中望3D標(biāo)準(zhǔn)教程 教案 項(xiàng)目六 多軸數(shù)控加工程序編制 任務(wù)6.8-任務(wù)6.12 5軸數(shù)控加工編程

《中望3D標(biāo)準(zhǔn)教程》授課教案第（）頁(yè)共（）頁(yè)P(yáng)AGE1任課教師項(xiàng)目（任務(wù)）名稱項(xiàng)目六多軸數(shù)控加工程序編制任務(wù)6.8-6.12[5軸數(shù)控加工編程]授課班級(jí)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.掌握中望3D模塊中CAM管理器的設(shè)置方法；2.能夠定義合適的粗加工、半精加工、精加工工序生成合適的刀具路徑。技能目標(biāo)1.能夠?qū)ρ啦哿慵x驅(qū)動(dòng)線和工件曲面；2.能夠在“葉輪輪轂頂部”設(shè)置刀軸控制參數(shù)。素養(yǎng)目標(biāo)1.堅(jiān)持社會(huì)主義核心價(jià)值觀，把握機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展的正確方向；2.響應(yīng)國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，推進(jìn)國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件行業(yè)健康發(fā)展。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn):1.設(shè)置5軸平面平行切削加工工序參數(shù)，2.創(chuàng)建5軸流線切削刀軌工序及加工參數(shù)；教學(xué)難點(diǎn):創(chuàng)建一把直徑為2毫米的球刀。教學(xué)組織1.教師以班為單位講授一體化操作技法，以個(gè)人為單位輔導(dǎo)實(shí)踐課，教師隨堂解答學(xué)生疑問(wèn)并且組織學(xué)生討論；2.討論、練習(xí)、作業(yè)的布置與安排：平面平行切削加工、側(cè)刃切削加工、驅(qū)動(dòng)線切削加工、流線切削加工、分層切削加工的應(yīng)用；3.多媒體等教學(xué)手段的應(yīng)用：使多媒體投影儀、軟件講解教學(xué)。教學(xué)資源教學(xué)媒體一體化課堂展示媒體：投影儀、機(jī)房教學(xué)設(shè)備、工具、材料計(jì)算機(jī)、教材、投影儀、中望3D2024教育白金版軟件、素材包、微課視頻學(xué)習(xí)資料《中望3D標(biāo)準(zhǔn)教程》，廣州中望龍騰軟件股份有限公司組編、孫琪主編，機(jī)械工業(yè)出版社，ISBN:978-7-111-75413-8學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)原則評(píng)價(jià)主體多元化、發(fā)展性原則評(píng)價(jià)方式行為觀察法、活動(dòng)表現(xiàn)法、作業(yè)展評(píng)法評(píng)價(jià)內(nèi)容1.任務(wù)學(xué)習(xí)單語(yǔ)項(xiàng)目評(píng)價(jià)單的完成情況；2.課堂互動(dòng)的積極性；3.課堂回答問(wèn)題的內(nèi)容性和創(chuàng)新性；4.課堂作業(yè)的完成度和多維性。學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程學(xué)生活動(dòng)教師活動(dòng)時(shí)間分配明確任務(wù)展示要操作的任務(wù)：葉輪切削加工刀軌圖學(xué)生對(duì)所要掌握的操作有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。通過(guò)素材的實(shí)例操作向?qū)W生明確這節(jié)課的重難點(diǎn)。0.25課時(shí)問(wèn)題導(dǎo)入設(shè)置本節(jié)任務(wù)的疑問(wèn)引導(dǎo)對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)，引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)好奇心。