《數(shù)控機床編程與操作》教學大綱

1、數(shù)控機床編程與操作教學大綱一、課程基本 情況開課單位：機電工程系適用專業(yè)：機電一體化修課方式：必修總學時： 330 學時二、課程的性 質、任務和教育目標數(shù)控機床編程與操作是數(shù)控技術應用、機電一體化專業(yè)重要的專業(yè)技能實訓課程。學生在掌握數(shù)控技術編程與加工的基本理論與技能基礎上，熟練掌握數(shù)控加工工藝流程，會使用數(shù)控機床對復雜零件進行工藝設計、編程和加工；使學生學會熟練使用高檔 CAD/CAM軟件，掌握較復雜零件的二維繪圖和三維模型的創(chuàng)建，掌握 數(shù)控加工的自動編程路徑的建立，掌握刀位文件的編輯，會使用 CAM后處理 , 并能把零件程序 在數(shù)控模擬仿真軟件中進行模擬仿真，還能零件程序直接傳到數(shù)控機床上

2、；通過本課程的學習，培養(yǎng)學生在工作中創(chuàng)新意識和對數(shù)控加工行業(yè)特點的理解，掌握必要的自動編程專業(yè)知識，為畢業(yè)后從事本專業(yè)工作打下堅實的基礎。三、課程項目 及學時分配序號項目名稱學時數(shù)備注1數(shù)控編程基礎102數(shù)控車削加工編程及 操作180選擇其一3數(shù)控銑削加工編程及 操作180生產工件加工104自動編程及操作120總計320四、課程項目 內容及要求1數(shù)控編程基礎（ 10 學時）明確數(shù)控編程的概念與分類；了解數(shù)控技術的術語。2. 數(shù)控車削加工編程及操作（ 180 學時）課題號項目內容學時數(shù)目標要求1數(shù)控操作面板介紹及使用6掌握開關機床的方法，熟練使用操作面板。2數(shù)控車床的對刀方法12掌握刀具的正確安

3、裝方法；正確輸入每一刀具的刀偏值，建立工件坐標系；校 驗每一刀具的對刀結果。3輔助功能2掌握輔助 M 功能、主 軸 S 功能、進給功能及刀 具機能 T 功能。4單位設定功能2掌握尺寸單位、速度 單位、編程方式及坐標系設定功能的 使用方法。5進給控制指令G00/G01 的應用12理解基本指令 G00/G01 的使用方法；會正確編寫簡單循環(huán) 指令及復合循環(huán)指令 。6進給控制指令G02/G03 的應用12理解基本指令 G02/G03 的使用方法；會正確編寫簡單循環(huán) 指令及復合循環(huán)指令 。7其他控制指令2掌握參考點控制指令 G27/G28, 暫停指令 G04，恒線速指令 G96/G97。8內（ 外）徑

4、切削循環(huán)G80的應用10掌握內 （外）徑切削循 環(huán) G80的格式及應用方法。9端面切削循環(huán) G81 的 應用10掌握內 （外）徑切削循 環(huán) G81的格式及應用方法。10螺紋切削循環(huán) G82 的 應用10掌握螺紋切削循環(huán) G82的格式及應用。11粗車復合循環(huán)G71（無凹槽）的應用10掌握粗車復合循環(huán) G71（無凹槽）的格式和應用方法。12粗車復合循環(huán)G71（有凹槽）的應用10掌握粗車復合循環(huán) G71（有凹槽）的格式和應用方法。13端面粗車復合循環(huán)G72的應用10掌握端面粗車復合循 環(huán) G72的 格式和應用方法。14閉環(huán)車削復合循環(huán)指 令 G73 的應用6掌握閉環(huán)車削復合循 環(huán)指令 G73的 格式

5、和應用方法。15螺紋切削復合循環(huán)G76的應用10掌握螺紋切削復合循 環(huán) G76的 格式和應用方法。16外圓弧加工10掌握外圓弧綜合件工 藝安排和編程加工方法。17外溝槽加工10掌握外溝槽綜合件工 藝安排和編程加工方法。18外螺紋加工10掌握外螺紋綜合件工 藝安排和編程加工方法。19內螺紋加工10掌握內螺紋綜合件工 藝安排和編程加工方法。20配合工件加工16掌握配合件工藝安排 和編程加工方法。合計1803. 數(shù)控銑削加工編程及操作（ 180 學時）課題號項目內容學時目標要求1數(shù)控加工中心操作面 板使用2牢記安全操作規(guī)程及 實訓場地的紀律要求。2上電 關機 急停2掌握開關機床的方法 ，熟練使用操作

