数控车床编程与加工 （广数系统） 任务2 轴头的编程与加工-教案

数控车床编程与加工教案教案课程名称：数控车床编程与加工任务名称：轴头的编程与加工所属专业：任课班级：任课教师：所属系部：

任务二轴头的编程与加工学习领域任务二轴头的编程与加工课时分配18学习活动学习活动1轴头的加工程序设计课时分配4授课日期授课地点教学目标知识目标1.掌握G02、G03、G41、G42、G40、G71、G73等指令格式、用法、功能；2.掌握圆弧的判断方法，刀具半径补偿的方法。能力目标1.能够根据轴头的技术要求、材料、结构，合理选择刀具、切削用量；2.能够独立完成轴头的程序设计，并通过仿真进行加工程序优化。素质目标1.培养学生团结协作，沟通合作能力；2.培养学生一丝不苟、严谨细致、善于钻研的工匠精神。教学重点1.G02、G03的指令格式及用法2.G41、G42、G40刀具半径补偿指令教学难点轴头零件的加工程序设计任务分析轴头加工内容包括外圆、阶台、圆锥、圆弧面等，两处外圆精度要求较高，表面粗糙度全部为Ra3.2。圆弧面的加工在普通车床上难度较大（尤其是大圆弧车削），而在数控车床上将变得很简单，需用到圆弧加工指令G02或G03。此零件外形起伏变化较大，不符合单调变化规律，因此不能用轴向粗车循环指令G71编程加工，而应选择适合本零件外形变化的新指令即：封闭切削循环指令G73加工。教学方法任务驱动教学法；演练结合；以学生为主体的行动导向教学法。教学手段多媒体教学、案例分析教具图片、视频、动画、图纸、轴头工作手册等教学模式“线上线下”混合式教学学时安排4学时教学过程教学过程教学过程教学过程教学步骤与内容教学提示课前小组讨论：G71主要适用场合？预习任务，完成自测——课前。课前进行调查问卷，了解学生对已学指令的掌握情况。课中1.考勤、检查预习效果；2.根据学生掌握情况，讲授新知识，掌握好的知识点简讲，对没掌握的精讲。3.讲练结合，轴头编程；4.比赛-台阶轴的加工程序设计竞赛。1.考勤2.检查学生预习效果小测验：问答与抢答：G02、G03有什么区别？通过执职教云平台，检查学生预习效果，根据学生学生情况进行知识新授。导入任务：通过零件结构对比，引出工艺分析，导入任务师生互动承上启下引出本课所学内容知识新授：一、圆弧加工工艺路线1.阶梯形切削路线图所示为车圆弧的阶梯形切削路线，即先粗车成阶梯，最后一刀精车出圆弧。此方法在确定了每次背吃刀量后，需精确计算出粗车的终刀距S，即求圆弧与直线的交点。此方法刀具切削运动距离较短，但数值计算较复杂。2.同心圆弧切削路线车圆弧的同心圆弧切削路线，即沿不同的半径圆来车削，最后将所需圆弧加工出来。此对90°圆弧的起点、终点坐标较易确定，数值计算简单，编程方便，因此常被采用。但按图b所示路线加工时，空行程较长。3.车锥法切削路线二、圆弧加工指令顺时针圆弧插补G02、逆时针圆弧插补G03指令的格式如下：G02(G03)I__K__X(U)__Z(W)__F__；G02(G03)R1.指定圆心的圆弧插补指令格式：G02(G03)X(U)__Z(W)__I__K__F__；2、指定半径的圆弧插补1)指令格式：G02(G03)X(U)__Z(W)__R__F__；（3）固定形状粗车循环（G73）它适用于毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近的铸、锻毛坯件。其指令格式为：G73U(△i)W(△k)R(d)G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)3.复合形状循环指令（1）外圆粗车循环（G71）外圆粗车循环G71指令适用于切除棒料毛坯的大部分加工余量，其指令格式为：G71U(△d)R(e)G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)4.刀具补偿（1）刀具补偿号刀具半径补偿可以由刀具补偿号来实现。在程序中刀具补偿用指定的T代码来实现，T代码后的确4位数字中，前两位为刀具号，后两位为刀具补偿号。（2）刀具半径补偿根据刀具轨迹的不同，刀尖半径补偿的指令有：①G41刀尖圆弧半径左补偿。如图1-5-14所示，顺着刀具运动方向看，刀具在工件左侧，称为刀尖圆弧半径左补偿，用G41代码编程。②G42刀尖圆弧半径右补偿。如图1-5-14所示，顺着刀具运动方向看，刀具在工件的右侧，称为刀尖圆弧半径右补偿，用G42代码编程。③G40取消刀尖圆弧半径补偿。如需要取消刀尖圆弧半径补偿，可编入G40代码。取消刀尖圆弧半径补偿后，假想刀尖轨迹与编程轨迹重合。注意事项：1）G41、G42、G40指令不能与圆弧切削指令写在同一个程序段内，但可与G01、G00指令写在同一程序段内，即它是通过直线运动来建立或取消刀具补偿的。2）在调用新刀具前或要更改刀具补偿方向时，中间必须取消前一个刀具补偿，避免产生加工误差。3）在G41或G42程序段后面加G40程序段，便可以取消刀尖半径补偿，其格式为：G41（或G42）…；…G40…；4）G41，G42，G40是模态代码。5）在G41方式中，不要再指定G42方式，否则补偿会出错；同样，在G42方式中，不要再指定G41方式。当补偿取负值时，G41和G42互相转化。6）在使用G41和G42之后的程序段中，不能出现连续两个或两个以上的不移动指令，否则G41和G42会失效。六、编写加工程序编写轴头的加工程序。七、加工程序竞赛加工如图2-1-19所示转轴，毛坯尺寸为Φ40×85mm。合理选择刀具、切削用量，设计加工程序。规定时间15分钟完成，选出又对又快的学生。分析三种车削圆弧的方法（根据学生掌握情况，进行介绍）对比介绍圆弧加工指令。编写程序（教师指导，集中介绍错误多大问题。）编写程序（通过竞赛的形式，检查学生程序设计掌握请况。）课堂小结：本次课同学们应掌握以下几点内容1.加工指令（G02G03G71G73G40G41G42）；2.圆弧的车削方法；3.加工程序设计。根据教学过程中各个环节学生的参与情况，进行总结点评。作业布置1．完成工作手册中的任务；2．课后编程试题。课后根据学生掌握情况，通过职教云平台，设置小组讨论、测验或考试等项目。作业批改记录：教学反思：板书设计任务二轴头的编程与加工（一）第1-2节一、圆弧的车削方法；二、加工指令；三、刀补的判断方法根据学生自学情况，答疑与讲解。第3-4节一、轴头的程序设计训练；二、加工程序设计竞赛。

