宏程序加工教案

1、項(xiàng)目九 應(yīng)用宏程序零件加工教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)： 1.宏程序的基礎(chǔ)知識(shí)。2.能使用坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)指令編制程序；3.能使用橢圓參數(shù)方程編制程序和銑削工件；4.能使用條件跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句編制程序；5.能使用刀具半徑補(bǔ)償功能對(duì)內(nèi)、外輪廓進(jìn)行編程和銑削。能力目標(biāo)： 1.宏程序與坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)指令的綜合編程；2.編制橢圓參數(shù)方程和條件跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句編制程序；3.數(shù)控銑床或加工中心的基本操作與銑削工件；4.零件的質(zhì)量檢測(cè)。情感目標(biāo)：1.通過工件制作，學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅，感受軟件和機(jī)器的綜合魅力，從而提高學(xué)生專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣；2. 通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方法逐步完成項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和分析問題的能力；3. 通過分工協(xié)作，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作精神。教

2、學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1. 加工中心的基本操作及與數(shù)控銑床的區(qū)別；2. 加工中心機(jī)床的零件加工程序編制與課題件的制作；難點(diǎn)：1. 加工中心換刀功能指令的應(yīng)用；2. 加工中心機(jī)床的操作；教學(xué)目的1.了解數(shù)控簡(jiǎn)化編程方法的種類和編程結(jié)構(gòu)；2.掌握加工中心的應(yīng)用特點(diǎn)、換刀功能和程序結(jié)構(gòu)與編制方法。教學(xué)方法總體方法：任務(wù)驅(qū)動(dòng)法具體方法：講述法、引導(dǎo)文法、示范教學(xué)法學(xué)時(shí)、教具學(xué)時(shí)：10學(xué)時(shí)教具： 數(shù)控銑床或加工中心、刀具、夾具、量具和工件等。教學(xué)過程一、項(xiàng)目呈現(xiàn)圖71 零件圖引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行該零件的結(jié)構(gòu)及工藝分析，引出課題的實(shí)現(xiàn)方法。二、項(xiàng)目分析本項(xiàng)目零件的圖形基本結(jié)構(gòu)是上部為一橢圓實(shí)體，下部是一矩形且四角為圓

3、弧或倒角形狀，中間一個(gè)鍵槽和一個(gè)沉孔，只需要一把刀具加工。其橢圓的程序編制要求一般程序結(jié)構(gòu)不能滿足加工要求，故采用宏程序結(jié)構(gòu)編程，同時(shí)應(yīng)用旋轉(zhuǎn)功能指令。設(shè)備選用可采用數(shù)控銑床或加工中心，都能完成此零件的加工。本項(xiàng)目主要闡述宏程序的編制與應(yīng)用，使學(xué)生初步掌握此編程方法的應(yīng)用，能夠解決實(shí)訓(xùn)中遇到的特殊形狀或公式曲線的編程問題。三、知識(shí)學(xué)習(xí)1、宏程序的基礎(chǔ)知識(shí)1） 系統(tǒng)變量宏程序提供了循環(huán)語(yǔ)句、分支語(yǔ)句和子程序調(diào)用語(yǔ)句，利于編制各種復(fù)雜的零件加工程序，減少乃至免除手工編程時(shí)進(jìn)行繁瑣的數(shù)值計(jì)算，以及精簡(jiǎn)程序量。2）系統(tǒng)變量的表示方法用變量符號(hào)“”和后面的變量號(hào)表示。例如：1、8、33、501等；3）系

4、統(tǒng)變量的類型 變量號(hào)變量類型功能0空變量該變量總為空，不能賦給該變量任何值133局部變量只能用在宏程序中儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，例如，運(yùn)算結(jié)果。當(dāng)斷電時(shí)，局部變量被初始化為空。調(diào)用宏程序時(shí)，自變量對(duì)局部變量賦值100199500999公共變量在不同的宏程序中的意義相同。當(dāng)斷電時(shí)，變量100199初始化為空。變量500999的數(shù)據(jù)保存1000系統(tǒng)變量用于讀和寫CNC的各種數(shù)據(jù)。例如，刀具的當(dāng)前位置和補(bǔ)償值4）系統(tǒng)變量的賦值 把常數(shù)或表達(dá)式的值送給一個(gè)宏變量稱為賦值。賦值形式：用賦值號(hào)“=”表示，可以給變量賦具體數(shù)值、函數(shù)、變量、變量表達(dá)式等。例如：2=45 ； 3=SIN30 ；4=1+1 ；5=6+7 ；等

