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1、项目九应用宏程序零件加工教学目标知识目标：L宏程序的基础知识。2 .能使用坐标系旋转指令编制程序；3 .能使用椭圆参数方程编制程序和铳削工件：4 .能使用条件跳转语句编制程序；5 .能使用刀具半径补偿功能对内、外轮廓进行编程和铳削。能力目标：1.宏程序与坐标系旋转指令的综合编程；2 .编制椭圆参数方程和条件跳转语句编制程序；3 .数控铳床或加工中心的基本操作与铳削工件；4 .零件的质量检测。情感目标：1.通过工件制作，学生体验成功的喜悦，感受软件和机器的综合魅力，从而提高学生专 业课的学习兴趣：2.通过任务驱动的方法逐步完成项目，培养学生发现和分析问题的能力；3.通过分工协作，加强团队合作精神
2、。教学重点与难点重点：1.加工中心的基本操作及与数控铳床的区别；2.加工中心机床的零件加工程序编制与课题件的制作：难点：1.加工中心换刀功能指令的应用；2.加工中心机床的操作：教学目的1 .了解数控简化编程方法的种类和编程结构：2 .掌握加工中心的应用特点、换刀功能和程序结构与编制方法。教学方法总体方法：任务驱动法具体方法：讲述法、引导文法、示X教学法学时、教具学时：10学时教具：数控铳床或加工中心、刀具、夹具、量具和工件等。教学过程一、项目呈现11 7-1零件图引导学生进行该零件的结构及工艺分析，引出课题的实现方法。二、项目分析本项目零件的图形基本结构是上部为一椭圆实体，下部是一矩形且四角为
3、圆弧或倒角形状，中 间一个键槽和一个沉孔，只需要一把刀具加工。其椭圆的程序编制要求一般程序结构不能满足加工 要求，故采用宏程序结构编程，同时应用旋转功能指令。设备选用可采用数控铳床或加工中心，都 能完成此零件的加工。本项目主要阐述宏程序的编制与应用，使学生初步掌握此编程方法的应用， 能够解决实训中遇到的特殊形状或公式曲线的编程问题。三、知识学习1、宏程序的基础知识1）系统变量宏程序提供了循环i吾句、分支语句和子程序调用语句，利于编制各种复杂的零件加工程序，减 少乃至免除手工编程时进行繁琐的数值计算，以及精简程序量。2）系统变量的表示方法用变量符号“# ”和后面的变量号表示。例如：#1、#8、#
4、33、#501等：3）系统变量的类型变量号变量类型功能#0空变量该变量总为空，不能赋给该变量任何值#1 #33局部变量只能用在宏程序中储存数据，例如，运算结果。当断电 时，局部变量被初始化为空。调用宏程序时，自变量对局部变量赋值# 100 # 199# 500 #999公共变在不同的宏程序中的意义相同。当断电时，变量#100 # 199初始化为空。变量#500-#999的数据保存#1000系统变用于读和写C的各种娄照。例如，刀具的当前位置和补 偿值4）系统变量的赋值把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值。赋值形式：用赋值号“二”表示，可以给变量赋具体数值、函数、变量、变量表达式等。例如:#2
5、=45 ：#3=SIN30；#4= #1+1 ；#5=#6+#7 ；等。5）系统变量的引用在地址后指定变量号即可引用其变量值。当用表达式制定变量时，要把表达式放在方括号中。例如:G01 X#l+#2 F60 ：6）程序应用图示：图514夹具：机用台钳刀具：中4球头刀加工程序：00001：G54 G90 GOO X0 Y0 Z100.；S2000M03 ；GOO Z5.；图7一2零件图G01 Z0 F100 ：# 1=0 ；# 2=2 ；N60 #3二-#2-9. 5 ；（刀具下的深度）# 4=#2+9. 5+#1 ；# 5二SQRT#2+9. 5*#2+9. 5-#4*#4；（圆半径的变化）G
6、01 X#5 Y0. Z#l F1500 ：G02 I-#5：# l=#l-0. 02 ：（每次下 0. 02mm 深）IF #1GE#3 G0T060 ；(如果#1大于#3是从N60句循环)图73宏程序加工的效果图GOO Z100.:M05 ：M30 :2.操作要点1)加工准备(1)详阅零件图的尺寸；(2)编制加工程序，输入程序并选择该程序：(3)用平口虎钳装夹工件，伸出钳口 10mm左右，用百分表找正；(4)安装寻边器，确定工件零点为坯料上表面的中心，设定零点偏置；(5)安装。20mm粗立铳刀并对刀，设定刀具参数，选择自动加工方式。2)粗铳外轮廓粗铳外轮廓，留0.50mm单边余量如图7-4
