数控铣床教案

项目一第一节一、教案头课题：数控铣床的基本知识授课班级上课时间2课时上课地点数控加工实训室教学方法与教具教学方法：多媒体辅助、类比分析教具：数控机床教学目标知识目标能力（技能）目标1、了解数控铣床的结构分类。2、明白数控铣床能完成的工作3、懂得数控铣床基本操作规程与与保养常识1、能够认识数控铣床2、能够知识数控铣床基本操作规程。3、能够知识数控铣床的保养常识。情感目标：培养学生观察能力和动手能力。重点难点重点：数控铣床的操作流程和安全保养常识难点：数控铣床的结构、工作范围及分类能力训练任务及案例一、训练任务任务1：区分数控铣床的结构部分。任务2：懂得数控铣床的作用。任务3：学会正确操作数控铣床。任务4：学会数控铣床的保养。参考资料数控铣（加工中心）实训与考级FANUC-oi？华中世纪星数控系统操作说明书二、教学过程步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配内容引入（问题）通过观看数控机床的视频引入数控铣床。讲授多媒体辅助观看、3准备（问题）大家知道视频中加工零件的机床叫什吗？那么我告诉大家它就是加工中心，如果把加工中心的刀库换掉或者不用其自动换刀的功能的话他就是数控铣床。在视屏中我们看到了他强大的功能，大家现在是不是非常迫切的想了解它呢？告知（教学内容、目的）这一节我们学习数控铣床的基本知识。讲授多媒体辅助观看3项目引入（任务项目）观看数控铣床的图片引入。讲授多媒体辅助观看2操练（掌握初步或基本能力）1、数控铣床的组成（1）数控机床按照其用途可以分为数控车床、数控铣床、数控磨床、数控镗床、数控电火化机床、数控线切割机床等不同类型。常见的结构形式有立式、卧式、龙门式三种。（2）数控铣床的结构数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成：eq\o\ac(○,1)主轴箱包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。eq\o\ac(○,2)进给伺服系统由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。eq\o\ac(○,3)控制系统数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。eq\o\ac(○,4)辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。eq\o\ac(○,5)机床基础件通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架。2、数控铣床的分类按主轴位置分可分为立式数控铣床图1卧式数控铣床图2龙门数控铣床图3按系统功能分可分为经济型数控铣床全功能数控铣床高速数控铣床3、数控铣床的主要加工对象数控铣削不仅可以加工各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面和孔，而且还能加工各种平面和空间等复杂型面，适合于加工各种模具、凸轮、板类及箱体类的零件。4、数控铣床的安全操作规程前面带领大家学习了数控铣床的功能，大家也许被它强大的功能震撼了，那么大家想不想去操作它呢。接下来我们就一起学习数控铣床安全操作规程。（先让大家观看数控机床安全事故，以引起学生对安全操作数控机床的重视。）（1）工作时，请穿好工作服、安全鞋，并戴上安全帽及防护镜，不允许戴手套操作数控机床，也不允许扎领带。

（2）开车前，应检查数控机床各部件机构是否完好、各按钮是否能自动复位。

（3）不要在数控机床周围放置障碍物，工作空间应足够大。。

（4）一般不允许两人同时操作机床。但某项工作如需要两个人或多人共同完成时，应注意相互将动作协调一致。（5）机床在正常运行时不允许打开电气柜的门。

（6）加工程序必须经过严格检查方可进行操作运行。（7）加工过程中，如出现异常危机情况可按下“急停”按钮，以确保人身和设备的安全（8）禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位；

(9)禁止加工过程中量活、变速，更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床；5、数控机床的基本保养常识(1)操作者在每班加工结束后，应清扫干净散落于工作台、导轨等处的切屑、油垢；在工作结束前，应将各伺服轴回归原点后停机(2)检查确认各润滑油箱的油量是否符合要求。各手动加油点、按规定加油；(3)注意观察机器导轨与丝杠表面有无润滑油，使之保持润滑良好；(4)工作中随时观察积屑情况，切削液系统工作是否正常，有积屑严重应停机清理(5)如果离开机器时间较长要关闭电源，以防非专业者操作.讲授类比多媒体辅助观看思考讨论50深化（加深对基本能力的体会）归纳（知识和能力）梳理本节知识点讲授加工5训练巩固拓展检验把数控机床安全操作规程和保养常识进行模拟训练讲授师范分析操作5总结我们在本次课中主要学习了数控铣床的分类、了解了其主要加工对象。重点要知道数控机床的安全操作规程和维护保养常识。讲授多媒体3作业数控铣床的分类常见的数控系统有哪些数控铣床的安全操作与保养反思项目一第二节一、教案头课题：FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床操作授课班级上课时间2课时上课地点数控加工实训室教学方法与教具教学方法：多媒体辅助、演示、理实一体教具：发那科、华中数控铣床教学目标知识目标能力（技能）目标1、熟悉FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床操作面板。2、学会FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床基本操作。1、能够掌握FANUC-MD系列数控铣床操作面板常用键的作用。2、会进行开关机、机床回零、手摇等操作。情感目标：培养学生团队协作意识。重点难点重点：FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床面板的操作。难点：FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床的操作。能力训练任务及案例一、训练任务任务1：FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床操作面板的熟悉。任务2：机床开机、关机、回零操作。任务3：机床手动与手摇操作。参考资料数控铣（加工中心）实训与考级FANUC-oi？华中世纪星数控系统操作说明书二、教学过程步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配内容引入（问题）在理论学习中我们就知道，数控机床最重要的部分就是数控系统，相同的数控机床如果数控系统不同那么它们的操作方式也不同。讲授多媒体辅助观看、3准备（问题）我们如果要操作数控机床首先需要会操作什么？？告知（教学内容、目的）这一节能容我们主要学习FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床操作面板。和机床的简单操作。讲授多媒体辅助观看3项目引入（任务项目）观看不同数控系统的图片引入。讲授多媒体辅助观看2操练（掌握初步或基本能力）一、FANUC-M0系列数控铣床操作面板介绍1.XK714数控系统的操作面板位于机床右侧的上方。组成：系统操作面板机床操作面板1.1系统操作面板组成：CRT显示屏MDI键盘1)CRT显示屏作用：显示铣床的各种参数和状态。