6、面板。3數(shù)控加工中心對刀及 操作8掌握刀具的正確安裝 方法；正確輸入每一刀具的 刀偏值，建立工件坐 標系；校驗每一刀具的對刀 結果。4輔助功能2掌握由 PLC及 CNC控 制的各輔助功能代碼的含義 。5主軸、進給、刀具功 能2掌握并正確應用主軸 功能 S，進給功能 F 及刀具 功能 T；能夠合理的確定切削用量。6單位設定及坐標系設 定2理解并掌握坐標系的 設定方法以及單位設定的意 義。7回參、刀補及其它指 令4掌握參考點控制指令 , 刀具補償指令G40、 G41、 G42及 G43、G44、G49。掌握恒線速 指令 G96/G97 等。8G00、 G01加工訓練6掌握基本指令的使用 方法；學會

7、刀具半徑補償方 法。9G02、 G03加工訓練8掌握較為簡單工件外 形的加工工藝、編制程序、 準確測量、修整尺寸 。10鏡像功能加工練習10掌握鏡項功能指令的 應用方法，掌握較為簡單的 復合工件的加工工藝 、編制程序、準確測量、修 整尺寸。11縮放功能加工練習6掌握鏡縮放能指令的 應用方法掌握較為簡單的復 合工件的加工工藝、 編制程序、準確測量、修整 尺寸。12旋轉變換加工練習10掌握鏡縮放能指令的 應用方法掌握較為簡單的復 合工件的加工工藝、 編制程序、準確測量、修整 尺寸。13鉆孔循環(huán)6掌握鉆孔循環(huán)指令的 應用方法。14攻絲循環(huán)10掌握攻絲循環(huán)指令的 應用方法。15鏜孔循環(huán)12掌握鏜孔循環(huán)

8、指令的 應用方法。16階梯臺零件加工12掌握綜合零件加工工 藝安排方法，程序編制方法 。17花盤零件加工18掌握外形及內腔的加 工方法及編程方法，安排合 理的加工工藝，靈活 應用簡化編程指令。18外型加工12正確計算節(jié)點坐標， 選用合理刀具，編制合理的 加工程序。19配合件加工18掌握外型、內腔的加 工方法及編程方法，安排合 理的加工工藝，選用 合理的刀具及切削量，達到 IT6-IT7 級， Ra1.6 的精度求，滿足配合要 求。20內外輪廓零件加工18掌握外型、內腔及鉆 孔與攻絲的加工方法及編程 方法，安排合理的加 工工藝，選用合理的刀具及 切削量，達到 IT6-IT7 級， Ra1.6 的

9、精度求，滿 足配合要求。21多邊形凸臺加工12正確計算節(jié)點坐標， 選用合理刀具，編制合理的 加工程序。掌握利用 FANUC系統(tǒng)的編程方法。22生產性產品加工10掌握外型、內腔及鉆 孔與攻絲的加工方法及編程 方法，安排合理的加 工工藝，選用合理的刀具及 切削量，達到 IT6-IT7 級， Ra1.6 的精度求，滿 足生產的要求。合計1904.自動編程及操作（ 120 學時）課題號項目內容學時目標要求1自動編程技術基礎4掌握 CAD/CAM常用軟 件，軟件的基本操作。理解 CAD/CAM技術在制造業(yè)中的應用。了解CAD/CAM技術的發(fā)展。2二維圖形繪制6掌握線的繪制，圓及 圓弧的繪制，矩形的繪制，

10、 多邊形的繪制，橢圓 的繪制。理解點的繪制，文 字的繪制，尺寸的標 注，圖案的填充，倒角的繪 制。了解曲線的繪制 ，邊界盒的用處及繪制。3二維圖形的基本編輯6掌握修剪、鏡像、旋 轉、縮放、平移、偏移、打 斷、連接、延伸、拉 伸幾何圖形的操作。理解修 剪延伸中的一個、兩 個、三個物體修整的概念，不同方式的打斷。了 解修整到某一點，打斷圓弧 和曲線的操作。4二維銑削加工17掌握外形銑削加工、 挖槽銑削加工、鉆孔加工的 刀具路徑的設定，后 處理，利用路徑操作管理修 改各個參數(shù)工件設定 ，實體的模擬驗證方法，后 處理產生數(shù)控程序， 在數(shù)控模擬仿真軟件中調用 后處理程序進行模擬 仿真，將后處理程序傳至機

