项目三 成形面零件加工任务一凹圆弧面零件加工
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钳工实训与技能考核训练项目三 凹凸体锉配任务一加工凸形体
项目三 凹凸体锉配 任务一 加工凸形体
图3-5 对称度误差的测量 3. 对称度误差对工件互换精度的影响 如果凸凹件都有对称度误差0.05㎜，并且在同方向 位置上锉配达到要求间隙后，得到两侧基准面对齐，如 图3-6（a）所示。而调换180°后做配合就会产生两侧面 基准面偏位误差，其总差值为0.1㎜，如图3-6（b）所示。
项目三 凹凸体锉配 任务一 加工凸形体
项目三 凹凸体锉配 任务一 加工凸形体
项目三 凹凸体锉配 任务一 加工凸形体
★任务评价
零件加工结束后，把表现情况和检测结果填入评 价表3-3。 表3-3 学习任务评价表
项目三 凹凸体锉配 任务一 加工凸形体
项目三 凹凸体锉配 任务一 加工凸形体
★任务总结
项目三 凹凸体锉配 任务一 加工凸形体
项目三 凹凸体锉配 任务一 加工凸形体
★学习目标
1. 掌握锉配的一些相关工艺知识。 2. 掌握锉配的一般加工步骤。
★技能目标
1. 掌握具有对称度要求工件的划线方法。 2. 初步掌握具有对称度要求的工件加工和测量方法。 3. 熟悉直角小平面的加工方法。 4. 熟练掌握锉、锯、钻的技能，并达到一定的加工 精度。 5. 正确地检查修补各配合面的间隙，并达到锉配要 求。
我学到的知识点
⒈ ⒉ ⒊
⒈ ⒉ ⒊ ⒈ ⒉ ⒊ ⒈ ⒉ ⒊
还需要进一步提高的 操作练习（知识点）
存在疑问或不懂的知 识点 应注意的问题
其他
⒈ ⒉ ⒊
项目三 凹凸体锉配 任务一 加工凸形体
• 谢谢！ • 再见！
项目三 凹凸体锉配 任务一 加工凸形体
（a） （b） 图3-6 对称度误差对工件互换精度的影响 （a）同方向位置的配合（b）调换后的配合
任务一 圆弧零件加工剖析
全国中等职业技术学校机电类通用教材
本课件的文字及图片版权 均为南京凤凰康轩所有
任务一
知 识 目 标
技 能 目 标
圆弧零件加工
1.了解圆弧加工工艺路线的确定。 2.掌握 G02、G03 指令格式及其应用。
1.学会倒圆角加工的编程方法及其加工。 2.学会圆弧零件加工的编程方法及其加工。
本任务加工如图所示零件，毛坯尺寸为φ55mm×65 mm ，材 料为 45 钢。该零件需要加工φ50 mm、φ 44 mm 和 φ 40 mm 外 圆， R5 mm 和 R2 mm 圆弧，以及控制长度15 mm、30 mm、60 mm 。由于该零件含有圆弧外形，仅用 G01 指令无法满足加工要求， 需要学习运用圆弧插补指令 G02、G03 。
如下图所示为刀具运动轨迹。刀具从 a 点出发，指令点为 b 点，但在距离 b 点为 r的 d 点，刀具以圆弧移动到 c 点，即 a→d→c 。r 的符号，按下个程序段沿 X 轴的移动方向来确定。当 b→c ，沿 ＋X 轴方向移动时，r 为正值；当 b→c ，沿 －X 轴方向 移动时，r 取负值。
2.由 X 轴移向 Z 轴
（2）圆心坐标的确定
圆心坐标 I、K 值为圆弧起点到圆弧圆心的矢量在X、Z 轴 向上的投影，如下图所示。I、K 为增量值，带有正负号，且 I 值为半径值。I、K 的正负取决于该矢量方向与坐标轴方向的异 同，相同的为正，相反的为负。若已知圆心坐标和圆弧起点坐 标，则 I = X圆心 -X起点（半径差），K = Z圆心 -Z起点 。下 图中 I 值为 -10 ，K 值为 -20 。
3.倒圆角的注意事项
（1）倒圆角时，用 G01 指令的移动轴只能有一个轴，X 轴或
Z 轴，在下个程序段，必须指令与其成直角的另一个轴， Z 轴或 X
本课件的文字及图片版权 均为南京凤凰康轩所有
任务一
知 识 目 标
技 能 目 标
圆弧零件加工
1.了解圆弧加工工艺路线的确定。 2.掌握 G02、G03 指令格式及其应用。
1.学会倒圆角加工的编程方法及其加工。 2.学会圆弧零件加工的编程方法及其加工。
本任务加工如图所示零件，毛坯尺寸为φ55mm×65 mm ，材 料为 45 钢。该零件需要加工φ50 mm、φ 44 mm 和 φ 40 mm 外 圆， R5 mm 和 R2 mm 圆弧，以及控制长度15 mm、30 mm、60 mm 。由于该零件含有圆弧外形，仅用 G01 指令无法满足加工要求， 需要学习运用圆弧插补指令 G02、G03 。
如下图所示为刀具运动轨迹。刀具从 a 点出发，指令点为 b 点，但在距离 b 点为 r的 d 点，刀具以圆弧移动到 c 点，即 a→d→c 。r 的符号，按下个程序段沿 X 轴的移动方向来确定。当 b→c ，沿 ＋X 轴方向移动时，r 为正值；当 b→c ，沿 －X 轴方向 移动时，r 取负值。
2.由 X 轴移向 Z 轴
（2）圆心坐标的确定
圆心坐标 I、K 值为圆弧起点到圆弧圆心的矢量在X、Z 轴 向上的投影，如下图所示。I、K 为增量值，带有正负号，且 I 值为半径值。I、K 的正负取决于该矢量方向与坐标轴方向的异 同，相同的为正，相反的为负。若已知圆心坐标和圆弧起点坐 标，则 I = X圆心 -X起点（半径差），K = Z圆心 -Z起点 。下 图中 I 值为 -10 ，K 值为 -20 。
3.倒圆角的注意事项
（1）倒圆角时，用 G01 指令的移动轴只能有一个轴，X 轴或
Z 轴，在下个程序段，必须指令与其成直角的另一个轴， Z 轴或 X
任务三简单成型面零件的加工
复习旧课
1. G71指令格式及各代码含义 2. G70指令格式及各代码含义 3. 台阶轴粗精加工模式。
Page 1
任务三 简单成型面的编程及仿真加工