5、。5）系統(tǒng)變量的引用在地址后指定變量號(hào)即可引用其變量值。當(dāng)用表達(dá)式制定變量時(shí)，要把表達(dá)式放在方括號(hào)中。例如：G01 X1+2 F60 ；6）程序應(yīng)用 圖示：圖514 夾具：機(jī)用臺(tái)鉗 刀具：4球頭刀 加工程序：O0001；G54 G90 G00 X0 Y0 Z100. ；S2000 M03 ；G00 Z5. ； 圖72 零件圖G01 Z0 F100 ； #1=0 ； #2=2 ；N60 #3=-#2-9.5 ；(刀具下的深度)#4=#2+9.5+#1 ； #5=SQRT#2+9.5*#2+9.5-#4*#4 ； (圓半徑的變化)G01 X#5 Y0. Z#1 F1500 ；G02 I-#5 ；#

6、1=#1-0.02 ；(每次下0.02mm深)IF #1GE#3 GOTO60 ； (如果#1大于#3是從N60句循環(huán)) 圖73 宏程序加工的效果圖G00 Z100. ；M05 ； M30 ；2.操作要點(diǎn)1）加工準(zhǔn)備(1) 詳閱零件圖的尺寸；（2) 編制加工程序，輸入程序并選擇該程序；（3) 用平口虎鉗裝夾工件，伸出鉗口10mm左右，用百分表找正；（4) 安裝尋邊器，確定工件零點(diǎn)為坯料上表面的中心，設(shè)定零點(diǎn)偏置；（5) 安裝20mm粗立銑刀并對(duì)刀，設(shè)定刀具參數(shù)，選擇自動(dòng)加工方式。2）粗銑外輪廓粗銑外輪廓，留0.50mm單邊余量如圖7-4所示。圖74粗銑外輪廓 圖75銑橢圓輪廓3）銑橢圓輪廓(1

7、) 選擇程序，粗銑橢圓輪廓，留0.50mm單邊余量；(2) 安裝20mm精立銑刀并對(duì)刀，設(shè)定刀具參數(shù)，半精銑橢圓，留0.10mm單邊余量；(3) 測(cè)量橢圓尺寸，調(diào)整刀具參數(shù)，精銑橢圓輪廓至要求尺寸；(4) 測(cè)量外輪廓尺寸，調(diào)整刀具參數(shù)，精銑外輪廓至要求尺寸，如圖7-5所示。4）加工20孔(1) 安裝A2.5中心鉆并對(duì)刀，設(shè)定刀具參數(shù)，選擇程序，鉆中心孔；(2) 安裝19mm鉆頭并對(duì)刀，設(shè)定刀具參數(shù)，鉆通孔；(3) 安裝鏜刀并對(duì)刀，設(shè)定刀具參數(shù)，粗鏜孔，留0.50mm單邊余量；(4) 調(diào)整鏜刀，半精鏜孔，留0.10mm單邊余量；(5) 測(cè)且內(nèi)孔尺寸，調(diào)整鏜刀，精鏜孔至要求尺寸，如圖7-6所示。

8、圖76加20工孔 圖77銑鍵槽5）銑鍵槽(I)安裝l2mm粗立銑刀并對(duì)刀，設(shè)定刀具參數(shù)，選擇程序，粗銑鍵槽，留0.50mm單邊余；(2)安裝l2mm精立銑刀并對(duì)刀，設(shè)定刀具參數(shù)，半精銑鍵槽，留0.10mm單邊余量；(3)測(cè)量鍵槽尺寸，調(diào)整刀具參數(shù)，精銑鍵槽至要求尺寸，如圖7-7所示。3數(shù)控加工工序卡片（工廠）數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱材料：鋁零件圖號(hào)工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱夾具編號(hào)使用設(shè)備車 間臺(tái)鉗工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速r/min進(jìn)給速度mm/min背吃刀量/mm備 注1粗銑外輪廓T01 20300030022粗銑橢圓輪廓T0120300030023鉆中心孔T02

