数控铣床教案.docx

模块一 数控铣床的基本操作训练

项目一 数控铣床基本操作
授课时间
第1周 周二第1.2.3.4
授课班级
230810
授课时数
理论
2
授课形式
讲练
实践
2
授课章节
名 称
项目1：数控铣床基本操作
使用教具
多媒体
教学目的
熟悉CNC铣床MDI面板和机床控制面板的操作；
熟悉手动、MDI、编辑、手轮等基本操作；
熟悉开机和关机步骤；
教学重点
MDI面板和机床控制面板的操作，开机和关机操作
教学难点
对开机回零操作的理解
补充内容
无
课外作业
补充
教学后记
课堂中讨论内容的安排，活跃了教学气氛，激发学生学习兴趣，增强了学生的思维分析能力。学生掌握程度良好，然须在后续教学中进一步加强巩固。

课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
1、 复习及提问
提问上一讲学习的主要内容。
2、引入：
3、 新课内容：
逐步完成本次教学内容的讲授。
4、 讨论：
讨论机床精度的选择要点综合运用新授内容。
5、 总结
总结本次授课主要内容。
6、 作业及辅导：
布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。

引入：
普通车床的操作。
新课内容：
4．1 FANUC 0i数控铣床操作面板
1．CRT/MDI操作面板
2．机床控制面板
4．2 FANUC 0i数控系统操作及机床的基本操作
1．操作注意事项
2. 开机步骤
机床总电源开，机床电源指示灯亮。系统电源开，控制器指示灯亮。急停按钮松开，按下机床复位按钮，机床准备好灯亮。
3．关机步骤
按下急停按钮，此时机床准备好灯灭，系统电源关，控制器指示灯灭。机床总电源关，机床电源指示灯灭。
一、 讨论：
关机时注意什么问题？
总结：
1、 键的基本操作；
2、 开关机步骤；
作业及辅导：
1、 CNC铣床坐标系的规定？
2、 消除CNC铣床坐标系与工件坐标系的差别的方法？
3、 坐标系零点偏置的方法？

项目二 认识数控铣床的对刀及刀具补偿
授课时间
第1周周二第5.6节，第6周周三第1.2节
授课班级
230810
授课时数
理论
2
授课形式
讲练
实践
2
授课章节
名 称
项目2：认识数控铣床的对刀及刀具补偿
使用教具
多媒体
教学目的
熟悉CNC铣床坐标系的规定；
熟悉消除CNC铣床坐标系与工件坐标系的差别；
熟练掌握数控铣床的对刀；
教学重点
CNC铣床坐标系的规定；
数控铣床的对刀；
教学难点
铣床坐标系与工件坐标系的差别，数控铣床的对刀目的及方法
补充内容
无
课外作业
补充
教学后记
课堂中讨论内容的安排，活跃了教学气氛，激发学生学习兴趣，增强了学生的思维分析能力。学生掌握程度良好，然须在后续教学中进一步加强巩固。
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
1．复习及提问
提问上一讲学习的主要内容。
2．引入：
3.新课内容：
逐步完成本次教学内容的讲授。
4.讨论：
讨论机床对刀目的、步骤及方法，分析刀具补偿的要点。
5.总结
总结本次授课主要内容。
6.作业及辅导：
布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。