問(wèn)題1：5軸側(cè)刃切削加工是根據(jù)什么生成刀軌？問(wèn)題2：5軸驅(qū)動(dòng)切削是通過(guò)什么來(lái)生成刀軌？如何設(shè)置參數(shù)使刀具沿著驅(qū)動(dòng)線切削牙槽零件工件表面？學(xué)生思考，帶著問(wèn)題探究任務(wù)。引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題。0.25課時(shí)實(shí)施計(jì)劃通過(guò)播放微課和老師操作演示相結(jié)合，并加以延伸在實(shí)際生活中的運(yùn)用。學(xué)生觀看微課視頻老師播放微課視頻0.25課時(shí)過(guò)程實(shí)施過(guò)程實(shí)施過(guò)程實(shí)施過(guò)程實(shí)施過(guò)程實(shí)施過(guò)程實(shí)施過(guò)程實(shí)施過(guò)程實(shí)施過(guò)程實(shí)施過(guò)程實(shí)施過(guò)程實(shí)施過(guò)程實(shí)施過(guò)程實(shí)施過(guò)程實(shí)施一、實(shí)操講解任務(wù)6.85軸平面平行切削加工曲面工件5軸平面平行切削是根據(jù)用戶給定的一系列平行線生成刀軌。這些平行線與局部坐標(biāo)系的X軸成一定夾角，并且可以影響生成刀軌的刀尖位置和切觸點(diǎn)。用戶可以將刀軸限定在某個(gè)平面內(nèi)（即4軸加工），也可以指定刀軸為某個(gè)方向（即3軸加工）。步驟01打開(kāi)真實(shí)案例零件“5XPlaneCut.Z3”。5軸平面平行切削工序只需使用普通的工件曲面，即可生成刀軌，工件曲面如圖所示。（1）定義普通曲面，如圖所示。（2）使用默認(rèn)參數(shù)計(jì)算工序得到刀軌，如圖所示。步驟02設(shè)置其工序參數(shù)。（1）主要參數(shù)，如圖所示。（2）刀軌設(shè)置參數(shù)，如圖所示。（3）刀軸控制參數(shù)，如圖所示。任務(wù)6.95軸側(cè)刃切削加工葉輪葉片5軸側(cè)刃切削工序利用控制曲面來(lái)計(jì)算刀軌。驅(qū)動(dòng)面定義了刀軸方向，而且刀側(cè)刃與它一直保持接觸。刀觸點(diǎn)由底控制面控制。我們將會(huì)使用5軸側(cè)刃切削工序來(lái)加工此葉輪。步驟01打開(kāi)真實(shí)案例零件“5X_impeller.Z3”。如圖所示定義5軸的驅(qū)動(dòng)面和5軸零件曲面。步驟02創(chuàng)建刀具和設(shè)置工序參數(shù)。創(chuàng)建一把直徑為2毫米的球刀，然后如圖所示設(shè)置工序參數(shù)。步驟03計(jì)算得到圖所示刀軌。步驟04使用轉(zhuǎn)換功能來(lái)陣列刀軌。按圖6-51所示設(shè)置轉(zhuǎn)換工序參數(shù)，完成的結(jié)果如圖所示。步驟05通過(guò)仿真功能來(lái)驗(yàn)證刀軌的正確性。如圖所示。步驟06保存文件后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)葉片部分已經(jīng)完成加工，我們將繼續(xù)在此葉輪文件上繼續(xù)創(chuàng)建刀軌，最后當(dāng)我們完成整份教程文檔后，整個(gè)葉輪零件的加工也將完成。任務(wù)6.105軸驅(qū)動(dòng)線切削加工牙槽5軸驅(qū)動(dòng)切削是通過(guò)3D驅(qū)動(dòng)曲線來(lái)生成刀軌。刀具沿著驅(qū)動(dòng)線切削工件表面。本工序與5軸平面平行切削工序使用相同的軸控制功能，其余參數(shù)也十分類似，以下以牙槽零件切削加工為例，詳細(xì)的程序編制步驟如下。步驟01創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)線。打開(kāi)“DriveCut_ISOCut_HelicalGear.Z3”文件，使用3D中間曲線命令，如圖所示。選擇底面曲線作為輸入曲線，成功創(chuàng)建3D中間曲線后，進(jìn)入CAM環(huán)境創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)線，如圖所示。