2021年数控铣编程模块二任务三：子程序的编程与外形轮廓铣削加工

数控铣---内外轮廓的编程(最全)word资料项目一数控铣---内外轮廓的编程1、何谓机床原点、机床参考点?【教学目的】:1．理解刀具半径补偿的概念及意义；2．掌握G40、G41、G42指令的应用格式和特点。

3．了解固定循环中孔系加工指令的功能及应用；4．掌握G81、G80、G84、G98、G99指令功能及应用格式。

【重点】:刀具半径补偿的意义及G40、G41、G42指令的应用;钻孔循环指令G81；攻螺纹循环指令G84【难点】:刀具半径补偿的方法;深孔钻孔循环指令G83一、旧课复习1、G92与G54有何差别?2、刀具长度补偿有什么意义？3、何谓插补平面?4、如何判断不同插补平面圆弧的顺逆方向?5、圆弧插补指令格式?二、新课教学内容（一）内外轮廓的编程与加工1．刀具半径补偿功能的概念（1）用铣刀铣削工件的轮廓时，刀具中心的运动轨迹并不是加工工件的实际轮廓。

如图10-1所示，由于数控系统控制的是刀心轨迹，编程时要根据零件轮廓尺寸计算出刀心轨迹图10-1 刀具半径的补偿（2）注意到零件轮廓可能需要粗铣、半精铣和精铣三个工步，由于每个工步加工余量不同，因此它们都有相应的刀心轨迹。

（3）另外刀具磨损后，也需要重新计算刀心轨迹，这样势必增加编程的复杂性。

编程工作简化成只按零件尺寸编程，将加工余量和刀具半径值输入系统内存并在程序中调用。

这样既简化了编程计算，又增加了程序的可读性。

（4）以按照零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置为依据，自动生成刀具中心轨迹的功能即称为刀具半径补偿功能数控装置大都具有刀具半径补偿功能，为程序编制提供了方便。

当编制零件加工程序时，只需按零件轮廓编程，使用刀具半径补偿指令，数控系统便能自动计算出刀具中心的偏移量，并使系统按刀具中心轨迹运动。

如图10-2。

图10-2 刀具半径的补偿这样，既简化了编程，而且变换刀具后，无需更改程序，只需将对应的刀补值变换即可，在同一轮廓的粗精加工中也可以使用同一程序，粗加工时的补偿值等于刀具的半径值加上轮廓的余量值，精加工时的补偿值等于刀具的半径值。

