数控铣加工技术教案

数控铣床加工技术教案基本信息课时数：7学时（1天）教学中使用的机器、仪器、设备：KND100型数控铣床、投影仪、电脑、宇龙仿真软件、加工所用的蜡板等。学生分组情况：补充教学目标：通过本次实习，让学生达到以下要求：1、了解数控铣床的组成、特点及应用场合。2、基本掌握数控铣床坐标系的确立及数控程序基本指令的使用方法。3、掌握宇龙仿真软件的使用。4、较熟练使用KND100型数控铣床操作面板上的各个按键的功能及操作使用方法。5、在学生掌握数控编程、机床操作的基本知识的同时，同时能独立完成一个零件从构思设计、绘图、编程到加工完成的整个过程，培养学生从构思到实物制作的工程意识。教学要求：知识点：（一）掌握机床坐标系和工件坐标系的建立方法及相关操作。（二）掌握数控铣床的一般编程方法及技巧（三）独立完成一个零件从构思设计、绘图、编程到加工完成的整个过程。教学重点：编程指令的格式及含义；构思设计；程序的通讯传输；机床操作。解决方法：通过课堂仔细讲解，ppt演示、实物教具展示等方法，让学生在掌握基本知识的同时开拓思路；通过仿真软件的操作，机床操作的实际演示，让学生更好的掌握机床操作技能。教学难点：构思设计；数控铣床工件坐标系的设定方法；数控编程的方法及技巧；机床操作。解决方法：通过勤讲解、实物展示，实例示范，结合机床，边操作边讲解等方法，让学生更好的理解各个环节。教学时间安排：授课内容和作业其中具体安排讲授练习数控机床概述，了解数控铣床的组成、特点及应用场合。（ppt）10无8:00~8:10程序编制基础知识，介绍数控铣床的常用编程指令及格式；（ppt）40无8:10~8:50编程实例分析。（ppt）20无8:50~9:10软件使用介绍（MasterCAM）20’无9:10~9:30布置作业，学生自行设计零件并编程无120’9:30~11:30介绍通讯传输软件的使用方法15无13:00~13:15学生利用传输软件进行程序传输无1513:15~13:30KND100型数控铣床操作方法介绍，演示20无13:15~13:30学生操作机床，加工完成自行设计的作品无11013:30~15:20完成实习报告无2515:20~15:45打扫卫生，评分，结课1515:45~16:00教学过程1、数控铣床概述：（ppt教学）10分钟针对不同的学生，用提问的方式导入课程。例1：第一次金工实习的学生，要较详细介绍什么是数控铣床？它的加工方式是怎样的？，在机械加工中的主要作用等。例2：如已经过普车、数车或普铣的学生，可进行比较，告诉学生数控铣床与其他机床的区别，导入数控铣床的概述。数控铣床是由普通铣床发展而来的，是指应用数控技术对加工过程进行控制的铣床，其加工能力很强，加工灵活，通用性强，数控铣床的最大特点是高柔性，即具有灵活、通用，可以加工不同形状的工件。（一）数控铣床的组成：数控铣床其实只是在普通铣床的基础上再多加了两个装置，一个是数控装置，一个是伺服装置。它的组成及结构如图1所示。图1利用PPT放映上图，具体介绍各数控铣床的组成部件。（二）数控铣床相对于普通铣床，有以下的特点：加工的零件精度高；生产效率高；特别适合加工复杂的廓表面；有利于实现计算机辅助制造。（三）数控铣床的应用：数控铣床除了可加工普通铣床上能加工的零件外，如：加工平面、斜面、外轮廓、型腔、槽、键槽、钻孔、较孔、扩孔、攻丝等，由于它具有三轴及三轴以上的联动功能，因此，具有空间曲面的零件也可以在数控铣床上加工。ppt放映各种零件，并出示一些较复杂的，具有空间曲面的零件展示给同学看。让学生能在今后的各种实际加工过程在能合理选用机床。教法设计说明：本节内容从数控的概念出发，阐述了数控铣床的特点、应用、常用附件设备等基本知识，说明了数控铣床在现代机械加工过程中的重要作用。培养学生在G02、G03圆弧插补指令顺圆插补G02X__Y__R__（I、J）F__逆圆插补G03X__Y__R__F__用于切削状态，刀具切削工件走圆弧轨迹的代码；注意：Ｘ、Ｙ是刀具运行的终点坐标值；Ｒ为圆弧半径，劣弧为正值，优弧为负值；（0<α≤180°时R取正；180°<α<360°时R取负。）