数控2042班教案15编程中的数学处理与编程.doc

宜宾职业技术学院教案 Yibin Vocational Technical College课程名称数控编程及操作教学主题编程中的数学处理与编程授课班级数控2042授课时间授课地点教室教学目标： 1、了解数学处理含义、方法、内容和基点、节点含义，能进行零件图尺寸换算； 2、了解过切现象、编程误差的组成，能识别过切现象; 3、了解刀具半径补偿含义和方法，能运用半径补偿方法加工几何图形轮廓。职业技能教学点： 1、进行零件图尺寸换算;2、运用半径补偿方法加工几何图形轮廓。 教学设计：课堂教学：教案精讲学生提问修正目标检测小结教学手段：讲授法、提问式、黑板图等教 学 过 程教 学 内 容 与 板 书备 注【组织教学】【清点人数】【复习】：回顾或提问上次课所讲的一些编程指令及应用；提问预习内容。【新课导入】：零件上的尺寸要转换成编程坐标系中的坐标尺寸才能用于编程,并且有不少零件轮廓不能直接用直线插补或圆弧插补来加工,必须通过数学处理才能加工。因此，今天就讲常用数学处理方法及零件轮廓曲线处理等内容。约 2分2分2分宜宾职业技术学院教案 Yibin Vocational Technical College教 学 内 容 与 板 书备 注【新课】一、 零件图的数学处理数学处理：根据被加工零件图样，按照已经确定的加工路线和允许的编程误差计算数控系统所需要输入的数据。这是编程前的主要准备工作之一。其方法有：代数、三角、几何、解析几何等。1、零件图上的尺寸换算零件加工程序中的刀具运动目标点是坐标点，而零件图中标的是尺寸，因此，编程前应将有关点的尺寸换算成以编程原点为坐标系的坐标值。举例（作黑板图）：（略）从以上可看出，零件图的数学处理主要是计算零件加工轨迹的尺寸，即计算零件加工轮廓的基点和节点的坐标，或刀具中心轮廓的基点和节点的坐标，以便编制加工程序。下面介绍二个概念：（1）基点构成零件轮廓的不同几何素线的交点或切点。基点可根据零件图样上给定的尺寸运用代数、三角、几何或解析几何等直接计算出数值。（见黑板图）（2）节点当采用不具备非圆曲线插补功能的数控机床加工非圆曲线轮廓的零件时，在加工程序的编制工作中，常用多个直线段或圆弧去逼近非圆曲线，即逼近线段与被加工曲线的交点就称为节点。节点的计算通常要用代数、解析几何方法，用手工计算很复杂、麻烦又费时间，通常采用计算机计算。节点的多少由加工精度决定，加工精度高逼近线段多，节点就多。见下图： 约30分举例重点难点宜宾职业技术学院教案 Yibin Vocational Technical College教 学 内 容 与 板 书备 注 E F C D A B 图12、零件编程原点选择（1）车削件编程原点：通常选在右端面或左端面的回转中心上，见。（2）铣削件编程原点：通常选在设计基准或工艺基准的端面上或孔中心线上。即习惯选项在工件的上表面，如对称的，则选在对称面上。3、尺寸公差处理。一般可按尺寸公差中间值来编程。4、编程中的误差。编程误差由三部分组成： 程=f(逼+插+圆)式中：逼采用近似计算方法逼近零件轮廓曲线时产生的误差，称为逼近误差； 插采用插补段逼近零件轮廓时产生的误差，称为插补误差； 圆数据处理时，将小数脉冲圆整成整数脉冲时产生的误差，称为圆整误差。脉冲当量是指每个单位脉冲对应坐标轴的位移量。普通精度级的数控机床，一般脉冲当量值为作黑板图讲解重点举例讲解宜宾职业技术学院教案 Yibin Vocational Technical College教 学 内 容 与 板 书备 注 0.01mm；较精密数控机床的脉冲当量值为0.005mm或0.001mm等。二、刀具半径补偿编制零件加工程序时，通常是以零件轮廓来编程的，即刀具中心（刀具基准点）是沿工件轮廓运动的，但由于刀具半径的原因，加工后使零件外轮廓小了一个（刀具）半径尺寸。见下图： 零件图轮廓 加工后轮廓刀具 刀具半径R 图2为解决上述问题，刀具应向外偏移一个刀具半径即可，但这给编程和计算带来了困难。不过现在数控装置大都具有刀具半径补偿功能,为编程提供了方便,即编程时使用刀具半径补偿指令即可使刀具向规定方向偏移一个刀具半径。见下图：零件图轮廓 加工后轮廓刀具 刀具半径R 刀具中心运动 轨迹 B A 图320分重难点宜宾职业技术学院教案 Yibin Vocational Technical College教 学 内 容 与 板 书备 注 半径补偿指令： （1）G41刀具半径左补偿。是指沿着刀具运动方向向前看，刀具向左偏移一个刀具半径。如图3。 （2）G42刀具半径右补偿。 （3）G40刀具半径补偿撤消。 程序格式： G01 G41/G42 X Y D ； G01 G40 Y ；式中：X、Y建立刀具半径补偿直线段的终点坐标，如图3的B点。宜宾最大的分类信息网宜宾通宜宾房租售招聘求职二手买卖，宜宾网址大全宜宾最大的网站站，宜宾通影院最受网民喜爱的宜宾本土影院 D刀具偏置号，后面用2位数表示，如D02，其偏置量用CRT/MDI方式输入。 三、过切现象通常过切有以下两种情况：（1）刀具半径大于所加工工件内轮廓转角时产生的过切，如图4所示。（2）刀具直径大于所加工沟槽时产生的过切，如图5所示。图4加工内轮廓转角图5加工沟槽10分难点作黑板图讲解宜宾职业技术学院教案 Yibin Vocational Technical College教 学 内 容 与 板 书备 注四、常用基本指令编程见下图：加工几何图形轮廓。 Y E(25,38) D(55,38) R10 F(15,28) O1(55,28) C(65,28) 刀具半径R A（15,10） 于B(65,10)O图6 X 0100N10 G92 X0 Y0; （起刀点）N20 M03 S800 T01; （主轴顺时针转、800转、1号刀）N25 G90 G42 G00 X15 Y10 D01；（直线插补0A、建立刀具半径右补偿）N30 G01 X65 F； （直线插补AB）N40 Y28; （直线插补BC）N50 G03 X55 Y38 R10； （圆弧插补CD）N60 G01X25; (直线插补DE)N70 X15 Y28； （直线插补EF）N80 G01Y10; （直线插补FA）N85 G40 G00 X0 Y0； （返回起刀点O点、撤消刀具补偿）20分重难点宜宾职业技术学院教案 Yibin Vocational Technical College教 学 内 容 与 板 书备 注N90 M02； （程序结束） 设置：D01=（刀具R） 评价与矫