引入：
数控车床对刀及补偿设置。
新课内容：
2.1 CNC铣床坐标系
1．立式铣床、加工中心的坐标轴名称
2．卧式铣床、加工中心的坐标轴名称
3. 铣床零点、机床坐标系
4．回参考点操作
2．2 设定工件坐标系
2．3 基于零点偏置的对刀方法
1．坐标系零点偏置
2．以零件两侧面交点为工件坐标原点的偏置值测量
3．零件中心为工件原点的偏置值测量
4.对刀操作，具体步骤为：
① 装夹工件，装上刀具。
② MDI程序显示状态下，输入指令“M03 S200;”循环启动;然后打到手轮状态，再启动。
③ 通过手摇脉冲发生器使刀具在工件前、后、左、右侧面及工件上表面作极微量的接触切削，分别记下刀具此时所处的机床坐标系X、Ｙ、Ｚ的坐标值。
④ 进行必要的数值处理计算。
⑤ 将工件坐标系原点在机床坐标系的坐标值录入到G54~G59存储地址的任一工件坐标系中即可。
⑥ 对刀正确性验证。MDI方式下运行“G5_ G90 G00 X0 Y0 Z100”
5.刀具补偿
（1）数控铣床刀具半径补偿的概念
如果数控系统不具备刀具半径自动补偿功能，则只能按刀心轨迹编程。如图5-4-3所示的点划线为刀心轨迹，其坐标值计算相当复杂，尤其是当刀具磨损、重磨或换新刀而使刀具直径变化时，必须重新计算刀心轨迹，并修改程序，这样既复杂繁锁，又不易保证加工精度。
当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控程序只需按工件轮廓编写，加工时数控系统会自动计算刀心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿。
（2）刀具半径补偿量的指定
现代数控系统一般都设置有若干个可编程刀具半径偏置寄存器，并对其进行编号，专供刀具补偿之用，可将刀具补偿参数(刀具长度、刀具半径等)存入这些寄存器中。
FANUC的刀具长度、半径补偿值寄存器如图5-4-4所示。在进行数控加工前，必须预先把各刀的半径补偿值填写到寄存器。D～是存放补偿值(刀具半径值)的存储器地址。刀具补偿值由操作者在操作面板上输入D～到指定的存储器中。刀具补偿值应设在D01开始的存储器中。D00通常表示补偿值为零。
在编写数控程序半径补偿程序时，只需写出所需刀具半径补偿参数所对应的寄存器编号即可。如，D01调用存在半径补偿寄存器编号为1的地址内半径补偿值。
实际加工时，数控系统将该编号对应的刀具半径偏置寄存器中存放的刀具半径取出，对刀具中心轨迹进行补偿计算，生成实际的刀具中心运动轨迹。

图2-1刀具左半径补偿指令G41，右半径补偿指令G42
（3） G40、G41、G42指令格式
刀具半径补偿指令的格式如下：
G00/G01 G41/G42 X～Y～D～；
G00/G01 G40 X～Y～；
其中：G41为左偏置刀具半径补偿指令，G42为右偏置刀具半径补偿指令。G40 取消刀具半径补偿。
如图2-1所示，当沿着刀具前进方向看，刀具中心在零件轮廓左边时为左偏置，刀具中心在零件轮廓右边时为右偏置。

a、G41 建立半径补偿 b、G40取消半径补偿
2-2半径补偿建立和取消
（4）半径补偿的建立、执行和撤销
在轮廓加工过程中，刀具半径补偿的执行过程一般分为刀具半径补偿的建立、刀具半径补偿的执行和刀具补偿撤销三步。
如图2-2，用半径补偿功能编写轮廓加工程序。设φ24立铣刀编号为T01，半径补偿号为D01，存储器的D01中存放半径补偿值D01=12。编写轮廓加工程序O5402如下：
O5402 主程序号
N1 G54 G90 G40； 建立工件坐标系，程序初始设定；
S300 M03； 主轴旋转；
N2 G00 X-42 Y-42； 快进到点S；
N3 Z-2.0； Z轴下刀到Z= -2；
N4 G41 G01 X0 Y-24 F200 D1； 在SP直线运动中建立半径补偿；
N5 G01 Y40 F100； 直线插补至 A；
N6 X110 Y69.47； 直线插补至B；
N7 Y20； 直线插补至 C；
N8 G02 X90 Y0 R20； 顺圆插补至 D；
N9 G01 X-24； 直线插补至 E ；
N10 G0 G40 X-42 Y-42；在ES点定位运动中取消半径补偿；
N11Z100.0； 快速抬刀至 Z=100高度平面；
N12M05； 主轴停；
N13M30； 程序结束，复位；
（5）刀具补偿实例分析
①刀具半径补偿的建立
在加工程序O5402中，建立半径补偿的程序段为N4。
如图5-4-6a所示，刀具从起点S用一个快速S→P运动建立半径补偿，程序段的终点是P，但经半径补偿后到达的点是P1点，P1点相对要加工轮廓的延长线向左偏移了一个半径。
②补偿加工
在刀具补偿进行期间，刀具中心轨迹始终偏离程序轨迹一个刀具半径值的距离。在加工程序O5402中，在半径补偿状态下切削加工的程序段为N5、N6、N7、N8、N9。
③刀具补偿撤销
在加工程序O5402中，取消半径补偿的程序段为N10。
如图5-4-6b所示，刀具从E点有用一个快速ES运动取消半径补偿，程序段的起点是E，但取消半径补偿前的实际刀具中心起点却是E1，经取消半径补偿程序段执行后，刀具中心实际从E1到达的终点是S点。
（6）刀具半径补偿功能的应用
刀具因磨损、重磨、换新而引起刀具直径改变后，不必修改程序，只需在刀具参数设置中输入变化后刀具直径。如图2-3a 所示，1 为未磨损刀具，2 为磨损后刀具，两者直径不同，只需将刀具参数表中的刀具半径r1 改为r2，即可适用同一程序。

