《數(shù)控銑》實訓(xùn)教案

1、名師精編優(yōu)秀教案數(shù)控加工技術(shù)實訓(xùn)教案平江縣職業(yè)技術(shù)學(xué)校機械教研組2007年3月一、數(shù)車部分任務(wù)和目的學(xué)習(xí)數(shù)控車床的編程和操作加工，通過該門課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠獨立地完成典型零件的工藝處理、數(shù)值計算，以及編制出合理的加工程序，并能完成操作加工。（總學(xué)時：72）實訓(xùn)1數(shù)控車床基本操作學(xué)時：6一、教學(xué)目的和要求1 .了解數(shù)控車床的安全操作規(guī)程2 .掌握數(shù)控車床的基本操作及步驟3 .掌握數(shù)控車削中的基本操作技能4 .培養(yǎng)良好的職業(yè)道德二、重點難點1 .數(shù)控車床的安全操作規(guī)程2 .數(shù)控車床程序的存儲與傳遞3 .程序的模擬運行三、實訓(xùn)內(nèi)容1 .數(shù)控車床安全操作規(guī)程2 .數(shù)控車床的操作面板與控制面板3

2、.數(shù)控車床的基本操作數(shù)控車床的啟動和停止；啟動和停止的過程數(shù)控車床的手動操作：手動操作回參考點、手動連續(xù)進給、增量進給、手輪進給數(shù)控車床的MDI運行；MDI的運行步驟數(shù)控車床的程序和管理一、實訓(xùn)設(shè)備CK6032數(shù)控車床12臺二、實訓(xùn)步驟實訓(xùn)步驟見數(shù)控車床編程與操作實訓(xùn)指導(dǎo)書本課題對數(shù)控車床（CK6032）操作的有關(guān)基本知識、基本操作方法和步驟，做了詳細的闡述，這是數(shù)控車床加工的一項主要內(nèi)容。要求學(xué)生掌握數(shù)控車床的啟動和停止、程序的管理與編輯、學(xué)會在MDI方式下的程序運行，并能熟練的進行手動操作，為后續(xù)的加工打下基礎(chǔ)。實訓(xùn)2數(shù)控車床的裝刀、對刀操作及零件加工學(xué)時：6教學(xué)目的和要求1 .熟練掌握裝

3、刀、裝工件的方法2 .熟練掌握試切對刀的方法3 .通過對零件的加工，了解數(shù)控車床的工作原理及操作過程重點難點1 .零件的加工2 .熟練掌握試切對刀的方法實訓(xùn)內(nèi)容四、實訓(xùn)設(shè)備、材料及工具1 .CK6032數(shù)控車床12臺2 .游標(biāo)卡尺0125mm各1把3 .90°偏刀各1把4.零件毛坯45#鋼若干五、實訓(xùn)步驟實訓(xùn)步驟見數(shù)控車床編程與操作實訓(xùn)指導(dǎo)書六、小結(jié)本課題是數(shù)控車床加工的重要環(huán)節(jié)，必須熟練掌握裝刀、裝工件的方法，熟練掌握試切對刀的方法。實訓(xùn)3數(shù)控車床零件程序編制及模擬加工訓(xùn)練學(xué)時：18教學(xué)目的和要求1 .熟練掌握數(shù)控車床操作面板上各按鍵的功用及使用方法2 .掌握G00、G01、G80

4、、G81指令的應(yīng)用和手工編程方法3 .掌握G02、G03指令與G01、G00指令的應(yīng)用和編程方法4 .掌握子程序M98、M99、C、R倒角在程序編制中的應(yīng)用5 .熟練掌握程序的輸入及修改方法6 .熟練掌握程序輸入的正確性及檢驗重點難點1 .熟練掌握G80、G81指令的應(yīng)用和手工編程方法2 .熟練掌握G02、G03圓弧指令的編程方法3 .數(shù)控車床的模擬加工操作實訓(xùn)內(nèi)容40X80,編寫數(shù)控加1 .如圖4-1所示成型面零件，已知毛坯尺寸為工程序并進行圖形模擬加工。圖4-1四、實訓(xùn)設(shè)備CK6032數(shù)控車床12臺五、實訓(xùn)步驟實訓(xùn)步驟見數(shù)控車床編程與操作實訓(xùn)指導(dǎo)書六、小結(jié)本課題對數(shù)控車床（CK6032）操