整圆编程不能用R格式；直接用I、J、K确定其圆心即可。ＩＪ为圆心相对于圆弧起点坐标（ＩＪ分别对应ＸＹ的坐标差）G02G03为模态代码，并且与G00、G01为同组模态代码；控制主轴顺时针方向转动(正转)，与S代码一起配合使用。S1000M03表示主轴以1000转/min的速度顺时针方向旋转。控制主轴顺时针方向转动(正转)，与S代码一起配合使用。S1000M03表示主轴以1000转/min的速度顺时针方向旋转。M03主轴停止转动主轴停止转动M05程序结束程序结束，写在程序最后。系统读到此指令，自动返回到开始。M30注意：同一段指令中只能出现一个M指令。（六）、编程实例：20分钟如何判别是G02还是G03?如何判别是G02还是G03?确定顺圆弧插补指令和逆圆弧插补指令的方法:沿圆弧所在平面的另一坐标轴的负向望去,顺时针为G02,逆时针为G03.O1234N10G92X0Y0Z5N20M03N30G00X10Y10N40G01Z-1F150N50G01X10Y30N60G02X20Y30R5N70G03X25Y25R-5N80G00Z5N90G00X40Y30N100G01Z-1N110G02X60Y30R10N120G02X40Y30R10N130G00Z5N140M05N150M30教法设计说明：本节内容为数控编程的入门知识，比较简单，关键是如何调动同学们的积极性，使他们对本次实习产生兴趣。采取的方法是让同学们看一些数控加工制件，以前同学的一些好的作品等，使他们产生好奇心，树立完成本次实习的信心。3、MasterCAM软件模拟操作介绍（ppt教学、软件演示）20分钟通过软件模拟操作，让学生在上机床之前，先在软件上加工一遍，一方面可以及时发现程序中的不合理的地方，可以优化程序，最大限度的达到自己最初的设计效果，另外，也可以最大限度的避免在机床操作时出现设备损坏现象。4、分组设计零件、安排加工工艺、零件编程。（分别讨论，单独指导）100分钟介绍设计的注意事项，尺寸要求。学生分组（4-5人）进行方案设计、讨论。分别参与学生的方案讨论，指导学生确定方案。各组成员分工安排各组件的加工工艺及零件的编程，并最终由组长负责检查与汇总。完成后，将各程序保存在电脑中。教法设计说明：自行设计零件并编程是一项繁琐而又需要非常细心的工作，在整个过程中，同学们容易马虎，或容易算错节点坐标，或用错指令，针对这些特点，应重点强调，同时也应该多与学生交流，了解学生想法，应给学生充分的自由度，使学生有较大的思想空间，使有能力的同学能够自由发挥，制作出自己设计的产品，但指导教师要把握好方向。同时加强巡回指导。在巡回指导过程中，指导教师应注意及时纠正学生在设计过程中的错误（如把刀具直径忽略掉或由于输入失误经常出现指令错误的情况等），针对个别学生可进行再次讲解。5、数控铣床机床面板及程序传输介绍。（ppt教学、仿真软件演示）15分钟机床面板各软体键的功能介绍；程序传输的步骤；通讯软件的操作演示；6、学生将各自的程序传输到机床上；15分钟7、介绍机床操作面板，对刀方法及安全知识，强调规范操作。20分钟8、学生完成各自的零件加工，现场指导。110分钟这一环节是整个实习过程的最终部分，通过机床的实际操作加工，把学生最初的设计构思通过机床加工出实物，让学生充分体验“从设计构思到实物”的整个过程，让学生体会到通过一天的努力，把自己的的设想变成实物的喜悦。通过机床实际操作演示，同时讲解操作注意事项、如何规范、合理操作，提高学生的安全意识，增强学生的实际动手能力。9、学生完成实习报告。25分钟10、评分，课后小结：15分钟（一）实习操作总结针对学生作品进行点评，给出学生作品的分数，指出存在的问题，并分析出现这些问题的原因，找到解决方法，使学生在以后的工作中不会犯同样的错误。（二）实习态度总结总结实习过程中，同学们的实习态度、实习纪律以及安全等方面，使同学们树立严谨、勤奋的工作态度及安全第一的理念。（三）、与学生交流收获与体会评分标准：根据一天的实习情况，参考学生单独设计零件，确定各节点坐标；掌握数控铣床基本编程方法，操作KND100数控铣床；学生是否能够独立完成零件的加工等实际情况。综合评定成绩，具体标准如下：零件设计