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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。
《爱心轮廓的铣削加工》【课题】爱心轮廓的铣削加工【课时】2课时（90min）【教学内容分析】本课程是爱心内外轮廓的铣削加工，要求完成外轮廓爱心与内轮廓爱心的成型铣削。
运用所学简单内外轮廓的铣削工艺，结合圆弧插补指令，采用刀具半径补偿，完成爱心的铣削加工。
本节旨在通过加工练习，熟练掌握刀具轨迹路线规划和圆弧插补指令的运用。
以学生为主体，发挥学生主观能动性，辅以老师指导，达到学生自主动手、积极动脑的目的，为后面课程学习打下良好基础。
【教学对象分析】本课程是小班化教学，本组学生的基础知识学习不够扎实，对数控编程理论及数控原理方面的知识能力不是很强。
学习目的性明确，主要是数控编程操作为导向，目前能根据安排好的工艺进行简单的零件编程和机床基本操作。
但合理安排工艺，熟练操机还需要有待于提高。
【教学目标】知识目标：1.要求能够分析制定轮廓加工工艺，并填写程序单。
2.熟练编制刀具补偿加工程序，规范机床操作。
能力目标：通过完成这一项目，提高学生工件加工的实践操作能力。
在课堂教学中培养学生的主动性。
情感目标：通过课题的操作实践，让学生对数控产生极大的兴趣，能够体验自身的成就感。
从而为热爱本专业，【教学重点、难点】重点：学会加工轨迹路径规划，和刀具半径补偿的运用。
难点：1.圆弧半径与刀具半径的选择2.工件加工精度的保证【重点难点剖析】简单内外轮廓铣削之前已经学过，但根据不同轮廓形状选着合理的刀补路径规划是需要认真合理选择的，这也是本节课重点；刀具的选择在有圆弧加工的情况下，因不同轮廓，选择也不尽相同，故是难点。
【教学方法】采用项目教学法，任务驱动法【课前准备】根据课前分好的小组，将任务书分发到学生手中，以每组讨论问题，各组交流，所有学生都参与。
【教学策略及设计思路】本课题运用项目教学“项目驱动教学法”为主要教学手段，并辅以“多媒体动画”等手段，吸引学生的注意力；并通过创设情境，引导学生进行思考，用一连串的问题把整个的教学有机地联在一起，培养学生勤于思考、勇于探索的科学精神。
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。
课题一轮廓的铣削加工模块一不带半径补偿的轮廓加工一、编程实例编写如图4-1所示零件加工程序，毛坯尺寸120×800×20，工件材料45号钢。
图4-1 不带半径补偿的轮廓加工二、相关知识点（一）工艺部分1.夹具及刀具选用本例夹具可选规格136mm的机用平口虎钳。
加工外轮廓刀具可选用φ16mm的立铣刀；为提高内壁加工质量，不直接用φ12的键槽铣刀，而是采用φ10mm的键槽铣刀加工腰圆型槽。
刀具切削参数如表4-1所示。
表4–1 刀具与切削用量2.（1）加工路线的确定原则在数控加工中，刀具刀位点相对于零件运动的轨迹称为加工路线。
加工路线的确定与工件的加工精度和表面粗糙度直接相关,其确定原则如下：①加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率较高。
②使数值计算简便，以减少编程工作量。
③应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空刀时间。
④加工路线还应根据工件的加工余量和机床、刀具的刚度等具体情况确定。
（2）切入、切出方法选择采用立铣刀铣削外轮廓侧面时，铣刀在切入和切出零件时，应沿与零件轮廓曲线相切的切线或切弧上切向切入、切向切出（图4-2中A-B-C-B-D）零件表面，而不应沿法向直接切入零件，以避免加工表面产生刀痕，保证零件轮廓光滑。
铣削内轮廓侧面时，一般较难从轮廓曲线的切线方向切入、切出，这样应在区域相对较大的地方，用切弧切向切入和切向切出（图4-3中A-B-C-B-D）的方法进行。
图4-2 外轮廓切线（弧）切入切出图4-3 内轮廓切弧切入切出（3）凹槽切削方法选择加工凹槽切削方法有三种，即行切法（图4-4a）、环切法（图4-4b）和先行切最后环切法（图4-4c）。
三种方案中，a图方案最差（左、右侧面留有残料）；c图方案最好。