5、作的有關(guān)基本知識、基本操作方法和步驟、成形面類零件程序的編輯與模擬加工，這是數(shù)控車床加工的一項主要內(nèi)容。要求學(xué)生掌握數(shù)控車床的啟動和停止、程序的管理與編輯、學(xué)會在MDI方式下的程序運行、圖形模擬加工操作，并能熟練的進行手動操作，為后續(xù)的加工打下基礎(chǔ)。實訓(xùn)4簡單成形面類零件的編程與加工學(xué)時：18教學(xué)目的和要求1 .了解數(shù)控車床加工成形面的特點2 .能夠正確地對成形面零件進行數(shù)控車削工藝分析3 .掌握手工編程方法4 .掌握試切對刀方法及自動加工的過程及注意事項重點難點1 .能夠正確地對成形面零件進行數(shù)控車削工藝分析2 .掌握手工編程方法3 .了解數(shù)控車床加工成形面的特點三、實訓(xùn)內(nèi)容零件如下圖，毛坯

6、外徑30X120,編制數(shù)控加工程序。四、實訓(xùn)設(shè)備、材料及工具1 .CK6032數(shù)控車床12臺2 .游標(biāo)卡尺0125mm各1把3 .90°偏刀各1把4.零件毛坯45#鋼若干五、實訓(xùn)步驟實訓(xùn)步驟見數(shù)控車床編程與操作實訓(xùn)指導(dǎo)書六、小結(jié)本課題是數(shù)控車床編程加工的重要環(huán)節(jié)，必須了解數(shù)控車床的的編程特點，熟練掌握復(fù)合固定循環(huán)的應(yīng)用，能夠編制簡單的成形面類零件的數(shù)控加工程序。實訓(xùn)5數(shù)控車床復(fù)雜軸類零件加工學(xué)時：24教學(xué)目的和要求1 .了解數(shù)控車床加工復(fù)雜軸類零件的特點。2 .能夠正確地對復(fù)雜零件進行數(shù)控車削工藝分析。3 .掌握數(shù)控車床的復(fù)合循環(huán)指令的應(yīng)用。4 .通過對復(fù)雜軸類零件的加工，掌握數(shù)控車

7、床的編程技巧。重點難點1 .了解數(shù)控車床加工復(fù)雜軸類零件的特點。2 .能夠正確地對復(fù)雜零件進行數(shù)控車削工藝分析。3 .掌握數(shù)控車床的復(fù)合循環(huán)指令的應(yīng)用。4 .通過對復(fù)雜軸類零件的加工，掌握數(shù)控車床的編程技巧。實訓(xùn)內(nèi)容加工零件如下圖，毛坯外徑30X110編制數(shù)控加工程序全群9-l±0.iS四、實訓(xùn)設(shè)備、材料及工具1 .CK6032數(shù)控車床12臺2 .游標(biāo)卡尺0125mm各1把3 .90°偏刀各1把4.零件毛坯45#鋼若干五、實訓(xùn)步驟實訓(xùn)步驟見數(shù)控車床編程與操作實訓(xùn)指導(dǎo)書六、小結(jié)本課題是數(shù)控車床編程加工的重要環(huán)節(jié)，必須了解數(shù)控車床的的編程特點，熟練掌握復(fù)合循環(huán)的應(yīng)用，掌握精度控