a、直径改变，程序不变 b、直径不变，粗精加工
图2-3刀具半径应用
用同一程序、同一尺寸的刀具，利用刀具半径补偿的变化，可进行粗、精加工。如图2-3b所示，刀具半径为r，精加工余量为△。粗加工时，输入刀具半径补偿值D= r +△，则加工出虚线轮廓。精加工时，用同一程序、同一刀具，但输入刀具半径补偿值D = r ，则加工出实线轮廓。
二、 讨论：
X、Y向对刀的实质？
刀具补偿的目的、方法。
总结：
1、CNC铣床坐标系与工件坐标系的差别；
2、试切法对刀的步骤。
作业及辅导：
1、CNC铣床坐标系的规定？
2、为什么要对刀？
3、对刀的方法及步骤？

模块二 数控铣床单项铣削练习
项目一 学会平面铣削工艺及其编程
授课时间
第1周周三第3.4.5.6.周四1.2.
授课班级
230810
授课时数
理论
2
授课形式
讲练
实践
4
授课章节
名 称
项目1： 学会平面铣削工艺及其编程
使用教具
多媒体
教学目的
掌握平面铣削考虑的工艺方法；
掌握单次面铣的编程路线设计；
掌握多次平面铣削的刀具路线。
教学重点
平面铣削考虑的工艺方法；单次面铣的编程路线设计；子程序编程。
教学难点
平面铣刀的选择；
切削的起点和终点及刀路；
切削参数的选择，
子程序编程的方法。
补充内容
无
课外作业
补充
教学后记
教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，教学展开顺利，教学效果良好；课堂中讨论内容的安排，活跃了教学气氛，激发学生学习兴趣，增强了学生的思维分析能力。学生掌握程度良好，然须在后续教学中进一步加强巩固。
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
复习及提问
提问上一讲学习的主要内容。
新课内容：
逐步完成本次教学内容的讲授。
讨论：
讨论单次面铣工艺编程的要点综合运用新授内容。
总结
总结本次授课主要内容。
作业及辅导：
布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。

引入：
平面铣削通常是把工件表面加工到某一高度并达到一定表面质量要求的加工，它相对复杂的轮廓周铣加工显得比较简单，一般大面积的平面铣削使用面铣刀，在小面积平面铣削也可使用立铣刀。面铣刀加工时，它的轴线垂直于工件的加工表面。
新课内容：
一、平面铣削需要考虑的几个问题
1、面铣刀直径的选择
工件上表面宽100㎜，面宽不太大，拟用直径比平面宽度大的面铣刀单次铣削平面，平面铣刀最理想的宽度应为材料宽度的1.3～1.6倍。当刀具中心偏离工件的中心时，刀具与工件的两边都有一定的重叠，如图2-4。
选用标准φ80数控硬质合金可转位面铣刀，选择刀齿数为8。
2、铣削中刀具相对于工件的位置
选定直径后，便可考虑起点和终点位置了。出于安全考虑，刀具需要在工件外有足够的安全间隙处移至Z向加工深度，并确定刀具沿X轴(水平)从右到左方向切削。
如上图，选择工件零点（X0，Y0）在工件对称线的右端。本例工件长度为150㎜，刀具半径为40㎜，选择安全间隙为20㎜，所以起点的X位置为X=75+40+20=135。
当Y=30时，刀具中心偏离工件的中心，刀具超出工件边线20㎜，是刀具直径的25％左右。刀具直径的1／4到1／3超出工件两侧，可以得到适当的刀齿切入角，并基本保证顺铣方式（实际上顺铣中通常也混有一部分逆铣，这是平面铣削中的正常现象）。
如上图，最终确定四个点(X135,Y30)、(X-135,Y30) (X-135,Y-30)、 (X135,Y-30)。
3、刀具的刀齿
4、大平面铣削时的刀具路线