左端的软体键：用于返回上一级操作界面。右端的软体键：为选择同级菜单中的其他菜单内容。中间5个软体键：其功能是对应显示器上各个操作菜单。2)MDI键盘组成：字母键数字键EOB3)程序编辑健区复位键REST（按下这个键可以使CNC复位或者取消报警）切换键SHIFT（在该键盘上，有些键具有两个功能。按下<SHIFT>键可以在这两个功能之间进行切换。）输入键INPUT（当按下一个字母键或者数字键时，再按该键数据被输入到缓冲区，并且显示在屏幕上。）取消键CAN（按下这个键删除最后一个进入输入缓冲区的字符或符号。例如输入缓冲区后显示为：>N001X100Z_当按下CAN键时，Z被取消并且显示如下：>N001X100_）替换键ALTER（将光标放在被替换数据位置上，键入新的数据此时按下ALTER键，以前数据将被替换）插入INSERT：（新的数据录入时，按下INSERT键。将会将新数据插入到光标所在位置）删除DELETE：（按下DELETE键将会删除光标所指位置的数据）POS（按下POS键将会显示机床位置。）PROG（显示程序）1.2机床操作面板键1）旋钮进给倍率旋钮主轴转速旋钮快速进给倍率旋钮模式选择旋钮急停按钮手轮2）主轴手动操作键区主轴正转按键：主轴正向旋转。主轴反转按键：主轴反向旋转。主轴停止按键：停止主轴转动。3）手动操作键区X轴回零/正向移动Y轴回零/正向移动Z轴回零/正向移动X轴负向移动Y轴负向移动Z轴负向移动快速移动4）方式选择旋钮不同旋钮指向不同，机床分别处在编辑模式、自动加工(CNC)模式、MDI录入模式、计算机直接加工（DNC）模式、手轮模式、JOG模式、回参考点模式5）开关机操作区启动、关闭系统电源6）循环启动选择好程序后，按此键执行加工程序二、数控铣床的基本操作（一）开关机操作1.开机①检查关闭电气箱门。②接通机床总电源。③打开CNC电源开关(位于机床右侧)。将电源总开关顺时针方向旋转，由“OFF”打向“ON”。④按屏幕上方的启动键启动机床。⑤释放急停开关⑥按下复位键2.关机①机床处于非加工状态。②运动部件处于停止状态。③将进给倍率开关打到“0”，将主轴转速倍率开关打到最低档。④按下急停开关⑤按屏幕上方的停止键关闭机床。⑥切断CNC电源。⑦切断机床总电源（二）机床手动操作1.机床的回零操作。①将机床调到回零状态下②按下需要回零的相应轴键。例如回Z轴——按下Z③到达回零点后，回零指示灯亮。其它轴回零方式与Z轴回零相同。注意：①.回零时的顺序：先回Z轴，再回X、Y轴。②.当三轴回零指示灯全部亮起后回到机床原点位置。2“JOG”方式移动工作台①“方式选择”旋钮指向“JOG”；②选择要移动的轴。例如X轴按X下X将正向移动，按下X将负向移动。其它轴的移动和移动X轴相同。注意：“JOG”方式移动工作台时注意移动距离，以免超程。如果超程需要向超程轴的反向移动即可。3.手轮方式移动工作台。①将机床调到手轮状态下，按下手轮方式键，键上的指示灯亮。②选择手轮运动轴键。——例如选X轴③选择移动当量键④顺时针旋转手轮，移动工作台沿X正向移动,反之反向移动。4.主轴的启动①将机床模式调整到MDI。②输入;M03S400;③按下循环启动按钮。此时主轴就按给定的速度转动5.主轴的正反转与停止①将机床模式调整到MDI/点动/手轮。②按下主轴正传③按下主轴反转。④按下主轴停转讲授示范多媒体辅助观看思考讨论操作25深化（加深对基本能力的体会）通过演示和让学生自己动手操作来加深对知识的理解和技能的提高示范讲解示范教学理实一体7归纳（知识和能力）通过这节内容的学习大家要熟练操作FANUC-0系列数控铣床操作面板。同时也要能熟练的进行机床回零、手动方式下工作台的移动、主轴的转动停止、手轮方式下工作台的移动等操作。讲授5训练巩固拓展检验1、根据讲述也演示自己操作FANUC-0系列数控铣床操作面板，加深对个键作用的理解。2、机床回零操作。3、手轮方式移动工作台。4、手动方式移动工作台。5、MDI方式实现主轴的转动6、主轴的停止、正反转。讲授师范理实一体分析操作30总结本节课我们主要讲解FANUC-0/华中世纪星操作面板上常用键及它们的功能。同时也给大家讲解和演示了数控铣床的基本操作，使大家学会了机床回零、手动方式下工作台的移动、主轴的转动停止、手轮方式下工作台的移动。讲授多媒体辅助5作业手动方式下如何实现机床的回零？CRT操作面板上主要有那些键其作用是什么？如何正确的开关机？反思项目一第三节一、教案头课题：工件坐标系的建立授课班级上课时间2课时上课地点数控加工实训室教学方法与教具教学方法：多媒体辅助、演示、理实一体教具：发那科、华中数控铣床、铣刀、量具、塑料板教学目标知识目标能力（技能）目标1、会认识机床坐标系。2、明白建立工件坐标系的目的。3、学会FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床试切对刀法1、熟悉机床坐标方向的判断。2、能够掌握FANUC-MD/华中世纪星系铣床试切对刀操作3、掌握对刀操作后刀具的校验方法。情感目标：培养学生团队协作意识。重点难点重点：FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床建立工作坐标系的目的。难点：FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床试切法对刀过程。能力训练任务及案例一、训练任务任务1：机床坐标轴方向的判断。任务2：G54试切法工件坐标系的建立。任务3：对刀完成后刀具的校验。参考资料数控铣（加工中心）实训与考级FANUC-oiMD/中世纪星数控系统操作说明书二、教学过程步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配内容引入（问题）在数控编程的时候我们都要进行程序的编写，在编写程序的时候大家也都在零件图上找过程序的编程坐标。那么这些编程坐标在机床上是如何找到的？讲授多媒体辅助观看、3准备（问题）如果我们已经知道编程零点，我们如何将这个零点设定到工件上？又如何让机床知道这个点就是编程零点呢？告知（教学内容、目的）这一节能容我们主要FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床工件坐标系的建立（对刀）讲授多媒体辅助观看3项目引入（任务项目）观看零件图，由编程坐标引入。讲授多媒体辅助观看2操练（掌握初步或基本能力）一、认识机床坐标系1.数控机床坐标系的作用数控机床坐标系是为了确定工件在机床中的位置，机床运动部件特殊位置及运动范围，即描述机床运动，产生数据信息而建立的几何坐标系。通过机床坐标系的建立，可确定机床位置关系，获得所需的相关数据。2、数控机床坐标系的确定标准的数控机床坐标系是一个右手笛卡尔直角坐标系，其基本坐标轴为X、Y、Z直角坐标，相对于每个坐标轴的旋转运动坐标为A、B、C。拇指为x轴，食指为Y轴，中指为z轴3、X、Y、Z坐标轴与正方向的确定（1）确定原则①不论机床的具体结构，一律看作是工件相对静止，刀具运动。②机床的直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是：先Z轴，再X轴，最后按右手定则判定Y轴。③增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴正方向（2）确定方法①Z坐标轴Z坐标轴的运动由传递切削力的主轴决定，与主轴平行的标准坐标轴为Z坐标轴，其正方向为增加刀具和工件之间距离的方向②X坐标轴X坐标轴的运动是水平的，它平行于工件装夹面，是刀具或工件定位平面内的运动的主要坐标。若Z坐标轴是垂直的（立式铣床），当由主轴向立柱看时，X坐标轴的正方向指向右方；③Y坐标根据X、Z坐标轴，按照右手直角笛卡儿坐标系确定。教师通过手轮操作讲解机床坐标系的正方向并让学生实践练习4、机床原点