任务 目标
任务 实施 综合 评价
Page 2
相关 知识
同步 训练
任 务 目 标
图示简单成型面零件，材料硬铝合金，毛坯为Ф40mm棒 料，使用CKA6150数控车床，单件生产，编写加工程序，运 用VNUC4.3软件进行仿真加工。
Page 9
【举例2】如图所示，利用圆弧插补指令编写 AB、BC段圆弧加工程序段。
用R编程： AB段圆弧：G02 X36.0 W-28.0 R20.0 F0.1; BC段圆弧：G03 X60.0 W-24.0 0R30.0 F0.1; I、K的计算 AB段圆弧： I=ΔX=X心-X起=(2x20+20)-28=32
Page 41
2．切槽刀的对刀 （1）刀具转到加工工位:
刀具转到加工工位→单击 →单击 →输入T0202；
单击
→单击循环启动按钮
→完成刀架的转换。
如图所示：
Page 42
（2）切槽刀的对刀步骤
A．X方向对刀 用切槽刀在手摇方式下车削外圆→Z正向退刀→测量 外圆直径并记下直径值→点击→点击【补正】键→点击【 形状】键→移动光标至选择刀补号位置：如番号G02→输 入X测量值→点击【测量】键。 B．Z方向对刀 用切槽刀在手摇方式下车削端面→X正向退刀点击→ 点击【补正】键→点击【形状】键→移动光标至选择刀补 号位置：如番号G02→输入Z0→点击【测量】键。
G02
K=ΔZ=Z心-Z起=-22-(-10)=-12 BC段圆弧： I=ΔX=X心-X起=0-36= -36
1. G71指令格式及各代码含义 2. G70指令格式及各代码含义 3. 台阶轴粗精加工模式。
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任务三 简单成型面的编程及仿真加工
任务 目标
任务 实施 综合 评价
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相关 知识
同步 训练
任 务 目 标
图示简单成型面零件，材料硬铝合金，毛坯为Ф40mm棒 料，使用CKA6150数控车床，单件生产，编写加工程序，运 用VNUC4.3软件进行仿真加工。
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【举例2】如图所示，利用圆弧插补指令编写 AB、BC段圆弧加工程序段。
用R编程： AB段圆弧：G02 X36.0 W-28.0 R20.0 F0.1; BC段圆弧：G03 X60.0 W-24.0 0R30.0 F0.1; I、K的计算 AB段圆弧： I=ΔX=X心-X起=(2x20+20)-28=32
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2．切槽刀的对刀 （1）刀具转到加工工位:
刀具转到加工工位→单击 →单击 →输入T0202；
单击
→单击循环启动按钮
→完成刀架的转换。
如图所示：
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（2）切槽刀的对刀步骤
A．X方向对刀 用切槽刀在手摇方式下车削外圆→Z正向退刀→测量 外圆直径并记下直径值→点击→点击【补正】键→点击【 形状】键→移动光标至选择刀补号位置：如番号G02→输 入X测量值→点击【测量】键。 B．Z方向对刀 用切槽刀在手摇方式下车削端面→X正向退刀点击→ 点击【补正】键→点击【形状】键→移动光标至选择刀补 号位置：如番号G02→输入Z0→点击【测量】键。
G02
K=ΔZ=Z心-Z起=-22-(-10)=-12 BC段圆弧： I=ΔX=X心-X起=0-36= -36
用立式铣床加工零件凹圆弧面
件，如 图 １ 示 ，圆 所
弧 面长 ２ ５ ｍ，表面 ５ｍ
２ ．加工过程
用三维软件 （ｏｄ ｏ ｓ Ｐ ／ Ｓｌ Ｗ ｒ 或 ｒ Ｅ等） ｉ ｋ ｏ ，通过调整刀
图 １
粗糙度值 Ｒ ＝ ．ｐ ， １ ａ ６ｎ 圆 度 要 求 不 高
具平 面与工 件平 面的夹 角 （ 本例为 ４ 。 ，改 变刀具 的 ５）
（ 收稿 日期 ：２ １０ １ ） ０ ０ １２
工有很多方法 ，尤其球面加工方法更层 出不 穷。靠模仿
形法车加工工艺装备简单 ，适应性强精 细调整机床 ，认 真制造和安装靠模 、 刀具系统 ，可获得满意 的成 形表面 加工效果。有较 高的技术经济性 ，一般机械制造 企业 都
可实现。ＭＷ （ 收稿 日期 ：２ １０ ０ ） ００ １５
（ ） 由于生产批量较 ５
在 平面
大 ，先将工件 表面余 量在 前工序车去 ，仿形车 只需
粗 、精车两道 即可完成。
图 ２
４ ．结语
成形表 面回转 零 件加
图９ 刀 具与工件对中
３ ．结语
本方案很好地解决 了上述两种情况 的问题 ，并且 操 作可行性很强 ，加工效率高 ， 充分发挥普通立式铣 床 对 的加工潜力是一个很有益的探索。但缺点是采用 的只是 逼近圆弧的方式 ，所 以加工出来的圆弧 面精度 不高 ，只 能适用 于一些精度要求不是 很高 的零件。ＭＷ
藏舷
国圜
用 立 式 铣 床 加 工 零 件 凹 圆 弧 面
许 昌烟草机械有 限责任公司 （ 河南
在机械加工 中，经 常会遇 到一些 凹圆弧 面的加 工。 常规 的加工方法有 两种 ：一种是在卧式镗 床上加工 ，但 对于长度较长的零件 ，由于镗刀杆长度 的限制 ，加工 的
弧 面长 ２ ５ ｍ，表面 ５ｍ
２ ．加工过程
用三维软件 （ｏｄ ｏ ｓ Ｐ ／ Ｓｌ Ｗ ｒ 或 ｒ Ｅ等） ｉ ｋ ｏ ，通过调整刀
图 １
粗糙度值 Ｒ ＝ ．ｐ ， １ ａ ６ｎ 圆 度 要 求 不 高
具平 面与工 件平 面的夹 角 （ 本例为 ４ 。 ，改 变刀具 的 ５）
