任务4-3教案.docx

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1、数控加工技术教学教案授课班级班级人数授课教师课题序号3授课课型新授授课课时6课时授课章节名 称工程四数控铳削编程与加工 任务三汽车机油泵端盖的加工教学目标知识 目标1 .理解顺铳、逆铳的加工工艺2 .了解立铳刀（键槽铳刀）的选用方法3 .掌握铳床刀具切削参数的计算4 .掌握G02、G03圆弧加工指令的使用5 .掌握G41、G42半径补偿指令的使用能力 目标1 .会分析端盖类零件数控铳削工艺2 .会编写机油泵端盖零件数控程序3 .能在数控铳床上完成机油泵端加工并到达相应的精度要求4 .能够进行加工中心的装刀、换刀操作情感 目标1 .培养学生对数控加工学习兴趣。2 .养成安全文明等优良的劳动态度和

2、行为习惯。3 .体验自身的能力价值与学习的乐趣，提高自己的职业涵养。教学重点掌握G02/G03圆弧加工指令使用掌握G41G42刀具半径补偿指令的使用掌握刀具切削参数的计算教学难点理解顺铳、逆铳加工工艺 掌握铳刀切削参数的计算教学方法讲授法、讨论法、演示法、自主学习法、探究法教学资源网络资源，教学视频，相关PPT,配套练习题板书设计任务三汽车机油泵端盖的加工【任务描述】【知识准备】1.工艺知识（1）轮廓顺铳和逆铳工艺顺铳、逆铳（2）立铳刀（键槽铳刀）选用1）刀具直径选用2）刀具材料选用（3）铳刀切削参数的计算1）转速2）进给3）侧吃刀量4）背吃刀量2 .编程知识（1）圆弧插补指令G02、G031

3、）指令格式2）参数含义（2）刀具半径补偿指令G41、G421）指令格式2）参数含义【任务实施】1 .工艺分析（刀具、量具、工艺、切削 用量）2 .程序编制3 .零件加工【检测评价】教学过程主要教学内容及步骤【一】导入新任务展示包含圆弧的零件应该怎么加工，以及如果控 制零件的尺寸精度？加工过程中的主轴转速怎么计 算？由此引入本次任务。【二】任务开始任务三 汽车机油泵端盖的加工【任务描述】教师活动学生活动教学目标举生产、生活听讲、观培养学生中包含圆弧、看、思考对本次任圆等元素的是如何做务加工学实例引入课出来的习兴趣题任务讲授此次任听讲、思任务导向务要求考明确任务展示任务图听讲、看引领学生片并分析任

4、图、思考学习务内容机油泵是汽车润滑系统必不可少的设备，其作用 是将机油提高到一定压力后，强制压送到发动机各运 动部件外表上，机油泵按照结构可以分为齿轮式、叶 片式和转子式三类【知识目标】1 .理解顺铳、逆铳的加工工艺2 .了解立铳刀（键槽铳刀）的选用方法3 .掌握铳床刀具切削参数的计算4 .掌握G02、G03圆弧加工指令的使用出示本次任 务知识、技能 目标听讲、思 考明确本次 任务目标5.掌握G41、G42半径补偿指令的使用【技能目标】1 .会分析端盖类零件数控铳削工艺2 .会编写机油泵端盖零件数控程序3 .能在数控铳床上完成机油泵端加工并到达相应 的精度要求4 .能够进行加工中心的装刀、换刀

5、操作【知识准备】1 .工艺知识（1）轮廓顺铳和逆铳工艺顺铳：当铳刀与工件接触处的切削速度方向和工件进 给方向相同时称为顺铳。顺铳已加工外表质量好，会 产生垂直向下的铳削分力，有助于工件的定位夹紧， 但不可铳带硬皮的工件，加工过程中会出现“欠切” 现象。逆铳：当铳刀与工件接触处的切削速度方向和工件进 给方向相反时称为逆铳。逆铳已加工外表质量差，会 产生垂直向上的铳削分力，有挑起工件破坏定位的趋 势，但可铳带硬皮的工件，加工过程中会出现“过切” 现象。分析、讲解轮 廓顺铳、逆铳观看、对 比分析两的工艺和特种工艺之点间的区别和应用场合观看，学播放图片、视习频分析、讲解立记录，理铳刀和键槽解铳刀直铳刀