机床原点是指机床坐标系的原点，即X=0,Y=0,Z=0的点，对某一具体的机床来说，机床原点是固定的，是机床制造商设置在机床上的一个物理位置。教师利用机床回零操作，使学生感性认识机床原点二、工件坐标系1、工件坐标系定义编程人员在编程时设定的坐标系，也称为编程坐标系。工件坐标系坐标轴的确定与机床坐标系坐标轴方向一致2、工件坐标系原点也称为工件原点或编程原点，由编程人员根据编程计算方便性、机床调整方便性、对刀方便性、在毛坯上位置确定的方便性等具体情况定义在工件上的几何基准点，一般为零件图上最重要的设计基准点工件坐标系原点选择：①与设计基准一致②尽量选在尺寸精度高，粗糙度低的工件表面③最好在工件的对称中心上④要便于测量和检测3、机床坐标系与工件坐标系的关系机床坐标系和工件坐标系间能建立已知的位置关系。4、FANUC-Oi-MD数控铣床工件坐标系的建立（1）建立方法用刀具试切法在G54-G59中建立工件坐标系的对刀方法通过设定刀具相对于工件坐标系原点的值来确定工件坐标系原点。（2）建立步骤首先将工件毛坯装夹在工作台上对Z轴①在MDI模式下在PROG界面中输入；M03S500；点击循环启动键。让主轴转起来。②切换到手轮模式调节手轮Z轴负向，移近工件。当刀具与工件表面轻微接触时，也就对好Z轴，记下Z轴数据。③点击OFS/SET键，选择坐标系命令④将Z轴机床坐标输入到G54工件坐标系Z处。对X轴①点击“位置”键(POS)：进入坐标状态。先对X轴一边，按相对坐标系，输入X，使X坐标闪烁。②点击屏幕上的归零按键，将X轴此时相对坐标变为0。③再到X轴另外一边，试切对刀。记住此时X轴相对坐标值，算出X/2的值。④将主轴移动到X/2处，记住此时X轴机械坐标值。⑤按OFS/SET键选择工件坐标系命令。⑥将光标放到在G54坐标系X轴上，将X轴的机械坐标输入到对应处。对Y轴的方法与X轴对法相同。5、FANUC-Oi-MD数控铣床工件坐标系的校验工件坐标系建立好以后需要校验机床坐标系与工件坐标系间的位置关系。因此需要将机床调整到MDI模式，在MDI界面下输入下面指令G00X0Y0Z5输入完成后按循环启动按钮。看机床是否到达指定位置。讲授示范多媒体辅助观看思考讨论操作25深化（加深对基本能力的体会）通过演示和让学生自己动手操作来加深对知识的理解和技能的提高示范讲解示范教学理实一体7归纳（知识和能力）通过这节内容的学习大家要熟练掌握FANUC-M0/华中世纪星系列数控铣床工件坐标系的建立，同时也要学会建立好工件坐标系后对刀位的校验。讲授5训练巩固拓展检验1、通过回零操作加深学生对机床坐标系与机床原点的理解。2、工件坐标系建立的演示。3、工件坐标系校验的演示。4、学生自己动手建立工件坐标系。5、在MDI方式下校验刀具位置讲授师范理实一体分析操作30总结本节课我们主要讲解FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床工件坐标系的建立与校验，同时也讲解了机床坐标系及机床坐标系与工件坐标系的关系。讲授多媒体辅助5作业机床坐标系与工件坐标系有何关系用图示法讲解试切法工件坐标系的建立过程如何验刀？反思项目一第四节一、教案头课题：程序的结构与录入和编辑授课班级上课时间2课时上课地点数控加工实训室教学方法与教具教学方法：多媒体辅助、理实一体教具：数控机床教学目标知识目标能力（技能）目标1、懂得FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床程序的结构与特点。2、会进行程序的录入编辑。3、能够对程序进行校验。1、能够掌握FANUC/华中数控系统程序的结构。2、能够熟练进行程序的录入与编辑3、会对程序进行校验。情感目标：加强学生观察能力和动手能力。重点难点重点：FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床程序的结构。难点：程序的录入编辑与校验。能力训练任务及案例一、训练任务任务1：懂得FANUC数控系统程序的构成。任务2：进行程序的录入、修改、编辑。任务3：对程序进行校验。参考资料数控铣（加工中心）实训与考级FANUC-oi/华中世纪星数控系统操作说明书二、教学过程步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配内容引入（问题）前面我们已经学会了工件坐标系的建立。而我们建立工件坐标系的目的就是建立编程零点。当我们编好程序，建立好工件坐标系后是不是就要把程序录入到系统里呢讲授多媒体辅助观看、3准备（问题）我们如何将编好的程序输入到系统中呢？录入好的程序怎样判断其正误呢？告知（教学内容、目的）这一节能容我们主要学习FANUC-MD系列数控铣床程序的录入、编辑与校验讲授多媒体辅助观看3项目引入（任务项目）问题引入。讲授多媒体辅助观看2操练（掌握初步或基本能力）一、FANUC数控系统程序的构成一个完整的程序由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。1、程序号一般采用英文字母O作为程序编号地址码。2、程序内容由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构成，它表示数控机床要完成的全部动作。3、程序结束编程中是以程序结束指令M02或M30来结束整个程序注意：1、FANUC系统数控程序每行结束需要用分号隔开（按Eob键）2、程序以%结尾（在M30;之后需要有%）二、FANUC数控系统程序的录入与编辑1、程序的录入（新建）第一步“方式选择”选择”EDIT”方式。第二步按下“PROG”键。第三步按下地址键“O”，输入程序号。第四步按下“INSERT”键。第五步输入程序，每个程序段尾按“EOB”键，程序段自动录入。二、程序的编辑（1）程序的选择第一步将机床选择为编辑状态第二步在程序编辑键区内按下PROG键。第三步在上图中选择“列表”命令第四步输入需要查找的程序名第五步按下界面中的“O”检索此时就找到了我们需要查找的程序（2）程序的修改我们在把程序输入完成或在输入的过程中如果出现错误，则我们需要对错误的部分进行修改。修改的步骤如下第一步需要在编辑状态下第二步如果要修改程序，将Y100改成Y10。将光标移到Y100上，然后输入Y10，再点击“修改”键(ALTER)第三步如果要修改程序，将X10删除。将光标移到X1上，再点击“删除”(DELETE)。如果要删除正在编辑的存行中X10:则将光标移动到X10后，点击删除键CAN三、FANUC数控系统程序的校验程序校验的时候由于机床由于不能锁住，因此需要修改程序中Z轴的高度，或者修改坐标系中Z轴的参数，以免加工的时候伤到工件。程序校验的时候可以适当提高进给速度。第一步找到需要校验的程序，并且光标放在程序头第二步将机床选择为自动状态第三步按CSTM/GR键打开(图形)主菜单中图形界面第四步按下循环启动按钮。此时就能在上图界面中显示被加工程序的图形讲授示范操作多媒体辅助理实一体观看思考讨论操作25深化（加深对基本能力的体会）通过演示和让学生自己动手操作来加深对知识的理解和技能的提高7归纳（知识和能力）通过这节内容的学习大家要熟悉FANUC-M0系列数控铣床程序的特点，程序的输入，编辑与校验。讲授理实一体5训练巩固拓展检验1、程序的录入2、程序的编辑。3、程序的校验。讲授师范分析操作30总结本节课我们主要讲解FANUC-M0系列数控铣床程序的特点，程序录入的步骤，程序编辑与校验的方法。