（ 收稿 日期 ：２ １０ １ ） ０ ０ １２
工有很多方法 ，尤其球面加工方法更层 出不 穷。靠模仿
形法车加工工艺装备简单 ，适应性强精 细调整机床 ，认 真制造和安装靠模 、 刀具系统 ，可获得满意 的成 形表面 加工效果。有较 高的技术经济性 ，一般机械制造 企业 都
可实现。ＭＷ （ 收稿 日期 ：２ １０ ０ ） ００ １５
（ ） 由于生产批量较 ５
在 平面
大 ，先将工件 表面余 量在 前工序车去 ，仿形车 只需
粗 、精车两道 即可完成。
图 ２
４ ．结语
成形表 面回转 零 件加
图９ 刀 具与工件对中
３ ．结语
本方案很好地解决 了上述两种情况 的问题 ，并且 操 作可行性很强 ，加工效率高 ， 充分发挥普通立式铣 床 对 的加工潜力是一个很有益的探索。但缺点是采用 的只是 逼近圆弧的方式 ，所 以加工出来的圆弧 面精度 不高 ，只 能适用 于一些精度要求不是 很高 的零件。ＭＷ
藏舷
国圜
用 立 式 铣 床 加 工 零 件 凹 圆 弧 面
许 昌烟草机械有 限责任公司 （ 河南
在机械加工 中，经 常会遇 到一些 凹圆弧 面的加 工。 常规 的加工方法有 两种 ：一种是在卧式镗 床上加工 ，但 对于长度较长的零件 ，由于镗刀杆长度 的限制 ，加工 的
第三章 成形面类零件加工程序的编制1
等径圆弧形式
同心圆弧形式
梯形形式
三角形形式
3.1.1成形面加工编程的工艺知识
形式 特点
等径圆弧形式 计算和编程最简单，但走刀路线较其他几 种方式长 同心圆弧形式 走刀路线短，且精车余量均匀
梯形形式 三角形形式 切削力分布合理，切削率最高 走刀路线较同心圆弧形式要长，但比梯形、 等径圆弧形式短
3.1.2刀具的种类
第3章 成形面类 零件加工程序的 编制
3.1 成形面加工程序基 础
第3章 成形面类零件加工程序的 编制
引入：
具有曲线轮廓的旋转体表面称为成形面。 成形面一般是由一段或多段圆弧组成，按其圆弧的形状 可分为凸圆弧和凹圆弧。在普通车床上加工成形面一般要 使用成形刀或靠操作者用双手同时操作来完成，在数控车 床加工中则通过程序控制圆弧插补指令进行加工。
作业
1.圆弧插补指令编制成形面加工程序及编程中 的有关计算。
⑴粗加工凸圆弧表面
圆弧表面为凸表面时，通常有两种方法，车锥法（斜线 法）和车圆法（同心圆法），两种加工方法如图3-2所 示。 ①车锥法 车锥法即用车圆锥的方法切除圆弧毛坯余量，如图3-2a 所示。加工路线不能超过A、B两点的连线，否则会伤到 圆弧的表面。车锥法一般适用于圆心角小于90°的圆弧。
（a）车锥法
成形面加工方法一般分为粗加工和精加工。 圆弧加工的粗加工与一般外圆、锥面的加工不同。如图 3-2所示，曲线加工的切削用量不均匀，背吃刀量过大， 容易损坏刀具，在粗加工中要考虑加工路线和切削方法。 其总体原则是在保证背吃刀量尽可能均匀的情况下，减 少走刀次数和空行程。
3.1.1成形面加工编程的工艺知识
3.1.1成形面加工编程的工艺知识
②车圆法 车圆法即用不同的半径切除毛坯余量。此方法的车刀空 行程时间较长，如图3-2b所示。车圆法适用于圆心角大 于90°的圆弧粗车。
任务1凹圆弧滚压轴加工
配 学生 学生 教师 得 分 自检 互检 检测 分
1
文明、礼仪
5
2
安全、纪律
10
3 职业素养 行为习惯
5
4
工作态度
5
5
团队合作
5
1．选择装夹与定位方式；2．选择刀
6 制定工艺 具；3．选择加工路径；4．选择合理 5
切削用量
[检测评分]
1．编程坐标系选择正确；2．指令使 7 程序编制 用与程序格式正确；3．基点坐标正确 10
2．粗车刀刀尖半径一般为
mm，精车刀刀尖半径为
mm。
3．车外圆刀尖位置号为 号。
复习
1．G41指令含义是 刀尖圆弧半径左补偿 ，G42指令含义是 刀尖圆弧半径右补偿 ，G40指令含义是 取消刀尖圆弧半径补偿 。
2．粗车刀刀尖半径一般为 0.8 mm，精车刀刀尖半径为 0.2 mm。 3．车外圆刀尖位置号为 号。
任务1凹圆弧滚压轴加工
导入
复习
1．G41指令含义是 。
，mm，精车刀刀尖半径为
mm。
3．车外圆刀尖位置号为 号。
，G40指令含义是
复习
1．G41指令含义是 刀尖圆弧半径左补偿 ，G42指令含义是 刀尖圆弧半径右补偿 ，G40指令含义是 取消刀尖圆弧半径补偿 。
1．开机前检查、开机、回参考点；2．工
8
机床操作 件装夹与对刀；3．程序输入与校验
5
9
φ280 -0.052
8
10
φ240 -0.1
3
11
φ220 -0.052
8
12
φ180 -0.1
3
13
R15
5
14
R2
健康装备制造与维护专业《课题3 内圆弧面零件加工》
模块四成型面类零件的加工教案首页课后记课题3 内圆弧面零件加工学习目标1知识目标①了解回机床参考点、回固定点指令。
②了解内圆弧车刀特点及选用。
③掌握内圆弧面加工工艺路线的制定方法。
2技能目标①掌握内圆弧面加工方法。
②掌握内圆弧面尺寸测量方法。
③完成图4－14所示零件的仿真加工。
图4－14 内圆弧加工零件图知识学习一、编程指令1回参考点指令〔1〕指令功能参考点是机床上的一个固定点，用该指令可以使刀具非常方便地移动到该位置。
〔2〕指令格式G28 X_ Z ； X、Z指定中间点的坐标例：N1 G28 X40 Z10；中间点〔X40，Z10〕〔3〕指令使用说明1〕用G28指令回参考点的各轴移动速度贮存在机床数据中〔快速〕。
2〕使用回参考点指令前，为平安起见应取消刀具半径补偿和长度补偿。
3〕法那克系统须指定中间点坐标，刀具经中间点回到参考点。
4〕回参考点指令为程序段有效指令。