11、 床加工。理解各銑削 加工方法的概念，各銑削加 工的作用。了解加工 參數(shù)的選定。5三維線架構繪圖6掌握構圖面及 Z深度 的設定，視圖面和視角的設 定，簡單線架構繪圖 ，三維鏡像、三維旋轉、三 維陣列的操作。理解 構圖面及 Z 深度的概念，視 圖面和視角的概念。 了解線架構尺寸標注。6曲面構造8掌握舉升、昆式、直 紋、旋轉、掃描曲面的繪制， 曲面倒圓角，曲面偏 移，曲面修剪，曲面分割， 曲面延伸。理解曲面 的分類，曲面的概念，繪制 曲面的要點，曲面編 輯和圖形編輯的區(qū)別。了解 牽引、 Flat 曲面的繪 制，曲面熔接，變半徑曲面 圓角。7實體構造6掌握繪制基本三維實 體，拉伸實體，旋轉實體， 掃

12、描實體，舉升實體 ，實體倒角，實體倒圓角， 實體布爾運算，實體 拔模，實體抽殼，實體修剪。 理解實體和曲面的區(qū) 別，繪制實體和曲面的不同 操作，各編輯方法的 作用，實體變半徑倒圓角， 由曲面生成實體，由 曲面生成薄壁件。了解基本 實體的種類。8三維銑削加工46掌握平行式銑削粗精 加工、挖槽曲面銑削粗加工、 等高外形銑削粗精加 工、放射狀銑削粗加工、投 影銑削粗精加工 、流線型銑削粗精加工、 淺平面 銑削精加工、環(huán)繞等 距銑削精加工、交線清角銑 削精加工、殘料清角 銑削精加工的刀具路徑的設 定。理解三維銑削加 工方法的分類及概念。了解 加工參數(shù)的選定。9綜合型體構造及加工17掌握鼠標型體造型，

13、選用合適的粗精加工方法，數(shù)控模擬仿真及數(shù)控 加工。了解加工參數(shù)的選定。10附加刀具路徑4掌握全圓加工，路徑 修剪，路徑轉換。理解全圓 加工的概念，路徑轉 換的方法。了解手動輸入的 概念及操作?？傆?20五、教學安排 （一）開課學期：第四學期、第五學期。 （二）實訓場所：校內實訓基地數(shù)控加工中心。六、考核方式 與成績評定方法 （一）考核方式：按照教學計劃安排，第四學期為考試；第五學期為考查。（二）實訓成績評定方法1. 出勤與紀律考核：如實記錄出勤情況及紀律表現(xiàn)。2. 實訓成績考核：（ 1）平時成績：檢測 每一課題的訓練結果，并記錄為平時成績；（2）期考成績：按照技能鑒定要求進 行相應級別的考核。

14、3. 實訓成績評定：數(shù)控實訓學期成績 =（出勤與紀律考核 ） 20% + （平時成績） 40% + （期考成 績） 40%七、參考教材 及教學參考書 教學參考書： 王愛玲. 現(xiàn)代數(shù)控編程技術及應用 . 國防工業(yè)出版社 . 2002 華茂發(fā) . 數(shù)控機床加工工藝 .機械工業(yè)出版社 .2000 陳日耀. 金屬切削原理 . 機械工業(yè) 出版社.2000 李善術. 數(shù)控機床及其應用 . 機械工業(yè)出版社 .2001八、教學方法 建議及注意事項1. 建議采用一體化教學，將數(shù)控編程、模擬仿真、加工融為一體。2. 注意對機床仿真中的盲點指令重點檢查，防止加工中事故的發(fā)生。制 定：數(shù)控教研室教學大綱：1-1 課程