9、A 2.58001004鉆通孔T031980010025粗鏜留0.5余量T046半精鏜0.1余量T047精鏜T058銑鍵槽T0510300030019精銑外輪廓T07835002000.510精銑橢圓輪廓T07835002000.511精銑鍵槽T07835002000.5編制審核 第 頁(yè)共 頁(yè)4注意事項(xiàng)(I) 使用尋邊器確定工件零點(diǎn)時(shí)應(yīng)采用碰雙邊法；(2) 銑鍵槽時(shí)，在20mm孔中心垂直進(jìn)刀，避免立銑刀垂直切削工件；(3) 20孔的正下方不能放置墊鐵，并應(yīng)控制鉆頭的進(jìn)刀深度，以免損壞平口虎鉗或刀具。5參考程序橢圓板編程O0701 ；（粗銑外輪廓）G40 G80 G90 G54 G17 ；S12

10、00 M03 ；G00 X-50. Y-50. ；G00 Z10. ；G01 Z0 F300 ；M98 P0702 L4 ；G00 Z200. ；M05 ；M30 ；O0702 ；G91 G01 Z-2. ；G90 G42 G01 X-40. D01 ；G01 X20. ；X40. Y20. ；Y28. ；G03 X28. Y40. R12. ；G01 X-20. Y40. ；X-40. Y20. ；Y-28. ；G03 X-28. Y-40. R12. ；G40 G01 X-50. Y-50. ；M99 ；O703 ；（銑橢圓輪廓）G17 G40 G80 G90 G54 ；S1000 M03

11、 ；G68 X0 Y0 R45. ；#15=0N2 G65 P704 L1 A40 B25 C0 D360 F200 ；#15=#15-1；IF#15GE-4 GOTO 2 ；G91 G28 Y0 ；G69 ；G00 Z200. ；M05 ；M30 ；O704 ；G00 X40 Y0 ；Z10. ；G01 Z0 F200 ;G91 Z-1. ；#3=0 ；N1 G90 #24=#1*COS#3 ；#25=#2*SIN#3 ；G01 X#24 Y#25 F#9 ；#3=#3+1；IF#3LE#7 GOTO 1 ；M99 ；O0705 ；（加20工孔）G40 G80 G90 G54 G17 ；S1

12、200 M03 ；G00 X0 Y0 ；G00 Z10. ；G98 G83 X0 Y0 Z-26. Q8. R5. F100 ；G00 Z200. ；M05 ；M30 ；O0706 ；（銑鍵槽）G17 G54 G90 G40 G80 ；S1200 M03 ；G68 X0 Y0 R45. ；G00 Z10. ；G01 Z0 F200 ；M98 P707 L2 ；G00 Z200. ；M05 ；M30 ；O707 ；G91 G01 Z-2. ；G90 G02 G01 X-10. D02 ；G02 X-10. Y8. R4. ；G01 X17. ；G02 X17. Y-8. R8. ；G01 X-1

13、7. ；G01 X17. Y8. R8. ；G01 X10. ；G40 X0 Y0 ；M99 ；6坯料圖及工、量、刃具清單工、量、刃具清單圖號(hào)XKZ1序號(hào)名稱規(guī)格精度單位數(shù)量1尋邊器100.002個(gè)12Z軸設(shè)定器500.01個(gè)13帶表游標(biāo)卡尺11500.01把14深度游標(biāo)卡尺02000.02把15外徑千分尺751000.01把16內(nèi)徑百分表18350.01把17杠桿百分表及表座0.80.01個(gè)18塞規(guī)16H9、20H8個(gè)各19粗糙度樣板N0N112級(jí)副110塑膠榔頭把111油石條若干12半徑規(guī)R7R14.5套113平行墊鐵副若干14立銑刀20、10個(gè)各215鍵槽銑刀8個(gè)116中心鉆A2.5個(gè)1

14、17麻花鉆19個(gè)118鏜刀1825把17工藝準(zhǔn)備： 1）設(shè)備：VMC850E數(shù)控銑床； 2）夾具：平口臺(tái)鉗；3）刀具：12高速鋼立銑刀4）量具：數(shù)顯卡尺 0200 一把；千分尺5075、75100 各一把。5) 工具：標(biāo)準(zhǔn)墊板、塑膠手錘、扳手等。6)切削用量： 背吃刀量：粗加工留0.5mm余量； 半精加工留0.2mm余量； 精加工需經(jīng)測(cè)量后確定補(bǔ)償值。 主軸轉(zhuǎn)速：查表表42參照鑄鐵的參數(shù)，切削速度取V=23m/min。則n=1000V/d=100023/3.1412=610.4。取n=600r/min。在實(shí)際加工中根據(jù)切削狀態(tài)調(diào)整以獲取最佳的轉(zhuǎn)速值。 走刀量：查表表41參照鑄鐵的參數(shù)，粗加工選

