數(shù)控銑床實訓(xùn)教案——學(xué)會平面銑削工藝及其編程一、基本信息課程名稱：數(shù)控銑床操作與編程實訓(xùn)項目：平面銑削工藝制定與編程加工授課對象：職業(yè)院校數(shù)控技術(shù)、機(jī)械制造等相關(guān)專業(yè)學(xué)生授課時長：4課時（180分鐘）授課教師：[教師姓名]二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識目標(biāo)理解平面銑削的基本概念、工藝要求及適用場景。掌握平面銑削工藝制定的核心要素（刀具選擇、切削參數(shù)確定、加工路線規(guī)劃）。熟悉數(shù)控銑床平面銑削相關(guān)G代碼（如G00、G01、G41、G42、G40、G81等）的含義及使用規(guī)則。能獨(dú)立完成簡單平面銑削零件的編程（手工編程）。（二）技能目標(biāo)能根據(jù)零件圖紙要求，正確制定平面銑削工藝方案。能熟練操作數(shù)控銑床控制面板，完成程序輸入、編輯、仿真校驗。能獨(dú)立完成平面銑削加工的裝夾、對刀等前期準(zhǔn)備工作。能順利完成簡單平面零件的銑削加工，并保證加工精度（平面度、表面粗糙度達(dá)標(biāo)）。（三）素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工藝規(guī)劃意識和規(guī)范操作習(xí)慣，重視生產(chǎn)安全。提升問題解決能力，能初步排查加工過程中出現(xiàn)的常見故障（如尺寸偏差、表面粗糙等）。增強(qiáng)團(tuán)隊協(xié)作精神，在小組實訓(xùn)中能有效溝通、分工協(xié)作。樹立質(zhì)量意識和責(zé)任意識，確保加工產(chǎn)品符合圖紙要求。三、教學(xué)重難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)平面銑削工藝的制定（刀具選擇、切削參數(shù)確定、加工路線規(guī)劃）。平面銑削手工編程（G代碼的正確運(yùn)用、程序結(jié)構(gòu)完整）。數(shù)控銑床的規(guī)范操作（裝夾、對刀、程序運(yùn)行）。（二）教學(xué)難點(diǎn)根據(jù)零件材質(zhì)和加工要求，合理確定切削參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、背吃刀量）。刀具半徑補(bǔ)償（G41、G42）的正確運(yùn)用，避免過切或欠切。對刀精度的控制，以及加工過程中尺寸精度的保障。四、教學(xué)準(zhǔn)備（一）器材準(zhǔn)備數(shù)控銑床（如FANUC0i系統(tǒng)）若干臺，確保設(shè)備正常運(yùn)行。實訓(xùn)工件：45號鋼毛坯（尺寸示例：100mm×80mm×20mm）若干。刀具：立銑刀（φ10mm、φ16mm硬質(zhì)合金刀）若干。裝夾工具：平口虎鉗、墊鐵、扳手等。測量工具：游標(biāo)卡尺、百分表、粗糙度樣板等。其他：圖紙、編程單、筆、勞保用品（工作服、安全鞋、防護(hù)眼鏡）等。（二）教學(xué)資源準(zhǔn)備平面銑削工藝及編程PPT課件。平面銑削編程案例視頻、數(shù)控銑床操作規(guī)范視頻。零件圖紙（平面銑削實訓(xùn)工件圖）。數(shù)控銑床操作流程卡片、G代碼速查表。五、教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（10分鐘）檢查數(shù)控銑床設(shè)備狀態(tài)，確保各按鈕、旋鈕功能正常，安全防護(hù)裝置完好。準(zhǔn)備好實訓(xùn)工件、刀具、裝夾工具、測量工具等，擺放整齊。組織學(xué)生簽到，發(fā)放實訓(xùn)任務(wù)單、零件圖紙，強(qiáng)調(diào)實訓(xùn)安全規(guī)范（如嚴(yán)禁戴手套操作、操作時注意力集中、禁止隨意觸碰設(shè)備按鈕等）。（二）理論講解與案例分析（30分鐘）回顧舊知（5分鐘）：簡要回顧數(shù)控銑床的基本組成、控制面板功能，強(qiáng)調(diào)安全操作要點(diǎn)。新知講解——平面銑削工藝（12分鐘）：

