数控铣教案

数控铣旋转指令的分析及应用授课老师：吴兴福授课班级：07数控技术（2）班授课时间：12月17日第一节教学课时：1课时教案序号：16－1教学目标：1、掌握数控铣床旋转指令的格式。

2、利用旋转指令进行零件程序的编制。

教学重点和难点：1、数控铣床零件的工艺分析2、数控铣床旋转指令格式的分析。

3、在应用旋转指令时的注意事项。

教学理念：以教师为主导，以学生为主体。

教学方法：理论分析、多媒体演示。

教学内容：一、数控铣床零件的工艺分析。

数控铣零件工艺分析并以此图为例①仔细识图（组成单元、标注尺寸、尺寸精度、粗糙度、技术要求等内容）1.难点：（节点的计算）2.简化二、数控铣旋转指令介绍及应用。

1、坐标系旋转（G68,G69）法那克、华中系统编程形状能够旋转。

用该功能（旋转指令）可将工件旋转某一指定的角度。

另外，如果工件的形状由许多相同的图形组成，则可将图形单元编成子程序，然后用主程序的旋转指令调用。

这样可简化编程，省时，省存储空间。

旋转450后，省略节点计算，便于编程不符合编程时节点计算少的原则格式：G17G18G68 X_ Y_ Z_R_ ；坐标系开始旋转G19┋坐标系旋转方式（坐标系被旋转）┋G69 ；坐标系旋转取消指令格式中：1）、G17（G18或G19）：平面选择，在其上包含旋转的形状，缺省为G17，注意：平面选择代码不能在坐标系旋转方式中指定；2）、G68：坐标系旋转指令；3）、X_ Y_Z_：与指令的坐标平面（G17,G18,G19）相应的X_，Y_和Z_中的两个轴的绝对指令，在G68后面指定旋转中心；4）、R_：旋转角度，单位是（度），0≤R≤360O，正值表示逆时针旋转；（法那克系统）5）、P_：旋转角度，单位是（度），0≤R≤360O，正值表示逆时针旋转；（华中系统）6）、G69：旋转指令取消。

注意：在坐标系旋转之后，执行也具半径补偿、刀具长度补偿、刀具偏置和其它补偿操作。

2、西门子坐标轴旋转指令（G258 G158）格式：G258 RPL＝_┋┋G158(G258)格式中：G258——可编程坐标的旋转（旋转中心默认为工件坐标零点）RPL——旋转的角度，单位是（度），0≤R≤360O，正值表示逆时针旋转；G158(G258)——取消以前的旋转注：在取消旋转指令程序段中G158指令后无坐标轴名，或者在G258指令下没有写RPL＝_语句，表示取消当前的可编程坐标轴旋转设定3、举例说明例：刀具直径：φ8 切入切出圆弧半径：R5编程图形O0001；（法那克、华中系统程序）G90G54G40G69G00Z100；M03S1000；G68X0Y0R（P）45；（坐标旋转45度，旋转中为X0Y0）G00X－13Y0；（XY轴移动）Z10；G01Z－5F50；G41Y－5D01F150；G03X－8Y0R5；G01Y4；G02X－4Y8R4；G01X4；G02X8Y4R4；G01Y－4；G02X4Y－8R4；G01X－4；G02X－8Y－4R4；G01Y0；G03X－13Y5R5；G40G01Y0；G00Z100；G69；（旋转取消）X0Y100；M05；M30；（西门子程序）G64G90G54G40G158G00Z100；M03S1000；G258RPL＝45；（坐标旋转45度，旋转中为X0Y0）G00X－13Y0；（XY轴移动）Z10；G01Z－5F50；G41Y－5D01F150；G03X－8Y0CR＝5；G01Y4；G02X－4Y8CR＝4；G01X4；G02X8Y4CR＝4；G01Y－4；G02X4Y－8CR＝4；G01X－4；G02X－8Y－4CR＝4；G01Y0；G03X－13Y5CR＝5；G40G01Y0；G00Z100；G158（G258）；（旋转取消）X0Y100；M05；M30；三、思考根据下列所绘图纸，要求用旋转指令加工零件，并在仿真软件中进给调试修改。