2返回固定点指令〔1〕功能指刀具自动返回到机床上某一指定的固定点，如换刀点。
〔2〕指令格式G29 X_ Z ；X、Z指参考点返回目标点的坐标例：N2 G29 X40 Z60；目标点〔X40，Z60〕〔3〕指令使用说明1〕返回固定点指令为程序段有效指令。
2〕〕有些法那克系统车床不用G29返回固定点指令。
二、加工工艺分析1工、量、刃具选择〔1〕工具选择：工件装夹在三爪卡盘中，工具见表4-7。
〔2〕量具选择：长度用游标卡尺测量，外圆用外径千分尺测量，内孔用内径百分表测量，圆弧外表用圆弧样板测量，外表粗糙度用粗糙度样板比对，其规格、参数见表4-7。
〔3〕刀具选择：外圆、端面加工选用外圆车刀，内圆弧面加工前先用麻花钻钻孔〔含用中心钻钻中心孔〕，内圆弧粗、精加工选用内孔车刀车削，内孔车刀主、副偏角应足够大，防止干预。
具体参数见表4-7。
2制定加工工艺路线坯料较短时夹住毛坯外圆，车右端面、钻中心孔、钻孔、粗精车内轮廓，然后调头以φ2021 内孔定位车另一端面及φ50外圆；坯料较长时，夹住毛坯外圆车右端面、φ50外圆、钻中心孔、钻孔、车φ2021及内圆弧外表，最后切断控制总长。
项目三 成形面零件加工任务一凹圆弧面零件加工
M30
程序结束
【实施训练】
一、加工准备 1．检查毛坯尺寸； 2．开机、回参考点； 3．装夹刀具与工件。 4．程序输入。把编写好的程序通过数控面板输入到数控机床。 二、对刀操作 X、Z轴采用试切法对刀，通过对刀把操作得到的数据输入 到刀具几何形状补偿存储器中，此G54等零点偏置中数值需 输入0。
三、空运行操作 1．空运行操作 2．机床轴锁住及辅助功能锁住操作
主轴转速
1～2
1～2 0.2
600
600 800
0.2
0.1
4
切断，控制零件总长56.5mm
T03
4
0.08
400
三、编制参考程序 （一）建立工件坐标系 （二）计算基点及工艺点坐标 （三）编制程序
程序段号
程序内容
动作说明
N10
G00 T0101 G40 G97 G99 F0.2 M03 S600 X67. Z2. G71 U1.5 R0.5 G71 P50 Q160 U0.4 W0.1 G00 X0.
应用G02或G03指令加工圆弧时，若用刀具一刀就把圆弧 加工出来，这样吃刀量太大，容易打刀。所以，实际车 削圆弧时，需要多刀加工，先将大量余量切除，最后才 车得所需圆弧。常用的圆弧加工路线有以下几种形式。
二、加工工艺分析 二、加工工艺分析 （一）选择工、量、刃具 1．工具选择 45钢棒装夹在三爪定心卡盘上，用划线盘校正并夹紧。 其它工具教材表3-1所示。 2．量具选择 长度用游标卡尺测量，外径用千分尺测量，圆弧表面用 半径样板检测，表面粗糙度用表面粗糙度样板比对。
暂停,主轴停,测量 换精加工车刀 设置转速与进给速度 快速移到循环起点,建立刀补 调用精加工循环,进行精加工 退刀准备换刀,取消刀补 暂停，主轴停,测量 换切断刀 设置转速与进给速度 快速移至X67. 快速移至Z-60.5 切断 刀具沿+X方向退刀 刀具退回至换刀点
项目三 外圆弧面的加工
N100 X26 N110 G00 X100 Z100; N120 T0100; N130 T0202 S300; N140 G00 X30 Z10; N150 Z-37; N160 G01 X0 F0.1; N170 G00 X100; N180 Z100; N190 T0200; N200 M05; N210 M30;
图3-6 车削圆弧面产生的误差
图3-7 半径补偿后的刀具轨迹图
（1）编程格式：
G41：刀具半径左补偿，即站在第三轴指向上，沿刀具运动方向 看，刀具位于工件左侧时的刀具半径补偿。如图3-8所示。 G42：刀具半径右补偿，即站在第三轴指向上，沿刀具运动方向 看，刀具位于工件右侧时的刀具半径补偿。如图3-8所示。 G40：刀具半径补偿取消，即使用该指令后，使G41、G42指令 无效。 G42：刀具半径右补偿，即沿刀具运动方向看，刀具位于工件右 侧的刀具半径补偿。
3）子程序的调用 在主程序中，调用子程序的指令是一个程序段，其格式随具 体的数控系统而定，FANUC数控系统常用的子程序调用格式有以 下2种。 （1） M 98 P×××× L×××× ； 式中M98—子程序调用字； P—子程序号； L—子程序重复调用次数，L省略时为调用一次。 （2） M 98 P○○○○ ×××× ； P后面前四位为重复调用次数，省略时为调用一次；后4位为 子程序号。 例：M98 P51002 ； 表示号码为1002的子程序连续调用5次。M98 P_ 也可以与移 动指令同时存在于一个程序段中。
注意： G41、G42不能重复。若想使用，则必须先用G40指令解除原补 偿状态后，再使用G42。
图 3-8 刀尖方位号
（2）刀尖方位号的确定 在设置刀尖圆弧自动补偿值时，还要设置刀尖圆弧位置编码， 指定编码值的方法参考图3-8 3.3 任务实施 1.工艺过程 ①车端面； ②自右向左粗车外表面； ③自右向左粗车外表面； ④切断。 2.刀具与工艺参数 见表3-1、表3-2。
数控车床项目教学--简单圆弧轴的加工
数控车床项目教学——简单圆弧轴的加工侯海华【教学内容】《数控车床编程与加工技术》(高等教育出版社）项目四“成形面的加工"之任务一“简单圆弧的加工"。
【设计理念】根据“以能力为本位，以就业为导向”的职业教育方针，构建以岗位能力为本位的专业课程新体系,注重把理论知识和技能训练相结合，教学项目内容与任务拓展相结合，突出了实践操作、工艺分析和编程能力，并适当拓展相关知识，提高学生对所学知识的应用能力和综合能力。
通过让学生动手去做的有效教学途径，让学生在实践的过程中有所启发，有所感悟。