学期教学进度计划数控加工中心编程与操作总课时：293 理论课时：102 实训课时：191 授课：魏超周次理论课时授课内容实训项目实训课时备注第1周11 安全教育根据学校统一安排进行第2周2任务一：认识数控机床及其操作面板1、数控机床的分类72、FANUC系统操作面3、数控机床的组成2任务二：认识数控机床及其操作面板1、数控系统介绍2、数控系统面板功能介绍3、数控机床操作面板各功能按第3周2 任务一：数控机床的手动操作1、机床坐标系72、机床原点、机床参考点3、工件坐标系2 任务二：数控机床的手动操作1、数控机床安全操作规程2、建立工件坐标系3、与编程相关的安全操作第4周2 任务一：数控程序输入与编辑1、数控编程的定义72、数控编程的分类3、数控手工编程的内容与步骤2 任务二：数控程序输入与编辑1、数控铣床编程特点2、数控加工程序的格式3、数控系统常用功能、铣平面第5周2 任务一：平面槽铣削加工1、数控加工的概念72、数控加工的内容3、数控加工的特点2 任务二：平面槽铣削加工1、数控加工零件的选择要求2、数控加工的对象3、数控编程的规则、凸台编程第6周2 任务一：平面槽铣削加工1、绝对坐标与增量坐标指令72、常用编程指令含义3、简单凹编程2 任务二：平面槽铣削加工1、数控程序的开始与结束2、数控铣用刀柄3、编制平面槽加工程序第7周2任务一：平面铣削加工及基本操作检测1、学生分组进行试题工艺分析72、学生分组进行试题程序编写2任务二：平面铣削加工及基本操作检测1、学生分组进行工件加工2、统一进行工件测量打分第8周2 任务一：外形轮廓铣削加工1、刀具补偿功能72、刀位点3、刀具半径补偿指令格式2 任务二：外形轮廓铣削加工1、刀具半径左补偿2、补偿值的存储3、凸台简单编程第9周 4 任务一：期末考试检测1、学生分组进行试题工艺分析72、学生分组进行试题程序编写3、学生分组进行工件加工4、统一进行工件测量打分第二学期第1周2 任务一：外形轮廓铣削加工1、刀具半径左、右补偿的选用72、刀具半径补偿注意事项3、刀具半径补偿的编程实例2 任务二：外形轮廓铣削加工1、刀具半径补偿的应用2、刀具半径补偿加工实例3、刀具半径补偿在工件外形轮第2周2 任务一：外形轮廓铣削加工1、槽类件刀具半径补偿过程72、槽类件刀具半径补偿的注意3、取消刀具半径补偿的方法2 任务二：外形轮廓铣削加工1、数控铣床常用刀具2、切削用量的选用3、刀具半径补偿编程第3周2 任务一：外形轮廓铣削加工检测1、学生分组进行试题工艺分析72、学生分组进行试题程序编写2 任务二：外形轮廓铣削加工检测1、学生分组进行工件加工2、统一进行工件测量打分第4周2任务一：子程序编程与外形轮廓铣削加工1、子程序定义72、子程序的格式3、子程序的调用方法2任务二：子程序编程与外形轮廓铣削加工1、子程序的返回方法2、子程序分层加工3、子程序分层简单编程第5周2任务一：子程序编程与外形轮廓铣削加工1、子程序的特殊用法72、同平面相同轮廓工件的编程3、程序的优化2任务二：子程序编程与外形轮廓铣削加工1、子程序下刀方法的选择2、刀具半径补偿在子程序中的3、子程序应用实例第6周2任务一：子程序编程与外形轮廓铣削加工1、G90与G91模式的变换72、同平面相同轮廓工件的编程3、子程序编程实例2任务二：子程序编程与外形轮廓铣削加工1、使用子程序注意事项2、精加工余量的确定、铣床夹3、子程序综合编程应用第7周2任务一：子程序编程与外形轮廓铣削加工检测1、学生分组进行试题工艺分析72、学生分组进行试题程序编写2任务二：子程序编程与外形轮廓铣削加工检测1、学生分组进行工件加工2、统一进行工件测量打分第8周2 任务一：组合件加工1、数控加工工艺的基本特点72、数控加工工艺分析的主要内3、组合件技术要求2 任务二：组合件加工1、数控铣床加工零件结构工艺2、轮廓最小圆弧对刀具选用的影响3、组合件一（凸件）编程第9周 4 任务一：期末考试检测1、学生分组进行试题工艺分析72、学生分组进行试题程序编写3、学生分组进行工件加工4、统一进行工件测量打分第三学期第1周2 任务一：组合件加工1、确定加工路线的原则72、轮廓铣削加工路线的确定3、组合件二（凹件）编程2 任务二：组合件加工1、轮廓铣削加工路线的确定2、顺逆铣的选用3、组合件综合编程第2周2 任务一：组合件加工检测1、学生分组进行试题工艺分析72、学生分组进行试题程序编写2 任务二：组合件加工检测1、学生分组进行工件加工2、统一进行工件测量打分第3周2 任务一：极坐标系与局部坐标系1、极坐标编程指令及说明72、极坐标的应用3、局部坐标编程2任务二：比例缩放与坐标镜像任务三：坐标旋转编程1、比例缩放、坐标旋转2、坐标镜像3、坐标变换编程第4周2 任务一：钻、锪与铰孔加工1、固定循环72、固定循环指令3、孔加工固定循环动作、固定2 任务二：钻、锪与铰孔加工1、G98与G99指令方式2、G90与G91指令方式3、固定循环钻孔编程第5周2 任务一：镗孔与攻螺纹加工1、镗孔的关键技术72、螺纹的加工工艺3、固定循环镗孔编程2 任务二：镗孔与攻螺纹加工1、固定循环指令（综合）2、固定循环指令编程的注意事3、固定循环综合编程第6周2 任务一：孔类螺纹零件加工检测1、学生分组进行试题工艺分析72、学生分组进行试题程序编写2 任务二：孔类螺纹零件加工检测1、学生分组进行工件加工2、统一进行工件测量打分第7周2任务一：数控铣床/加工中心中级工综合练习（一）1、加工阶段的性质72、划分加工分段的目的3、安排加工顺序的原则2任务一：数控铣床/加工中心中级工综合练习（一）1、工序的定义2、工序的划分原则与方法3、中级工综合练习一第8周2任务二：数控铣床/加工中心中级工综合练习（二）1、数控加工工艺文件72、数控加工编程任务书3、数控加工工序卡2 任务二：数控铣床/加工中心中级1、数控加工刀具调整单、机床工综合练习（二）2、数控加工程序单3、中级工综合练习二第9周 4 任务一：结业考试检测1、学生分组进行试题工艺分析72、学生分组进行试题程序编写3、学生分组进行工件加工4、统一进行工件测量打分注：具体课程安排依据学校课程表安排，如有集体活动课程时间依次顺延并备注注明。

