凸臺輪廓501200φ5立銑刀(T4)精銑環(huán)形槽垂直進給401500精銑環(huán)形槽表面進給501500(3)參考程序(略)[任務實施]一、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.刀具裝夾二、對刀三、仿真加工四、自動加工及尺寸控制五、檢測與評分[操作注意事項]1)加工前應注意每把刀具的半徑和長度補償?shù)葏?shù)的設定。2)凸臺輪廓加工選擇從工件側(cè)邊下刀時,可選用不能垂直下刀的立銑刀進行加工。中間圓周槽加工時,應選能垂直進刀的立銑刀或鍵槽銑刀。3)圓弧槽寬度的測量,應注意測量尺寸是指內(nèi)、外圓弧徑向值。4)銑凸臺輪廓后,其余島嶼部分余量可另外編程進行加工也可以通過手動加工方式去除?!救靠偨Y(jié)與經(jīng)驗分享【二】作業(yè)布置1.發(fā)那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)極坐標系指令有何異同?2.什么樣零件宜采用極坐標編程加工?3.簡述西門子系統(tǒng)輪廓循環(huán)各參數(shù)含義。4.做一做:編制如圖5-25所示零件程序并加工練習。圖5-25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分析、講解極坐標概念、代碼及指令格式老師舉例分析,引導學和了解極坐標使用注意事項舉例引導學生學會極坐標編程方法分析西門子系統(tǒng)輪廓銑削循環(huán)及參數(shù)含義分析西門子輪廓銑削循環(huán)參數(shù)含義引導分析西門子輪廓銑循環(huán)指令說明舉例講解西門子系統(tǒng)輪廓銑削循環(huán)調(diào)用、參數(shù)選擇引導學生分析本次課用到的工、量、刃具按圖分析課題銑削工藝分析課題銑削用量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(chǎn)、文明生產(chǎn)要求引導學生總結(jié)與經(jīng)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、聽講、思考、記錄討論、分析、思考、記錄并能理解其含義討論、思考、記錄、完成編程任務聽講、理解、思考、記錄聽講、思考并記錄聽講、討論、分析看圖、思考、討論、分析并得出結(jié)果看圖、思考、分析聽講、思考并記錄

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