教师精选恰当的任务载体和正确的引导，使学生乐于接受任务,并在任务的完成的过程中获取相关知识和技能。
采用分组的方法，能够增强学生团队合作精神，同时吸取别人的长处，弥补自己的不足。
【教学对象】中等职业学校高二年级数控专业学生【教学课时】4课时其中：2课时（讲授+练习）数控实训车间多媒体教室2课时(机床操作+评比总结)数控实训车间【教材分析】《数控车床编程与加工技术》教材采用“任务驱动、项目教学”的方式编写，实际操作性强,任务直接选自企业生产实践案例，具有一定的综合性、难度和代表性。
【学情分析】本次课的教学对象是职高二年级学生，他们已有一学期的普通车床学习积累。
在本次课前，学生已学习了“项目一数控车床的认识"、“项目二数控车削的准备”、“项目三轴孔的加工”，有了一定的数控车床编程和加工基础。
【教学目标】根据教学大纲和教学内容，结合学生实际，制定如下教学目标。
1、最终目标：会加工简单圆弧成形面零件2、促成目标：（1）、知识目标能读懂简单圆弧成形面零件图知道简单圆弧成形面零件加工的相关工艺知识会用G02/G03指令编圆弧面的加工程序能熟练应用G71/G70循环指令完成外轮廓的编程(2)、技能目标会正确安装工件能正确选用刀具并安装会在数控系统上输入和校验程序能进行试切对刀，完成零件调试加工能完成简单圆弧成形面零件的测量（3)、情感目标☺通过对简单圆弧成形面零件的车削加工，使学生在最短时间内掌握成形面的加工方法,从而树立学习数控车工的自信心，使他们热爱自己的专业☺ 通过小组合作，同学间的互相帮助，培养学生团队合作精神 ☺ 养成规范的操作习惯和精益求精的工作作风【重点难点】★ 重点：能正确运用G02/G03指令编制圆弧轴的加工程序★ 难点：正确判断圆弧的顺逆方向，选择圆弧插补G02或G03指令编程【教学方法】任务驱动+小组合作+项目教学 【教学准备】学生人数：中职高二年级数控专业40名以内（2人一组，互相合作完成) 教学环境：数控实训车间+数控实训车间多媒体教室（现场教学） 零件实物：1件（讲授时展示给学生，引入项目用）零件毛坯：40件(每一组学生操作一台数控车床,提供毛坯2件) 数控车床:CY —K6132 （FANUC 系统） 20台【教学流程】实物展示任务引入 任务要求多媒体教室任务分析多媒体教室机床操作数控实训车间任务评价数控实训车间教学反思 数控实训车间项目四 任务一简单圆弧轴加工多媒体教室任务实施多媒体教室知识拓展 巩固、作业知识链接相关编程知识任务要求1、出示图纸技术要求、锐角倒钝，去毛刺。
圆弧类零件的加工说课课件
学Байду номын сангаас致用，检查深化
总结交流，巩固拓展
零件由 台阶外圆 两段圆弧 组成
教材分析
教法选择
学法指导
教学过程
板书设计
教学反思
工艺分析（10分钟）
班前教育，敲响警钟
怎样备料？ 第二步：任务实施 设计加工工艺？ 第三步：任务评价 需要准备哪些工量刃具？ 加工注意事项有哪些？
第一步：任务分析
引入任务，点燃激情
出问题，为下次课教学埋下伏笔；
教材分析
教法选择
学法指导
教学过程
板书设计
教学反思
学生的话语
“我很喜欢老师安排的仿真模拟，加工的零件也不 难，以前在学习上信心不足，但老师对我一点点的进步 都会表扬，现在我有信心加工好圆弧类零件图了。” 吕老师抓住学生有“强烈的表现欲”的特点，让他们 成为课堂的主体。以完成任务为目标，为学生构建了一 个展示自我的舞台，课堂气氛活跃，学生的任务完成的 也很好。
第二步：任务实施
教材分析
教法选择
学法指导
教学过程
板书设计
教学反思
根据下表打分，及时点评
班前教育，敲响警钟
正确率 每组每 组别· 正确一位同 第一步：任务分析 学加5分 时间系数 (按名次分别乘以 1.5\1.4\1.3\1. 2\1.1\1.0) 总分
引入任务，点燃激情
第二步：任务实施 西门子 任务驱动，合作探究 A 学以致用，检查深化 B 第三步：任务评价 法拉克
教学难点
突破
动画演示、启发引导、归纳总结 等方法加以突破。
1.圆弧指令应用时的正确选择
确立依据：根据中职学生现有的知识储备和知识迁移水平
教材分析
数控车(铣)床编程与操作课题1 凹圆弧面零件加工
（2）外圆轮廓分粗、精加工两道工序完成，其中凹圆弧 面粗加工时因各处余量不同，应采用相应方法进行解 决，常见加工方法有等径圆弧（等径不同心）、同心 圆弧（同心不等径）、梯形形式和三角形形式等，如 图4-7所示。各自特点如表4-3所示。
图4-7凹圆弧表面车削方式
表4-3各种粗车凹圆弧形式加工特点
形式
指令格式 G18 G02（G03）X Z R F G18 G02（G03）X Z CR= F
其中X、Z为圆弧终点坐标；R（CR）为圆弧半径；F为圆弧插补进给速度
（4）指令使用说明
1）G02、G03均为模态有效指令，一经使用，持续有效， 直到同组G代码（G00、G01）取代为止。
2）R（CR）为程序段有效代码，圆弧插补格式中不能省 略。
凹圆弧表面余量不均匀，背吃量及进给速度可选择较小一些。具体见表 4-4。
表4-4凹圆弧零件加工工艺
工步号
工步内容
刀具号
1
车右端面
T01
2
粗加工外轮廓，留0.4mm 精车余量
T01
背吃量 ap/(mm)
1～2
切削用量
进给速度 主轴转速 f/(mm/r) n/(r/min)
0.2
600
1～2
0.2
600
[知识学习]
一、编程指令
1.圆弧插补指令 （1）指令功能 使刀具按给定进给速度沿圆弧方向进行切削加工。 （2）指令代码 顺时针圆弧插补指令代码：G02（或G2） 逆时针圆弧插补指令代码：G03（或G3） 顺时针、逆时针判别方法：从不在圆弧平面的坐标 轴正方向往负方向看，顺时针用G02，逆时针用G03。