a) b) c)图4-4 凹槽切削方法在轮廓加工过程中，工件、刀具、夹具、机床系统等处在弹性变形平衡的状态下，在进给停顿时，切削力减小，会改变系统的平衡状态，刀具会在进给停顿处的零件表面留下刀痕，因此在轮廓加工中应避免进给停顿。
任务一简单轮廓铣削11图1-1【任务目标】1、会使用平面区域粗加工。
2、会使用平面轮廓精加工。
【任务分析】通过平面区域粗加工完成零件平面铣削，利用平面轮廓精加工完成零件外轮廓粗加工和精加工及内沟槽的加工。
【任务实施】步骤一：点击相贯线，选择，在已经绘制好的实体中选取所要加工的轮廓线和边界线，选取结束出现白色线框，如图1-2所示。
图1-2步骤二：双击“轨迹管理”特征树中的“毛坯”按钮，弹出“毛坯定义”对话框，单击“参照模型”参数设置如图1-3所示，单击确定按钮。
结果如图1-3所示。
图1-3“毛坯定义”对话框步骤三：1.单击“平面区域粗加工”按钮，弹出“平面区域粗加工”对话框，参数设置如加工图1-4所示。
图1-4“平面区域粗加工”对话框2.单击“下刀方式”选项卡，安全高度设置为20。
3.单击“刀具参数”选项卡，参数设置如图1-5所示。
4.单击“切削用量”选项卡，参数设置如图1-6所示。
1-5“刀具参数”选项卡1-6“切削用量”选项卡4.单击确定按钮，拾取轮廓曲线如图1-7所示的轮廓线并确定链搜索方向。
右击，生成刀路轨迹，如图1-8所示。
图1-7 拾取轮廓曲线图1-8 生成刀具轨迹步骤四：加工低面正方形外轮廓1.单击“平面轮廓精加工”按钮，弹出“平面轮廓精加工”对话框，参数设置如加工图1-9所示。
图1-9 “平面轮廓精加工”对话框2.单击“下刀方式”选项卡，安全高度设置为20。
3.单击“接近返回”选项卡，参数设置如图1-10所示。
3.单击“刀具参数”选项卡，参数设置如图1-5所示。
4.单击“切削用量”选项卡，参数设置如图1-11所示。
1-10“接近返回”选项卡1-11“切削用量”选项卡4.单击确定按钮，拾取轮廓曲线如图1-12所示的轮廓线并确定链搜索方向。
连续右击默认，生成刀路轨迹，如图1-13所示以上完成了上面凸圆轮廓的粗加工。
图1-12 拾取轮廓曲线图1-13 生成刀具轨迹5.精加工只要单击“平面轮廓精加工”按钮，将加工参数对话框里面的加工余量，把原来的改为和切削用量中的主轴转速改为就可以了，其余参数不变。
轮廓铣削加工3.1任务：凸模板的轮廓铣削加工完成如图所示零件，材料为45钢。
小批量生产。
3.2 轮廓铣削加工工艺知识1.顺铣与逆铣在加工中铣削分为逆铣与顺铣，当铣刀的旋转方向和工件的进给方向相同时称为顺铣，相反时称为逆铣，如图所示。
逆铣时刀齿开始切削工件时的切削厚度比较小，导致刀具易磨损，并影响已加工表面。
顺铣时刀具的耐用度比逆铣时提高2～3倍，刀齿的切削路径较短，比逆铣时的平均切削厚度大，而且切削变形较小，但顺铣不宜加工带硬皮的工件。
由于工件所受的切削力方向不同，粗加工时逆铣比顺铣要平稳。
对于立式数控铣床所采用的立铣刀，装在主轴上相当于悬臂梁结构，在切削加工时刀具会产生弹性弯曲变形，如图5-9所示。
当用铣刀顺铣时，刀具在切削时会产生让刀现象，即切削时出现“欠切”，如图5-9a)所示；而用铣刀逆铣时，刀具在切削时会产生啃刀现象，即切削时出现“过切”现象，如图5-9b)所示。
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的影响这些方面考虑，应选大的直径，但不能大于零件凹圆弧的半径；在装刀时刀杆尽量伸出短些。
2.轮廓铣削的进退刀方式铣削平面类零件外轮廓时，刀具沿X 、Y 平面的进退刀方式通常有三种。
1）垂直方向进、退刀如图所示，刀具沿Z 向下刀后，垂直接近工件表面，这种方法进给路线短，但工件表面有接痕。
图5-2 垂直进、退刀2）直线切向进、退刀如图5-3所示，刀具沿Z 向下刀后，从工件外直线切向进刀，切削工件时不会产生接痕。
Y X 工件刀具轨迹入刀、出刀轨迹刀具(a) (b)图5-9 顺铣与逆铣(a) 顺铣；(b) 逆铣图5-3 直线切向进、退刀3）圆弧切向进、退刀如图5-4所示，刀具沿圆弧切向切入、切出工件，工件表面没有接刀痕迹。
图5-4 圆弧切向进、退刀3.刀具的选择加工平面外轮廓通常选用立铣刀，刀具半径R 应小于零件内轮廓面的最小曲率半径Rmin ，一般取R=(0.8～0.9) Rmin ，。