6、直径的径对加工选用的影响理解顺 铳、逆铳 加工工艺理解顺 铳、逆铳 加工工艺粗加工有硬皮零件一般采用逆铳,精加工多采用顺铳,以提高外表质量。（2）立铳刀（键槽铳刀）的选用1）铳刀的半径r应小于零件内凹轮廓最小曲率半径 P ， 一般 r (0.80.9) P。（a）刀具直径过大（b）刀具直径合理了解铳刀 半径与轮 廓之间的 关系2）当轮廓上有较小的凹圆弧时，一般先用大直径 铳刀进行粗加工，再用半径小于凹圆弧半径的铳刀进 行精加工。3）常用的立铳刀和键槽铳刀的材质有高速钢、硬 质合金等。高速钢材质价格低廉，经济耐用，但加工 效率低，可加工中低碳钢、铝合金等材料。硬质合金 材质加工效率高，加工质量高

7、，但价格昂贵，一般用 来加工中高碳钢、难加工材料。（3）铳削刀具切削参数的计算讲解铳刀材观看，记料的加工特录，比照点两种铳刀讲解铳刀材观看，记料的加工特录，比照点两种铳刀材料的区 别分析讲解铳观看，学刀切削参数习，记录,的计算方法了解高速钢铳刀和硬质合金铳刀的特点掌握铳刀 加工参数 的选用和 计算铳刀切削参数包括刀具的转速、进给速度八侧吃刀 量条和背吃刀量（切深）诙，在确定这些参数时需要 先根据刀具的材料和加工工件的材料，选择对应的切 削速度和进给量,再通过公式计算相应的刀具转速和 进给速度，侧吃刀里之工件锭月背吃刀里（切 深）外、切削参数计算公式参数说明刀具转速iooo-rcn -n-D:刀

8、具转速（r/min）心:刀具切削速度根据刀具材料和工件材料，在 切削用里表中查询，高速i冈和硬质合金立铁刀（键槽铁 刀）切削参数见表4-17,高速阚麻花钻、较刀切削参数 见表4T8D：刀具直径（所）进给速度F=n - f=n 送 Z尸:进给速度（mm/min） :刀具转速（r/min）侧吃刀里之工件锭月背吃刀里（切 深）外、f刀具每转进给里（所/力，高速钢麻花钻、狡刀每转进 给里参考值，见表4T8石：铁刀每缶进给里（mm）,高速钢和硬庸合金立帙刀（键 落铁刀）每缶进给里参考值见袤4-17Z：块刀刃数。为例吃刀里（铁削宽度），单位为所,是指战刀在一次进 给中斯切掉工件袤面的宽度。一般立铁刀的铁削

9、宽度不超过铁刀直径的50% 60%，薪刃切削时（a=D），背吃刀里呼要相应的减小, 以提高刀具加工刚度a：背吃刀里（切削深度），单位为mm,是指铁刀在一次进给 中所切掉工件外表的厚度,即工件的已加工外表和待加 工外表间的垂直距离一般立铁刀粗钱时的背吃刀里以不超过被刀半径为 原那么,以防背吃刀里过大而造成刀具的损坏。精加工时， 背吃刀里等于轮廓深度，以保证轮廓上下尺寸一致。2 .编程知识（1）圆弧插补指令G02、G03:圆弧插补指令是指刀具按给定的进给速度沿圆弧方向进行切削加工。 指令格式：具按给定的进给速度沿圆弧方向进行切削加工。 指令格式：CGO2 _(G17) 1G? X Y JF分析、讲

10、解G02、G03 指 令的含义和 使用观看、听 讲、思考 并记录掌握G02 和G03指 令的使用 方法(G18)rGcaUmk z(G19)fGG2(G03 丫参数含义:X、Y、Z：指定圆弧插补终点绝对坐标R：圆弧半径I、J、K：指定圆弧圆心相对圆弧起点增量坐标， 有正负之分，与坐标轴方向相同为正，相反为负 F：圆弧插补进给速度 指令使用说明：1 .数控铳床开机默认G17平面，编程时可以省略，ZX 和YZ平面加工圆弧（或圆）需要在G02/G03前面指 定G18和G19平面2.使用半径R编程时，0圆弧圆心角W180。（劣 弧）时，R正取正值；180。圆弧圆心角W360。（优 弧）时，R值取负值分