课题1 凹圆弧面零件加工
1.知识目标 ① 了解加工凹圆弧面车刀种类及选用。 ② 掌握圆弧插补方向的判断。 ③ 掌握G02、G03圆弧插补指令及终点坐标+
图4-7凹圆弧表面车削方式
表4-3各种粗车凹圆弧形式加工特点
形式
指令格式 G18 G02（G03）X Z R F G18 G02（G03）X Z CR= F
其中X、Z为圆弧终点坐标；R（CR）为圆弧半径；F为圆弧插补进给速度
（4）指令使用说明
1）G02、G03均为模态有效指令，一经使用，持续有效， 直到同组G代码（G00、G01）取代为止。
2）R（CR）为程序段有效代码，圆弧插补格式中不能省 略。
凹圆弧表面余量不均匀，背吃量及进给速度可选择较小一些。具体见表 4-4。
表4-4凹圆弧零件加工工艺
工步号
工步内容
刀具号
1
车右端面
T01
2
粗加工外轮廓，留0.4mm 精车余量
T01
背吃量 ap/(mm)
1～2
切削用量
进给速度 主轴转速 f/(mm/r) n/(r/min)
0.2
600
1～2
0.2
600
[知识学习]
一、编程指令
1.圆弧插补指令 （1）指令功能 使刀具按给定进给速度沿圆弧方向进行切削加工。 （2）指令代码 顺时针圆弧插补指令代码：G02（或G2） 逆时针圆弧插补指令代码：G03（或G3） 顺时针、逆时针判别方法：从不在圆弧平面的坐标 轴正方向往负方向看，顺时针用G02，逆时针用G03。
课题1 凹圆弧面零件加工
1.知识目标 ① 了解加工凹圆弧面车刀种类及选用。 ② 掌握圆弧插补方向的判断。 ③ 掌握G02、G03圆弧插补指令及终点坐标+
简案 数控车项目三任务1简案
学生对完工零的主要尺寸进行自检，
教师对各组主要；
教师检测。
数控加工车间
30
学生总结简单成型面零件加工任务的学习、实施情况及加工质量
学生代表发言
车间多媒体教学区
10
教师点评各组执行任务的情况，对各组零件的加工质量分析。
教师点评与总结
车间多媒体教学区
10
拓展学习
学习手册
教材
参考资料
学生根据要求自学
其它
不计入教学学时
下达任务
与分工
下达阶梯轴的加工任务，明确本任务要完成的内容，教学目标，重点及难点。
任务单
图纸
老师下达任务
车间多媒体教学区
10
任务分工：工艺、编程、操作与检测，每组2-3人，每人完成1件，轮流操作。
学生以小组为单位完成分工
知识讲授
展示加工案例，讲授以下知识：成型面加工刀具的选用；圆弧指令G02/G03的格式及应用；圆弧粗加工的路线编排；圆弧的检测工具；刀具卡的填写。
4.会成型面零件的数控加工操作；
5.能利用常用量具对零件进行检测并对自己工作进行评估；
加工任务
材料45钢，毛坯尺寸Φ40×103
简单成型面零件加工
参考资料
[1]林岩.数控车工技能实训[M].北京：化学工业出版社，2007
[2]彭德荫.车工工艺与技能训练[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2001
[3]沈建峰 朱勤惠.数控加工生产实例[M].北京：化学工业出版社，2007
项目三 成型面零件的加工
任务1简单成型面零件的加工
授课班级
上课
时间
6课时
上课
地点
数控加工车间
授课教师
教学目标
教师对各组主要；
教师检测。
数控加工车间
30
学生总结简单成型面零件加工任务的学习、实施情况及加工质量
学生代表发言
车间多媒体教学区
10
教师点评各组执行任务的情况，对各组零件的加工质量分析。
教师点评与总结
车间多媒体教学区
10
拓展学习
学习手册
教材
参考资料
学生根据要求自学
其它
不计入教学学时
下达任务
与分工
下达阶梯轴的加工任务，明确本任务要完成的内容，教学目标，重点及难点。
任务单
图纸
老师下达任务
车间多媒体教学区
10
任务分工：工艺、编程、操作与检测，每组2-3人，每人完成1件，轮流操作。
学生以小组为单位完成分工
知识讲授
展示加工案例，讲授以下知识：成型面加工刀具的选用；圆弧指令G02/G03的格式及应用；圆弧粗加工的路线编排；圆弧的检测工具；刀具卡的填写。
4.会成型面零件的数控加工操作；
5.能利用常用量具对零件进行检测并对自己工作进行评估；
加工任务
材料45钢，毛坯尺寸Φ40×103
简单成型面零件加工
参考资料
[1]林岩.数控车工技能实训[M].北京：化学工业出版社，2007
[2]彭德荫.车工工艺与技能训练[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2001
[3]沈建峰 朱勤惠.数控加工生产实例[M].北京：化学工业出版社，2007
项目三 成型面零件的加工
任务1简单成型面零件的加工
授课班级
上课
时间
6课时
上课
地点
数控加工车间
授课教师
教学目标
成型面类零件的编程加工
2.计算各点坐标
3.选择刀具
（1）选硬质合金90°偏刀，用于粗、精加工工件外 圆、端面和右倒角，刀尖半径R=0.4mm，刀尖 方位T=3，置于T01刀位； （2）选硬质合金切刀（刀宽为4mm），以左刀尖为 刀位点，用于加工左倒角及车断，置于T03刀位； （3）选硬质合金60°尖刀，用于加工圆弧，置于 T02号刀位。
（2）圆弧形车刀 •圆弧形车刀用于切削内、外表面，特别适宜于车削 各种光滑连接的成形面，加工精度和表面粗糙度较 尖形车刀高。 •在选用圆弧车刀切削圆弧时，切削刃的圆弧半径应 小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径。
• 一般加工圆弧半径较小的零件， 可选用成形圆弧车刀，刀具的圆 弧半径等于工件圆弧半径，使用 G01直线插补指令用直进法加工。