数控铣床工实训教程主编主审目录安全教育项目一、FANUC0i数控铣床编程项目二、数控铣床仿真软件应用项目三、板类零件铣削仿真加工项目四、盘类零件铣削仿真加工项目五、铣床加工—板类零件铣削项目六、铣床加工-盘类零件铣削安全及注意事项:一、数控仿真实训安全文明生产制度1、学生上机操作必须经学校同意或有关规定，由电脑管理员或计算机教师带入机房安排机号,学号按号入座练习。

2、学生在指定地点穿上专用鞋套方可进入机房，除携带规定的教科书、练习资料及教学用品外,其它的不得随意带入。

3、学生必须服从电脑管理员或计算机教师的管理和安排，遵循操作程序，遵守操作时间。

所练习的内容不能超越老师所授课的范围,如盲目操作造成机器损坏,由操作者赔偿维修费。

4、机房内严禁吸烟、喝茶、吃瓜皮糖果之类食物,严禁吐痰、乱抛纸屑，保持室内清洁.5、机房内要保持安静，走路要轻,不得大声喧哗.6、注意安全，不要乱动机房中的电气设备、不要乱碰电线、开关插座及接触点.7、为防止计算机病毒,严禁将外面的磁盘带入机房内。

8、学习完毕，关掉开关，切断电源，套好套子，整理好凳子，由管理员检查后方可离去.9、学员要爱护电脑、电气设备及课桌凳,若损坏照价赔偿.10、工作完毕后，应将工作台擦干净，并认真填写工作日志二、实训车间安全文明生产制度1、操作者必须熟悉机床的结构，性能及传动系统，润滑部位,电气等基本知识和使用维护方法,操作者必须经过考核合格后,方可进行操作.2、工作前要做到:（1)检查润滑系统储油部位的油量应符合规定，封闭良好。

油标、油窗、油杯、油嘴、油线、油毡、油管和分油器等应齐全完好,安装正确。

按润滑指示图表规定作人工加油,查看油窗是否来油。

（2）必须束紧服装、套袖、戴好工作帽、防护眼镜，工作时应检查各手柄位置的正确性，应使变换手柄保持在定位位置上，严禁戴围巾、手套、穿裙子、凉鞋、高跟鞋上岗操作。

工作时严禁戴手套。

（3）检查机床、导轨以及各主要滑动面，如有障碍物、工具、铁屑、杂质等，必须清理、擦拭干净、上油.（4)检查工作台,导轨及主要滑动面有无新的拉、研、碰伤，如有应通知指导教师一起查看，并作好记录.（5）检查安全防护、制动(止动)和换向等装置应齐全完好。

