授 课 教 案
课程：数控铣编程与加工 课程单元名称：孔加工---钻孔 授课专业：数控类 项 目 任务名称 孔加工---钻孔 任务一：钻孔加工 知识目标： ①了解孔的类型及加工方法； ②了解麻花钻、钻孔工艺及工艺参数选择； ③掌握刀具长度补偿指令； ④掌握孔加工循环指令。 教学目标 能力目标： ①掌握浅孔、深孔加工； ②掌握循环指令加工浅孔、深孔方法。 素质目标： 1. 质量，规范，环保，安全意识，培养良好的团队精神 2. 培养吃苦耐劳的工作作风和严谨细致的工作态度。 教学重点、难点 1、钻孔工艺及工艺参数选择 2、循环指令加工浅孔、深孔方法 讲授法，现场演示，教学做一体 教学课时 4学时 教学方法建议 教学组织形式 讲-演-练-评-改进-总结-整理的一体化课程 一、任务展示 二、任务分析 三、以任务为导向的相关知识点 四、以任务为驱动的训练项目 五、任务实施 六、任务完成评价 七、任务总结 八、课后作业 教学内容与步骤
《数控铣编程与加工》 教学情境之：孔加工-----钻孔
一、
任务展示：
【工作任务展示】
图二
图一
二、任务分析 （一）、加工工艺分析
1、工、量、刃具选择
（1）工具选择：工件采用平口钳装夹，百分表校正钳口。
（2）量具选择：孔径、孔深、孔间距等尺寸精度较低用游标卡尺测量即可。 （3）刃具选择：钻孔前先钻中心孔定心；然后用麻花钻钻孔。清单如下： 种类 序 号 工 具 1 2 3 4 名 称 机用虎钳 平行垫铁 塑胶榔头 呆扳手 规 格 QH160 数 量 1个 若干 1个 若干 《数控铣编程与加工》 教学情境之：孔加工-----钻孔
量 具 刃 具 1 2 1 2 游标卡尺 百分表及表座 中心钻 麻花钻 0～150mm 0～10mm A2 Φ6、Φ8 1把 1个 1个 各1个 2．加工工艺方案
（1）孔的种类及常用加工方法
①按孔的深浅分浅孔和深孔两类；当长径比（L/D孔深与孔径之比）小于5时为浅孔，大于等于5时为深孔。
②按工艺用途分，孔有以下几种。 序号 种 类 1 中心孔 2 螺栓孔 3 工艺孔 4 定位孔 特 点 定心作用 孔径大小不一，精度较低 孔径大小不一，精度较低 孔径较小，精度较高，表面质量高 加工方法 钻中心孔 钻孔、扩孔、铣孔 钻孔、扩孔、铣孔 钻孔+铰孔 5 支承孔 孔径大小不一，精度较高，表面质量高 钻孔+镗孔（钻孔+铰孔） 6 沉头孔 （2）加工工艺路线
钻孔前工件应校平后钻中心孔定心，再用麻花钻钻各孔，具体工艺如下： ①用中心钻钻中心孔。②用Φ6钻头钻Φ6盲孔。③用Φ8钻头钻Φ8盲孔 （3）合理切削用量选择 加工塑料件，钻孔深度较浅，切削速度可以提高，但垂直下刀进给量应小，参考切削用量参数见表 刀具号 刀具规格 T1 工序内容 F（mm/min） S（r/min） 100 100 100 1000 1200 1000 精度较低 锪孔 A2中心钻 钻2×Φ6及2×Φ8的中心孔 钻2×Φ6的盲孔 钻2×Φ8的盲孔 T2 Φ6麻花钻 T3 Φ8麻花钻 《数控铣编程与加工》 教学情境之：孔加工-----钻孔
三、以任务为导向的相关知识点 知识点一：浅孔循环指令
1、指令功能：刀具以指定的主轴转速和进给速度进行钻孔，到给定的钻削深度，退刀时以快速移动速度退回。
2、指令格式
G81 X Y Z R F
其中：X Y ：孔位X、Y坐标
Z ：孔底的位置坐标（绝对值时）从R点到孔底的距离（增量值时） R ：从初始位置到R点位置的距离 F ：切削进给速度 G80 取消循环
3、指令使用说明：钻孔循环G81先指定主轴转速和方向。法那克系统钻孔循环指令中，如用G98则刀具退至初始平面，G99则退至R平面。
知识点二：深孔钻削循环
1、指令功能：当孔较深时，用此循环可使刀具间歇进给到孔的底部，钻孔过程中可从孔中排除切屑，避免切屑阻断麻花钻。
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2、指令格式
G83 X Y Z R Q F P K
其中： X Y ：孔位X、Y坐标 Z ：孔底的位置坐标 R ：从初始位置到R点位置的距离
Q ：每次切削进给的背吃刀量，它必须用增量值指定
F ：切削进给速度 P ：孔底停留时间 K ：重复次数 3、指令使用说明：调用深孔钻削循环G83前应先指定主轴转速和方向。 Q表示每次切削进给的钻削深度，它必须用增量值指定；法那克深孔钻削循环中，Q中必须指定正值，负值被忽略（无效）。如果Z、Q、K的移动量为零，该指令不执行。 知识点三:参考程序编制
1．工件坐标系建立
根据坐标系建立原则，工件坐标系建立在工件上表面中心位置。四个孔坐标分别为（16，16）、（16，-16）、（-16，16）、（-16，-16）。
