数控加工工艺与编程教学

数控加工工艺与编程数控加工工艺与编程-铣削实例分析与宏程序编制课序：八 课时：6 主讲：翟肖墨 一、教学目标一、教学目标 n n1通过分析零件，使学生学会合理安排数控加工工艺路线，形成较为完善的数控加工方案；n n2帮助学生总结工艺内容，使其条理化；n n3掌握编制宏程序的方法；n n4注重理论联系实际的原则；n n5拓展知识面。二、教学方法二、教学方法 n n1讲授法；n n2分析法；n n3探求法；n n4比较法。三、教学内容三、教学内容 n n1零件分析；n n2工艺方案的制定；n n3宏程序的编写。四、教学过程四、教学过程 n n第一节 工艺方案n n1展示零件图 n n A A面面 B B面面四、教学过程四、教学过程n n2 2读图读图n n尺寸及加工精度尺寸及加工精度 外圆外圆104 90 80 16104 90 80 16 内圆内圆60 R20 60 R20 浅槽宽浅槽宽14 70 14 70 花瓣外形花瓣外形 96.88 96.88 高度高度3 3 过渡凸台高度过渡凸台高度1010n n加工部位与技术要求加工部位与技术要求 三棱台、螺旋面、内外圆、腔槽、轮廓、深度、孔、其余尺三棱台、螺旋面、内外圆、腔槽、轮廓、深度、孔、其余尺寸。寸。n n确认走刀空间确认走刀空间 槽宽：槽宽：121214 14 15 15 最小内圆半径最小内圆半径R7R7。四、教学过程四、教学过程n n3选择刀具 圆柱键槽铣刀圆柱键槽铣刀 10 Z=3 10 Z=3圆柱键槽铣刀圆柱键槽铣刀 12 Z=3 12 Z=3，4 4圆柱球头铣刀圆柱球头铣刀 12 Z=2 12 Z=2中心钻中心钻 3 3钻头钻头 9 9钻头钻头 9.8 9.8绞刀绞刀 10 10四、教学过程四、教学过程n n4确定加工方法 孔孔2-102-10n n钻（钻（99）扩（扩（9.89.8）铰（铰（1010）内外圆、腔槽、螺旋面内外圆、腔槽、螺旋面n n粗铣（硬质合金键槽铣刀粗铣（硬质合金键槽铣刀1212）精铣（硬质精铣（硬质合金键槽铣刀合金键槽铣刀12 12）三棱台三棱台n n粗铣（硬质合金键槽铣刀粗铣（硬质合金键槽铣刀1212）精铣（硬质精铣（硬质合金球头铣刀合金球头铣刀12 12）四、教学过程四、教学过程n n5精度保证措施 正确设置刀具补偿参数正确设置刀具补偿参数n n精加工外轮廓时，刀具半径补偿精加工外轮廓时，刀具半径补偿5.985.98；合理安排加工顺序合理安排加工顺序n n先铣先铣B B面，后铣面，后铣A A面。保证装夹牢靠；面。保证装夹牢靠；铣三棱台斜面时，铣三棱台斜面时，Z Z向步距增量应小于向步距增量应小于0.190.19；铣螺旋面时，径向步距增量应小于；铣螺旋面时，径向步距增量应小于0.20.2。四、教学过程四、教学过程n n6 6切削用量切削用量 主轴转速主轴转速 进给速度进给速度 本例中取本例中取 若若 则则四、教学过程四、教学过程n n7 7加工路线加工路线 工序号工序工步至尺寸刀具刀补孔1粗钻钻中心孔33钻孔99扩孔9.89.8B面2粗铣花瓣外形98126.5环行槽12126.5浅U形槽12120.0大凸缘105126.53精铣花瓣外形98.88125.98浅U形槽14125.98大凸缘104125.98四、教学过程四、教学过程n n7 7加工路线加工路线工序号工序工步至尺寸刀具刀补A面4粗铣80外圆81126.590外圆91126.560内圆59126.514宽缺口12126.55精铣80外圆80125.9890外圆90125.9860内圆60125.9814宽缺口14125.98螺旋面126精铣三棱台12球孔7铰孔1010四、教学过程四、教学过程n n8 8工艺方案工艺方案顺序刀具及齿数加工部位工步尺寸及精度加工方法下刀方式切削用量孔1钻-扩垂直S600，F60B面124外 廓2粗、精铣垂直S2653，F424S3183，F509103内 圆3粗、精铣螺旋线U 形槽4粗、精铣垂直A面124外 圆5粗、精铣垂直103腔 槽6粗、精铣螺旋线缺 口7粗、精铣垂直螺旋面8粗、精铣垂直三棱台9粗、精铣垂直孔10铰垂直四、教学过程四、教学过程n n第二节 宏程序编制n n1宏变量的引用n n2编写方法先编内核，后造循环；先写主体，后书首尾。n n3编写技巧用倒角指令巧避过切现象的发生。五、理解误区的辨析五、理解误区的辨析 n n1“一刀切”与“修一丝”的认识误区；n n2粗糙度与亮度的理解误区；n n粗糙度：表面微观几何形状不平度。粗糙度：表面微观几何形状不平度。RaRa轮廓算术平均偏差；轮廓算术平均偏差；RzRz微观不平度十点平均高度；微观不平度十点平均高度；RyRy轮廓最大高度。轮廓最大高度。n n3选刀与成本之间的关系；n n4刀具参数中，齿数的选择；n n5螺旋面高度的理解。六、互动体验六、互动体验 n n程序与工艺的关系：数控加工程序包容着数控加工工艺，而数数控加工程序包容着数控加工工艺，而数控加工工艺需要由数控加工程序的执行来控加工工艺需要由数控加工程序的执行来体现。要成为一个好的程序员，必须是一体现。