太极图案的加工.docx
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太极图案的加工.docx
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太极图案的加工
集团文件版本号:
(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)
太极图案的加工
项目
名称
太极图案的加工
实施时间
任务一:
学习刀具补偿知识2学时
任务二:
太极图案工艺分析编程4学时
任务三:
加工太极图案4学时
课例背景
介绍
数控铣削加工中,刀具半径对零件轮廓加工尺寸有着重要的影响,所以刀具半径补偿功能是零件编程加工重要教学内容之一。
太极图案是一个运用刀具半径补偿功能编程加工的典型项目课例,完成本项目必须具备在数控铣床上对简单形状编程、加工能力及一定的空间想象能力。
学习
目标
设定
1、会分析识读图纸,并空间想象零件的外形;
2、能准确计算零件轮廓形状的基点坐标;
3、会选用合适的夹具对工件进行装夹、定位;
4、会根据图纸和加工实际合理选择刀具;
5、会编写零件加工工艺,并正确填写工序卡片;
6、能编写正确的加工程序;
7、能熟练操作机床加工,并进行零件的测量和尺寸的调整;
8、明确安全文明生产要求,熟悉机床的简单维护和保养方法。
学习
任务
描述
太极图案是一个运用刀具半径补偿功能编程加工的典型项目课例,完成本项目,学生可以进一步了解并掌握数控铣削编程、加工过程,并在此基础上理解和掌握刀具半径补偿的概念、方法。
为以后较复杂零件的编程加工打好坚实的基础。
教学情境创设
教学过程在学校数控实训车间真实的加工生产环境中进行。
按照企业文明生产要求学生:
穿工作服、戴防护眼镜、设置安全警示标志、垃圾分类收集。
让学生熟悉企业生产管理要求。
设置现场办公区和讨论区。
教学
资源
准备
时间资源:
课前/课后和课内的设计和安排。
材料资源:
真材料(45#钢)或师生共同制作蜡模可反复利用
信息资源:
网络技术,多媒体技术与多媒体课件,手册。
人员资源:
双师型工作团队,1位专业教师1位培训师。
学生小组和组长。
设备资源:
5台数控铣床(FANUC系统),4台加工中心(FANUC系统),学生5人一机,夹具、刀具、工量具等,多媒体设备,自制的教具。
环境资源:
实习工厂/实验室,商店和工厂现场。
太极图案零件加工效果图:
该零件材料为铝合金,零件如下图所示毛坯六个面已经加工且零件整个已经进行过粗加工,编写零件的精加工程序。
太极图案零件图:
任务一
学习刀具半径补偿的知识
学习时间
2学时
教学
程序
教学内容及教学双边活动
教学手段方法
活动一
活动二
播放铣削加工录像——立铣刀铣削加工凸轮轮廓
(录像略)
认识数控铣削相关工艺知识——刀位点
1、定义:
刀位点是刀具上的一个特殊点,通常用该点表示刀具在工件坐标系中的位置.该点也称为刀具中心点。
如下图所示
师问:
视频中钻头、车刀在切削加工时刀位点和立铣刀、球头铣刀在切削加工时刀位点的位置有什么不同?
学生思考并回答
师归纳:
钻头和车刀的刀位点在加工时都和程序轨迹重合,而立铣刀、球头铣刀的刀位点加工时与程序轨迹不重合,正好偏移了一个刀具半径的距离。
所以编程时要将刀具半径值补偿到程序轨迹上,从而正确地表达刀位点的运动轨迹。
本次课讲学习刀具半径补偿功能
多媒体投影演示,提高学生的感性认识
图示法
师生
互动
任务一
学习刀具半径补偿的知识
学习时间
2学时
教学
程序
教学内容及教学双边活动
教学手段方法
活动三
学习刀具半径补偿的概念
思考:
如下图所示,将刀具中心沿零件的轮廓线进行加工,能否得到正确的零件?
发现:
不能!