步驟02定義驅(qū)動(dòng)線和工件曲面。如圖所示。步驟03創(chuàng)建錐形刀具。如圖所示。步驟04設(shè)置加工參數(shù)。由于大部分參數(shù)都與之前介紹的5軸平面平行切削工序和5軸側(cè)刃切削工序相似，所以這里我們只選取一些特殊的參數(shù)來(lái)介紹，其他參數(shù)設(shè)置如圖所示。（1）主要參數(shù)設(shè)置：（2）刀軌參數(shù)設(shè)置：刀具位置：包括上面、左、右和球心。?上面：任何輪廓特征中定義的曲線偏移量將被忽略。?左、右：從Z軸往下看，切削刀具沿著每個(gè)驅(qū)動(dòng)曲線的相應(yīng)左側(cè)（或右側(cè)）。左側(cè)或右側(cè)偏移量等于輪廓特征曲線偏移量加上刀具半徑偏移量之和。?球心：刀具的球心在驅(qū)動(dòng)曲線上。（3）刀軸控制參數(shù)設(shè)置：（4）連接和進(jìn)退刀參數(shù)設(shè)置：步驟05計(jì)算刀軌。計(jì)算得到刀軌，到目前為止，我們完成了使用5軸驅(qū)動(dòng)線工序加工牙槽，如圖所示。任務(wù)6.115軸流線切削加工葉輪端面和輪轂5軸流線切削工序需要5軸側(cè)刃切削或5軸驅(qū)動(dòng)線切削工序作為參考工序。這兩個(gè)切削工序?qū)⑵鹆骶€作用。側(cè)刃切削或驅(qū)動(dòng)線切削也可以有多種深度。中望3DCAM將選擇兩次底層切削作為流線。接下來(lái)，我們將分別以5軸側(cè)刃切削和5軸驅(qū)動(dòng)線切削作為參考工序創(chuàng)建5軸流線切削工序，如圖所示。第一部分：參考5軸側(cè)刃切削工序步驟01另創(chuàng)建5軸側(cè)刃切削工序。再次打開(kāi)“5X_Impeller.Z3”文件，在葉輪底部創(chuàng)建另一個(gè)5軸側(cè)刃切削工序，如圖所示。步驟02以5軸側(cè)刃切削工序?yàn)閰⒖脊ば騽?chuàng)建5軸流線切削工序。（1）定義普通零件曲面，如圖所示（2）選擇側(cè)刃切削工序作為參考工序，如圖所示。（3）選擇刀具：直徑3毫米的球刀（4）設(shè)置加工參數(shù)，如圖所示?碰撞檢查：選擇“是”打開(kāi)碰撞檢查，檢查刀具是否與工件發(fā)生碰撞?起點(diǎn)：如圖所示設(shè)置切削的起點(diǎn)：步驟03計(jì)算并得到如圖的刀軌。參考5軸驅(qū)動(dòng)線切削工序我們將創(chuàng)建5軸流線切削工序加工如圖葉片端面，為了讓刀軌覆蓋整個(gè)葉片端面，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)輔助面用于生成刀軌，下面，我們可以從“5X_impeller”里把輔助面加入進(jìn)來(lái)。現(xiàn)在，讓我們開(kāi)始基于輔助面創(chuàng)建刀軌。步驟01把輔助面定義成普通曲面，并且定義驅(qū)動(dòng)曲線。如圖所示。步驟02選擇直徑為3毫米的球刀創(chuàng)建如圖的刀軌。步驟03創(chuàng)建5軸流線切削。（1）添加特征和參考工序，如圖所示（2）設(shè)置加工參數(shù)，如圖所示（3）計(jì)算得到如圖的刀軌任務(wù)6.125軸分層切削加工葉輪輪轂頂部5軸分層切削工序接受零件或者普通曲面特征為幾何圖形輸入。根據(jù)不同的軸控制選項(xiàng)，該工序讓用戶能將刀具置于各種不同方向，包括與零件成法向或側(cè)切方向，角度為前角、滾動(dòng)角和斜角。該工序非常適合于以點(diǎn)控制的渦輪頂部加工或復(fù)雜型腔精加工。步驟01創(chuàng)建5軸分層切削工序。打開(kāi)“5X_Impeller.Z3”文件文件，創(chuàng)建5軸分層切削工序并且定義曲面為普通曲面，如圖所示。說(shuō)明：通常定義一個(gè)普通曲面就可以創(chuàng)建5軸分層切削工序。步驟02設(shè)置加工參數(shù)。（1）主要參數(shù)，如圖所示。（2）限制參數(shù)，如圖所示。（3）刀軌設(shè)置參數(shù)，如圖所示。?允許根切：如果設(shè)置為“是”，則中望3DCAM將自動(dòng)定向刀軸，使得刀具可能到達(dá)任何“根切”區(qū)域。?切削區(qū)域：此參數(shù)決定了要加工哪些區(qū)域。