要成为一个好的程序员，必须是一个好的工艺员。个好的工艺员。n n形象地讲：数控加工程序是加工工艺的载体；数控加工程序是加工工艺的载体；透过程序的背后，看到的是工艺；透过程序的背后，看到的是工艺；工艺是附着在程序上的灵魂；工艺是附着在程序上的灵魂；发送工艺信息的密电码就是程序；发送工艺信息的密电码就是程序；工艺是思想，程序是躯干；工艺是思想，程序是躯干；无工艺内涵的程序是陈设，无工艺内涵的程序是陈设，非程序而实现的工艺是古董；非程序而实现的工艺是古董；程序是流动的工艺；程序是流动的工艺；工艺是先行者，程序是先行者走过的足迹；工艺是先行者，程序是先行者走过的足迹；七、教学原则七、教学原则 n n1由易到难、深入浅出、循序渐进n n2理论联系实际 教材分析教材分析n n依据教学大纲的要求，在完成了铣平面及外依据教学大纲的要求，在完成了铣平面及外轮廓、铣槽及内轮廓、铣曲面的单项教学任轮廓、铣槽及内轮廓、铣曲面的单项教学任务后，结合教材内容（第三章、第三节务后，结合教材内容（第三章、第三节 数控数控铣床综合编程实训）进行本次课的教学；铣床综合编程实训）进行本次课的教学；n n因教材中所选实例较为简单，内涵也不够全因教材中所选实例较为简单，内涵也不够全面，故另选此例；面，故另选此例；n n在机械加工中，因被加工零件形式多种多样，在机械加工中，因被加工零件形式多种多样，加工方法及程序实现过程迥然各异，所以此加工方法及程序实现过程迥然各异，所以此类课型宜重点解决数控加工的方法、步骤与类课型宜重点解决数控加工的方法、步骤与实践性的问题。实践性的问题。学情分析学情分析n n本课程是在学生尚未完全建立起数控加工工艺整体架构的基础之上进行的，为了培养学生的实践能力，需要以条理化的工艺知识为出发点，以实践性操作技巧为突破，帮助学生构建知识体系；教学手段教学手段n n多媒体声、形、色的变化吸引注意力；n n师生互动交流、问答加强思维；八、重点与难点八、重点与难点 n n1重点n n工艺方案的整合与确定；n n宏程序的编制。n n2难点n n加工精度的控制九、学法指导九、学法指导n n通过教学，使学生意识到如下几点：思维思维全面；全面；步骤步骤条理；条理；程序程序严谨；严谨；品德品德高尚。高尚。宏变量宏变量n nSIEMENS系统中的宏变量R1R1、R2R2、R255R255n nFANUC系统中的宏变量#1#1、#2#2、#N#N参考程序：参考程序：n n1 1铣三棱台铣三棱台铣三棱台铣三棱台n n G60 G54 M3 S2000 F200 M8 G60 G54 M3 S2000 F200 M8n n G111 X0 Y0 G111 X0 Y0n n G0 AP=270 RP=23 G0 AP=270 RP=23n n Z2 Z2n n R1=0.5 R1=0.5n n R2=1/COS R2=1/COS（3030）n n R3=R1*R2 R3=R1*R2n n R4=6*COS R4=6*COS（3030）n n R5=-10 R5=-10n n R6=15+R4/SIN R6=15+R4/SIN（3030）n n G0 AP=276.587 RP=22.65 G0 AP=276.587 RP=22.65n nAAAA：G1 Z=R5 G1 Z=R5n n AP=30 RP=R6 CHR=5.2 AP=30 RP=R6 CHR=5.2n n AP=150 RP=R6 CHR=5.2 AP=150 RP=R6 CHR=5.2n n AP=270 RP=R6 CHR=5.2 AP=270 RP=R6 CHR=5.2n n R5=R5+R1 R5=R5+R1n n R6=R6-R3 R6=R6-R3n n IF R5 IF R50 GOTOB AA0 GOTOB AAn n G0 Z100 M9 G0 Z100 M9n n M5 M5n n G74 Y0 G74 Y0 n n M30 M30参考程序：参考程序：n n2 2铣螺旋面铣螺旋面铣螺旋面铣螺旋面n nG54 G0 X-7 Y-60 M3 S2000 M8G54 G0 X-7 Y-60 M3 S2000 M8n nZ2Z2n nTTTT：R1=6R1=6n nR2=40R2=40n nR3=0.5R3=0.5n nR4=0R4=0n nAAAA：R5=R2-R4R5=R2-R4n nG0 X=-R1 Y-48G0 X=-R1 Y-48n nZ2Z2n nG1 Y=-R5G1 Y=-R5n nG3 X=R1 Y=R5 Z=7 I=R1 J=R5 G3 X=R1 Y=R5 Z=7 I=R1 J=R5 n nR4=R4+R3R4=R4+R3n nIF R530 GOTOB AAIF R530 GOTOB AAn nAROT RPL=180AROT RPL=180n nREPEAT TTREPEAT TTn nG0 Z100 M9G0 Z100 M9n nM5M5n nG74 Y0G74 Y0n nM30M30n n循环内核循环内核零件图零件图备用图备用图过切现象示意图过切现象示意图备用图备用图备用图备用图