讲授多媒体5作业程序录入的步骤程序修改常用的按键有那些及各自的作用如何进行程序的校验反思项目二第一节一、教案头课题：平面铣削的夹具、刀具与铣削用量授课班级上课时间2课时上课地点数控加工实训室教学方法与教具教学方法：多媒体辅助、演示、理实一体教具：铣刀等教学目标知识目标能力（技能）目标1、了解铣削平面时所用刀具的种类2、知道平面铣削时夹具的种类3、知道铣削用量的构成与选用原则1、会在加工不同平面时选择合适的刀具2、会在加工不同平面时选择合适的夹具3、会查表运用公式计算铣削用量情感目标：注重学生动手能力的培养。重点难点重点：平面铣削的刀具与夹具。难点：切削用量的构成和选用原则。能力训练任务及案例一、训练任务任务1：加工圆形工件表面时选择那种夹具。任务2：加工规则平面时选择那种夹具。任务3：铣削用量的计算二、案例：对选择铣削用量进行举例说明参考资料数控铣（加工中心）实训与考级切削用量手册二、教学过程步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配内容引入（问题）通过观看平面零件，及平面加工的视频引入平面加工，提出本课题的任务讲授多媒体辅助观看、3准备（问题）在PPT中我们展示了很多平面零件的图片，大家想知道它数控铣床的加工方法吗？那我就带领大家在这个项目中学会简单平面的加工。告知（教学内容、目的）这一节我们主要学习平面加工所用刀的刀具、夹具。铣削用量的选择和计算讲授多媒体辅助观看3项目引入（任务项目）知道平面铣削所用的刀具、夹具及铣削用量的选择讲授多媒体辅助观看2操练（掌握初步或基本能力）1、平面铣削时常用的刀具（1）面铣刀（面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为主切削刃，主要用来铣削大平面，以提高加工效率。（2）刀片镶嵌式盘铣刀（3）立铣刀（立铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，圆周切削刃为主切削刃，主要用来铣削台阶面）（4）周铣刀2、平面铣削时铣刀的一般选择原则（1）根据加工表面的大小选择（2）根据加工表面粗糙度要求选择3、平面铣削的夹具由于铣削加工切削力较大，又是多刃断续切削，加工时容易产生振动，因此要求铣床夹具必须具有良好的抗振性能与自锁性能。精密虎钳通用夹具（平口钳、三爪卡片等）专用夹具（加工一些特殊表面并且批量生产时选择）4、平面铣削夹具的一般选用原则（1）根据生产数量（2）根据工件特征选择。5、铣削用量（1）铣削运动（主运动为铣刀的转动、进给运动为工件相对刀具的运动。已加工表面、待加工表面、深度表面）（2）铣削用量的参数①吃刀量a。1.1背吃刀量ap。（也叫切削深度，是指垂直于进给速度方向的切削层最大尺寸。一般指工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离。）1.2侧吃刀量ae。（在平行于工作平面并垂直于切削刃基点的进给运动方向上测量的吃刀量）②主轴转速S﹦1000Vc/πd式中：vc——切削速度（m/min）；

d——铣刀直径（mm）；③进给量f。3.1每齿进给量fz（mm/z）3.2每转进给量f（mm/r）3.23每分钟进给量vf（mm/min）式中：z——铣刀齿数；n——铣刀每分钟转速（r/min）。3、切削用量的选择原则与注意事项①保证刀具有合理的使用寿命，有高的生产率和低的成本。②保证加工表面的精度和表面粗糙度达到图样要求。③最大限度地发挥工艺系统（刀具、工件、夹具、机床）的潜力，但不能超过铣床允许的动力和扭矩以及工艺系统允许的刚度和强度。注意事项①精加工时选择高的切削速度，粗加工时取精加工的0.7倍。（考虑到机床的刚性一般都要给切削速度乘以修正系数0.4）②精加工的每齿进给量取粗加工的0.8倍4、选择铣削用量的顺序①根据零件加工余量和粗、精加工要求，选择背吃刀量ap。②根据加工工艺系统所允许的切削力，其中包括机床进给系统、工件刚度以及精加工时表面粗糙度要求，确定进给量f。③根据刀具寿命，确定切削速度vc。5、每齿进给量，切削速度、进给层深度选择（在PPT中展示）例2.1用一把直径为40mm，齿数为4的锥柄立铣刀铣削45#钢。每齿进给量fz为0.05mm/z，铣削速度vc采用30m/min，求铣床的转速和进给量。讲授示范多媒体辅助观看思考讨论计算30深化（加深对基本能力的体会）1、有一Ф100圆形棒料，长度为150mm.现在要求加工其上下表面，保证总长为130mm.表面粗糙度为Ra6.3请选择合适的刀具与夹具对其加工。2、用直径为16的3齿硬质合金立铣刀，铣削工件表面，请计算在粗精加工时的切削用量讲解理实一体操作10归纳（知识和能力）通过本节知识的学习我们要学会平面切削时的刀具、夹具、切削用量的选择。为平面加工做好铺垫讲授5训练巩固拓展检验完成ppt中练习与思考题讲授师范理实一体分析操作20总结我们要学会平面切削时的刀具、夹具、切削用量的选择，以及选择的时候需要注意的事项讲授多媒体辅助5作业平面铣削有那些刀具、夹具、量具2、用直径为16的4齿硬质合金立铣刀，铣削工件表面，请计算在粗精加工时的切削用量反思项目二第三节一、教案头课题：平面铣削前的准备工作（实例引导）授课班级上课时间2课时上课地点数控加工实训室教学方法与教具教学方法：多媒体辅助、演示、引导教具：发那科、华中数控铣床、铣刀、量具、塑料板教学目标知识目标能力（技能）目标1、巩固平面铣削刀具、夹具的选择方法与原则2、会在操作工程中根据实际情况选择合适的切削用量3、能根据操作任务结合实际情况选择合适的加工方式。4、能按照加工要求编写正确完整的平面铣削数控加工程序。1、会根据实际情况选择合适的刀具、夹具。2、会在实际操作中查表计算出切削用量。3、会根据技术要求选择合适的加工方式。4、能熟练准备的编写平面加工程序。5、学会根据技术要求选择合适的工量具。情感目标：锻炼学生独立的操作能力重点难点重点：平面铣削工艺的制定。难点：平面铣削程序的编写。能力训练任务及案例一、训练任务任务1：根据图纸选择刀具、夹具、切削用量。任务2：根据图纸和技术要求结合实际情况选择合适的加工方式。任务3：根据图纸要求编写完整的平面加工程序。参考资料数控铣（加工中心）实训与考级FANUC-oiMD/中世纪星数控系统操作说明书、切削用量手册二、教学过程步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配内容引入（问题）在前几次课中我们已经学习了平面加工的所用到的刀具、夹具和切削用量选择的方法。并且知道了加工平面时的加工方法、进刀方法及检测方法还有平面加工常用编程指令。那么这次课我们就通过一个操作任务来把大家前几次课学习的知识应用到实际操作中。讲授多媒体辅助观看、5准备（问题）我们要完成一个平面的加工需要准备那些工作呢？告知（教学内容、目的）这一节我们主要完成加工平面前的准备工作讲授多媒体辅助观看3项目引入（任务项目）通过布置操作任务引入讲授多媒体辅助观看3操练（掌握初步或基本能力）1、布置操作任务图示零件材料为45钢，毛坯尺寸长×宽×高为60mm×50mm×30mm。零件上表面表面粗糙度要求为Ra3.2。为了学会平面铣削的工艺知识，提高程序编制能力要求选择ф16高速钢三刃立铣刀对其上表面进行数控加工，表面粗糙度降至Ra6.2加工深度为1.5mm（上下偏差为0.06mm)2、任务准备需要的步骤（1）零件图分析如图所示零件，其材料为45钢，各表面规则且各表面基本平整。需要做上表面的平面加工，加工表面有一定的精度和表面粗糙度要求。考虑到实际项目操作过程中的目的，有些要求做了改变。