（1）平面銑削概念：講解平面銑削是數(shù)控銑床最基礎(chǔ)的加工方式，主要用于加工零件的頂面、底面、臺階面等平面。

（2）工藝制定要素：

①刀具選擇：根據(jù)工件材質(zhì)、加工面積選擇立銑刀（如45號鋼選用硬質(zhì)合金立銑刀，大面積平面可選大直徑刀具提高效率）。

②切削參數(shù)確定：講解主軸轉(zhuǎn)速（S）、進(jìn)給速度（F）、背吃刀量（Ap）的選擇原則，結(jié)合45號鋼舉例（如φ10mm立銑刀加工45號鋼，S=1200r/min，F(xiàn)=150mm/min，Ap=2-3mm）。

③加工路線規(guī)劃：強(qiáng)調(diào)“先粗后精”“由外到內(nèi)”“順銑優(yōu)先”的原則，避免刀具干涉，減少加工殘留。

（3）裝夾與對刀：講解平口虎鉗裝夾要點(diǎn)（工件找平、夾緊牢固），以及手動對刀的基本方法（碰刀對刀、Z軸設(shè)定）。

新知講解——平面銑削編程（10分鐘）：

（1）核心G代碼講解：

①G00：快速定位，講解使用時注意避免碰撞。

②G01：直線插補(bǔ)，用于平面銑削進(jìn)給。

③G41/G42/G40：刀具半徑補(bǔ)償（左補(bǔ)償、右補(bǔ)償、取消補(bǔ)償），重點(diǎn)講解補(bǔ)償建立與取消的時機(jī)和路徑要求。

④G81：固定循環(huán)銑削（可選，用于簡單平面粗加工）。

⑤M03/M05：主軸正轉(zhuǎn)/停止；M30：程序結(jié)束。

（2）程序結(jié)構(gòu)：講解程序號、程序段、地址符、數(shù)值的組成，強(qiáng)調(diào)程序的完整性和規(guī)范性。

案例分析（3分鐘）：展示簡單平面銑削零件圖紙（如銑削100mm×80mm的頂面，保證平面度≤0.02mm，Ra≤1.6μm），結(jié)合圖紙講解工藝制定過程和編程思路，給出完整編程案例，分析代碼含義。（三）分組實操準(zhǔn)備（20分鐘）分組分工：將學(xué)生分成若干小組（每組2-3人），明確小組內(nèi)各成員職責(zé)（如工藝規(guī)劃員、編程員、操作員、質(zhì)檢員）。任務(wù)布置：發(fā)放實訓(xùn)任務(wù)單，要求各小組根據(jù)零件圖紙（實訓(xùn)工件：銑削頂面及一側(cè)臺階面），完成工藝規(guī)劃，填寫工藝卡，撰寫手工編程程序。教師指導(dǎo)：巡回指導(dǎo)各小組，重點(diǎn)檢查工藝規(guī)劃的合理性（刀具、切削參數(shù)選擇）和編程程序的正確性，及時糾正錯誤（如補(bǔ)償方向錯誤、程序段缺失等）。（四）實操加工（90分鐘）裝夾工件（15分鐘）：各小組根據(jù)工藝要求，使用平口虎鉗裝夾工件，教師巡回檢查裝夾是否牢固、工件是否找平，糾正不規(guī)范操作。對刀操作（20分鐘）：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行手動對刀，步驟如下：

（1）主軸正轉(zhuǎn)，手動移動刀具接近工件邊緣。

（2）輕微觸碰工件表面，記錄機(jī)械坐標(biāo)值。

（3）設(shè)定工件坐標(biāo)系（如G54），輸入對刀值。

（4）重復(fù)對刀2-3次，確保對刀精度。

程序輸入與校驗（15分鐘）：學(xué)生將編寫好的程序輸入數(shù)控銑床，教師指導(dǎo)學(xué)生使用仿真功能或空運(yùn)行功能校驗程序，檢查刀具路徑是否正確，有無碰撞風(fēng)險，發(fā)現(xiàn)問題及時修改程序。試切與加工（30分鐘）：