图3-1面铣的多次切削刀路
单次平面铣削的一般规则同样也适用于多次铣削。由于平面铣刀直径的限制而不能一次切除较大平面区域内的所有材料，因此在同一深度需要多次走刀。
铣削大面积工件平面时，分多次铣削的刀路有好几种，如图3-1，最为常见的方法为同一深度上的单向多次切削和双向多次切削。
1．单向多次切削粗精加工的路线设计
如图3-1a、b为单向多次切削粗精加工的路线设计。
单向多次切削时，切削起点在工件的同一侧，另一侧为终点的位置，每完成一次工作进给的切削后，刀具从工件上方快速点定位回到与切削起点在工件的同一侧，这是平面精铣削时常用的方法，但频繁的快速返回运动导致效率很低，但这种刀路能保证面铣刀的切削总是顺铣。
2．双向来回Z形切削
双向来回切削也称为Z形切削，如图3-1c、d，显然它的效率比单向多次切削要高，但它在面铣刀改变方向时，刀具要从顺铣方式改为逆铣方式，从而在精铣平面时影响加工质量，因此平面质量要求高的平面精铣通常并不使用这种刀路，但常用于平面铣削的粗加工。
为了安全起见，刀具起点和终点设计时，应确保刀具与工件间有足够的安全间隙。
二、单次面铣的编程实例：
1、选择平面铣刀的直径；
2、切削的起点和终点及刀路：
3、切削参数的选择
设面铣刀分二次铣削到指定的高度，粗铣切深4㎜，留有1㎜的精加工余量，工序尺寸41，精加工保证40±0.02。
粗铣时，因面铣刀有8个刀齿(Z=8)，为刀齿中等密度铣刀，选fZ=0.12，则f=8×0.12≈1；参考V=55～105m/min，综合其它因素选V=62.5 m/min，则主轴转速S=318×62.5/125≈150r/min，计算进给速度F=fZ×Z×S=1×150=150㎜/min。
精铣时，为保证表面质量，Ra3.2，选f=0.6，参考V=55～105m/min，综合切深小，进给量小，切削力小的因素，选V=100 m/min，则主轴转速S=318×100/125≈300r/min，计算进给速度F=f×S=0.6×300=180㎜/min。
4、铣削程序

加工程序如下：
O0601；
N10 G54 G90 G40 G69 G80 G15 M03 S900;
N20 G00 Z100;
N30 X65 Y50;
N40 Z10;
N50 G01 Z-1 F120;
N60 M98 P00070002;
N70 G90 G00 Z100;
N80 M05;
N90 M30;
O0002;
N10 G91 G01 X-130 F120;
N20Y-8;
N30 X-130;
N40 Y-8;
N50 M99;

三、多次平面铣削的刀具路线
单向多次切削
双向来回切削（Z形切削）
讨论：
单次面铣工艺编程的要点。
总结：
1、平面铣削时，对刀具考虑的几个问题。
2、平面铣削时的路线设计。
作业及辅导：
1、单次面铣工艺编程的要点？
2、多次平面铣削的刀具路线的区别？
3、对如图零件的上表面加工进行工艺编程。

项目二 简单外轮廓铣削
授课时间
第1周周五
授课班级
230810
授课时数
4
授课形式
讲练
授课章节
名 称
² 项目2：学会外轮廓铣削工艺及其编程
使用教具
多媒体
教学目的
熟悉和掌握立铣刀的铣削工艺
熟悉外轮廓铣削工艺及其编程编程方法、注意点，掌握刀具半径补偿的方法。
教学重点
立铣刀粗、精加工，内、外结构加工方法。
立铣刀的刀具参数选择。
立铣刀的刀具路线
刀具半径补偿。
教学难点
针对不同加工内容，立铣刀的切削用量三要素的选择，刀具半径补偿的应用。
补充内容
无
课外作业
补充
教学后记
教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，教学展开顺利，教学效果良好；课堂中讨论内容的安排，活跃了教学气氛，激发学生学习兴趣，增强了学生的思维分析能力。学生掌握程度良好，然须在后续教学中进一步加强巩固。

课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
复习及提问：
提问上一讲学习的主要内容。
引入：
新课内容：
逐步完成本次教学内容的讲授。
讨论：
讨论针对不同加工内容，立铣刀的形状、尺寸及其它参数的选择。
讨论立铣刀切削Z向和X、Y向进／退刀控制方法。
总结
总结本次授课主要内容。
作业及辅导：
布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。