数控铣床实训教案——简单外轮廓铣削一、教学目标：1. 了解数控铣床的基本结构和工作原理。

2. 掌握数控铣床的操作方法和技巧。

3. 学会简单外轮廓铣削的工艺及编程。

4. 能够独立完成简单外轮廓铣削的操作。

二、教学内容：1. 数控铣床的基本结构和工作原理2. 数控铣床的操作方法3. 简单外轮廓铣削的工艺4. 简单外轮廓铣削的编程5. 操作演练三、教学重点与难点：1. 教学重点：数控铣床的操作方法，简单外轮廓铣削的工艺及编程。

2. 教学难点：数控铣床的操作技巧，编程中的坐标计算。

四、教学准备：1. 设备：数控铣床、计算机、投影仪。

2. 材料：铣刀、夹具、工件。

3. 软件：数控铣床编程软件。

五、教学过程：1. 导入：介绍数控铣床的基本结构和工作原理，引导学生了解数控铣床的操作方法和技巧。

2. 讲解：讲解简单外轮廓铣削的工艺及编程方法，通过示例进行讲解，让学生清晰地了解整个铣削过程。

3. 演示：在数控铣床上进行简单外轮廓铣削的操作演示，让学生直观地了解操作过程。

4. 练习：让学生分组进行操作练习，教师巡回指导，解答学生在操作过程中遇到的问题。

教学评价：1. 学生能够独立完成简单外轮廓铣削的操作。

2. 学生能够理解并掌握数控铣床的操作方法和技巧。

3. 学生能够根据给定的工件图纸进行编程和操作。

课后作业：1. 复习数控铣床的基本结构和工作原理。

2. 复习简单外轮廓铣削的工艺及编程方法。

3. 完成课后练习题。

六、教学策略与方法：1. 采用讲授法，讲解数控铣床的基本结构、工作原理以及简单外轮廓铣削的工艺和编程知识。

2. 采用演示法，展示数控铣床的操作过程和铣削效果，使学生直观地了解操作方法。

3. 采用实践法，让学生亲自动手操作数控铣床，提高操作技能。

4. 采用分组讨论法，培养学生团队合作精神，提高解决问题的能力。

七、教学步骤：1. 讲解数控铣床的基本结构和工作原理，让学生了解铣床的组成部分及功能。

2. 讲解数控铣床的操作方法，包括开机、关机、选择坐标系、设置刀具路径等。

课题2：加工外轮廓零件（圆弧插补指令）编程、仿真、操作任务书一、设备及软件清单：电脑（安装南京宇航数控仿真系统）、数控铳床、刀具、量具、其他辅助工具。

二、实习任务任务一、学习相关指令，完成图示零件的加工。

如图所示零件的外轮廓加工，深度为5mm。

活动1：指令学习指令格式：活动2：程序编制程序:活动3：仿真、加工任务二、完成图示零件的编程加工。

（供有学有余力和有兴趣的同学在任务一完成的基础上选做）+Y河妇日. ■前..均程序:三、课堂评价表姓名：班级：组别：组员：四、课外阅读（1） 顺铢（图3.5.7a ）钦削时，钦刀刀齿切入工件时的切削厚度最大，然后逐渐减小到零（在切削分力的作用 下有让刀现象），对表面没有硬皮的工件易于切入，刀齿磨损小，提高刀具耐用度2〜3倍，工 件表面粗糙度也有所提高。