X13.0； G01 Z0.5； X31.0 Z-8.5； 例3-3动画 G00 Z2.0； （从本章“教学动画”中下载） X0.0； G01 Z0.5； G03 X31.0 Z-15.0 R15.5 F0.2； G00 X32.0 Z2.0； X0.0 S800； G01 Z0.0； G03 X30.0 Z-15.0 R15.0 F0.12； G01 Z-30.0； X42.0； Z-50.0； X46.0； G00 X200.0 Z100.0； M30；
4.确定装夹方式
采用三爪自定心卡盘装夹，一次装夹，加工 完成后车断。
5.确定切削用量
6.参考程序及加工动画
O3002 ； G40 G97 G99 M03 S500 F0.25； T01； M08； G42 G00 X41.0 Z2.0； G01 Z-54.0； GOO X46.0； Z1.0； X38.0； G01 Z0 S800； G01 X40.0 Z-1.0； Z-54.0 F0.15； G00 X200.0 Z2.0； M09； T02； M03 S500； M08； G00 X41.0 Z-14.69； G01 X40.0； G02 X40.0 Z-35.3 R22.5； G01 X41.0； G00 Z-10.85；
健康装备制造与维护专业《课题1 凹圆弧面零件加工》
模块四成型面类零件的加工教案首页课后记模块四成形面类零件加工课题1 凹圆弧面零件加工学习目标1知识目标①了解加工凹圆弧面车刀种类及选用。
②掌握圆弧插补方向的判断。
③掌握G02、G03圆弧插补指令及应用。
④会制订凹圆弧面零件加工工艺。
2技能目标①了解圆弧面测量方法。
②掌握各种凹圆弧面加工及尺寸控制方法。
③完成图4－1所示零件的加工所示零件的仿真加工。
图4－1 凹圆弧加工零件图知识学习一、编程指令1圆弧插补指令〔1〕指令功能使刀具按给定进给速度沿圆弧方向进行切削加工。
〔2〕指令代码顺时针圆弧插补指令代码：G02〔或G2〕 逆时针圆弧插补指令代码：G03〔或G3〕顺时针、逆时针判别方法：从不在圆弧平面的坐标轴正方向往负方向看，顺时针用G02，逆时针用G03。
后置刀架数控车床〔刀架在操 对面〕，机床坐标系如图a 所示，按右手笛卡尔直角坐标系原那么，假想的Y 轴正方向指向操 ，判别方向由操 向前正视进行判别，顺时针用G02，逆时针用G03。
前置刀架数控车床〔刀架在操 同侧〕，机床坐标系如图b 所示，按右手笛卡尔直角坐标系原那么，假想的Y 轴正方向背向操 ，判别方向由前往操 方向看进行判别，顺时针用G02，逆时针用G03；假设由操 往前正视，圆弧插补方向应相反，即顺时针用G03，逆时针用G02。
图4－2 圆弧插补方向判别方法例：如图4-3所示零件，判别圆弧插补方向。
图4－3 圆弧插补方向判别例如a 〕图采用后置刀架，建立ZX 坐标系〔X 轴正方向向上〕，顺时针方向用G02，逆时针方向用G03。
b 图采用前置刀架，建立ZX 坐标系〔X 轴正方向向下〕，从里往外看顺时针用G02，逆时针用G03；从外往里看，那么相反，顺时针用G03，逆时针用G02。
G03G02G03G02从以上例子可以看出，同一零件不管是采用前置刀架还是后置刀架车削，判别方法不一样，但圆弧插补结果是一致的。
通常可不考虑前置、后置刀架，一律以上半局部圆弧为基准判别圆弧插补方向。
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副 切 削 刃 加工 干涉部分
棱 形车 刀 成 形车 刀 尖形车刀
（二）加工工艺路线 （三）选择合理切削用量 加工材料为45钢，硬度较大，切削用量选择应适中。
切削用量
工步号 1
2 3
工步内容 车削右端面
粗加工外轮廓，X向留0.4mm余量 精加工外轮廓至要求尺寸
刀具号 T01
T01 T02
背吃刀量
进给速度 0.2
φ 50
8.5
φ 40
1
6 16
R 25 .
R2
R 28 .6
【思考与练习】
45.5
φ 20 φ 32
毛坯尺寸φ55mm
按图形显示键再按数控启动键可进行轨迹仿真，切换到X、Z视图，观察 加工轨迹是否与编程走刀轨迹一致。空运行仿真加工结束后，使空运行、 机床锁住功能复位，机床重新回参考点。
四、零件单段运行加工
零件单段工作模式是按下数控启动按钮后，刀具在执行完程序中的一 段程序后停止。通过单段加工模式可以一段一段地执行，便于仔细检查 数控程序。操作步骤如下： 打开程序，选择自动加工方式，调用进给倍率，按单段按钮运行按钮， 按循环启动按钮进行加工，每段程序执行结束后，继续按循环启动按钮 即可一段一段地执行程序。
应用G02或G03指令加工圆弧时，若用刀具一刀就把圆弧 加工出来，这样吃刀量太大，容易打刀。所以，实际车 削圆弧时，需要多刀加工，先将大量余量切除，最后才 车得所需圆弧。常用的圆弧加工路线有以下几种形式。
二、加工工艺分析 二、加工工艺分析 （一）选择工、量、刃具 1．工具选择 45钢棒装夹在三爪定心卡盘上，用划线盘校正并夹紧。 其它工具教材表3-1所示。 2．量具选择 长度用游标卡尺测量，外径用千分尺测量，圆弧表面用 半径样板检测，表面粗糙度用表面粗糙度样板比对。
暂停,主轴停,测量 换精加工车刀 设置转速与进给速度 快速移到循环起点,建立刀补 调用精加工循环,进行精加工 退刀准备换刀,取消刀补 暂停，主轴停,测量 换切断刀 设置转速与进给速度 快速移至X67. 快速移至Z-60.5 切断 刀具沿+X方向退刀 刀具退回至换刀点
M00 M05 T0303 M03 S400 G00 X67. Z-60.5 G01 X0. F0.08 X67. F0.3 G00 X100.Z100.