11、析讲解圆 弧加工指令 使用注意事 项听讲，记 录巩固G02、G03指令的使用3,加工整圆只能用I_ J_ K_编程，I、J、K值可以用圆的圆心坐标减去圆加工的起点坐标 举例:程序：G17 G03 X140 Y40 R20 Fl00;由1点加工圆弧至2点G02 X40 Y50 R40;加工圆弧至3点G02 X70 Y90 R-30;加工圆弧至4点（圆心角大于180的圆弧）G03 125 J0;加工50整圆（2）刀具半径补偿指令G41、G42（2）刀具半径补偿指令G41、G42未使用半径补偿功能（抡廓偏小）（妨使用半径补偿功能（轮廓正确）G00/G01 G41 D_ X_ Y_；建立刀具半径左补偿

12、G00/G01 G42 D_ X_ Y_；建立刀具半径右补偿G00/G01 G40X_ Y_；取消刀具半径补偿参数含义：X、Y：建立或撤消刀具半径补偿时刀具移动目标点坐 标D：补偿偏置值存储位置补偿方向判别：左、右补偿判别方法是在补偿平面内，沿刀具进给方 向看，刀具处于编程轨迹的左边，那么对应使用G41指 令，刀具处于编程轮廓曲线右侧，那么对应使用G42指指令使用说明：举例讲解圆 弧加工指令编写程 序，比照巩固 G02G03 指令的使 用分析、讲解观看，学掌 握G41G42 刀具习，记录，G41/G42半径补偿指指令的使令用分析、讲解补观看、听巩固对刀偿方向的判讲、思考具半径补别并记录偿指令的

13、理解讲解补偿指听讲、思巩固对令使用注意考、记录G41G421 .在使用半径补偿指令编程时一般分为建立补 偿、运行补偿和取消补偿三个阶段，建立或取消刀具 半径补偿必须在刀具直线移动命令中进行2建立刀具半径补偿应在轮廓加工前进行，取消 刀具半径补偿应在轮廓加工完毕后进行，否那么会造成 工件过切。事项指令的掌 握4.G41、G42指令不能同时使用,使用G41指令 后也不能直接使用G42,必须用G40指令取消刀具半 径补偿后才能进行左、右补偿转换5 .调用和取消补偿的起刀点和退刀点应选择恰 当，其路径方向应大致与轮廓编程方向相同，尽可能 在（a）图所示区域A范围内进刀，防止出现如（b） 图所示的补偿建

14、立方向与编程方向夹角过小的情况讲解补偿指 令使用注意 事项听讲、思 考、记录巩固对 G41G42 指令的掌 握(b)图3.为保证能顺利建立或取消半径补偿，半径补偿 建立或取消的路径长度应大于刀具的半径值，否那么机 床会出现“G41/G42发生干涉”报警6 .数控铳床一般采用右旋刀具，因此使用G41时，对 应的顺铳加工方式，使用G42对应的是逆铳加工方式。7 .补偿输入位置如下列图：刀偏00005 N0000C号.形状（H） 磨损（H）形状）、磨损）001002403004 5 0060070080. 0000. 0004. 2000. 00Q0. 0000. 000|0. 0000. 00C0

15、. 0000. 0000. 0000. 00C0. 0000. 0000. 0000. 00g0. 0000. 0000. 0000. 0000. 0000. 0000. 0000. 0000. 0000. 0000. 0000. 0000. 0000. 00010. 00g0. 000相对坐标 X262.950 Y30. 465Z-98. 727八一OS 100XT0000JOG * * *| 13:2 1 :01 |U刀偏设定I坐标:|操作）叫【任务实施】.工艺分析引导学生进观看，学掌握加工（1）刀具选择：SOmni盘铳刀（硬质合金刀片） 加工平面，中10mm键槽铳刀加工轮廓刀具加工参数计

