銑泵體端蓋底板

1、山 東 省 輕 工 工 程 學(xué) 校 授 課 教 案授課班級(jí)07中專數(shù)控1授課日期09.5.11-09.5.16周次13授課章節(jié)項(xiàng)目7銑泵體端蓋底板教案教學(xué)目標(biāo)掌握坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)指令的使用方法，并編制程序；教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)能使用刀具半徑補(bǔ)償對(duì)工件內(nèi)、外輪廓粗、精銑削加工，能使用宏指令對(duì)倒角進(jìn)行加工。使用教具參考書目課的類型新課學(xué) 時(shí) 分 配組織教學(xué)復(fù)習(xí)舊課教學(xué)方法講授法講授新課鞏固新課布置作業(yè)本周安排周一： 理論部分： 講解項(xiàng)目及其注意的問題周二、三： 仿真：運(yùn)用模擬仿真軟件進(jìn)行仿真周六：機(jī)床操作：在車間銑床上進(jìn)行加工7. 銑泵體端蓋底板教案【知識(shí)目標(biāo)】（1）掌握外輪廓零件圖的分析方法（2）掌握輪廓零

2、件銑削加工工藝分析方法（3）掌握加工指令的使用方法（4）掌握數(shù)控銑床的操作方法【技能目標(biāo)】（1）能編制和調(diào)用于程序銑削工件(2)能設(shè)置刀具參數(shù)和工件零點(diǎn)偏置(3)能使用刀具半徑補(bǔ)償功能對(duì)內(nèi)、外輪廓進(jìn)行編程和銑削（4）能夠熟練操作機(jī)床加工零件并達(dá)到精度要求【項(xiàng)目要求】學(xué)生分組：學(xué)生分成6個(gè)小組，采用項(xiàng)目教學(xué)法的形式來組織教學(xué)。二、預(yù)備知識(shí)（4）（一）編程知識(shí)1.快速點(diǎn)定位G00指令指令格式 G00 X_ Y_ Z_指令功能 快速點(diǎn)定位指令說明 1 刀具以各軸內(nèi)定的速度由始點(diǎn)（當(dāng)前點(diǎn)）快速移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)； 2 刀具運(yùn)動(dòng)軌跡與各軸快速移動(dòng)速度有關(guān)； 3 刀具在起始點(diǎn)開始加速至預(yù)定的速度，到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)前減

3、速定位。例題1如圖1所示，刀具從A點(diǎn)快速移動(dòng)至C點(diǎn)，使用絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)方式編程。絕對(duì)坐標(biāo)編程G90 G00 X15 Y-40 刀具快速移動(dòng)至Op點(diǎn)G92 X0 Y0 重新設(shè)定工件坐標(biāo)系，換刀點(diǎn)Op與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)重合G00 X20 Y10 刀具快速移動(dòng)至A點(diǎn)定位X60 Y30 刀具從始點(diǎn)A快移至終點(diǎn)C用增量值方式編程G91 G00 X15 Y-40 G00 X20 Y10 X40 Y20 圖1快速定位2.直線插補(bǔ)G01指令指令格式 G01 X_ Y_ Z_ F_指令功能 直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)指令說明 1 刀具按照F指令所規(guī)定的進(jìn)給速度直線插補(bǔ)至目標(biāo)點(diǎn)； 2 F代碼是模態(tài)代碼，在沒有新的F代碼替代前

4、一直有效； 3 各軸實(shí)際的進(jìn)給速度是F速度在該軸方向上的投影分量； 4用G90或G91可以分別按絕對(duì)坐標(biāo)方式或增量坐標(biāo)方式編程。例題2 如圖2所示，刀具從A點(diǎn)直線插補(bǔ)至B點(diǎn)，使用絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)方式編程。G90 G01 X60 Y30 F200 或G91 G01 X40 Y20 F200 圖2直線插補(bǔ)3.插補(bǔ)平面選擇G17、G18、G19指令指令格式 G17 、G18 、G19指令功能 表示選擇的插補(bǔ)平面指令說明 1 G17表示選擇XY平面； 2 G18表示選擇ZX平面；3 G19表示選擇YZ平面。4.順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G02指令和逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03指令指令格式 XY平面圓弧插補(bǔ)指令（如圖3所

5、示） G02 R_ G17 X_Y_ F_ G03 I_ J_ 圖3 XY插補(bǔ)平面指令功能 在指定平面內(nèi)圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)指令說明 1順時(shí)針方向?yàn)镚02，逆時(shí)針方向?yàn)镚03；2 F規(guī)定了沿圓弧切向的進(jìn)給速度；3 X、Y、Z為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值，如果采用增量坐標(biāo)方式G91，X、Y、Z表示圓弧終點(diǎn)相對(duì)于圓弧起點(diǎn)在各坐標(biāo)軸方向上的增量；4 I、J、K表示圓弧圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)在X、Y、Z各坐標(biāo)軸方向上的增量，與G90或G91的定義無關(guān)；5 R是圓弧半徑，當(dāng)圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為0°180°時(shí)，R取正值；圓心角為180°360°時(shí)，R取負(fù)值；6 I、J、K的值為零時(shí)可以省略