一、教学目标1. 知识与技能：使学生掌握数控铣削的基本概念、铣削原理、铣削参数及数控铣削加工工艺。

2. 过程与方法：通过实际操作，培养学生动手能力、观察分析问题和解决问题的能力。

3. 情感态度与价值观：激发学生对数控铣削技术的兴趣，培养学生严谨、求实、团结协作的精神。

二、教学重点与难点1. 教学重点：数控铣削的基本概念、铣削原理、铣削参数及数控铣削加工工艺。

2. 教学难点：数控铣削加工工艺的制定及实际操作。

三、教学过程1. 导入新课（1）展示数控铣削加工的实际应用案例，激发学生学习兴趣。

（2）简要介绍数控铣削技术的发展历程。

2. 课堂讲解（1）数控铣削的基本概念：介绍数控铣削的定义、特点及与传统铣削的区别。

（2）铣削原理：讲解铣削的基本原理，包括铣削力、铣削温度、切削速度等。

（3）铣削参数：介绍铣削参数的概念、作用及选取原则，如切削深度、切削宽度、进给量等。

（4）数控铣削加工工艺：讲解数控铣削加工工艺的制定原则、步骤及注意事项。

3. 实际操作（1）分组进行数控铣削实际操作，每组选择一个典型零件进行加工。

（2）指导学生正确操作数控铣削设备，如机床、刀具、夹具等。

（3）观察学生操作过程，发现问题及时纠正，确保操作规范。

4. 课堂小结（1）回顾本节课所学内容，总结数控铣削的基本概念、原理、参数及加工工艺。

（2）强调实际操作中应注意的安全事项。

5. 作业布置（1）完成数控铣削加工工艺的制定，针对所选零件进行分析。

（2）撰写数控铣削实际操作心得体会。

四、教学反思1. 教学效果：通过本节课的学习，学生对数控铣削技术有了较为全面的了解，操作技能得到提高。

2. 教学不足：实际操作过程中，部分学生操作不规范，需要加强指导。

3. 改进措施：针对学生操作不规范的问题，加强课堂示范，提高学生的实际操作能力。

五、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与度、积极性及互动情况。

2. 实际操作：评估学生在实际操作中的熟练程度、规范性和创新能力。

2009年全国技工教育和职业培训参评组别:优秀教研成果评选活动参评教案专业分类: 机加工编号：一0709-10 (1)课程名称章节（课题）授课日期12. 22~26课程名称: 数控铳床典型零件加工加工凸轮槽教案版本号：2 流水号：共8 页第1页数控铣床典型零件加工课程代码授课班级数控G0702加工凸轮槽预计学时任课教师基本信息6+6+6+6+4准备和分析教学进程教学内容、教师活动、学生活动、设问、互动安排、时间安排、程度方法能力社会能力2、 3、4、 5、 6、7、8能编制中心轨迹加工程序。

能通过调整选择该零件的装夹方式，保证形位公差。

能根据试切件不足调整刀具及切削参数，并说明依据。

能根据试切件不足进行程序与工艺与程序优化。

能改进该工件的尺寸及形位公差测量方法。

能够用参数编程编制孔与重复轮廓程序。

能根据加工作业流程编制作业指导书。

进程主讲教师工作学生活动预计时间班前 会1、 主讲回顾上次课情况，点评作业情况。

2、 主讲简要说明本课题工作目标及本次课任务，安排工作责任与流程程序1、 与主讲分组参与学生项目工作分配。

组长从教师处领取记录任务。

并上交上周 的作业指导书，并明确新项目图纸要求； 最后一天完成下周鉴定的分组排序任务； 备注：（以下均分5轮） 组长带领全体工艺员与编程员：1、 小组负责人分配项目任务， 10 X5天35 X5占： 八、控制点 课前准备教学方法教学后记教学主管签字 督导审核纪要材料刀具 工艺、程序符合零件图纸需求，符合现有夹具要求满足粗精加工需求工艺要能保证零件质量稳定，程序简洁尺寸及材质 刀具材料及锋利程度 零件质量、程序简洁□职业活动导向教学法（□大脑风暴法 □卡片展示法 □案例教学法 □角色扮演法"项目教学法 □引导课文法 □模拟教学法）V 讲授法 □启发式教学 V 演示法 V 练习法 □讨论法 其它重点: 难点: 1、 切削三要素程序切削路径的优化。

2、 形位公差测量方法。

【备课时间】【上课时间】【课题】数铣概述、安全操作【课型】实践【第1～3教时】【教学目的】1、熟悉机床各组成部分，使用刀具，加工零件类型；2、了解机床安全操作规程。

【教学重点和难点】1、数控基本概念、数控铣床加工范围2、数控铣床与加工中心的区别【教学过程】一、导入新课：自我介绍，对当前国际上的数控专业的发展状况与我国数控专业之间的差距。

鼓励学生抓住机会，好好学习。

二、新课介绍1、专业介绍：为了以科技兴国为战略，教育振兴为计划，数控专业属于紧缺专业2、国家计划：培养大专院校的学生培训短期企业员工3、培训对象专业：数控机床操作人员数控工艺与编程人员数控机床维修人员数控模具设计人员机电一体化高层次人才三、实训场地通过实训场地参观，目的是使学生对数控铣床有直观的认识。

四、理论讲解1、CA6140车床型号回顾机床最大车削直径的十分之一机床系别代号（卧式车床）机床组别代号（落地及卧式车床）普通型机床类别代号（车）2、数控铣床型号的识读重大改进序号主参数代号（工件台面最大宽度为600）机床系代号（立式铣床床系）机床组别代号（落地及卧式铣床）机床结构特征性代号（数控）机床类别代号（铣床类）3、数控铣床的基本结构3、数控铣床的组成由基础部件、主轴部分、拖动部分、数控系统、辅助部分。