（2）刀具与切削用量的选择该零件需加工平面为60mm×50mm，加工平面较小，题目中已近要求加工时选用ф16高速钢三刃立铣刀因此省略刀具选择步骤45号钢属于中碳钢因此查铣削速度表，ф16高速钢立铣刀加工45钢铣削速度取35m/min。按照S=1000Vc/πd计算后得S=697r/min。考虑到机床的刚性我们都要给铣削速度乘以修正系数0.4.最后计算出的主轴转速为280r/min查表每齿进给量表，ф16高速钢立铣刀每齿进给量为0.1mm/z，按照F＝fSz（mm/min）计算后得F=84mm/min。由于切削深度为1.5mm,并且对加工表面的质量要求不高所以可以选择一次下刀完成加工。及切削层深度为1.5mm（3）装夹方式的确定由于零件各面比较平整，因此用平口钳装夹即可满足要求，装夹时使工件上表面露出钳口高度为8mm.垫铁选择合适保证装夹时工件平整无倾斜，并且加紧力合适无松动。（4）检测工具的准备刀口尺表面粗糙度样板0.02mm游标卡尺（5）加工机床的选择根据加工图纸可知此平面的加工选择三轴立式数控铣床即可满足要求。因此选择XK-714型FANUC0i系列数控铣床（6）加工路线与方式的确定选该零件中心为XY编程原点，Z轴零点设置在零件上表面。由于该零件上表面加工后表面粗糙度值不是很高，因此确定该零件的下刀点在工件右上角，平行于X轴往复切削(双向多次铣削)的精加工方式一次性完成。进刀点选择在工件切入点的延长线上，每次让刀距离为14mm，加工路线如图所示。（7）加工程序的编写在ppt中展示（1）检验平面度刀口尺光隙发进行检查（2）表面粗糙度表面粗糙度样板进行比较讲授引导多媒体辅助示范启发式观看思考讨论操作25深化（加深对基本能力的体会）按照操作步骤学生在老师的引导页启发下分析任务，从而加深学生对技能的巩固。引导启发式教学法思考分析30归纳（知识和能力）本节课通过具体的任务把前几节课学到的内容应用到实际项目操作中讲授5训练巩固拓展检验按照步骤完成平面加工的各项准备工作讲授分析操作总结本次课中我们把前面学习的内容引用到实际项目操作中，在操作中加深对技能的理解掌握。讲授多媒体辅助5作业简述平面加工的大致步骤及各步骤中需要注意的事项。反思项目二第四节一、教案头课题：平面铣削操作授课班级上课时间4课时上课地点数控加工实训室教学方法与教具教学方法：多媒体辅助、演示、理实一体教具：发那科、华中数控铣床、铣刀、量具、塑料板教学目标知识目标能力（技能）目标1、知道平面加工时的机床操作步骤。2、能够成功的完成平面加工任务1、能够熟练的操作数控机床。2、能够在项目操作过程中解决一些简单问题。3、巩固程序的校验。4、能够把机床维护知识用到实际操作中。情感目标：让合作学习成为一种习惯。重点难点重点：平面铣削加工计划的制定。难点：平面铣削的过程。能力训练任务及案例一、训练任务任务1：刀具、夹具的选择与工件的装夹。任务2：加工工艺的制定与工件坐标系的建立任务3：程序的手动输入与校验。任务4：平面的加工与检测。参考资料数控铣（加工中心）实训与考级FANUC-oiMD/中世纪星数控系统操作说明书二、教学过程步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配内容引入（问题）在上次课中我们通过实例共同学习了平面加工的整个过程，在理论上对平面加工的流程已经有了掌握。那么这次课我们将学以致用完成本项目中最重要的一个工作—平面的数控加工。讲授多媒体辅助观看、5准备（问题）我们要完成一个平面需要那些操作步骤呢？告知（教学内容、目的）这一节我们主要完成加工平面加工与评价。讲授多媒体辅助观看3项目引入（任务项目）通过布置操作任务引入讲授多媒体辅助观看2操练（掌握初步或基本能力）1、分发毛坯2、分发评价表让学生知道评价项目，能够按照评价项目的要求完成工件加工3、提出完成操作任务需要的步骤（1）刀具、工件的装夹刀具装夹时的注意事项：①刀具装夹时需要留合适的悬伸长度，以避免刀具在加工过程中变形②卸刀时必须要有足够的卸刀空间，刀柄不能与工作台上的工件、夹具发生干涉。工件装夹时的注意事项①工件尽量夹在钳口的中部②工件被加工部分一定要伸出钳口，以免刀具与钳口发生干涉。（2）工件坐标系的建立选择毛坯中心为X、Y的坐标零点，工件上表面为Z轴零点①用试切法对刀，把值输入刀G54对用项目中。②工件坐标系建立好以后在MDI方式下输入。G00X0Y0Z5校验对刀是否正确（3）程序的输入、校验程序的输入步骤EDITPROG输入程序名输入程序段程序输入过程中的注意事项①不能错输、漏输。②注意大小写的切换以及O与零的混淆。（4）平面加工加工过程中简单的步骤①在编辑状态下将光标放到程序头，接下来在自动模式下选择循环启动②走刀结束后用卡尺和刀口尺按照技术要求对加工表面进行检测，如果符合要求就停止加工，卸下工件。反之要根据测量后反映的问题修改加工程序中的数据进行2次加工。③加工完成后需要卸下刀柄、刀具，对切屑进行清扫、对机床进行清扫、维护保养。（5）过程评价5、过程评价按照评价标准进行评价在评价过程中对本项目的知识进行总结归纳评价过程①个人评价②小组评价③）教师评价最后进行项目总结（加工过程中的问题进行总结、项目内容进行全面总结）示范引导多媒体辅助理实一体项目教学观看思考讨论操作100深化（加深对基本能力的体会）学生总结加工经验，写实训报告20归纳（知识和能力）加工过程中的问题进行总结、项目内容进行全面总结、评价。讲授30训练巩固拓展检验在本课题中先引导学生分析在平面加工中需要那几个操作步骤，然后指引学生按照步骤操作。在每个步骤都是学生先做，老师指导。讲授师范理实一体分析操作总结我们在平面加工这个操作课题中，把这个项目所学的知识都融入到了操作过程中，知道加工平面的过程，会在对应过程选择合适的方法、内容。讲授理实一体操作10作业按图纸要求遵循一体化教学流程完成零件的虚拟加工。反思项目三第一节一、教案头课题：轮廓铣削的铣削与加工方式授课班级上课时间4课时上课地点数控加工实训室教学方法与教具教学方法：多媒体辅助、演示、理实一体教具：发那科、华中数控铣床教学目标知识目标能力（技能）目标1、知道轮廓铣削时刀具切入切出时的方式。2、知道轮廓铣削时加工方向和加工顺序的选择原则3、知道在轮廓铣削时走刀路线的选择原则。1、会在轮廓加工时选择合适进退刀方式。2、会在加工轮廓选择正确的加工方向和顺序3、懂得轮廓加工时走刀路线选择原则。情感目标：增强学生主动学习意识。。重点难点重点：轮廓加工方向与顺序的选择原则和走刀路线的选用原则。难点：轮廓铣削刀具切入切出的方式。能力训练任务及案例一、训练任务任务1：给出不同轮廓让学生根据轮廓加工时切入切出、加工方向、加工顺序、加工路线的选择原则来给出合适的加工路线与顺序。二、案例：对每个知识目标都进行举例说明参考资料数控铣（加工中心）实训与考级FANUC-oiMD/中世纪星数控系统操作说明书二、教学过程步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配内容引入（问题）生活中我们常说没有波澜的人生很平淡，有波澜的人生才精彩。那么这句话如果用在数控加工中该怎么说么呢？讲授多媒体辅助观看、5准备（问题）大家说的很正确，总结起来就是说我们不光要加工平面，我们还要进行其他项目的加工。那么在这个项目的学习中我将教会大家轮廓的铣削。告知（教学内容、目的）这一节我们主要学习轮廓铣削的铣削与加工方式。讲授多媒体辅助观看5项目引入（任务项目）在平面铣削的时候我们知道了铣削平面有周铣和端铣，根据加工平面的大小可以选择一次铣削和双向多次铣削，那么在轮廓的加工中也是不是这样呢。讲授多媒体辅助观看10操练（掌握初步或基本能力）1、轮廓铣削时切入切出的选择为了保证工件的加工质量，延长道具的使用寿命。在轮廓铣削开始和结束的时候，切人切出的选择非常重要。当铣削平面零件轮廓时，一般采用立铣刀侧刃切削。