引入：
圆周铣削中最常用的刀具为立铣刀，立铣刀的应用范围很广，它应用于对大多数结构的数控铣削加工中。在铣削加工使用中，应对立铣刀的直径、刀具形式、切削刃、R角、刀柄以及刀具材料等予以考虑。
新课内容：
立铣刀的周铣削考虑的问题
1、立铣刀的加工内容
2、立铣刀的形状
3、立铣刀的尺寸
4、刀齿的数量
5、 转速和进给率
6、刀具颤振
7、余量的去除
⑴立铣刀粗加工
⑵立铣刀内结构加工
⑶立铣刀外形轮廓加工
8、立铣刀的选用
CNC加工中，必须考虑的立铣刀尺寸因素包括：立铣刀直径，立铣刀长度，螺旋槽长度(侧刃长度)。
CNC加工中，立铣刀的直径必须非常精确，立铣刀的直径包括名义直径和实测的直径。名义直径为刀具厂商给出的值；实测的直径是精加工用作半径补偿的半径补偿值。重新刃磨过的刀具，即使用实测的直径作为刀具半径偏置，也不宜将它用在精度要求较高的精加工中，这是因为重新刃磨过的刀具存在较大的圆跳动误差，影响到加工轮廓的精度。
直径大的刀具比直径小的刀具的抗弯强度大，加工中不容易引起受力弯曲和振动。立铣刀铣外凸轮廓时，可按加工情况选用较大的直径，以提高刀的刚性；立铣刀铣削凹形轮廓时，铣刀的最大半径选择受凹形轮廓的最小曲率半径限制，铣刀的最大半径应小于零件内轮廓的最小曲率半径，一般取最小曲率半径的0.8～0.9倍。
刀具从主轴伸出的长度和立铣刀从刀柄夹持工具的工作部分中伸出的长度也值得认真考虑，立铣刀的长度越长，抗弯强度减小，受力弯曲程度大，会影响加工的质量，并容易产生振动，加速切削刃的磨损。
立铣刀根据其刀齿数目，可分为粗齿(Z为3、4、6、8)、中齿(Z为4、6、8、10)和细齿(Z为5、6、8、10、12)。粗齿铣刀刀齿数目少、强度高、容屑空间大，适用于粗加工；细齿齿数多、工作平稳，适用于精加工。中齿介于粗齿和细齿之间。
被加工工件材料类型和加工的性质往往影响刀齿数量选择。
在加工塑性大的工件材料，如铝、镁等，为避免产生积屑瘤，常用刀齿少的立铣刀,立铣刀刀齿越少，螺旋槽之间的容屑空间越大，可避免在切削量较大时产生积屑瘤。
加工较硬的脆性材料，需要重点考虑的是避免刀具颤振，应选择多刀齿立铣刀，刀齿越多切削越平稳，从而减小刀具的颤振。
小直径或中等直径的立铣刀，这些立铣刀通常有两个、三个和四个刀齿，三刀齿立铣刀兼有两刀齿刀具与四刀齿刀具的优点，加工性能好，但三刀齿立铣刀不是精加工的选择，因为很难精确测量其直径尺寸。键槽铣刀不管直径多大，它通常只有两个螺旋槽，它与钻头相似，可沿Z轴向切入实心材料。
9、立铣刀切削的进／退刀控制方法
(1)深度方向切入工件的进／退刀方式
直接垂直向下进刀/斜线进刀及螺旋进刀
(2)水平方向进／退刀方式
10、刀具Z向高度设置
起止高度/慢速下刀或进刀相对距离（安全间隙）/抬刀控制
11、切削方向
12、程序编制

加工程序如下：
O1008；
N10 G54 G90 G69 G40 G15 G80 M03 S900；
N20 G00 Z100；
N30 X75 Y35；
N40 Z10；
N50 G01 Z-3 F120；
N60 G41 X40 Y35 D02；
N70 Y-40，R6；
N80 X-40 Y-40，C5；
N90 Y40，R6；