包括“僅內(nèi)腔”、“僅外部”或“全部區(qū)域”選項(xiàng)。?全部區(qū)域：表示將會(huì)加工目標(biāo)表面或零件所有的區(qū)域。?僅內(nèi)腔：表示僅加工內(nèi)腔，需要結(jié)合刀軸控制中的“控制點(diǎn)”選項(xiàng)使用。?僅外部：僅加工零件外部區(qū)域。?啟用螺旋形銑削：選擇刀軌的樣式是否為螺旋形。（4）刀軸控制參數(shù)，如圖所示。?刀軸類型：本工序提供2種以上刀軸類型控制方法：-刀尖分層切削：刀尖確定刀軸方向，刀具與零件面相切。-觸點(diǎn)分層切削：刀觸點(diǎn)決定刀軸的方向，刀具與零件面相切。?控制點(diǎn)：此參數(shù)僅用于加工內(nèi)腔時(shí)，刀軸在加工時(shí)會(huì)穿過(guò)控制點(diǎn)。?刀軸引導(dǎo)5軸分層切削中，刀軸引導(dǎo)嘗試定義一些原形類型作為引導(dǎo)面，該引導(dǎo)面與5軸等值線切削中的引導(dǎo)面一樣。其主要用于加工內(nèi)腔（與驅(qū)動(dòng)曲線類似）。這里暫時(shí)把它設(shè)置成“無(wú)”。步驟02生成刀軌。其余參數(shù)請(qǐng)參考之前的介紹自行設(shè)置，然后生成下圖的刀軌。保存文件。到目前為止，我們已經(jīng)完成了葉輪的加工。1.學(xué)生采用資料查找法查看教材任務(wù)6.8怎樣快速設(shè)置5軸平面平行切削加工工序參數(shù)。2.派出小組代表到講臺(tái)跟其他各組分享嘗試操作創(chuàng)建一把直徑為2毫米的球刀，并思考問(wèn)題1。3.認(rèn)真聽(tīng)講，記錄操作筆記，將不懂的、難以理解的步驟記錄下來(lái)，嘗試操作定義驅(qū)動(dòng)線和工件曲面，并思考問(wèn)題2。4.學(xué)生采用小組討論法探索創(chuàng)建5軸流線切削工序設(shè)置。5.怎樣創(chuàng)建5軸流線切削刀軌工序及加工參數(shù)？派出小組代表到講臺(tái)將集思廣益探索的答案跟其他各組分享。6.采用資料查找法，學(xué)生小組派出組長(zhǎng)思考主要參數(shù)、限制參數(shù)、刀軌設(shè)置參等加工參數(shù)的設(shè)置注意事項(xiàng)？各小組直接進(jìn)行大比拼，看看哪組做的又快又好。7.學(xué)生做好筆記，記錄老師實(shí)操的要點(diǎn)步驟及相關(guān)命令。1.教師有請(qǐng)4號(hào)小組代表上臺(tái)使用教師機(jī)進(jìn)行實(shí)操演示。2.老師遵循幻燈片的節(jié)奏講解，并觀察臺(tái)下同學(xué)的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和互動(dòng)，以及靈活的調(diào)整課堂氣氛。3.教師對(duì)給小組大比拼進(jìn)行評(píng)價(jià)，并進(jìn)行打分。4.教師有請(qǐng)6號(hào)小組代表上臺(tái)進(jìn)行探索分享。5.教師對(duì)給小組大比拼進(jìn)行評(píng)價(jià)，并進(jìn)行打分。6.老師用電腦演示操作，并觀察臺(tái)下同學(xué)的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和互動(dòng)，以及靈活的調(diào)整課堂氣氛。7.老師用電腦演示“葉輪輪轂頂部”刀軸控制參數(shù)的設(shè)置方法，并觀察臺(tái)下同學(xué)的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和互動(dòng)，以及靈活的調(diào)整課堂氣氛。3課時(shí)（其中學(xué)生實(shí)操1課時(shí)）3課時(shí)（其中學(xué)生實(shí)操1課時(shí)）3課時(shí)（其中學(xué)生實(shí)操1課時(shí)）3課時(shí)（其中學(xué)生實(shí)操1課時(shí)）3課時(shí)（其中學(xué)生實(shí)操1課時(shí)）3課時(shí)（其中學(xué)生實(shí)操1課時(shí)）3課時(shí)（其中學(xué)生實(shí)操1課時(shí)）3課時(shí)（其中學(xué)生實(shí)操1課時(shí)）3課時(shí)