刀具切入工件时，应避免沿零件轮廓的法向切入，而应沿外轮廓曲线延长线的切向切入或者用圆弧切入，以避免在切入处产生刀具的切痕而影响表面质量，保证零件外轮廓曲线平滑过渡。同理，在切出工件时，也应避免在零件的轮廓处直接退刀，而应沿零件轮廓延长线的切向或者圆弧逐渐切离工件。举例对切入切出进行说明。2、顺铣与逆铣在铣削加工中，根据铣刀的旋转方向和切削进给方向之间的关系，可以分为顺铣和逆铣两种。顺铣如果铣刀旋转方向与工件进给方向相同，称为顺铣逆铣如果铣刀旋转方向与工件进给方向相反，称为逆铣。顺铣的特点（1）铣刀刀刃的切削厚度由最大到零，不存在滑行现象，刀具磨损较小，提高刀具耐用度。（2）切削力方向与进给方向相同，不利于消除工作台丝杠和螺母间的间隙，切削时振动大。（3）铣刀切出时切削力小，振动小，切削平稳，所以切削表面质量比逆铣好，适合精加工。逆铣的特点（1）铣刀刀刃的切削厚度由零到最大，加剧了铣刀与工件的摩擦，刀具磨损大，降低了刀具耐用度。（2）逆铣切削方向与进给方向相反，有利于消除工作台丝杠和螺母间隙，切削平稳，振动小。（3）铣刀切屑由薄变厚，切削力由小变大，所以切入时平稳，切出时振动大，所以铣削表面质量不如顺铣，适合粗加工。看视频加深对顺逆铣的理解3、轮廓加工工序轮廓加工时一般工序的安排方法（1）刀具集中分序法即按所用刀具划分工序，用同一把刀加工完零件上所有可以完成的部位，在用第二把刀、第三把刀完成它们可以完成的其它部位。（2）粗、精加工分序法这种分序法是根据零件的形状、尺寸精度等因素，按照粗、精加工分开的原则进行分序。对单个零件或一批零件先进行粗加工、半精加工，而后精加工。（3）按加工部位分序法即先先主后次、先内后外，先面后孔；先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状；先加工精度比较低的部位，再加工精度要求较高的部位。4、走刀路线走刀路线的选用原则保证零件的加工精度和表面粗糙度方便数值计算，减少编程工作量缩短走刀路线，减少进退刀时间和其他辅助时间尽量减少程序段数讲授示范多媒体辅助观看思考讨论操作60深化（加深对基本能力的体会）1、看视频加深对顺铣和逆铣的理解2、根据图示选择合适的进退刀路径3、根据图纸选择合适的进退刀点，加工工序与走刀路径。示范讲解示范教学理实一体40归纳（知识和能力）通过本节知识的学习我们要学会轮廓铣削时进退刀点的选择方法，加工顺序的划分方法和走刀路径的安排原则，加深理论知识的理解为后面轮廓加工做好知识铺垫。讲授10训练巩固拓展检验布置一道练习题提升技能，加深对理论知识的理解。讲授理实一体分析操作20总结我们学会了轮廓铣削时进退刀点的选择方法，加工顺序的划分方法和走刀路径的安排原则。讲授多媒体10作业顺铣和逆铣的优缺点进退刀的选用原则轮廓的加工工序有那些原则反思项目三第二节一、教案头课题：轮廓铣削的常用编程指令介绍运用授课班级上课时间4课时上课地点数控加工实训室教学方法与教具教学方法：多媒体辅助、演示、理实一体教具：发那科、华中数控铣床教学目标知识目标能力（技能）目标1、知道平面铣削时常用编程指令的运用(G02/G03)2、知道刀具半径补偿指令的作用与运用1、会熟练的运用圆弧加工指令2、明白刀具半径补偿的作用，会正确运用刀具半径补偿指令。情感目标：加强学生文明操作习惯的养成。重点难点重点：轮廓铣削常用编程指令。难点：刀具半径补偿建立与取消过程。能力训练任务及案例一、训练任务任务1：G02/G03指令的应用。任务2：刀具半径补偿指令的应用：任务3：G02/G03、刀具半径补偿指令综合应用。二、案例：1、对圆弧加工指令G02/G03进行举例说明。2、对刀具半径补偿指令进行举例说明。参考资料数控铣（加工中心）实训与考级FANUC-oiMD/中世纪星数控系统操作说明书二、教学过程步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配内容引入（问题）其实我们大家发现所有平面轮廓都是有两种线性构成的，那就是线段和圆弧，前面我们已经学习了线段的加工，那么圆弧怎么加工。讲授多媒体辅助观看、5准备（问题）在平面加工中我们讲解了直线进给指令，因为平面都是由直线构成的。那么在轮廓中如果碰到圆弧该怎么加工呢，这将是我们本节课将要解决的一个问题告知（教学内容、目的）这一节我们主要学习圆弧加工指令与刀具半径补偿指令。讲授多媒体辅助观看3项目引入（任务项目）观看轮廓图片引出圆弧加工指令，通过引导大家回忆平面加工过程中的刀具加工轨迹引出半径补偿指令。讲授多媒体辅助观看5操练（掌握初步或基本能力）圆弧加工指令（1）指令格式（2）指令说明：G02：顺时针圆弧插补；G03：逆时针圆弧插补；X,Y,Z：圆弧终点，在G90时为圆弧终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为圆弧终点相对于圆弧起点的位移量；I,J,K：圆心相对于圆弧起点的偏移值(等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标）；在G90/G91时都是以增量方式指定；整圆编程时必须使用I,J,K，否则将需要圆弧分段编写，这样既增加了程序段也对圆弧表面质量有影响。R：圆弧半径，当圆弧圆心角小于180°时，R为正值，否则R为负值对整圆编程进行实例讲解。安排圆弧加工指令编写任务巩固所学内容。编写右图零件外轮廓加工程序，注意刀具与切削用量的选择，进退刀方式的选择，加工顺序的与走刀路线的安排。2、刀具半径补偿指令（1）刀具补偿的定义：在编制工件加工程序时，我们一般以刀具中心轨迹进行编程，而图纸给出的都是工件的轮廓尺寸，所以实际的刀具运动轨迹与工件轮廓有一偏移量（即刀具半径）。这时就加大了编程难度，如果采用半径补偿功能，在编程时不必按刀具中心轨迹编程，只需根据图纸上工件轮廓轨迹编程即可，加工时系统会自动进行偏移。运用刀具补偿功能编程，可以实现简化编程的目的。（2）编程格式1)G00G41／G42X_Y_D_

或G01G41／G42X_Y_D_F_2)G00G40X_Y_

或G01G40X_Y_F_①G40：取消刀具半径补偿；②G41：左刀补(在刀具前进方向左侧补偿)；③G42：右刀补(在刀具前进方向右侧补偿)④1）中的D为刀具半径补偿地址，地址中存放的是刀具半径的补偿量；X_Y_为由非刀补状态进入刀具半径补偿状态的起始位置。⑤2）中的X_Y_为由刀补状态过渡到非刀补状态的终点位置，这里的X_Y_即为刀具中心的位置。（3）刀具半径补偿的判定刀具左右补偿判断方法为：沿垂直于补偿所在平面(如XY平面)的坐标轴的负方向(-Z)看去，刀具中心位于编程前进方向的左侧，即为左补偿；刀具中心位于编程前进方向的右侧，即为右补偿。在进行刀具半径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀具补偿是在哪个平面上进行的。（4）刀补过程刀具半径补偿的过程分为三步：刀补的建立：在刀具从起点接近工件时，刀心轨迹从与编程轨迹重合过度到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。刀补进行：刀具中心始终与变成轨迹相距一个偏置量直到刀补取消。刀补取消：刀具离开工件，刀心轨迹要过渡到与编程轨迹重合的过程。（5）注意事项与说明2.5.1刀补的引入和取消要求必须在G00或G01程序段，不应在G02/G03程序段上进行。如G41G02X20Y0R10D01通常会导致机床报警。2.5.2在指定刀补平面执行刀补时，不能出现连续两个非坐标轴移动类指令或非刀补平面坐标移动，否则将可能产生过切或少切现象。非坐标轴移动类指令大致有以下几种：M指令；S指令；暂停指令；某些G指令，如：G90，G91X0等。