任务二轴头的编程与加工学习领域任务二轴头的编程与加工课时分配18学习活动学习活动2轴头的加工课时分配6授课日期授课地点教学目标知识目标巩固圆弧的车削方法，刀具半径补偿的方法。能力目标1.能够能够正确判断刀补；2.能够独立完成轴头的加工。素质目标1.培养学生团结协作，沟通合作能力；2.培养学生规范操作，爱岗敬业、忠于职守的职业道德。教学重点1.加工指令：G02、G03、G71、G732.轴头的程序设计、零件加工教学难点轴头的加工教学方法任务驱动教学法；演练结合；以学生为主体的行动导向教学法。教学手段多媒体教学、仿真加工、实操加工教具图片、视频、动画、仿真软件、数控车床等教学模式“线上线下”混合式教学学时安排10教学过程教学过程教学步骤与内容教学提示课前1.小组讨论：如何判断顺逆圆？2.布置预习任务，完成任务书——课前。了解学生对知识的掌握情况。课中1.考勤、检查预习效果；2.根据学生掌握情况，讲授新知识，掌握好的知识点简讲，对没掌握的精讲。3.轴头的仿真加工；4.轴头的加工。导入任务：通过轴头的加工程序，引出加工，导入任务师生互动，引出本任务所学内容一、轴头仿真加工1.输入加工程序，并进行校验；2.轴头的仿真加工与程序优化。二、轴头加工准备1.安全文明生产；2.学生分组、分设备；3.熟悉工作环境4.领取工具、量具、刀具，完成工作手册；三、轴头加工过程1.开机准备；2.输入加工程序，并进行校验；3.安装工件、刀具，完成对刀；4.轴头的车削加工。四、机床保养，场地清理填写轴头加工交接班记录单，填写设备日常保养记录卡。仿真加工（4学习）学生每人1台电脑，进行仿真训练（轴头），成绩合格后，进行轴头加工。轴头车削加工（6学习）1.强调安全文明生产；2.按照分组，分配数控车床；（学生分组训练练习，教师指导。）对掌握快学生可以进行课后习题的技能训练。每天5-6节都要进行交接班记录单，分管学生进行检查。课堂小结：对学生在加工过程中的情况进行评价，完成工作手册。小组汇报，小组互评，教师评价。作业布置1.完成课后编程作业；2.完成工作手册。课后对掌握较差，完成课后编程训练的仿真训练。作业批改记录：教学反思：板书设计任务二轴头的编程与加工（二）仿真训练一、轴头仿真加工，加工程序优化；二、转轴仿真加工，加工程序优化；三、课后编程习题仿真加工，加工程序优化；实操训练一、轴头加工；二、课后编程习题加工（优秀者）。