15、取0.15mm/齒，精加工選取0.12mm/齒；根據(jù)求得的轉(zhuǎn)速值：粗加工的走刀量經(jīng)計(jì)算得180mm/min,精加工為140mm/min。7)編程原點(diǎn)：工件上表面中心。8工藝方案：1）采用徑向補(bǔ)償功能： 粗加工補(bǔ)償值為6.5mm ； 半精加工補(bǔ)償值為6.2mm ； 需測(cè)量輪廓尺寸后再確定其補(bǔ)償值。2）加工順序： 外輪廓；（橢圓的編程與加工同時(shí)采用旋轉(zhuǎn)簡(jiǎn)化編程方法） 內(nèi)輪廓； 內(nèi)深圓；3）應(yīng)用G54確定工件坐標(biāo)系。五、項(xiàng)目實(shí)施（一）數(shù)控銑床的基本操作1. 開機(jī)、回參考點(diǎn) 1）開機(jī)：總電源“power” 釋放“EMG”； 2）回參考點(diǎn)：“REF”分別按“+Z”、“+Y”、“-X”方向鍵（機(jī)械原點(diǎn)方向

16、）； 3）各軸回移：可分別選擇：“HANDLE”、“JOG”或“MDI”狀態(tài)下編輯程序段，移動(dòng)各坐標(biāo)軸向坐標(biāo)系內(nèi)移動(dòng)。2. 對(duì)刀 選用偏心找正器確定X、Y軸向工件的原點(diǎn)，選用Z軸設(shè)定器確定Z軸原點(diǎn)。3. 輸入程序 “EDIT” “PROG”分別應(yīng)用：“ALTER”替換鍵、“INSERT”插入鍵、“DELETE”刪除鍵和“CAN”取消鍵輸入、編輯和修改程序。4. 切削加工 確定補(bǔ)償值，注意加工狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整切削參數(shù)，使加工處于最佳狀態(tài)。5. 技能訓(xùn)練結(jié)束 工件清理、除毛刺等；“5S”（整理、整頓、清潔、清掃、確認(rèn)安全狀況）； 關(guān)機(jī)：將工作臺(tái)移至坐標(biāo)系的中間位置，按“EMG”（急停開關(guān)），關(guān)閉“p

17、ower”（動(dòng)力電源），最后拉下總電源開關(guān)。六、質(zhì)量檢測(cè) 零件綜合加工評(píng)分表實(shí)訓(xùn)課題零件零件圖號(hào)圖61序號(hào)考核內(nèi)容考核要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)學(xué)生自評(píng)分教師評(píng)分得分1橢圓長(zhǎng)軸80mm10超差不得分2短軸50mm10超差不得分3高度4mm6超差不得分4Ra3.24升高一級(jí)扣2分5輪廓2-80mm12超差不得分6高度4mm6超差不得分7倒角2045（2處）4超差不得分82-R122超差不得分9Ra3.24升高一級(jí)扣2分10孔10mm8超差0.01mm扣2分11Ra1.66升高一級(jí)扣2分12內(nèi)槽16mm6超差不得分13Ra3.22升高一級(jí)扣2分14形位公差3超差不得分3超差不得分3超差不得分3超差不得分工藝

18、加工工藝制定正確4工藝不合理扣2分程序正確簡(jiǎn)單明確規(guī)范4程序不正確不得分14安全文明生產(chǎn)按國(guó)家頒布的安全生產(chǎn)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定1.違反有關(guān)規(guī)定酌情扣110分，危及人身或設(shè)備安全者終止考核2.場(chǎng)地不整潔，工、夾、刀、量具等放置不合理的酌情扣15分合計(jì)100七、項(xiàng)目評(píng)價(jià) 項(xiàng)目考核量化表項(xiàng)目觀測(cè)點(diǎn)分值評(píng)價(jià)方法（K）10.80.60.4計(jì)劃決策項(xiàng)目計(jì)劃合理、實(shí)施準(zhǔn)備充分、實(shí)施過程中有完整詳細(xì)的記錄。20實(shí)施 檢查在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能完成項(xiàng)目，加工產(chǎn)品尺寸精度高、表面光滑，無(wú)缺陷；機(jī)床操作過程中動(dòng)作規(guī)范。 25評(píng)估 討論能完整總結(jié)項(xiàng)目的開始、過程、結(jié)果，準(zhǔn)確總結(jié)分析加工結(jié)果、加工中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，正確回答思考題。 20職業(yè)素養(yǎng)時(shí)間觀念不遲到、不早