非刀补平面坐标移动，如G00Z-10（刀补平面为XY平面时）。2.5.3在刀补建立或取消时，注意由于程序轨迹方向不当而发生过切2.5.4当刀补数据为负值时，则G41、G42功效互换。2.5.5G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊的补偿。2.5.6刀具半径补偿的的建立距离最好大于等于刀具直径，取消距离也宜如此。同时刀具半径补偿建立点或刀具半径补偿取消起始点距离工件的起始点或结束点的距离至少要大于刀具半径。刀具半径补偿应用举例已知某零件如下图所示，工件材料为5mm厚的铝板，编写工件精加工程序。加工刀具：直径φ10的立铣刀；安全高度10mm；切削用量：主轴转速600r/min，进给速度300mm/min；采用顺铣，上平面为Z0。讲授示范多媒体辅助观看思考讨论操作60深化（加深对基本能力的体会）1、G02/G03编程2、刀具半径补偿应用示范引导示范教学20归纳（知识和能力）通过本节知识的学习我们要学会圆弧加工指令和刀具半径补偿指令的应用，为下个轮廓加工做好了理论铺垫讲授10训练巩固拓展检验1、编写右图零件外轮廓加工程序，注意刀具与切削用量的选择，进退刀方式的选择，加工顺序的与走刀路线的安排。2、已知某零件如下图所示，工件材料为5mm厚的铝板，编写工件精加工程序。加工刀具：直径φ10的立铣刀；安全高度10mm；切削用量：主轴转速600r/min，进给速度300mm/min；采用顺铣，上平面为Z0。案例理实一体分析操作40总结我们学会了圆弧加工指令和刀具半径补偿指令，并且知道它们应用时的注意事项。讲授多媒体辅助10作业运用刀具半径补偿指令编写右图零件外轮廓加工程序，注意刀切削用量的选择，进退刀方式的选择，加工顺序的与走刀路线的安排。反思项目三第三节一、教案头课题：主子程序的介绍与运用授课班级上课时间2课时上课地点数控加工实训室教学方法与教具教学方法：多媒体辅助、演示、理实一体教具：发那科、华中数控铣床。教学目标知识目标能力（技能）目标1、了解主子程序的作用。2、能够正确运用主子程序。1、能够熟练的运用主子程序。2、会在合适的场合选择主子程序进行数控编程。情感目标：加强学生主动学习的能力。重点难点重点：主子程序的作用和格式。难点：主子程序的应用。能力训练任务及案例一、训练任务任务1：主子程序的应用。二、案例：1、对主子程序进行举例说明参考资料数控铣（加工中心）实训与考级FANUC-oiMD/中世纪星数控系统操作说明书二、教学过程步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配内容引入（问题）请思考下图能否用铣刀一次性加工完成，如若不行怎么编程？讲授多媒体辅助观看、5准备（问题）在编写数控程序的时候有时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现，或者在几个程序中都要使用它，碰到这种问题的时候我们如果选择重复编写那么就增加了程序段段数这样很容易造成错误，有没有其他简单的方法能避免这种事情的发生呢？告知（教学内容、目的）这一节我们通过对主子程序的学习来解决大家的问题。讲授多媒体辅助观看3项目引入（任务项目）观看与主子程序有关的图纸，让大家试着想编程过程，然后告诉大家碰到这种图纸有简洁编程方法，用主子程序编写。讲授多媒体辅助观看5操练（掌握初步或基本能力）1、子程序的定义机床的加工程序可以分为主程序和子程序两种。所谓主程序是一个完整的零件加工程序，或是零件加工程序的主体部分。它和被加工零件或加工要求一一对应，不同的零件或不同的加工要求，都有唯一的主程序。在编制加工程序中，有时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现，或者在几个程序中都要使用它。这个典型的加工程序可以做成固定程序，并单独加以命名，这组程序段就称为子程序。子程序一般都不可以作为独立的加工程序使用，它只能通过调用，实现加工中的局部动作。子程序执行结束后，能自动返回到调用的程序中。2子程序的格式在FANUC系统中，子程序的调用可通过辅助功能代码M98指令进行，且在调用格式中将子程序的程序号地址改为P，其常用的子程序调用格式有两种。格式一M98P××××L××××；例1M98P100L5；例2M98P100；格式二M98P××××××××；例3M98P50010；例4M98P510；地址P后面的八位数字中，前四位表示调用次数，后四位表示子程序序号，采用此种调用格式时，调用次数前的0可以省略不写，但子程序号前的0不可省略O0100；G91G01Z-2.0；…G91G28Z0；M99；对于子程序结束指令M99，不一定要单独书写一行，如上面程序中最后两行写成“G91G28Z0M99；”也是允许的。3、子程序注意事项。（1）当子程序最后的程序段只用M99时，子程序结束，返回到调用程序段后面的一个程序段；若一个程序段号在M99后由P指定时，系统执行完子程序后，将返回到由P指定的那个程序段号上；如果在主程序中执行到M99指令，则系统返回到主程序起点重新运行程序。（2）使用子程序时，要注意变换主、子程序间的模式代码，如M代码和F代码。从主程序调用子程序及子程序返回主程序的时候，属于同一组别的模态G代码的变化与主、子程序无关。（3）在子程序中常使用G91模式，因为使用G90模式将会使刀具在同一位置加工，要想在不同位置加工相同的形状，只能一次次改变工件坐标系再调用子程序，这样就复杂了。编程时，为了简化程序的编制，当一个工件上有相同的加工内容时，常用调子程序的方法进行编程。调用子程序的程序叫做主程序。子程序的编号与一般程序基本相同，只是程序结束字为M99表示子程序结束，并返回到调用子程序的主程序中。（4）在半径补偿模式中程序不能被分支。主子程序应用举例（1）加工如图所示六个相同外形轮廓，试采用子程序编程方式编写其数控铣加工程序。（2）加工如下图所示零件凸台外形轮廓，Z向每次切深为5mm，试编写其数控铣加工程序讲授示范多媒体辅助观看思考讨论操作25深化（加深对基本能力的体会）1、主子程序应用举例讲授多媒体分析、讨论、计算归纳（知识和能力）通过本节知识的学习我们要知道主子程序的应用场合，能够在合适的场合选择用子程序编程。能够熟练运用子程序。讲授10训练巩固拓展检验（1）加工如图所示六个相同外形轮廓，试采用子程序编程方式编写其数控铣加工程序。（2）加工如下图所示零件凸台外形轮廓，Z向每次切深为5mm，试编写其数控铣加工程序4、学生自己动手建立工件坐标系。讲授师范理实一体分析操作30总结我们通过本次课的学习知道了子程序的作用，明白了子程序使用时的注意事项，懂得了子程序的使用场合。讲授多媒体辅助5作业如图所示，加工两个相同的工件，试编写其加工程序。Z轴开始点为工件上方100mm处，切深10mm。反思项目三第四节一、教案头课题：外轮廓铣削前的准备工作（实例引导）授课班级上课时间2课时上课地点数控加工实训室教学方法与教具教学方法：多媒体辅助、演示、引导教具：发那科、华中数控铣床、铣刀、量具、塑料板教学目标知识目标能力（技能）目标1、会在操作过程中根据实际情况选择合适的切入切出点。2、能根据操作任务结合实际情况选择合适的加工方式。3、能根据工件技术要求选择合适的刀具，量具、夹具与切削速度。4、能按照加工要求编写正确完整的外轮廓铣削数控加工程序。1、会根据实际情况选择合适的刀具、夹具、切削用量。2、会根据技术要求选择合适的加工方式。3、能熟练准备的编写外轮廓加工程序。情感目标：强化学生合作学习意识重点难点重点：外轮廓铣削切入切出点的设置难点：外轮廓铣削工艺的制定。能力训练任务及案例一、训练任务任务1：根据图纸选择刀具、夹具、切削用量。