N100 X40，C5；
N110 X75 Y35 G40；
N120 G00 Z100；
N130 M05；
N140 M30；

六边形轮廓工件图
正六边形轮廓铣削实例
1．正六边形外形铣削加工要求
如图工件，毛坯是直径φ80，高40的圆柱，材料45钢，顶面、底面已加工，现加工外接圆为60的正六边形轮廓，轮廓深15mm，轮廓精度由尺寸51.96±0.02规定,轮廓面和台阶面有表面粗糙度Ra1.6的要求。
2．余量分配及刀具选用
直径方向的单边最大余量为(80-52)÷2=14 mm，轴向加工加工余量为15㎜，选择直径φ30的四齿立铣刀，材料为高速钢，立铣对正六边形外形粗、精铣削。
拟定Z向深度15 mm，分三层切削，切深分别是7mm、7mm、1mm。
拟定水平面内，分粗、半精、精铣三层切削，粗加工后留余量2mm，半精加工后留精加工余量0.5mm，精铣时沿轮廓加工。
水平面内，粗加工半径补偿值D1=2+15=17；半精加工半径补偿值D2=0.5+15=15.5；精加工半径补偿值D3=15。
3．刀路设计
如图，选择工件上表面圆孔中心为工件零点，求得轮廓各基点坐标为A（-15.0,-25.98）；B（-30.,0）； C（-15.0,25.98）； D（15.0,25.98）； E（30.,0）； F（15.0,-25.98）。

轮廓半径补偿切削路线图
选择刀具的起始点在X55，Y-55，与工件有足够的安全间隙，OP运动建立补偿，FA延长线的P点切入轮廓，EF延长线的E点切出轮廓，QS运动取消补偿。
4．切削用量设计
φ30㎜的立铣刀，有4个刀齿(Z=4)，立铣刀粗铣削Z向切深7㎜；侧向最大切深12㎜，选fZ=0.1，选V=24m/min，则主轴转速S=318×24/30≈300r/min，计算进给速度F=fZ×Z×S=0.1×4×280≈120㎜/min，综合其它因素确定F=100㎜/min。
立铣刀半精铣削时，侧向最大切深2㎜，取S=400 r/min；F=200㎜/min。
立铣刀精铣削时，侧向最大切深0.5㎜，要保证表面质量，取S=500 r/min；F=100㎜/min。
5．轮廓铣削编程
设主程序号为O5603；设建立半径补偿，补偿切削、取消补偿的加工运动子程序号O5604。
O5603； （主程序号）
G90 G40 G15 G54； （设置系统初始环境）
G00 X60.0 Y-60.0； （在换刀点高度平面，X、Y点定位到起点）
G43 G00 Z20.0 H01； （刀具长度补偿到安全高度）
G90 G0 Z-7；
M03 S300 F100
D01 M98 P5604； （调用切削子程序粗加工）
G90 G0 Z-14.0；
D01 M98 P5604； （调用切削子程序粗加工）
G90 G0Z-7；
M03 S400 F200
D02 M98 P5604； （调用切削子程序半精加工）
G90 G0 Z-14.0；
D02 M98 P5604； （调用切削子程序半精加工）
G90 G0Z-15；
M03 S500 F100
D03 M98 P5604； （调用切削子程序精加工）
G0 Z20. ； （刀具长度补偿到安全高度）
G49 G28； （取消长度补偿回参考点）
M05； （主轴停）
M30； （程序结束并返回）

O5604（子程序）；
G90 G41 G00 Y-25.98； S→P
G01 X-15.；→A
X-30.Y0；→B
X-15.0 Y25.98；→C
X15.0 ； →D
X30.0 Y0；→E
X0. Y-51.96；→Q
G40 G00 X55.0Y-55.；→S
M99；
讨论：
针对不同加工内容，立铣刀的形状、尺寸及其它参数的选择。
立铣刀切削Z向和X、Y向进／退刀控制方法。
总结：
1. 立铣刀粗、精加工，内、外结构加工方法。
2. 立铣刀的刀具参数选择。
3. 立铣刀的刀具路线。
作业及辅导：
1. 立铣刀的形状、立铣刀的尺寸、刀齿数量的选择方法？
2. 立铣刀转速和进给率的选择？
项目三 窄槽铣削工艺及编程（腰型槽加工）
授课时间
第2周周一
授课班级
230810
授课时数
4
授课形式
讲练
授课章节
名 称
项目3： 学会窄槽铣削工艺及其编程
使用教具
多媒体
教学目的
熟悉掌握开放窄槽工艺分析及程序编制。
熟悉掌握封闭窄槽工艺分析及程序编制
教学重点
窄槽加工的刀具选用、切削用量选择、刀路设计
教学难点
槽刀加工工艺路线的制定；
槽刀切削用量三要素的选用。
补充内容
无
课外作业
补充
教学后记
采用多种教学方法和手段，在教学中注重启发学生积极思考。