7、所示。3)铳椭圆轮廓(1)选择程序，粗铳椭圆轮廓，留0.50mm单边余量；(2)安装020mm精立铳刀并对刀，设定刀具参数，半精铳椭圆，留0.10mm单边余量:(3)测量椭圆尺寸，调整刀具参数，精铳椭圆轮廓至要求尺寸；(4)测量外轮廓尺寸，调整刀具参数，精铳外轮廓至要求尺寸，如图7-5所示。4)加工。20孔(1)安装A2.5中心钻并对刀，设定刀具参数，选择程序，钻中心孔；(2)安装019mm钻头并对刀，设定刀具参数，钻通孔：(3)安装镣刀并对刀，设定刀具参数，粗链孔，留0.50mm单边余量；(4)调整镜刀,半精镇孔，留0.10mm单边余量;(5)测且内孔尺寸，调整镣刀，精镣孔至要求尺寸，如图7
8、-6所示。图7-7铳键槽图7-6力口 020工45)铳键槽安装012mm粗立铳刀并对刀，设定刀具参数，选择程序，粗铳键槽，留0.50mm单边余:(2)安装012mm精立铳刀并对刀，设定刀具参数，半精铳键槽，留0. 10mm单边余量；(3)测量键槽尺寸，调整刀具参数，精铳键槽至要求尺寸，如图7-7所示。3.数控加工工序卡片(ID数控加工工序卡片产品名称或代号零件 名称材 M：铝零件图号工序号程序 编号夹具名称夹具 编号使用设备车间台钳工步号工步内容刀具号刀具规格 /mm主轴转速 r/min进给速度 nim/min背吃刀量 /mm备注1粗铳外轮廓T01020300030022粗铳椭圆轮廓T0102
9、0300030023钻中心孔T02A 2.58001004钻通孔T0301980010025粗镇留0.5余量T046半精镇0.1余量T047精链T058铳键槽T05010300030019精铳外轮廓T070835002000.510精铳椭圆轮廓T070835002000.511精铳键槽T070835002000.5编制审核第 页共 页4.注意事项(I)使用寻边器确定工件零点时应采用碰双边法：(2)铳键槽时，在020nlm孔中心垂直进刀，避免立铳刀垂直切削工件；(3)。20孔的正下方不能放置垫铁，并应控制钻头的进刀深度，以免损坏平口虎钳或刀具。5 .参考程序椭圆板编程00701 ；（粗铳外轮廓）
10、G40 G80 G90 G54G17 ：S12OOMO3 :GOO X-50. Y-50.：G00Z10.：G01 Z0 F300 :M98 P0702 L4 ：G00Z200.：M05 ；M30 ；00702 ；G91 G01 Z2 ；G90G42G01X-40. D01 ；G01 X20.；X40.Y20.：Y28.；G03X28.Y40. R12.；G01X-20.Y40.；X-40.Y20.；Y-28.：G03X-28. Y-40. R12.：G40G01X-50. Y-50.：M99 ；0703 ；（铳椭圆轮廓）G17G40G80G90G54 ；S1000 M03 ；G68X0Y0R
11、45.：#15=0N2G65P704 LIA40B25C0D360F200 ：#15=#15-1：IF#15GE-4GOTO2 ：G91G28Y0 ；G69 ：G00Z200.：M05 ；M30 ；0704 ；GOO X40Y0 ：G01 ZO F200;G91 Z-L ；#3=0 ；N1G90#24=#1*COS#3：#25=#2*SIN陆引；G01X#24Y#25F#9 ；#3=#3+l：IF#3LE#7GOTO1 ；M99 ：00705 ?（加 020 工孔）G40G80G90G54G17 :S12OOMO3 ：GOO XOYO ；G00Z10.：G98G83XOYOZ-26.Q8.R5
12、.F1OOG00Z200.：M05 ；M30 ；00706 ：（铳键槽）G17G54G90G40G80 ；S12OOMO3 ：G68X0Y0R45.；G00Z10.；G01Z0F200 ；M98P707 L2 ：G00Z200.：M05 :M30 :0707 ：G91 G01 Z-2.；G90 G02 GO! X-10. D02 ：G02X-10. Y8. R4.：G01 X17.：G02X17.Y-8. R8.；G01 X-17.：G01 X17.Y8.R8.；G01 X10.：G40 XO YO ；Z10.：M99 ；14 / 116 .坯料图及工、量、刃具清单工、量、刃具清单图号XKZ1
13、序号名称规格精度单位数量1寻边器olO0.002个12Z轴设定器500.01个13带表游标卡尺1-1500.01把14深度游标卡尺0-2000.02把15外径千分尺75-1000.01把16内径百分表18-350.01把17杠杆百分表及表座0.80.01个18塞规016H9、 02OH8个各19粗糙度样板NON112级副110塑胶榔头把111油石条若干12半径规R7-R14.5套113平行垫铁副若干14立铳刀020 010个各215键槽铳刀08个116中心钻A2.5个117麻花钻019个118钝刀018-25把17 .工艺准备：1）设备:VMC850E数控铳床：2）夹具：平口台钳：3）刀具：中