4、什么是数控机床是采用数字控制的机床（Numericall Controlled Machine Tool）的简称，称为NC机床。

a NC ：数控b CNC ：计算机数控系统c MC ：数控加工中心5、数控机床的发展前景工作效率高，精度高，可以加工复杂的零件，劳动量小。

6、数铣概述数控铣床是一种用途广泛的数控机床，特别适合于加工凸轮、模具、螺旋桨等形状复杂的零件，在汽车、模具、航空航天、军工等行业得到了广泛的应用。

(1)数控铣床的分类按机床主轴的布置形式及机床的布局特点分类，可分为数控立式铣床、数控卧式铣床和数控龙门铣床等。

数控龙门铣床。

任务二铰孔加工[教学目标]1.了解数控铣床/加工中心铰削加工的加工过程。

2.掌握数控铣床/加工中心铰削编程基础知识。

[教学重点]铰孔的编程指令及方法[教学难点]铰孔的编程指令及方法[教学过程]新课教学一、铰孔概述钻孔是在实体材料中钻出一个孔，而铰孔是扩大一个已经存在的孔。

铰孔和钻孔、扩孔一样都是由刀具本身的尺寸来保证被加工孔的尺寸的，但铰孔的质量要高得多。

铰孔时，铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高其尺寸精度和减小其表面粗糙度值。

铰孔是孔的精加工方法之一，常用作直径不很大、硬度不太高的工件孔的精加工，也可用于磨孔或研孔前的预加工。

机铰生产率高，劳动强度小，适宜于大批大量生产。

直径在100 mm以内的孔可以采用铰孔，孔径大于100 mm时，多用精镗代替铰孔。

铰孔加工精度可达IT9～IT7级，表面粗糙度一般达Ra1.6～0.8μm。

这是由于铰孔所用的铰刀结构特殊，加工余量小，并用很低的切削速度工作的缘故。

二、铰刀1. 铰刀的结构在加工中心上铰孔时，多采用通用的标准机用铰刀。

通用标准铰刀有直柄、锥柄和套式三种。

直柄铰刀直径为φ6mm～φ20mm，小孔直柄铰刀直径为φ1 mm～φ6mm，锥柄铰刀直径为φ10mm～φ32mm，套式铰刀直径为φ25mm～φ80mm。

铰刀分H7、H8、H9三种精度等级。

如图5-10所示，整体式铰刀工作部分包括切削部分与校准部分。

铰刀刀头开始部分称为刀头倒角或“引导锥”，方便刀具进入一个没有倒角的孔。

一些铰刀在刀头设计一段锥形切削刃，为刀具切削部分，承担主要的切削工作，其切削半锥角较小，一般为10～150，因此，铰削时定心好，切屑薄。

校准部分的作用是校正孔径、修光孔壁和导向。

校准部分包括圆柱部分和倒锥部分。

圆柱部分保证铰刀直径和便于测量。

刀体后半部分呈倒锥形可以减小铰刀与孔壁的摩擦。

图5-10 铰刀结构图2. 铰刀直径尺寸的确定铰孔的精度主要决定于铰刀的尺寸精度。

由于新的标准圆柱铰刀直径上留在研磨余量，且其表面粗糙度也较差，所以在铰削IT8级精度以上孔时，应先将铰刀的直径研磨到所需的尺寸精度。

课题名称：圆弧插补指令编程及运用教学目标：1、掌握圆弧插补（G02，G03）指令的格式及编程2、理解顺时针圆弧插补和逆时针圆弧插补方向的判别教学重点：1、圆弧插补（G02，G03）指令的使用2、顺时针圆弧插补和逆时针圆弧插补方向的判别教学难点：顺时针圆弧插补和逆时针圆弧插补方向的判别授课类型：新课课时安排：1课时教学方法: 讲授与课堂演示、举例相结合教学过程：一、课前复习1、G00指令的使用方法；2、G01指令的使用方法；3、G00、G01指令的使用区别。