6、；7 在同一程序段中，如果I、J、K與R同時(shí)出現(xiàn)則R有效。例題4如圖4所示，設(shè)起刀點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O，刀具沿A-B-C路線切削加工，使用絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)方式編程。絕對(duì)坐標(biāo)編程G92 X0 Y0 Z0 設(shè)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)、機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)與換刀點(diǎn)重合（參考點(diǎn)）G90 G00 X200 Y40 刀具快速移動(dòng)至A點(diǎn)G03 X140 Y100 I-60 (或R60) F100G02 X120 Y60 I-50 (或R50)增量坐標(biāo)編程G92 X0 Y0 Z0G91 G00 X200 Y40G03 X-60 Y60 I-60 (或R60) F100G02 X-20 Y-40 I-50 (或R50) 圖4圓弧插

7、補(bǔ)例題5如圖5所示，起刀點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O，從O點(diǎn)快速移動(dòng)至A點(diǎn)，逆時(shí)針加工整圓，使用絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)方式編程。絕對(duì)坐標(biāo)編程G92 X0 Y0 Z0G90 G00 X30 Y0 G03 I-30 J0 F100G00 X0 Y0 增量坐標(biāo)編程G92 X0 Y0 Z0G91 G00 X30 Y0G03 I-30 J0 F100G00 X-30 Y0 圖5 整圓加工（二）工藝知識(shí)【加工工藝參數(shù)】數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗

8、糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度地提高生產(chǎn)率，降低成本。1.主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件 (或刀具)的直徑來選擇。其計(jì)算公式為/式中:v為切削速度，單位為m/mjn，由刀具的耐用度決定; n為主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/nin。 D為工件直徑或刀具直徑，單位為mm。計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速最后要根據(jù)機(jī)床說明書選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。2.進(jìn)給速度的確定 進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求，以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。 在輪廓加工中，在接近拐角處應(yīng)適當(dāng)降低進(jìn)

9、給量，以克服由于慣性或工藝系統(tǒng)變形，輪廓拐角處造成 “超程” 或 “欠程”現(xiàn)象。 確定進(jìn)給速度的原則如下： (1)當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，選擇較高的進(jìn)給速度。一般在1002OOmm/min 范圍內(nèi)選取。 (2)在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，選擇較低的進(jìn)給速度，一般在205Omm/min范圍內(nèi)選取。 (3)當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。 (4)刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以選擇該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)給定的最高進(jìn)給速度。3.背吃刀量的確定 背吃刀量 ()根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃

10、力量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般留0.20.5mm。 總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。切削用量的選擇可參考表?！緮?shù)控銑床的加工工藝】 1.工藝分析加工一個(gè)零件首先遇到的問題就是采取什么樣的工藝方案，工藝方案不僅影響機(jī)床的效率發(fā)揮，而且直接影響零件的加工質(zhì)量。普通機(jī)床用的加工工藝，實(shí)際上只是一個(gè)工藝過程卡，機(jī)床的切削用量、走刀路線、工序、工步等往往都由操作工人自行選定，而在數(shù)控銑床和加工中心上所用的零件加

11、工程序，不僅包括零件的工藝過程，而且還包括切削用量、走刀路線、刀具尺寸以及機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過程。因此，要求編程人員對(duì)數(shù)控銑床加工中心的性能、特點(diǎn)，以及工件的裝卡、定位等郡非常熟悉，一個(gè)好的編程人員應(yīng)該是一個(gè)好的工藝人員和機(jī)床操作者。為了了解零件加工的全過程，以及正確、合理地確定零件的加工程序，在編制零件的加工程序之前，編程人員要根據(jù)零件圖紙及技術(shù)要求和機(jī)床說明書，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，確定合理的工藝方案。在保證零件質(zhì)量的前提下，選擇最佳的走刀路線、切削要素，以充分發(fā)揮數(shù)控銑床和加工中心的效率。 (1)圖紙分析 圖紙分析主要包括零件輪廓形狀、尺寸精度和技術(shù)要求、定位基準(zhǔn)等。從零件圖可以看出，零件輪廓形狀

12、寫凸輪相似。圖中尺寸精度和表面粗糙度要求較高的是兩個(gè)軸孔，位置精度要求較高的是孔與端面的垂直度和兩孔之間的平行度，在加工過程中，這幾項(xiàng)應(yīng)重點(diǎn)保證。 (2)確定定位基準(zhǔn) 根據(jù)定位基準(zhǔn)原則和圖紙分析，將所有表面和輪廓全部加工完成，這樣就可以保證圖紙要求的尺寸精度和位置精度。 2.工件的裝夾 此零件外形簡(jiǎn)單，可用平口虎鉗來裝夾工件。在安裝工件時(shí)，注意工件要放在鉗口中間部位。安裝虎鉗時(shí)，要對(duì)它的固定鉗口找正，工件被加工部分要高出鉗口，避免刀具與鉗口發(fā)生干涉。夾緊工件時(shí)，注意工件上浮。 3.選擇刀具 應(yīng)根據(jù)零件材料、形狀和尺寸來選擇刀具。粗加工時(shí)，銑削外輪廓應(yīng)盡可能地選擇直徑大一些的刀具，這樣可以提高效