8、制的基本方法，能夠編制復(fù)雜軸類零件的數(shù)控加工程序，并進行加二、數(shù)銃部分任務(wù)和目的學(xué)習(xí)數(shù)控銃床的編程和操作加工，通過該門課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠獨立地完成典型零件的工藝處理、數(shù)值計算，以及編制出合理的加工程序，并能完成操作加工。（總學(xué)時：36）實訓(xùn)一數(shù)控銃床基本操作（課時：6）教學(xué)目的要求：1. 了解數(shù)控及數(shù)控機床的組成、分類及加工特點；2. 了解數(shù)控銃床基本操作；3. 學(xué)習(xí)數(shù)控系統(tǒng)的基本操作；重點難點：1 .機床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系的定義以及各坐標(biāo)軸方向的判定。2 .數(shù)控銃床的基本對刀教學(xué)進程（含教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時分配、教學(xué)方法、輔助手段）（理論學(xué)時：1）1 .數(shù)控機床的組成數(shù)控機床由計算機數(shù)控系統(tǒng)

9、和機床本體兩部分組成。計算機數(shù)控系統(tǒng)主要包括輸入/輸出設(shè)備、CNC裝置、伺服單元、驅(qū)動裝置和可編程控制器（PLC）等。2 .XK713數(shù)控銃床的操作（1）HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的操作面板。1操作臺結(jié)構(gòu)HNC-21M世紀星銃床數(shù)控裝置操作臺為標(biāo)準(zhǔn)固定結(jié)構(gòu)，其外形尺寸為420X310X110mm2顯示器操作臺的左上部為7.5寸彩色液晶顯示器（分辨率為640X480）,用于漢字菜單系統(tǒng)狀態(tài)、故障報警的顯示和加工軌跡的圖形仿真。3NC鍵盤NC鍵盤包括精簡型MDI鍵盤和F1-F10十個功能鍵。4操作面板按鈕功能緊急停止與復(fù)位機床運行過程中，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時，按下急停按鈕，終止系統(tǒng)控制；伺服進給及主軸運轉(zhuǎn)

10、立即停止工作，CNC®入急停狀態(tài)。松開急停按鈕，CNC進入復(fù)位狀態(tài)。超程解除當(dāng)某軸出現(xiàn)超程時，CNCM于急停狀態(tài)，顯示“超程”報警。要退出超程狀態(tài)時，必須松開急停按鈕，一直按壓超程解除開關(guān)，同時在手動方式下，控制該軸向相反方向退出超程狀態(tài)。方式選擇通過方式選擇開關(guān)，選擇機床的工作方式，有以下幾種方式。自動單段手動增量回零軸手動按鍵+4TH+Z|-Y1-X:快進)+x-YZ234TH各按鍵用于在手動連續(xù)進給、增量進給和返回機床參考點方式下，選擇進給坐標(biāo)軸和進給方向.增量進給增量進給的增量值由“X1”，“X10”，“X100”，“X1000”四個增量倍率按鈕控制。增量倍率按鈕和增量值的對

11、應(yīng)關(guān)系如下表所示：增量倍率按鈕X1X10X100X1000增量值(mm0.0010.010.11(2) HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的軟件操作界面。(3) HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的功能菜單結(jié)構(gòu)。3 .機床坐標(biāo)系，工件坐標(biāo)系的定義及各坐標(biāo)軸方向的判定。為了簡化編制程序的方法和保證記錄數(shù)據(jù)的互換性。對數(shù)控機床的坐標(biāo)和方向的命名國際上很早就制定有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，我國于1982年制定了JB305182數(shù)控機床坐標(biāo)和運動方向的命名標(biāo)準(zhǔn)。在標(biāo)準(zhǔn)中統(tǒng)一規(guī)定采用右手直角笛卡兒坐標(biāo)系對機床的坐標(biāo)系進行命名。用X,Y,Z表示直線進給坐標(biāo)軸，X,Y,Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系由右手法則決定，如圖所示。圍繞X,Y,Z軸旋轉(zhuǎn)的圓周進給坐標(biāo)