14、12高速钢立铳刀4）量具：数显卡尺。200 一把：千分尺5075、75100各一把。5）工具：标准垫板、塑胶手锤、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；精加工需经测量后确定补偿值。主轴转速：查表表42参照铸铁的参数，切削速度取V=23m/minc则n=1000V/nd=1000 X23/3. 14X12=610.4。取n=600r/min。在实际加工中根据切削状态调整以获取最佳的转速值。走刀量：查表表41.参照铸铁的参数，粗加工选取0. 15mm/齿，精加工选取0.12mm/齿: 根据求得的转速值：粗加工的走刀量经计算得180皿min,精加工为14
15、0mm/min。7）编程原点：工件上表面中心。8 .工艺方案：1）采用径向补偿功能：粗加工补偿值为6. 5mm：半精加工补偿值为6. 2mm；需测量轮廓尺寸后再确定其补偿值。2）加工顺序：外轮廓：（椭圆的编程与加工同时采用旋转简化编程方法）内轮廓：内深圆：3）应用G54确定工件坐标系。五、项目实施（一）数控铳床的基本操作1 .开机、回参考点1）开机：总电源一 power” 一释放“EMG”；2）回参考点：“REF” 一分别按“+Z”、“回参“-X”方向键（机械原点方向）:3）各轴回移:可分别选择：“HANDLE、“JOG”或“MDI”状态下编辑程序段，移动各坐标 轴向坐标系内移动。2 .对刀选
16、用偏心找正器确定X、Y轴向工件的原点，选用Z轴设定器确定Z轴原点。3 .输入程序“EDIT” 一 “PROG” 一分别应用：“ALTER” 替换键、INSERT” 插入键、“DELETE” 删除键和 “CAN” 取消键输入、编辑和修改程序。4 .切削加工确定补偿值，注意加工状态，及时调整切削参数，使加工处于最佳状态。5 .技能训练结束工件清理、除毛刺等；“5S”（整理、整顿、清洁、清扫、确认安全状况）； 关机：将工作台移至坐标系的中间位置，按“EMG”（急停开关），关闭“power” （动力电源），最后拉下总电源开关。六、质量检测零件综合加工评分表实训课题零件零件图号图61序 号考核 内容考核
17、要求配分评分标准学生 自评分教师 评分得分1椭圆长轴 80；2 mm10超差不得分2短釉 50)0mm10超差不得分3高度4浮心皿6超差不得分4Ra3. 24升高一级扣2分5轮廓2-80 ) (J% mm12超差不得分6高度4y5 mm6超差不得分7倒角20X450 (2处)4超差不得分82-R122超差不得分9Ra3. 24升高一级扣2分10孔八八位03301Oo mm8超差0.01mm扣2分11Rai. 66升高一级扣2分12内槽1 公 +0.043lo0 mm6超差不得分13Ra3. 22升高一级扣2分14形位公差E 1),143超差不得分-!U4 AB3超差不得分三 0.04a3超差不
18、得分-_ 00,03c3超差不得分12加工工艺制定正确4工艺不合理扣2分程序正确简单明确规X4程序不正确不得分14安全文 明生产按国家颁布的安全生 产规定标准评定L违反有关规定酌 情扣110分，危及 人身或设备安全者 终止考核2.场地不整洁，工、 夹、刀、量具等放置 不合理的酌情扣1 5分合计100七、项目评价项目考核量化表项目观测点分值评价方法（K）10.80.60.4计划决策项目计划合理、实施准备充分、实施过程 中有完整详细的记录。20实施检查在规定的时间内能完成项目，加工产品尺 寸精度高、表面光滑，无缺陷；机床操作 过程中动作规X。25评估讨论能完整总结项目的开始、过程、结果，准 确总结
19、分析加工结果、加工中出现的各种 现象，正确回答思考题。20职业素养时间观念不迟到、不早退，中途离开项目 实施现场10机床保养严格按机床操作规X,每次操作机 床时进行日常保养，态度认真。55S按照5s要求，机床打扫干净，工 具、量具摆放整齐，地面无污水 及其它垃圾。5团结 协作配合很好，服从组长的安排，积 极主动，认真完成本项目10语言能力积极回答问题，调理清晰。5总评教学评析：本项目重点阐述宏程序编程的方法和椭圆类零件加工的基本工艺流程，通过宏 程序的结构与应用反应了对特殊轮廓曲线（或形状）的程序处理方法，丰富了专业知识和应用 能力。宏程序典型实例的应用，又使学生了解了一种新的编程方法，拓展了编程的思路和解决 特殊零件形状编程的手段。丰富了学生的专业知识和技能。