常州机电职业技术学院项目办法课程教学教学导案

常州机电职业技术学院项目课程教案 教师姓名 授课班级 授课日期 课时数 6 项目与模块名称 项目二：数控铣削程序的编制与加工 模块：带孔盘类零件 教 学 场 所 数控加工技术项目教学室 教 学 目 标 终极目标：会编制带孔盘类零件数控加工程序，能够确定加工方法。 促成目标： 1、会分析常见定位方式的定位误差； 2、会编制孔加工方案； 3、会选用孔加工刀具； 4、会选用工具系统； 教 学 重 点 孔加工固定循环G代码的指令格式、指令字的正确运用，孔位坐标的巧妙编写方法。 教 学 难 点 各条指令的六步动作的理解、加工中刀位点的控制。 更新、补充删节内容 无 所需工具、设备 名 称 及 数 量 多媒体课件、仿真软件、数控铣床及其相关刀具 教 学 方 法 行动导向法、演示法、讲授法、现场教学练习法 教学组织形式 以组为单位的班级教学 教学步骤与教学内容 一、本课程的任务、性质、地位和作用： 本课程主要学习数控铣削加工工艺知识，数控铣削刀具、夹具的选用知识，数控铣削程序设计知识，数控铣床选用、保养知识，数控铣床操作加工知识，了解数控铣工国家职业技能鉴定标准，使学生掌握数控铣削加工工艺编制方法，会选用数控铣床、刀具和夹具，会编制数控铣削程序，会操作数控铣床或数控仿真加工出中等复杂的零件，并且具有正确保养数控机床的能力。 二、明确本次教学目标： 终极目标：会编制带孔盘类零件数控镗铣工艺。 促成目标： 1、会分析常见定位方式的定位误差； 2、会编制孔加工方案； 3、会选用孔加工刀具； 4、会选用工具系统； 5、学会使用孔加工固定循环编写数控镗铣程序。 三、呈现工作任务： 如上图所示零件，材料为45钢，要求加工5件，试编制其数控加工程序。 四、相关理论知识： （一）、孔加工固定循环的概念 　　一些典型的动作编织成子程序且固化在存储器中用G代码调用（有的系统不一定用G代码调用）这里的固定循环功能主要用于孔加工。 1、孔加工固定循环的运用 2、孔加工固定循环的概念 3、孔加工固定循环指令组的分类 （二）、孔加工固定循环的动作分析 动作： 刀具XY快速定位到初始平面=安全平面 刀具Z向快速移动到达R点（参考平面，引入平面）切入距离2-5，防止平移碰撞 Z向工件加工孔 孔底动作 暂停进给/主轴停，主轴定向等/让刀/不做动作 刀具返回到R点 刀具返回到安全平面 　（三）、孔加工固定循环的编程指令 1、指令格式：G17 G73---G89 G90/G91 G98/G99 X-Y-Z-R-Q-P-F-K-； 2、指令字的正确应用： ①、G17 ②、G73---G89 ③、G98-G99 ④、X-Y- ⑤、Z-R- ⑥、Q-P-F-K- 　　　　　X_Y_:孔的位置坐标 G90/G91；R:R平面G90/G91；Z:孔底平面G90/G91；Q:渐进量，无符号增量值，与G90/G91无关；P:孔底暂停时间，ms,让主轴2-3转；F:切削进给速度（Z向），可以提前给定；K:孔加工重复次数，缺省为1。在G90方式下，同一位置加工K次； （四）、G81指令加工动作详解 　１、几个说明 孔底平面：盲孔时削出孔深，通孔时附加削出距离 G98/G99 G99 刀具返回到R点 G98 刀具返回到安全平面，常为初始G代码 同一把刀加工若干孔，到平面移动有障碍使用G98,无障碍时用G99 G90/G91,常用G90，很少用G91 1.G90/G91 G98/G99 G口口X_Y_R_Z_Q_P_F_K_； ①G口口是指G73～G89，见表3—9。G73～G89是模态指令，因此，多孔加工时该指令只需指定一次，以后的程序段只给孔的位置即可。 　　②X、Y指定孔在X、Y平面的坐标位置(增量或绝对值)。孔的位置无规则排列时，用G90和K=1编程，有规则排列时，用G91和K联合编程。 ③R在增量方式中是初始点到R点的距离；而在绝对值方式中是R点的Z坐标值。 ④Z指定孔底坐标值。在增量方式时，是R点到孔底的距离，在绝对值方式时，是孔底的Z坐标值。 R、Z用G90编程简单，用G91编程易出错。 返回点代码G98(返回初始点)/G99(返回R点)选择固定循环动作组成中的第⑤、第⑥步之一，如果这一孔加工完毕后需抬高刀具越过压板、凸台等“高山”加工下一孔,则在这一孔固定循环中用G98，如果在“平原”上工作,用G99。 ⑤Q在G73、G83中用来指定每次进给的深度；在G76、G87中指定刀具的退刀量。 ⑥P指定孔底暂停时间，单位为ms。 ⑦F是进给速度，可以提前赋值。 ⑧K指定固定循环的重复次数，如果不指定K，则只进行一次循环。K＝0时，机床不动作，但存储孔加工数据R、Z、Q、P。 固定循环中的参数(Z、R、Q、P、F)是模态的，所以当变更固定循环时，可用的参数可以继续使用，不需重设。但中间如果隔有G80或01组G指令，则参数均被取消，不执行固定循环，而01组的G指令，不受固定循环的影响。 在使用固定循环编程时，一定要在前面程序段中指定M03(或M04)等初始条件，使主轴启动。 2.固定循环 (1)高速钻孔G81 G81 X __ Y __ Z __ R __ F __ 动作示意图如图3—53所示。G81指令X、Y轴定位，快速进给到R点。接着R点加工。孔加工完，则刀具退到R点，快速进给返回到起始点。 （2）锪孔G82 G82 X __Y __Z __R __P __F __ 到Z点进行孔动作示意图如图3—54所示。与G81相同，只是刀具在孔底位置执行暂停即光切加工后退回，以改善孔底的粗糙度和精度。 (3)深孔高速钻削循环 ①孔口排屑G83) G83 X__Y__Z__Q__R__F__ 动作示意如图3—55所示。q是每次切削量，无符号，如果指令负值，则负号无效。在第二次及以后切入执行时，在切入到dmm的位置，由快速进给转换成切削进给。d值用参数(No．5115)设定。  ②孔底断屑G73 书写格式：G73X__Y__Z__R__Q__F__ 动作示意图如图3—56所示。虚线箭头表示快速进给，实线箭头表示切削进给（工进），退刀量d用参数(No．5114)设定。设定一个小的退刀量（0.5～1mm），使在钻深孔时，间歇进给，便于断屑。 (4)浮动攻丝循环 ①攻右旋螺纹G84 G84 X__Y__Z__R__F__ 动作示意如图3—57所示。在孔底位置主轴反转退刀。  ②攻左旋螺纹G74 G74 X__Y__Z__R__F__P__ 动作示意图如图3—58所示。在孔底位置主轴正转退出。 在G84、G74作用时，进给倍率开关调整无效。进给速度和主轴转速必须同步，即进给速度F=主轴转速S×螺距t。  (5)铰孔G85 G85 X_Y_Z_R_F_ 工进工出，如图3—59所示。主要用于塑性材料铰孔。  (6)精镗 ①孔底主轴停转精镗G86 G86 X_Y_Z_R_F_ G86与G81类似，但进给到孔底后，主轴停转，返回到尺点(G99方式)或初始点(G98)后主轴再重新启动。动作示意图如图3—60所示。 ②孔底让刀精镗G76 G76 X __ Y __Z__ R __Q __P __F 动作示意图如图3—61所示。主轴在孔底位置定向准停，刀具平移q距离让刀，q值是正值，如果指定负值，则负号无效,让刀量q用参数RDl(No．5101#4)、RD2(No．5101#5)设定如下方向之一。 G17(XY平面)；+X、—X、+Y、—Y G18(ZX平面)；+Z、—Z、+X、—X G19(YZ平面)；+Y、—Y、+Z、—Z 退刀不会在工件表面上画痕，但主轴必须有定向准停功能，数控铣床一般没有此功能，加工中心应该有此功能。   （7）反镗G87 G87 X__Y__Z__R__Q__F__ 动作示意如图3—62所示。刀具沿X及Y轴定位后，主轴准停。主轴让刀以快速进给速度在孔底位置定位(R点)，主轴正转。沿Z轴的正向到Z点进行加工。在这个位置，主轴再度准停，刀具退出。 （8）镗削 G88 X__Y__Z__R__P__F__ 动作示意如图3—63所示。G88指令X、Y轴定位后，以快速进给移动到R点。接着由R点进行镗孔加工。镗孔加工完，则暂停后停止主轴，以手动由Z点向R点退出刀具。由R点向起始点，主轴正转快速进给返回。 （9）镗削G89 G89 X__Y__Z__R__P__F__ G89与G85类似，从Z EMBED Equation.3 
R为切削进给，但在孔底时有暂停动作。动作示意如图3—64所示。  3．取消固定循环：G80 取消固定循环(G73、G74、G76、G81～G89)，包括孔加工信息全部取消，以后执行其他指令刀具返回到起始点后进刀。主轴正转，刀具执行下一个程序段。该让刀量Q及方向与G76相同。 (1)在固定循环指定前，必须用辅助机能(M码)使主轴旋转，如 M3； 主轴正转 G口口……； 正确 M5； 主轴停止 G口口……； 正确 M5； 主轴停止 (2)如果程序