13、率。銑削內(nèi)輪廓時(shí)要注意內(nèi)輪廓的圓弧的大小，也就是說刀具的半徑要小于或等于內(nèi)圓弧的半徑；精加工時(shí)，應(yīng)更換精加工刀具。刀具材料可根據(jù)具體零件材料選擇，如果是鑄鐵材料可以選擇YG類硬質(zhì)合金，如果是鋼件應(yīng)選擇YT類硬質(zhì)合金。當(dāng)然也可以選擇高速鋼或其他材料的刀具。 4.確定加工所用各種工藝參數(shù) 切削條件的好壞直接影響加工的效率和經(jīng)濟(jì)性，這主要取決于編程人員的經(jīng)驗(yàn)、工件的材料及性質(zhì)、刀具的材料及形狀、刀柄的剛性、切削深度及余量、加工位置、工件的剛性、工件安裝及夾具的剛性、刀具壽命的估計(jì)、加工精度、表面質(zhì)量、冷卻等。 5.數(shù)值計(jì)算 根據(jù)零件圖樣，按已確定的加工路線和允許的程序，保證誤差，計(jì)算出數(shù)控系統(tǒng)所需數(shù)

14、值，數(shù)值計(jì)算內(nèi)容有以下幾個(gè)方面。 (1)基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的計(jì)算。 (2)刀位點(diǎn)軌跡的計(jì)算。三、項(xiàng)目操作步驟（填寫工藝卡2）l.加工準(zhǔn)備（1）閱零件圖檢查坯料的尺寸；(2)編制加工程序，輸入程序并選擇該程序；(3)用平口虎鉗裝夾工件，伸出7mm左右，用百分表找正；(4)安裝尋邊器，確定工件零點(diǎn)為坯料上表面的圓弧中心，設(shè)定零點(diǎn)偏置；(5)安裝12粗立銑刀并對(duì)刀，設(shè)定刀具參數(shù)，選擇自動(dòng)加工方式。2.銑外輪廓(件1)(1)粗銑外輪廓，留0.5Omm單邊余量；(2)安裝12精立銑刀并對(duì)刀，設(shè)定刀具參數(shù)，半精銑外輪廓，留0.lOmm單邊余量；(3)實(shí)測(cè)1件尺寸，調(diào)整刀具參數(shù)，精銑外輪廓至要求尺寸。3.銑內(nèi)輪廓(

15、件2)(1)用平口鉗裝夾工件，伸出7mm左右，用百分表找正；(2)安裝尋邊器，確定工件零點(diǎn)為坯料上表面的圓弧中心，設(shè)定零點(diǎn)偏置；(3)安裝12粗立銑刀并對(duì)刀，設(shè)定刀具參數(shù)，選擇程序；(4)粗銑內(nèi)輪廓，留0.50mm單邊余量；(5)安裝12精立銑刀并對(duì)刀，設(shè)定刀具參數(shù)，半精銑內(nèi)輪廓，留0.lOmm單邊余量。（6）實(shí)測(cè)2件尺寸，調(diào)整刀具參數(shù)，精銑內(nèi)輪廓至要求尺寸。4.填寫工藝卡項(xiàng)目解決方案：教師任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組和互評(píng)中討論，啟發(fā)學(xué)生思考，分析各種加工方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。各小組互評(píng)方法小組間互派組員聽取其他各組的加工工藝路線安排,不懂之處可提出疑問。教師巡視聽取各個(gè)小組的方案。評(píng)出優(yōu)秀小組，并展示

16、工藝路線安排各小組進(jìn)行編程，討論程序的優(yōu)缺點(diǎn)，分析哪種方法最簡(jiǎn)單且保證加工質(zhì)量。四、程序編制及仿真（4）手工編程后應(yīng)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬仿真，或直接使用機(jī)床進(jìn)行圖形模擬檢驗(yàn)程序，正確后方可起動(dòng)機(jī)床加工零件。編程注意的問題：各種指令的使用方法，參數(shù)的含義。項(xiàng)目解決方案：各小組進(jìn)行編程，討論程序的優(yōu)缺點(diǎn)，分析哪種方法最簡(jiǎn)單且保證加工質(zhì)量。五、零件的加工（4）教師首先示范，進(jìn)行演示，強(qiáng)調(diào)容易出現(xiàn)問題的地方。注意安全操作規(guī)程，以小組為單位進(jìn)行加工，保證23個(gè)零件。項(xiàng)目解決方案：重視小組長(zhǎng)的培養(yǎng)是保證項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)順利實(shí)施的重要方面。六、項(xiàng)目評(píng)估、反思和教師小結(jié)（2）小組派代表總結(jié)本項(xiàng)目的收獲，談?wù)勛约旱捏w會(huì),如何進(jìn)行質(zhì)量控制。時(shí)間緊張可選擇12個(gè)小組，其他小組下次進(jìn)行。1.肯定同學(xué)們的成績(jī)。2.提醒同學(xué)們?nèi)?/p>