二、新课讲授用下面指令，刀具可以沿着圆弧运动。

G02 X_Z_ R_F指定内容命令意义回转方向G02 顺时针转CW G03 反时针转CCW绝对值X、Z 零件坐标系中的终点位置相对值U、W 从始点到终点的距离I、K 从始点到圆心的距离圆弧半径R 圆弧半径（半径指定）进给速度 F 沿圆弧的速度所谓顺时针和反时针是指在右手直角坐标系中，对于ZX平面，从Y轴的正方向往负方向看而言，如下图例。

右手坐标系G02 X.. Z.. I.. K.. F.. G03 X.. Z.. I.. K.. F..或G02 X.. Z.. R.. F.. 或G03 X.. Z.. R.. F..(绝对值指定) (绝对值指定)（直径编程）（直径编程）用地址X，Z或者U，W指定圆弧的终点，用绝对值或增量值表示。

增量值是从圆弧的始点到终点的距离值。

圆弧中心用地址I，K指定。

它们分别对应于X，Z轴。

但I，K后面的数值是从圆弧始点到圆心的矢量分量，是增量值。

如下图：I、K根据方向带有符号。

圆弧中心除用I，K指定外，还可以用半径R来指定。

如下：G02 X_Z_R_F_；G03 X_Z_R_F_；此时可画出下面两个圆弧，大于180°的圆弧和小于180°的圆弧。

对于大于180°的圆弧不能指定。

（程序的实例）把图上的轨迹分别用绝对值方式和增量方式编程：G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F30；或G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F30；或G02 X50.0 Z30.0 R25.0 F30；或G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F30；圆弧插补的进给速度用F指定，为刀具沿着圆弧切线方向的速度。

任务三 攻丝加工[教学目标]1.了解数控铣床螺纹加工的加工过程。

2.掌握数控铣床攻螺纹编程基础知识。

[教学重点]攻丝的编程指令及方法[教学难点]攻丝的编程指令及方法[教学过程]新课教学一、攻丝概述用丝锥在工件孔中切削出内螺纹的加工方法称为攻螺纹，也称攻丝。

攻丝加工的螺纹多为三角螺纹，为零件间连接结构，常用的攻丝加工的螺纹有：牙型角为60°的公制螺纹，也称为普通螺纹；牙型角为55°的英制螺纹；用于管道连接的英制管螺纹和圆锥管螺纹。

本项目主要涉及的攻丝加工的是公制内螺纹，熟悉有关螺纹结构尺寸、技术要求的常识，是学习攻丝工艺的重要基础。

普通螺纹的基本尺寸如下：(1)螺纹大径：d ＝D (螺纹大径的基本尺寸与公称直径相同)(2)中径： d2＝D2＝d －0.6495P(3)牙型高度：H ＝O.5413P(4)螺纹小径：d1＝D1＝d －1.0825P图5-13中M10—7H 的螺纹，为普通右旋内螺纹。

查表5-15得螺距P ＝1.5，其基本尺寸如下：螺纹大径：D ＝10；螺纹中径： D2＝D －0.6495P ＝9.02；螺纹小径：D1＝D －1.0825P ＝8.36；中径公差带代号7H )(0.0.2240+； 小径公差带代号7H )(0.3750+；牙型高度：H ＝O.5413P ＝0.82；螺纹有效长度：L ＝20.0；螺纹孔口倒角：C1.5。

二、丝锥的结构及分类1.丝锥的基本结构丝锥是加工内螺纹的一种常用刀具，其基本结构是一个轴向开槽的外螺纹，如图5-14所示。

螺纹部分可分为切削锥部分和校准部分。

切削锥磨出锥角，以便逐渐切去全部余量；校准部分有完整齿形，起修光、校准和导向作用。

工具尾部通过夹头和标准锥柄与机床主轴锥孔联接。

图5-14丝锥基本结构攻丝加工的实质是用丝锥进行成型加工, 丝锥的牙型、螺距、螺旋槽形状、倒角类型、丝锥的材料、切削的材料和刀套等因素，均会影响内螺纹孔的加工质量。