12、軸分別用A,B,C表示，根據(jù)右手螺旋定則確定+A,+B,+C的方向，如圖所示。數(shù)控機床的進給運動，有的由主軸帶動刀具運動來實現(xiàn)，有的由工作臺帶著工件運動來實現(xiàn)。通常在編程時，不論機床在加工中是刀具移動，還是被加工工件移動，都一律假定被加工工件相對靜止不動，而刀具在移動，并規(guī)定刀具遠離工件的方向作為坐標(biāo)的正方向Z軸與主軸軸線重合，刀具遠離工件的方向為正方向（+Z）；X軸垂直于Z軸，并平行于工件的裝卡面，如果為單立柱銃床，面對刀具主軸向立柱方向看，其右運動的方向為X軸的正方向（+X）;Y軸可根據(jù)已選定的X軸和Z軸按右手法則來確定，4 .數(shù)控銃床的基本對刀。5 .數(shù)控機床的基本操作新建目錄程序編輯一

13、文件管理一新建目錄輸入新建目錄程序編輯程序編輯一程序編輻f選擇編輯程序一磁盤程選擇目錄建立G代碼文件輸入程序保存文件程序校驗與加工自動加工選擇程序磁盤程序選擇目錄程序校驗單段（自動）循環(huán)啟動坐標(biāo)軸方向的判定、數(shù)控銃床的基本對刀、數(shù)控銃床的基本操作（實訓(xùn)學(xué)時：2）本次課思考題1 .坐標(biāo)軸方向的判定。2 .為什么每次啟動系統(tǒng)后要進行回零？3 .采用？12的立銃刀分別對工件兩側(cè)面，在機床坐標(biāo)系顯示值分別為X=-207.033 Y=-30.89,求工件原點的坐標(biāo)值。（圖示為刀具的運動方向）主要參考資料：HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)操作說明書實訓(xùn)二銃削加工利用子程序編程及加工（課時：12）教學(xué)目的要求：1.了

14、解數(shù)控銃床加工程序的基本結(jié)構(gòu)；2掌握HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)編程指令、格式以及子程序的編程技巧重點難點：子程序的調(diào)用教學(xué)進程（含教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時分配、教學(xué)方法、輔助手段）（理論學(xué)時：1）1 .子程序的定義。2 .使用子程序的目的作用。3 .子程序調(diào)用。格式：M98P_L_4 .子程序結(jié)束M995 .子程序嵌套。HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)子程序嵌套深度為8層%0001o O O O O OM98P1011o O O O O OM30舉例:主程序%0002T01M06 （ 1R銃刀） G54G90G40G49G80 ;M03S800 ;G00X-43.5Y-33.5 ;Z10;G01Z-5F100 ;M9

15、8P1011L3 ;G01X87F200丫7；X-87;G90G00Z10;X0Y-30 ;G01Z-5F150G41D01X-10 ;G03X0Y-40R10 ;G01X40 ;零件的校驗與加工（實訓(xùn)學(xué)時: 本次課思考題Y40;X-50 ;Y-40 ;X0 ;G03X10Y-30R10 ;G01G40X0 ;G00Z100 ;M30 ;子程序%1011G91X87F200Y10;X-87 ;Y10;M99 ;2）1 .零件加工設(shè)備的概述（系統(tǒng)名稱、機床型號）2 .零件加工過程的概述（零件圖、刀具軌跡、加工程序）3 .調(diào)用子程序的格式。主要參考資料：HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)操作說明書實訓(xùn)三銃削加

16、工-利用刀具半徑補償功能編程及加工（課時6）教學(xué)目的要求：1 .學(xué)習(xí)數(shù)控加工編程中的數(shù)值計算方法。2 .學(xué)習(xí)數(shù)控加工編程中刀具半徑補償功能。重點難點：1 .刀具半徑補償?shù)呐卸? .刀具半徑補償?shù)慕⑴c取消教學(xué)進程（含教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時分配、教學(xué)方法、輔助手段）（理論學(xué)時：3在進行零件輪廓加工時，刀具中心軌跡相對于零件輪廓應(yīng)讓開一個刀具半徑的距離，即刀具半徑偏置或刀具半徑補償。根據(jù)零件輪廓編制的程序和預(yù)先設(shè)定的偏置參數(shù)，數(shù)控系統(tǒng)能自動完成刀具半徑補償功能。G40、G41、G42為刀具半徑補償指令。格式:黑;嚼）G19 G42J 2叫X_Y_ Z_D.說明：G40:取消刀具半徑補償；G41:左刀補（在