任务二轴头的编程与加工学习领域任务二轴头的编程与加工课时分配18学习活动学习活动3轴头的检测与加工误差分析课时分配6授课日期授课地点教学目标知识目标1.巩固量具的使用方法与注意事项；2.掌握圆弧、圆锥零件加工误差产生的原因及预防方法。能力目标1.能够正确使用游标卡尺、千分尺、万能角度尺、样板；2.能正确测量外圆、长度等；3.能够分析圆弧、圆锥加工产生误差的原因，并能发现问题解决问题。素质目标培养学生质量意识。教学重点圆弧、圆锥的正确测量方法教学难点圆弧、圆锥的正确测量方法教学方法任务驱动教学法；演练结合；以学生为主体的行动导向教学法。教学手段量具教具游标卡尺、千分尺教学模式“线上线下”混合式教学学时安排2教学过程教学步骤与内容教学提示课前1.测量外圆常用的量具有哪些？2.千分尺的读数方法是什么？了解学生对量具的掌握情况。课中1.考勤、检查预习效果；2.根据学生掌握情况，确定讲授内容，掌握好的知识点简讲，对没掌握的精讲。3.分组测量轴头；4.用转轴进行加工、测量比赛。导入任务：通过提问，引出测量相关知识，导入任务师生互动，引出本任务所学内容一、测量工具准备1.领取量具，填写量具领取表；2.学生分工，分配任务。二、分组交换测量轴头1.组内互检；2.小组互检。三、用台阶轴进行测量竞赛四、整理与保管量具填写轴头工作手册。测量轴头对轴头测量，锻炼学生测量技术，检查学生测量情况。测量竞赛每组选一名优秀学生，进行测量比赛。课堂小结：对学生在测量过程中的情况进行评价，完成工作手册。教师点评。作业布置完成工作手册。课后对掌握较差，进行分别指导，单独训练。作业批改记录：教学反思：板书设计任务二轴头的编程与加工（三）一、分组交换测量轴头1.组内互检；2.小组互检。二、转轴车削加工比赛；三、用转轴进行测量竞赛。

任务二轴头的编程与加工学习领域任务二轴头的编程与加工课时分配18学习活动学习活动四轴头的工作总结与评价课时分配2授课日期授课地点教学目标能力目标1.能自信地展示小组的作品；2.能倾听别人对作品的点评；总结工作经验，优化加工策略。素质目标培养学生团结协作，归纳总结、语言表达能力。教学重点总结汇报教学难点总结汇报教学方法任务驱动教学法；以学生为主体的行动导向教学法。教学手段多媒体教具教学模式“线上线下”混合式教学学时安排2教学过程教学步骤与内容教学提示课前总结该任务学习情况。了解学生对学习情况。课中1.考勤；2.学生汇报，展示成果；3.教师点评。导入任务：通过提问，引出测量相关