任务2：根据图纸和技术要求结合实际情况选择合适的加工方式。任务3：根据图纸要求编写完整的平面加工程序。参考资料数控铣（加工中心）实训与考级FANUC-oiMD/中世纪星数控系统操作说明书、切削用量手册二、教学过程步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配内容引入（问题）在前几次课中我们已经学习了轮廓加工时进、退刀方式，加工方法、加工顺序的安排等理论知识，也学习了轮廓加工时常用的编程指令。那么这次课我们就通过一个操作任务来把大家前几次课学习的知识应用到实际操作中。讲授多媒体辅助观看、5准备（问题）我们要完成一个外轮廓的加工需要准备那些工作呢？告知（教学内容、目的）这一节我们主要完成加工外轮廓前的准备工作讲授多媒体辅助观看3项目引入（任务项目）通过布置操作任务引入讲授多媒体辅助观看3操练（掌握初步或基本能力）1、布置操作任务加工如图所示零件凸台外轮廓，毛坯为70mm×50mm×20mm长方块（其余面已经加工），材料为45钢，单件生产。2、任务准备需要的步骤（1）零件图分析如图所示零件轮廓由直线和圆弧组成，尺寸精度约为IT11，表面粗糙度全部为Ra3.2μm，没有形位公差项目的要求，整体加工要求不高。（2）确定装夹方案该零件为单件生产，且零件毛坯为长方体，其他面已经加工。因此选用平口虎钳装夹即可满足技术要求。由于工件加工深度为5mm,所以工件在装夹的时候商标面至少要高出钳口8mm左右。（3）加工方案的确定根据图样加工要求可知零件尺寸要求较低公差等级约为IT11，这种要求一般一道加工工序就可满足要求，但是零件有表面粗糙度要求，因此根据刀具集中原则我们选用一把刀采用立铣刀粗铣→精铣完成零件加工。（4）刀具与切削用量的选择通过零件分析，在零件四个拐角的地方有较大的加工余量，切削深度为5mm,并且零件技术要求不高。如果选择小直径刀具加工需要较长加工时间，因此根据走刀路线中减少程序段的原则需要选择大直径的刀具就可满足要求。一般要求铣刀半径应小于轮廓最小曲率半径，次零件中最小曲率半径为10，所以我们选用ф16高速钢三刃立铣刀进行铣削最为合适。切削用量的选择见ppt中刀具卡片（5）检测工具的准备0.02mm游标卡尺半径规深度游标迟（6）机床选择根据加工图纸可知此平面的加工选择三轴立式数控铣床即可满足要求。因此选择XK-714型FANUC0i系列数控铣床（7）进给路线的确定选该零件中心为XY编程原点，Z轴零点设置在零件上表面。在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线。为了保证表面质量，进给路线采用顺铣和圆弧进退刀方式，采用子程序对零件进行粗、精加工，该零件进给路线如图所示（8）加工程序的编写在ppt中展示讲授引导多媒体辅助示范启发式观看思考讨论操作25深化（加深对基本能力的体会）按照操作步骤学生先做，学生做完以后老师在引导分析任务，从而加深学生对技能的巩固引导启发式教学法思考分析30归纳（知识和能力）本节课通过具体的任务把前几节课学到的内容应用到实际项目操作中讲授5训练巩固拓展检验按要求完成外轮廓铣削前的准备工作讲授分析操作总结本次课中我们把前面学习的内容引用到实际项目操作中，在操作中加深对技能的理解掌握。讲授多媒体辅助5作业简述轮廓加工的大致步骤及各步骤中需要注意的事项。反思项目三第五节一、教案头课题：外轮廓铣削操作授课班级上课时间4课时上课地点数控加工实训室教学方法与教具教学方法：多媒体辅助、演示、理实一体教具：发那科、华中数控铣床、铣刀、量具、塑料板教学目标知识目标能力（技能）目标1、学会刀具半径补偿与子程序在项目中的运用2、巩固零件加工时机床操作步骤。3、能够成功的完成外轮廓加工任务。1、能够熟练的操作数控机床。2、能够在项目操作过程中解决一些简单问题。3、能够灵活运用刀具半径补偿与子程序。4、能够把机床清扫和维护当成任务中的一部分。情感目标：让合作学习成为一种习惯。重点难点重点：外轮廓铣削加工计划的制定与程序的编写。难点：平面铣削的过程和精度的控制。能力训练任务及案例一、训练任务任务1：工件、刀具的装夹。任务2：工件坐标系的建立。任务3：程序的手动输入与校验。任务4：外轮廓的加工与检测。参考资料数控铣（加工中心）实训与考级FANUC-oiMD/中世纪星数控系统操作说明书二、教学过程步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配内容引入（问题）在上次课中我们已经完成了外轮廓加工前的准备工作现在大家肯定非常迫切的希望看到最后的加工零件。那么这次课我们将完成本项目中最重要的一个工作—外轮廓的数控加工。讲授多媒体辅助观看、5准备（问题）我们要完成外轮廓的加工需要那些操作步骤呢？告知（教学内容、目的）这一节我们主要完成加外轮廓的数控加工与评价。讲授多媒体辅助观看3项目引入（任务项目）通过布置操作任务引入讲授多媒体辅助观看2操练（掌握初步或基本能力）1、分发毛坯2、分发评价表让学生知道评价项目，能够按照评价项目的要求完成工件加工3、提出完成操作任务需要的步骤（1）刀具、工件的装夹刀具装夹时的注意事项：①刀具装夹时需要留合适的悬伸长度，以避免刀具在加工过程中变形②卸刀时必须要有足够的卸刀空间，刀柄不能与工作台上的工件、夹具发生干涉。工件装夹时的注意事项①工件尽量夹在钳口的中部②工件被加工部分一定要伸出钳口，以免刀具与钳口发生干涉。（2）工件坐标系的建立选择毛坯中心为X、Y的坐标零点，工件上表面为Z轴零点①用试切法对刀，把值输入刀G54对用项目中。②工件坐标系建立好以后在MDI方式下输入。G00X0Y0Z5校验对刀是否正确（3）程序的输入、校验程序的输入步骤EDITPROG输入程序名输入程序段程序输入过程中的注意事项①不能错输、漏输。②注意大小写的切换以及O与零的混淆。（4）平面加工加工过程中简单的步骤①在编辑状态下将光标放到程序头，接下来在自动模式下选择循环启动②走刀结束后用卡尺和刀口尺按照技术要求对加工表面进行检测，如果符合要求就停止加工，卸下工件。反之要根据测量后反映的问题修改加工程序中的数据进行2次加工。③加工完成后需要卸下刀柄、刀具，对切屑进行清扫、对机床进行清扫、维护保养。（5）过程评价5、过程评价按照评价标准进行评价在评价过程中对本项目的知识进行总结归纳评价过程①个人评价②小组评价③）教师评价最后进行项目总结（加工过程中的问题进行总结、项目内容进行全面总结）示范引导多媒体辅助理实一体项目教学观看思考讨论操作100深化（加深对基本能力的体会）学生总结加工经验，写实训报告20归纳（知识和能力）加工过程中的问题进行总结、项目内容进行全面总结、评价。讲授30训练巩固拓展检验在本课题中先引导学生分析在平面加工中需要那几个操作步骤，然后指引学生按照步骤操作。在每个步骤都是学生先做，老师指导。讲授师范理实一体分析操作总结我们在外轮廓加工这个操作课题中，把这个项目所学的知识都融入到了操作过程中，知道加工外轮廓的过程，会在对应过程选择合适的切入、切出方法、内容等。讲授理实一体操作10作业巩固练习1：任务描述：加工如图所示零件，按单件生产安排其数控加工工艺，编写出加工程序。毛坯为120×100×10的长方体，材料为45#钢巩固练习2：加工如图所示零件凸台外轮廓（单件生产），毛坯为96mm×80mm×20mm长方块（其余面已经加工），材料为45钢。编写加工工艺，完成数控程序编写。巩固练习2：加工如图所示零件凸台外轮廓（单件生产），毛坯为96mm×80mm×20mm长方块（其余面已经加工），材料为45钢。编写加工工艺，完成数控程序编写。反思项目三第六节一、教案头课题：内轮廓铣削前的准备工作（实例引导）授课班级上课时间2课时上课地点数控加工实训室教学方