如果刀具中心沿零件的轮廓线进行加工,切削后零件的形状比要求的尺寸减小了一个刀具半径。
思考:
将刀具中心沿哪条路线进行加工才能得到正确的零件?
注意:
(1)刀具只有在平面内进行直线插补的过程中,才能建立或者取消刀补,在进行圆弧插补的过程中不能建立或取消刀补。
(2)在建立刀补后,可以进行圆弧插补。
提出问题,让学生思考如何才能保证加工尺寸?
学生
讨论
教师引导学生寻求答案
任务一
学习刀具半径补偿的知识
学习时间
2学时
教学
程序
教学内容及教学双边活动
教学手段方法
活动三
2、刀补数值的存放位置
刀补数值的保存在系统中特定的存储器中。
程序中的D__仅仅是告诉系统调用__号存储器中的数值作为刀具半径补偿的数值。
例如:
在加工前在D01号存储器中存放刀具半径值是5mm,如果在程序中调用了1号刀补,如执行程序G41G01X10Y10D01;系统会从1号存储器中读出数值5,然后自动计
算,把程序轨迹整个向外平行偏移5mm的距离。
如下图所示:
3、左、右刀补的判断
沿着刀具前进的方向看去,刀具在工件左侧运动加工为刀具半径左补偿G41,刀具在工件右侧运动加工为刀具半径右补偿G42。
借助于、多媒体设备或数控编程模拟器演示刀补设置过程
学生在数控模拟器上自己练习刀补参数设置
教师
评价
任务一
学习刀具半径补偿的知识
学习时间
2学时
教学
程序
教学内容及教学双边活动
教学手段方法
活动三
如下图所示:
G41左刀补G42右刀补
4、建立刀补的过程
(1)建立左刀补时刀具运动的变化
例……
N100G01X10Y10;
N110G41G01X20Y10D01;
N120G01X30Y10;
……
图示法
比较法
教师先讲解、后在模拟器上模拟建立刀补的过程
学生讨论后用文字进行描述
任务一
学习刀具半径补偿知识
学习时间
2学时
教学
程序
教学内容及教学双边活动
教学手段方法
活动三
发现:
从上图可知程序中设定的刀具路线为从1点(10,10)到2点(20,10)再到3点(30,10),是一条直线;但在N110段建立左刀补后,刀具中心的实际运动路线发生了改变。
即从1点向2点的运动过程逐渐向运动方向的左侧移动,直至在4点时,刀具中心与2点的垂直距离正好为刀补值。
此时刀具中心的实际坐标是(20,10+D),原程序中2点到3点的直线运动,实际变为4点到5点的直线运动。
(2)建立右刀补时刀具运动的变化
例……
N100G01X10Y10;
N110G42G01X20Y10D01;
N120G01X30Y10;
……
发现:
如上图所示建立右刀补时,刀具运动的变化形式与左刀补相同,只是刀具移动方向改变为向运动方向右侧移动。
教师引导学生规范描述过程
继续师生互动
与前面内容进行比较分析
任务一
学习刀具半径补偿的知识
学习时间
2学时
教学
程序
教学内容及教学双边活动
教学手段方法
活动三
(3)取消刀补时刀具运动变化
例……
N100G01X10Y10;
N110G01X20Y10;
N120G40G01X30Y10;
……
发现:
如上图所示取消刀补时,刀具的运动轨迹正好与建立时相反,即逐渐返回到没有刀补时程序规定的刀路上来。
教师演示、学生观察
学生描述
教师归纳
任务二
太极图案工艺分析及编程
学习时间
4学时
教学
程序
教学内容及教学双边活动
教学手段方法
活动一
活动二
公布任务内容:
该零件材料为铝合金,零件如下图所示毛坯六个面已经加工且零件整个已经进行过粗加工,编写零件的精加工程序。
如下图所示:
工艺分析:
1、零件结构及技术要求分析
(1)经过识读图形与空间想象,该零件外形主体是太极图案。
(2)尺寸要求较高