17、刀具前進方向左側(cè)補償）,如圖（a）;G42:右刀補（在刀具前進方向右側(cè)補償），如圖（b）;X,Y,Z:G00/G01的參數(shù)，即刀補建立或取消的終點（注：投影到補償平面上的刀具軌跡受到補償）D:G41/G42的參數(shù)，即刀補號碼，它代表了刀補表中對應(yīng)的半徑補償值。G40、G41、G42都是模態(tài)代碼，可相互注銷。注意：（1）刀具半徑補償平面的切換必須在補償取消方式下進行;（2）刀具半徑補償?shù)慕⑴c取消只能用G00或G01指令，不得是G02或G03。名師精編 優(yōu)秀教案N08 G03 X18.856 Y-36.667N16 M05(a)在前進方向右側(cè)補償補償量(b)刀具旋'轉(zhuǎn)方向:刀1具前進方向

18、圖示刀具補償方向(a)左刀補(b)右刀補舉例:%2000N01G54G90G40G49G80N02M03S600N03G00X10Y60N04G00Z10N05G01Z-5F200N06G01G42D01Y50F200N07G03Y-50J-50R20.0N09G01X28.284Y-10.0N10G03X28.284Y10.0R30.0N11G01X18.856Y36.667N12G03X0Y50R20N13G01X-10N14G01G40Y60N15G00Z100名師精編優(yōu)秀教案N17M30零件的校驗與加工（實訓(xùn)學(xué)時：4）。本次課思考題1 .零件加工設(shè)備的概述（系統(tǒng)名稱、機床型號）。2 .

19、零件加工過程的概述（零件圖、刀具軌跡、加工程序）。3 .刀具半徑補償功能指令有幾種？其含義是什么？。主要參考資料：HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)操作說明書實訓(xùn)四銃削加工一利用孔的固定循環(huán)功能編程及加工（課時：6）教學(xué)目的要求：掌握HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)中孔循環(huán)的各種指令格式以及加工孔的動作。重點難點：孔循環(huán)的各種指令格式以及加工孔的動作。教學(xué)進程（含教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時分配、教學(xué)方法、輔助手段）（理論學(xué)時：2數(shù)控加工中，某些加工動作循環(huán)已經(jīng)典型化。例如，鉆孔、鏈孔的動作是孔位平面定位、快速引進、工作進給、快速退回等，這樣一系列典型的加工動作已經(jīng)預(yù)先編好程序，存儲在內(nèi)存中，可用稱為固定循環(huán)的一個G代碼程序段調(diào)

20、用，從而簡化編程工作。孔加工固定循環(huán)指令有G73,G74,G76,G80G89,通常由下述6個動作構(gòu)成。（1） X、Y軸定位；（2）定位到R點（定位方式取決于上次是G00還是G01）;（3）孔加工；（4）在孔底的動作；（5）退回到R點（參考點）；（6）快速返回到初始點。固定循環(huán)的數(shù)據(jù)表達形式可以用絕對坐標(biāo)（G90）和相對坐標(biāo)（G91）表示，如圖所示，其中圖（a）是采用G90的表示，圖（b）是采用G91的表示。固定循環(huán)的程序格式包括數(shù)據(jù)形式、返回點平面、孔加工方式、孔位置數(shù)據(jù)、孔加工數(shù)據(jù)和循環(huán)次數(shù)。數(shù)據(jù)形式（G90或G91）在程序開始時就已指定，因此，在固定循環(huán)程序格式中可不注出。固定循環(huán)的程序

21、格式如下：GXYZRQPIJKFL初始點R點動作2 1 I動作6動作3動作4圖示固定循環(huán)動作實線一切削進給虛線一快速進給Z=0R點R點Z點Z點(a)(b)圖示固定循環(huán)的數(shù)據(jù)形式說明：G98:返回初始平面；G99:返回R點平面；G_:固定循環(huán)代碼G73,G74,G76和G81G89之一；X、Y:加工起點到孔位的距離（G91）或孔位坐標(biāo)（G90）;R:初始點到R點的距離（G91）或R點的坐標(biāo)（G90）;Z:R點到孔底的距離（G91）或孔底坐標(biāo)（G90）;Q:每次進給深度（G73/G83）;bJ:刀具在軸反向位移增量（G76/G87）;P:刀具在孔底的暫停時間；F:切削進給速度；L:固定循環(huán)的次數(shù)。