（1）試切：選擇手動進(jìn)給模式，進(jìn)行小范圍試切，測量試切尺寸，調(diào)整刀具補(bǔ)償值，確保尺寸精度。

（2）正式加工：試切合格后，啟動自動加工模式，學(xué)生全程觀察設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（刀具、工件、主軸），發(fā)現(xiàn)異常立即按下急停按鈕，教師巡回指導(dǎo)，及時處理加工過程中的常見問題（如表面粗糙可調(diào)整切削參數(shù)，尺寸偏差可修正對刀值或補(bǔ)償值）。

（3）加工完成后，主軸停止，退回參考點(diǎn)，拆卸工件。

質(zhì)量檢測（10分鐘）：各小組使用游標(biāo)卡尺測量工件尺寸，用百分表檢測平面度，用粗糙度樣板對比表面粗糙度，填寫質(zhì)檢記錄，判斷工件是否合格。（五）總結(jié)評價與答疑（20分鐘）成果展示（5分鐘）：選取各小組的合格工件和不合格工件進(jìn)行展示，分析合格工件的優(yōu)點(diǎn)和不合格工件的問題所在（如尺寸超差、表面粗糙、過切等）?？偨Y(jié)點(diǎn)評（8分鐘）：

（1）回顧本次實訓(xùn)核心內(nèi)容（平面銑削工藝制定、編程、操作要點(diǎn)）。

（2）點(diǎn)評各小組實訓(xùn)表現(xiàn)，肯定優(yōu)點(diǎn)，指出共性問題（如對刀精度不足、切削參數(shù)選擇不合理、程序校驗不細(xì)致等），并講解解決方法。

（3）強(qiáng)調(diào)規(guī)范操作、質(zhì)量意識和安全意識在數(shù)控加工中的重要性。

答疑解惑（5分鐘）：解答學(xué)生在實訓(xùn)過程中遇到的疑問，針對重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行再次講解。布置作業(yè)（2分鐘）：要求學(xué)生整理本次實訓(xùn)報告（包含工藝卡、編程程序、質(zhì)檢記錄、實訓(xùn)總結(jié)），預(yù)習(xí)下一次實訓(xùn)內(nèi)容（輪廓銑削）。六、考核評價標(biāo)準(zhǔn)考核項目考核內(nèi)容分值考核標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)劃刀具選擇、切削參數(shù)確定、加工路線規(guī)劃20分工藝方案合理，符合加工要求，工藝卡填寫完整規(guī)范（不合格者酌情扣分）編程能力程序完整性、正確性、規(guī)范性25分程序結(jié)構(gòu)完整，代碼運(yùn)用正確，無語法錯誤，能正確使用刀具補(bǔ)償（出現(xiàn)1處致命錯誤扣10分，一般錯誤酌情扣分）實操操作裝夾、對刀、程序輸入與校驗、加工操作30分操作規(guī)范，裝夾牢固，對刀精準(zhǔn)，程序校驗細(xì)致，加工過程無安全事故（操作不規(guī)范酌情扣分，出現(xiàn)安全事故此項0分）加工質(zhì)量尺寸精度、平面度、表面粗糙度15分尺寸符合圖紙要求，平面度、表面粗糙度達(dá)標(biāo)（超差1項扣5分）實訓(xùn)態(tài)度紀(jì)律遵守、團(tuán)隊協(xié)作、安全意識10分遵守實訓(xùn)紀(jì)律，團(tuán)隊協(xié)作良好，重視安全操作，實訓(xùn)報告完整規(guī)范（違反紀(jì)律酌情扣分）七、注意事項實訓(xùn)前必須穿戴好勞保用品，嚴(yán)禁戴手套操作數(shù)控銑床，長發(fā)學(xué)生需將頭發(fā)盤起。操作設(shè)備時注意力集中，嚴(yán)禁在設(shè)備運(yùn)行過程中嬉戲打鬧、隨意離開崗位，發(fā)現(xiàn)異常立即按下急停按鈕，并報告教師。手動操作設(shè)備時，應(yīng)低速進(jìn)給，避免刀具與工件、夾具發(fā)生碰撞。對刀過程中要細(xì)心操作，反復(fù)校驗，確保對刀精度，避免因?qū)Φ跺e誤導(dǎo)致