X 终点 后置刀架 起点 I
圆心 O 圆心
K
起点 K I
Z
Hale Waihona Puke 终点 X前置刀架③ 当I或K为零时，I0或K0可以省略。 ④ R为圆弧半径，当插补圆弧圆心角大于180°时，R用负值 表示；当插补圆弧圆心角小于或等于180°时，R用正值表 示。但在车床上，插补圆弧圆心角一般不会超过180°。
O R 圆心 C1 R 圆弧终点 圆心C2 Xp Zp
选择01号刀，取消刀补,指定主轴恒转速,每转进给,进给速度 0.2mm/r 刀具快速移到加工起点(67.,2.) 设置循环参数，调用粗加工循环
N20
N30 N40 N50 N60 N70 N80 N90 N100 N110 N120 N130 N140 N150 N160 N170
G01 Z0.
X19.984 Z-10. G02 X31.984 W-6. R6. G01 W-3. G02 X37.984 W-3. R3. G01 X40. G02 X50. W-14.5 R23.5 G01 W-8.5 X59.984 W-5. W-5. G00 X100.Z100. 退刀准备换刀 精加工轮廓程序段
N180 N190 N200 N210 N220 N230 N240 N250 N260 N270 N280 N290 N300 N310 N320
M00 M05 T0202 M03 S800 F0.1 G00 G42 X67.Z2. G70 P50 Q160 G00 G40 X100.Z100.
【知识学习】 一、编程指令
1．指令功能 使刀具在指定平面内按给定的进给速度作圆弧插补运动，切削出圆弧曲线。 2．指令代码 顺时针圆弧插补指令代码为G02（或G2），逆时针圆弧指令代码为G03 （或G3）。 顺时针、逆时针判别方法，应按右手定则执行，观察者让Y轴的正向指向 自己，然后观察XZ平面内所加工圆弧曲线的方向，即可判断出圆弧的顺、 逆方向。或从圆弧所在平面的第三坐标轴的正方向往负方向看，顺时针用 G02，逆时针用G03。 G0 3
3．刀具选择
加工凹弧成形表面，使用的刀具有尖形车刀、棱形车刀等，如图3-9加工半圆 弧或半径较小的圆弧可选用成形车刀；精度要求不高时可选择尖形车刀；加 工成形表面后还需加工台阶表面一般选用90°棱形车刀（副偏角要足够大， 以防止车刀副切削刃与凹弧表面干涉，如图3-9所示。）加工材料45钢，刀具 选用硬质合金外圆车刀，粗加工刀与精加工刀分别置于T01、T02号刀位，切 断刀刀头宽度4mm，刀头长度应大于25mm，装在T03刀位。
项目三 成形面类零件加工
任务一凹圆弧面零件加工
【能力目标】 会用外圆车刀加工凹圆弧面零件； 能熟练进行刀尖圆弧半径补偿功能； 能熟练使用零件自动加工方法； 会制定凹圆弧面零件加工工艺； 【知识目标】 掌握凹圆弧面测量方法； 掌握圆弧加工指令及应用； 掌握凹圆弧面零件刀具选择； 掌握判断圆弧插补方向方法；
G0 2 后 置 刀架
前 置 刀架 G0 2 G0 3
前后置刀架圆弧判断方法
3．圆弧插补指令格式 G18 G02(G03) X（U）__ Z（W）__ R__ F__ ； 或G18 G02(G03) X（U）__ Z（W）__ I__ K__ F__； 说明： ① X（U）__ Z（W）__指令圆弧终点坐标，可以用绝对坐标或 相对坐标的形式，X、Z为绝对坐标，是圆弧终点相对于工件坐 标系原点的坐标；U、W是相对坐标，是圆弧终点相对于圆弧 起点的坐标。其中X、U采用直径值。 ② 用I、K指令圆心，其值为增量值，是圆心相对于起点的坐 标。其中I采用半径值。
五、加工结束，清理机床
机床操作注意事项 1．粗加工刀具可不用刀尖半径补偿。 2．凹圆弧车刀的副偏角必须足够大，以避免车刀副切削刃与 凹圆弧内表面干涉。 3．切断刀对刀时，应注意选好的刀位点并与程序中的刀位点 一致。 4．首件加工时可采用试切、试测法控制尺寸，加工无误后可 不用停车测量，程序中用用M05 M00指令，采用自动加工方式， 直至刀具磨损后修改刀具磨损量。 5．工件伸出卡盘长度不能太长也不能太短，太长时工件刚性 差，太短时无法保证切断。 6．外圆精车刀通过车端面对刀，其余刀具只能将刀位点移到 工件右端面进行Z轴对刀。
【工作任务】 完成如图3-1所示零件，三维效果图如图3-2所示。材料 45钢，学时约10课时。 。
R2 3 .5
R3
R6
φ 60 -0.032
φ 32 -0.032
79.61 °
16 19 22 37 51.5 56.5
图3-1工作任务 零件图（毛坯：φ48mm）
φ 20 -0.032
φ50
0
0
0
圆弧起点
方法一： 用R表示圆 心位置 ……… N03 G00 X20.0 Z2.0； N04 G01 Z-22.0 F0.2； N05 G02 X36.0 Z-30.0 R8.0 F0.1；
………
方法二：用I、K表示圆心 增量值编程 位置，绝对值编程 ……… ……… N03 G00 U-18.0 WN03 G00 X20.0 Z2.0； 98.0； N04 G01 W-24.0 F0.2；N04 G01 Z-22.0 F0.2； N05 G02 U16.0 W-8.0 N05 G02 X36.0 Z-30.0 I8.0 K0 F0.1； R8. F0.1； ……… ………
主轴转速
1～2
1～2 0.2
600
600 800
0.2
0.1
4
切断，控制零件总长56.5mm
T03
4
0.08
400
三、编制参考程序 （一）建立工件坐标系 （二）计算基点及工艺点坐标 （三）编制程序
程序段号
程序内容
动作说明
N10
G00 T0101 G40 G97 G99 F0.2 M03 S600 X67. Z2. G71 U1.5 R0.5 G71 P50 Q160 U0.4 W0.1 G00 X0.
M30
程序结束
【实施训练】
一、加工准备 1．检查毛坯尺寸； 2．开机、回参考点； 3．装夹刀具与工件。 4．程序输入。把编写好的程序通过数控面板输入到数控机床。 二、对刀操作 X、Z轴采用试切法对刀，通过对刀把操作得到的数据输入 到刀具几何形状补偿存储器中，此G54等零点偏置中数值需 输入0。
三、空运行操作 1．空运行操作 2．机床轴锁住及辅助功能锁住操作