2．参考程序
O0311
G17G40G80G49G90 设置初始状态
G54G0X-16Y16 绝对编程，刀具快速移动到X-16Y16处 M3S1000 主轴正转,转速1000r/min
G99G81Z-3R5F100 调用循环，钻中心孔深3mm，刀具返回R平面 … …
G80G00Z200 取消钻孔循环刀具快速移动到Z200处 G90G54G0X-16Y-16 刀具快速移动到X-16Y-16处 … …
G99G83Z-7.73R5Q3F100 调用孔加工循环，钻Φ6孔，刀具返回R平面 … …
G80G0Z200 取消钻孔循环刀具沿Z轴快速移动到Z200处 M30 程序结束 四、以任务为驱动的训练项目 （一）、加工准备
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1．阅读零件图，并检查坯料的尺寸。 2．开机，机床回参考点。 3．输入程序并检查该程序。 4．安装夹具，夹紧工件。 5．刀具装夹 该题共使用了3把刀具，注意刀具伸出的长度应能满足加工
要求，不能干涉，并考虑钻头的刚性，然后按序号依次放置在刀架上 。 （二）、对刀，设定工件坐标系
1．X、Y向对刀 通过试切法进行对刀操作得X、Y零偏值，并输入到G54中。 2．Z向对刀 测量3把刀的刀位点从参考点到工件上表面的Z数值（机械坐标值），分别输入到对应的刀具长度补偿中，供加工时调用(G54中Z值为0)。 （三）、空运行及仿真
注意空运行及仿真时，使机床机械锁定或使G54中的Z坐标中输入50mm，按下启动键，适当降低进给速度，检查刀具运动轨迹是否正确。若在机床机械锁定状态下，空运行结束后必须回机床参考点；若在更改G54的Z坐标状态下，空运行结束后Z坐标改为0，机床不需要回参考点。 （四）、零件自动加工
首先使各个倍率开关达到最小状态，按下循环启动键。机床正常加工过程中适当调整各个倍率开关，保证加工正常进行。 （五）、零件检测
零件加工结束后，进行尺寸检测，检测结果写在评分表中。 （六）、加工结束，清理机床
松开夹具，卸下工件，清理机床 [操作注意事项]
1．毛坯装夹时，要考虑垫铁与加工部位是否干涉。
2．钻孔加工前，要先钻中心孔，保证麻花钻起钻时不会偏心。 3．钻孔加工时，要正确合理选择切削用量，合理使用钻孔循环指令。 4．固定循环运行中，若利用复位或急停使数控装置停止，由于此时孔加工方式和孔加工数据还被存储着，所以在开始加工时要特别注意，使固定循环剩余动作进行到结束。
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5．当程序执行到M00暂停时，不允许手动移动机床，在停止位置手动换刀，继续执行程序。 五、工作任务实施
训练项目一：编写钻图一浅孔的加工程序
训练目的：能根据数控铣本节内容（G81）编写相关程序 训练内容：学生在教师指导下编写相关程序 训练项目二：编写钻图二深孔的加工程序
训练目的：能根据数控铣本节内容（G83）编写相关程序 训练内容：学生分组练习，编写相关程序 【任务实施步骤】 教师布置任务，讲授有关钻孔涉及的知识点 学生对机床进行清理，维护和保养
学生总结经验、写总结报告 讲对钻孔知识进行讲解、演示 整理演 总结学生针对教师的点评进行总结，提出改进意见 学生输入程序、绘图、空运行 练 改进评对学生操作过程出现的 问题进行点评 《数控铣编程与加工》 教学情境之：孔加工-----钻孔
六、任务完成评价 项 目 评价类别 过 程 钻孔加工---钻孔 评分内容 10% 对知识点理解 讲（10%） 引导学生回答 计划完整性 演（10%） 计划可行性 使用工具规范性 专业能力练、评、改进操作过程规范性 （70%） （30%） 工量具使用管理 总结（5%） 整理（5%） 评价（10%） 整理质量 团结协作小组成员合作 社会能力 （10%） （20%） （10%） 爱岗敬业精神 班 级 组长签字 第 组 日 期 方法能力 决策能力明确工作目标 （10%） （10%） 姓 名 教师签字 评价评语 评语： 明确工作方法 敬业精神学习纪律性 对小组的贡献 全面性、准确性 问题的解决 工件质量 价20% 价70% 学 时 4学时 个人评价组内评教师评《数控铣编程与加工》 教学情境之：孔加工-----钻孔
七、任务总结
（详细记录教学过程中遇到的问题和解决方式） 序号
八、课后作业
1．法那克（FANUC-0i-MB/MC）系统中，G81和G83有何区别？ 2．如图 所示零件，编写钻4XΦ5孔的加工程序。
遇到的问题 原因 解决措施 心得
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