课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
复习及提问
提问上学期学习的主要内容。
引入：
新课内容：
逐步完成本次教学内容的讲授。
讨论：
讨论工序设计案例，综合运用新授内容。
总结
总结本次授课主要内容。
作业及辅导：
布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。

引入：
窄槽包括开口的或封闭的。编写高精度要求的窄槽加工程序通常包括粗加工和精加工。两种加工可以由一把刀具或多把刀具完成，这取决于工件材料、尺寸精度和表面质量要求以及其他条件。
新课内容：
1、开放窄槽编程分析及程序
1) 分析图样
2) 刀具选用
3) 刀具尺寸
4) 最大切削深度
5) 进给率和主轴转速
6) 刀路设计
7) 加工程序的编写
2、封闭窄槽编程分析及程序
1) 封闭窄槽与开放窄槽刀具切入工件实体的差别；
2) 到精加工启动刀具半径补偿；
3) 切线趋近圆弧半径大小的设计。
3、加工程序

加工程序如下：
铣腰形槽的外轮廓φ16立铣刀
O0010；
N10 G55 G90 G40 G69 G80 G15 M03 S900;
N20 G00 Z100;
N30 X75 Y70;
N40 Z10;
N50 G01 Z-3.3 F150;
N60 X41 Y70 G41 D01;
N70 Y-41 R5;
N80 X-41 R5;
N90 Y41 R5;
N100 X41 R5;
N110 Y-70;
N120 G40 X75;
N130 M05;
N140 M30;
铣腰形槽φ8槽刀
O0011
N10 G56G90 G40 G69 G80 G15 M03 S900;
N20 G00 Z100;
N30 G68 X0 Y0 R0(90 180 270 );
N40 G16 G00 X28 Y30 ;
N50 Z10;
N60 G01 Z-2.5 F150;
N70 X33.5 Y30 G41 D02;
N80 G03 X22.5 Y30 R5.5;
N90 G02 X22.5 Y-30 R22.5;
N100 G03 X33.5 Y-30 R5.5;
N110 G03 Y30 R33.5;
N120 G01 X28 Y30 G40;
N130 G00 Z100 G15 G69;
N140 M05;
N150 M30;

讨论：
封闭窄槽与开放窄槽刀具切入工件实体的不同路线
总结：
1. 开放窄槽工艺分析及程序编制；
2. 封闭窄槽工艺分析及程序编制。
作业及辅导：
1、如何对精确的封闭窄槽工艺分析？
2、对下图的窄槽进行工艺分析及程序编制

项目四 型腔铣削
授课时间
第2周周二
授课班级
230810
授课时数
4
授课形式
讲练
授课章节
名 称
项目4：学会型腔铣削加工工艺
使用教具
多媒体
教学目的
熟悉掌握型腔铣削的工艺分析及程序编制
教学重点
型腔铣削的刀具选用、切削用量选择、刀路设计
教学难点
刀路设计及计算
刀具选择加工方法及余量分析
补充内容
无
课外作业
如何对型腔铣削进行工艺分析？
型腔铣削的粗、精加工的刀路设计？
教学后记
课堂中讨论内容的安排，活跃了教学气氛，激发学生学习兴趣，增强了学生的思维分析能力。
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
复习及提问
提问上次课学习的主要内容。
引入：
新课内容：
逐步完成本次教学内容的讲授。
讨论：
讨论型腔加工工艺；粗、精加工的刀路设计，综合运用新授内容。
总结
总结本次授课主要内容。
作业及辅导：
布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。

引入：
铣削型腔时，需要在由边界线确定的一个封闭区域内去除材料，该区域由侧壁和底面围成。型腔内部可以全空或有孤岛。对于形状比较复杂或内部有孤岛的型腔则需要使用计算机辅助编程。型腔铣削编程时有两个重要考虑：刀具切入方法；粗、精加工的刀路设计。
新课内容：
一、型腔铣削加工的方法
⑴型腔铣削加工概念
⑵型腔铣削加工的刀具引入
⑶型腔铣削加工刀具路线
二、矩形型腔的加工工艺例析
1、刀具选择
2、切入方法及切入点和粗加工路线
3、工件零点、
4、加工方法及余量分析
5、刀路设计及计算
1) Z形刀路间距值
2) Z形刀路切削长度
3) 半精加工切削的长度和宽度
4) 精加工刀具路径
三、矩形型腔编程示例