22、G73、G74、G76和G81G89、Z、R、P、F、Q、卜J、K是模態(tài)指令。G80、G01G03等代碼可以取消固定循環(huán)。舉例：舉例：%0003N01T01M06（?2.5中心鉆）N02G54G90G40G49G80N03M03S1500N04G00X50Y50N05G43H01Z50N06M08N07G99G81R5Z-4.5F200N08M98P1011N09M09N10G49G00Z100N11T02M06（?18鉆頭）N12M03S1000N13G00X50Y50N14G43H02Z50N15M08N16G99G83R5Q-5K3Z-35N17M98P1011N18M09N19G49G

23、00Z100N20T03M06（?19.8鉆頭）N21M03S1000N22G00X50Y50N23G43H03Z50N24M08N25G99G81R5Z-35N26M98P1012N27M09N28G49G00Z100N29T04M06（?20H7鏈刀）N30M03S300N31G00X50Y50N32G43H04Z50N33M08N34G99G86R5Z-32F50N35M98P1012N36M09N38M30子程序%1011N05X150N01X100Y50N06X100N02X150N07X50N03X200N08M99N04Y110子程序%1012Y110X200M99零件的校驗與加

24、工（實訓(xùn)學(xué)時：3）本次課思考題1 .零件加工設(shè)備的概述（系統(tǒng)名稱、機床型號）。2 .零件加工過程的概述（零件圖、刀具軌跡、加工程序）。3 .孔加工循環(huán)指令有幾種？其含義分別是什么？。主要參考資料：HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)操作說明書實訓(xùn)五銃削加工-典型零件編程與加工（課時：6）教學(xué)目的要求：通過典型零件編程與加工，進一步熟悉和掌握HNC-21M敢控系統(tǒng)常用指令的編程與加工工藝，加深對數(shù)控銃床工作原理的了解；重點難點：數(shù)控銃床編程中數(shù)值的計算以及工藝分析。教學(xué)進程（含教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時分配、教學(xué)方法、輔助手段）數(shù)控銃床的主要加工對象為平面類零件、箱體類零件和曲面類零件，還能進行數(shù)控鉆、鏈、錦、錢及攻螺紋

25、等孔加工操作。由于數(shù)控銃床沒有刀庫，不具有自動換刀功能，所以其加工程序的編制比較簡單；通常數(shù)值計算量不大的平面輪廓加工程序或孔加工程序可直接通過手工編程完成。舉例：典型零件編程（理論學(xué)時：2）圖樣分析工藝分析數(shù)值計算程序的編制1口0± 口之14肚Ql/o,QS|c|-z7|0.O4|C|-|"一cu耳InHoiN05 G43H01Z10N06 M08N07 G01Z-3F300N08 Y-40.49N09 X-55N10 Y40.49N11 X-45N12 Y-40.49N13 X-40.49N14 Y-36N15 X-24N16 Y-30%0001N01T01M06（12

26、立銃刀）N02G54G90G40G49N03M03S1000N04G0X-65Y60N17X-40.49N52G41D01Y7N83M08N18Y30N53G01X-34.293N84N19X-24N54M98P1012G99G83R5Q-3K2Z-2N20Y36N55G68X0Y0P-905N21X-40.49N56M98P1012N85M98P1013N22Y40.49N57G68X0Y0P-180N86G0X0Y0N23X60N58M98P1012N87N24Y-40.49N59G68X0Y0P-270G99G83R5Q-3K2Z-2N25X50N60M98P10125N26Y40.49N61G69N88G49G0Z100N27X44N62G02X35Y0R35N89M09N28Y-40.49N63G01G40X50N90M05N29X40.49N64G49G0Z100N91T04M06(11.8N