16、算（2）量具选择：OT50nlm游标卡尺，75-100mm 千分尺（3）工艺路线制定：分析机油泵端盖零件图可知, 加工部位包含78X78方形外轮廓，70圆槽和四个 G10通孔，内外轮廓外表粗糙度要求到达RaL 6,需 要采用顺铳的加工工艺。从零件的结构和加工要求分 析，使用机用平口钳装夹较为合理。（4）切削用量选择行加工刀具、 量具选择分析工艺路 线制定习，记录, 操作工艺制定定位 袋夹工步序号及内容刀具半径 补偿主轴转速j (r/min)进给量f (mm/min)切削 深度 a/mm平口钳 装夹毛 坯1铁平面，控制厚度但0mm盘铁刀/80016022铁78X78外抡廓810mm键槽诙 刀D0

17、1100010053铁870内轮廓610mm键槽钱 刀D01100010034钻810孔810mm键槽铁刀/1000305表4-21机油泵端盖零件加工工艺表2 .程序编制根据零件反面加工要素特点，将坐标系建立在零 件外表中心位置，确定平面及轮廓加工路径和基点、 节点坐标。（坐标见书本）参考程序见书本3.零件加工（1）开机回参考点，建立机床坐标系。（2）装夹工件。夹住零件毛坯，夹紧要可靠，夹 持深度不小于5mm,零件上外表高于平口钳钳口 10mm。（3）安装刀具。加工中心刀具装入刀库和从刀库中调取刀具的操 作如下。1）加工中心装刀操作。在MDI模式下运行“TX X M06，如在没有T01 号刀的

18、情况下运行“TOI M06”程序后，更改模式为 JOG （手动）模式，将刀具安装到主轴锥孔中，此时 主轴上的刀具就是T01号刀具，再在【MDI】模式下 运行“TO2 M06，就会把T01号装入刀库。2）加工中心换刀操作。MDI模式或MEM （自动）模式下运行“TXX巡视学生切 削用量的计 算是否合理指导、检查学 生程序编写讲解安全操 作考前须知讲解零件加 工操作步骤讲解、演示加听讲、记 录，自主 分析完成程序 的编写听讲听讲、记 录并在仿 真软件上 模仿训练听讲、记能够完成 节点坐标 的计算掌握G02、 G03指令 和刀具半 径补偿指 令编程， 巩固学生 对指令的 理解和编 程能力提高学生安全

19、意识掌握加工PXPY116.2530.00221.7533.60333.6021.75430.0016.25MH”初献6.【三】总结与成果提供工中心装刀 和换刀的操 作步骤录并在仿 真软件上 模仿训练中心装 刀、换刀 的方法按步骤引导总结本节培养学习学生完成任课学习内知识、技务（也可分步容，提练能迁移能实施任务）、 进行评价并 对任务实施 进行反应缺乏之处力布置任务拓 展内容并作 提示引导学生进巩固已学行本节课内知识，反容总结及成思缺乏，果提供培养学习 表达能力M06”程序,如“T01M06”，此时自动换刀装置会把 刀库中的T01号刀具换到主轴上。（4）对刀操作。采用GlOmm铳刀进行试切法对

20、 刀，将对刀数据输入G54工件坐标系中，并检验对刀 是否正确。将G50mm盘铳刀对刀数据输入G55工件 坐标系中，需要注意的是盘铳刀不能用于X向和Y向 对刀，但每把刀具都是安装在机床主轴锥孔内，因此 G55中的X和Y坐标值与G54相同，可以直接复制 G54中的X、Y坐标值，盘铳刀对刀时只对Z方向即 可。（5）输入程序及校验。程序输入后要仔细检查， 校验，确保无误。（6）零件加工。【任务反应】任务反应表（略）【任务拓展】完成图4-38所示机油泵端盖零件的编程与加工, 材料：2A12铝合金，80mm X 80mm X 20mm方料。L简述数控铳床G02和G03圆弧插补指令格式及功 能。1 .简述数控铳床G41、G42刀具半径补偿指令格式及 功能。2 .简述如何确定是使用G41还是G42指令。3 .简述加工中心的装刀和换刀操作方法。教后记