(3)零件本身要求分粗加工和精加工
2、数控切削工艺工装分析
(1)用平口钳装夹,五点定位
(2)加工方法:
第一次装夹中完成全部加工
(3)刀具选择:
Φ10键槽铣刀
3、加工刀路分析
该零件加工具体刀路分析如下:
(1)铣削四角被倒圆的方台
如下图所示,实线为工件轮廓,虚线是刀具中心的走刀路径。
取对称中心为工件坐标系原点,刀心走刀顺序为:
1-2-3-4-5-2-6.期中1点——2点中刀具以1/4圆弧的方式切入工件,2-3-4-5-2的过程可完成对工件轮廓的加工,2点——6点是刀具以1/4圆弧的方式离开加工工件。
教师展示、讲述任务要求
分组
讨论
问答法
教师引导学生进行分析
按组分配任务,
任务二
太极图案工艺分析及编程
学习时间
4时
教学
程序
教学内容及教学双边活动
教学手段方法
活动二
(2)铣削Φ100的圆台
如下图所示,实线为工件轮廓,虚线是刀具中心的走刀路径。
取对称中心为工件坐标系原点,刀心走刀顺序为:
1-2-3-4.期中1点——2点中刀具以切线的方式切入工件,2-3-2的过程可完成对工件轮廓的加工,2点——4点是刀具以切线的方式离开加工工件表面。
一组完成
教师评价并指正
二组完成
教师评价并指正
任务二
太极图案工艺分析及编程
学习时间
4时
教学
程序
教学内容及教学双边活动
教学手段方法
活动二
(3)铣削阳鱼轮廓线
如下图所示,实线为工件轮廓,虚线是刀具中心的走刀路径。
取对称中心为工件坐标系原点,刀心走刀顺序为:
1-2-3-4-5.期中1点——2点中刀具以切线的方式切入工件,2-3-4的过程可完成对工件轮廓的加工,4点——5点是刀具以切线的方式离开加工工件表面。
三组完成
教师评价并指正
整个活动由
教师进行巡回指导
学生分组讨论完成
任务二
太极图案工艺分析及编程
学习时间
4时
教学
程序
教学内容及教学双边活动
教学手段方法
活动三
填写数控加工工序卡片
数控加工工序卡片如下表所示:
数控加工工序卡片
工序号
工序内容
1——5
台类加工
江苏省惠山职
业教育中心校
零件名称
材料
夹具
名称
使用
设备
轮廓类加工
铝合金
平口钳
FANUC铣床
工步号
程序号
工步
内容
刀具号
刀具
规格
主轴
转速
进给
速度
背吃
刀量
1
O0001
铣方台
1
Φ10键槽铣刀
1600
r/min
300
Mm/min
20mm
2
O0002
铣圆台
1
10mm
3
O0003
铣阳
鱼眼
1
5mm
4
O0004
铣阴
鱼眼
1
5mm
5
O0005
铣S线
1
5mm
按照5个小组分配任务,先学生讨论完成
教师评价并集体讲解
任务二
太极图案工艺分析及编程
学习时间
4时
教学
程序
教学内容及教学双边活动
教学手段方法
活动四
编写基于FANUC—0I系统数控铣床或加工中心的数控加工程序
编写零件加工工序1程序
O0001;(铣削四角被倒圆的方台)
N10G17G40G49G80;
N20S1600M03;
N30G90G54G00X-100Y-20Z5;
N40G01Z-20F50M08;
N50G41G01X-75Y-15D01F300;
N60G03X-60Y0R15;
N70G01X-60Y30;
N80G02X-30Y60R30;
N90G01X30Y60;
N100G02X60Y30R30;
N110G01X60Y-30;
N120G02X30Y-60R30;
N130G01X-30Y-60;
N140G02X-60Y-30R30;
N150G01X-60Y0;
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