顺铳时，切削分力与进给方向相同，可节省机床动力。

但顺铳在 刀齿切入时承受最大的载荷，因而工件有硬皮时，刀齿会受到很大的冲击和磨损，使刀具的 耐用度降低，所以顺铢法不宜加工有硬皮的工件。

（2） 逆铳（图 3.5.7b ）铁削时，铳刀刀齿切入工件时的切削厚度从零逐渐变到最大（在切削分力的作用下有啃 刀现象），刀齿载荷逐渐增大。

开始切削时，刀刃先在工件表面上滑过一小段距离，并对工件 表面进行挤压和摩擦，引起刀具的径向振动，使加工表面产生波纹，加速了刀具的磨损，降 低工件表面粗糙度。

（a ）（b ）图3.5.7 顺锐和逆锐对于立式数控铢床（加工中心）所采用的立铳刀，装在主轴上时，相当于悬臂梁结构, 在切削加工时刀具会产生弹性弯曲变形，如图3.5.8所示。

（a ）（b ）图3.5.8顺铁、逆铁对切削的影响从图3.5.8a 可以看出，当用立铢刀顺铢时，刀具在切削时会产生让刀现象，即切削时出 现“欠切”；而用立铳刀逆饨时（图3.5.8b ）,刀具在切削时会产生啃刀现象，即切削时出现 “过切”。

这种现象在刀具直径越小、刀杆伸出越长时越明显，所以在选择刀具时，从提高生 产率、减小刀具弹性弯曲变形等方面考虑，应选直径大的；在装刀时•刀杆尽量伸出短些。

数控铣床实训教案——简单外轮廓铣削一、教学目标1. 了解数控铣床的基本结构及功能。

2. 掌握数控铣床的操作方法和安全规程。

3. 学会简单外轮廓铣削的工艺及编程。

4. 能够独立完成简单外轮廓铣削操作，并正确处理常见问题。

二、教学内容1. 数控铣床的基本结构及功能介绍。

2. 数控铣床的操作方法和安全规程讲解。

3. 简单外轮廓铣削的工艺分析。

4. 简单外轮廓铣削的编程方法。

5. 简单外轮廓铣削操作演示与实践。

三、教学方法1. 理论讲解：通过PPT、视频等多媒体手段，生动形象地展示数控铣床的基本结构、操作方法和安全规程。

2. 实践操作：学生在指导下进行简单外轮廓铣削的操作，巩固所学知识。

3. 案例分析：分析实际加工过程中遇到的问题，提高学生解决问题的能力。

4. 互动问答：鼓励学生提问，及时解答学生心中的疑问。

四、教学准备1. 教学场地：数控铣床实训室。

2. 教学设备：数控铣床、刀具、夹具、防护装备等。

3. 教学资料：PPT、视频、教案、练习题等。

五、教学过程1. 导入：简要介绍数控铣床在现代制造业中的应用，激发学生的学习兴趣。

2. 理论讲解：讲解数控铣床的基本结构、操作方法和安全规程，简单外轮廓铣削的工艺及编程。

3. 实践操作：学生在指导下进行简单外轮廓铣削的操作，注意观察加工过程，及时记录数据。

4. 案例分析：分析实际加工过程中遇到的问题，引导学生思考并解决问题。

5. 互动问答：鼓励学生提问，解答学生心中的疑问。

6. 总结：强调数控铣床操作中的注意事项，鼓励学生在实践中不断提高自己的操作技能。

六、教学评价1. 学生能熟练掌握数控铣床的基本操作。

2. 学生能独立完成简单外轮廓铣削的编程。

3. 学生在实践中能正确处理常见问题，具备一定的故障排除能力。

七、教学拓展1. 数控铣床的其他铣削方式及应用。

2. 数控铣床在制造业中的重要作用。

3. 数控铣床的维护与保养。

八、教学资源1. PPT、视频等教学课件。

2. 数控铣床操作手册。