O5801（主程序）
(φ8粗加工键槽铣刀)
G21 G17 G40 G80 T01；
S1250 M03
G90 G54 G00 X-22.5 Y-15；
G43 Z5 H01 M08；
G1 Z0. F100；
M98 P5811 L4
G90 G00 Z5. M09；
G28 G49 Z5. M05；
M01；
(手装T02—φ6精加工立铣刀) ；
G90 G54 G00 X0.Y.0 S1500 M03 ；
G43 Z5. H02 M08；
G01 Z-10. F200；
M98 P5812
G90 G00 Z5. M09；
G28 G49 Z5.M05；
M30；

O5811（粗加工、半精加工子程序）
G91 G01 Z-2.5 F50；
(Z向切入实体)
G91 X45. F100； (全齿切削)
Y6. F100； (Y向步距进给)
X-45. F150；
Y6. F100；
X45.F150；
Y6.F100；
X-45.F150；
Y6.F100；
X45.F150；
Y6.F100；
X-45. F150； (Z形粗切终点)
X-0.5 Y0.5； (半精加工起点)
Y-31.； (AB切削)
X46.； (BC切削)
Y31.； (CD切削)
X-46.； (半精加工结束)
M99；

O5812（精加工子程序）
G91；
G01 G41 X-10.Y-10. D02 F400.；
G03 X10. Y-10. R10. F100.；
G01 X23.5；
G03 X4 Y4 R4；
G01 Y32；
G03 X-4. Y4. R4.；
G01 X-47.；
G03 X-4.Y-4. R4.；
G01 Y-32.；
G03 X4 Y-4 R4；
X23.5；
G03 X10.Y10.R10.；
G01 G40 X-10. Y10. F400.；
M99；
讨论：
1. 型腔加工工艺；
2. 粗、精加工的刀路设计
总结：
1. 刀路设计及计算
2. 刀具选择加工方法及余量分析
作业及辅导：
1、如何对型腔铣削进行工艺分析？
2、型腔铣削的粗、精加工的刀路设计？

项目五 数控系统简化编程
授课时间
第2周周三
授课班级
230810
授课时数
4
授课形式
讲练
授课章节
名 称
项目5： 学会数控铣削系统简化编程的方法
使用教具
多媒体
教学目的
熟悉掌握数控铣削系统简化编程的方法和指令的应用
教学重点
如何使用子程序、极坐标编程、旋转、可镜像编程简化编程
教学难点
子程序的使用方法和注意点。
极坐标编程的应用场合和注意点。
补充内容
无
课外作业
补充
教学后记
教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，教学展开顺利
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
复习及提问
提问上学期学习的主要内容。
引入：
新课内容：
逐步完成本次教学内容的讲授。
讨论：
讨论子程序的使用方法和注意点。极坐标编程的应用场合和注意点
总结
总结本次授课主要内容。
作业及辅导：
布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。

引入：
在数控铣床与加工中心的编程中，用一些特殊的方法和功能指令可简化编程。

新课内容：
一、子程序
在编制加工程序中，有时会出现有规律、重复出现的程序段。将程序中重复的程序段单独抽出，并按一定格式单独命名，称之为子程序。
Ø 采用子程序的意义
使复杂程序结构明晰
程序简短
增强数控系统编程功能
Ø 子程序调用的指令格式：
M98 P 单次调用指令，P后跟被调用的子程序号
M98 P L 重复调用子程序指令，L后跟重复调用的次数
Ø 子程序的格式：
子程序号: 是调用入口地址，必须和主程序中的子程序调用指令中所指向的程序号一致。
子程序结束： M99
Ø 子程序的应用关键：
找出重复程序段规律，确定子程序。
将要变化的部分写在主程序，不变的部分作子程序。
主—子程序接口：保证主程序调用和子程序返回正确的衔接
如：从某点进入子程序，返回时也固定在该点。
二、极坐标编程
1、极坐标指令(G16/ G15)格式应用
极坐标指令(G16/ G15)用于以极坐标的方法表示某一平面内的点的坐标位置。格式：
G90/G91 G17 G16 X～Y～；
G90/G91 G18 G16 X～Z～；
G90/G91 G19 G16 Y～Z～；
格式表示的规则如下：
①G16极坐标系有效指令；G15取消极坐标系指令，将回到默认的直角坐标系状态。
②点的位置用极坐标来表示，以相对某基准点的极坐标半径和极坐标角度来确定；
③点所在的平面由G17、G18、G19来指令；极坐标的半径值地址符是平