15、的性質，目的 和任務及各種數(shù)控切削的加工工藝的使用方數(shù)控編程與操作 包括：數(shù)控機床機械結構、數(shù)控刀具、以法，各種系統(tǒng)代碼、車、銑和加工中心程序的編制、計算機編一體化專業(yè)和模具技術專業(yè)等近機專業(yè)學生的一門必修專業(yè)課學習，能夠較全面地掌握數(shù)控編程的一般知識，了解數(shù)控設備程、機床的操作是數(shù)控技術專業(yè)、機電。其目的和任務是使學生通過本課程的的機械結構，掌握各種機床的使用方法，最終加工出合格的零件，為以后的生產實訓和畢業(yè)實踐奠定良好的基礎?；緦崿F(xiàn)一畢業(yè)就上崗。1-2 課程基本要求本課程作為一門專業(yè) 課，建議安排在第二學年下進行教學。1、 基礎知識：了解數(shù)控 機床 及加工的基本知識，數(shù)控機床的精度及檢驗

16、方法。了解數(shù)控的插補原理了解目前數(shù)控技術 的發(fā)展趨勢。2 、機械結構：了解數(shù)控 機床的傳動系統(tǒng)，進給傳動系統(tǒng)及輔助裝3 、刀具：了解數(shù)控刀具 的種類及特點，掌握數(shù)控刀具的選擇方法4、加工工藝：掌握各種切削方法的數(shù)控加工工藝，各種數(shù)控機床置的機械結構。，切削速度的選用。的使用方法。5 、掌握 CAD/CAM 技術6、會用計算機仿真軟件7 、能獨立編寫數(shù)控加工 程序8、能獨立操作數(shù)控機床1-3 實踐性環(huán)節(jié)10 學時 的數(shù)控本課程教學包括 38 個學時的實踐課，即 2 學時機械結構認識、 10學時數(shù)控車床使用、 銑床的使用、 5 學時的仿真軟件使用和 5 學時編程軟件使用。1-4 具體章節(jié)課時計劃第

17、 1 章 數(shù)控技術概論（ 2 學時）1.1 數(shù)控技術的發(fā)展1.2 數(shù)控機床的工作原理 及基本組1.3 數(shù)控機床的分類1.4 數(shù)控機床的特點和應 用范圍1.5 典型數(shù)控系統(tǒng)簡介1.6 本章小結1.7 第 2 章 數(shù)控加工編程基礎（ 10 學時）2.1 插補的基本知識 （1 學時）2.1.1 插補的基本概念2.1.2 常用的插補方法2.2 數(shù)控機床坐標系 （2 學時）2.2.1 機床坐標系及 運動方向2.2.2 絕對坐標與增 量坐標2.2.3 機床原點與機 床參考點2.3 刀具補償?shù)母拍?（2 學時）2.3.1 刀位點2.3.2 位置補償2.4 數(shù)控加工工藝分 析（ 2 學時）2.4.1 加工方法

18、的選 擇2.4.2 加工工序的編 排原則2.4.3 工件的裝夾2.4.4 對刀點和換刀 點位置的確定2.4.5 加工路線的確 定2.5 數(shù)控加工程序的 格式及編程方法（ 2 學時）2.5.1 程序的結構2.5.2 程序的格式2.5.3主程序和子程 序2.5.4常用地址符及 其含義2.5.5數(shù)控程序的編 制方法及步驟2.6 本章小結：第 3 章 數(shù)控機床的操作（ 10 學時 ）3.1 數(shù)控車床的操作 （ 2 學時）3.1.1數(shù)控車床控制 面板及操作面板3.2回參考點操作（ 4 學時）3.2.2手動操作3.2.3MDI 操作3.2.4坐標系數(shù)據(jù)設 置3.2.5刀具庫及刀具 參數(shù)的輸入3.3 數(shù)控銑

19、、 加工中心的操作（ 4 學時）3.3.1加工中心控制面板及操作面板3.3.2參數(shù)設定3.3.3 操作要點3.4 本章小結：第 4 章 數(shù)控編程常用指令 （ 10 學時）4.1 概述 1 學時4.2 與坐標和坐標系 有關的指令（ 4 學時）4.2.1工件坐標系設定指令4.2.2工件坐標系選擇指令4.2.3局部坐標設定指令4.2.4直接機床坐標系編程指令4.2.5坐標平面選擇指令4.2.6絕對值編程指令與增量值編程指令4.3 運動路徑控制指令（ 4 學時）4.3.1單位設定指令4.3.2快速定位指令4.3.3方向定位指令4.3.4線性進給指令4.3.5圓弧進給及螺 旋線進給指令4.3.6暫停指令4.4 輔助功能及其它功能指