數(shù)控編程與操作課程整體設(shè)計

1、數(shù)控機(jī)床編程與操作課程整體教學(xué)設(shè)計（20152016學(xué)年第1學(xué)期）課程名稱： 數(shù)控機(jī)床編程與操作 所屬系部： 機(jī)電工程系 制定人： 王淑英 合作人： 史建民（企業(yè)） 制定時間： 2015年3月13日 秦皇島職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程整體教學(xué)設(shè)計一、課程基本信息課程名稱：數(shù)控機(jī)床編程與操作課程代碼：略學(xué)分：2.5學(xué)時：72授課時間：第3學(xué)期授課對象：數(shù)控技術(shù)專業(yè)大二學(xué)生課程類型：數(shù)控技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課先修課程: 機(jī)械零件測繪與CAD繪圖、零件毛坯選用與熱處理、零件手工制作與普通機(jī)床加工、普車實訓(xùn)、鉗工實訓(xùn)后續(xù)課程: 機(jī)械零件工藝編制與工裝設(shè)計、CAM專項實訓(xùn)、復(fù)雜零件的自動編程與多軸加工二、課程目標(biāo)設(shè)計

2、總體目標(biāo)：本課程主要為培養(yǎng)普通/高級數(shù)控機(jī)床操作工、編程工藝員服務(wù)。 通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握FANUC數(shù)控系統(tǒng)的編程基礎(chǔ)，制訂中等難度工件的數(shù)控加工工藝并能獨立編制數(shù)控加工程序，熟練掌握數(shù)控機(jī)床的規(guī)范操作。同時，通過工作任務(wù)的完成，培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)。能力目標(biāo)： 1.能夠合理選擇切削參數(shù)、刀具 、夾具和量具； 2.能夠讀懂 FANUC數(shù)控系統(tǒng)加工程序； 3.能夠規(guī)范、安全操作數(shù)車、數(shù)銑、普通加工心加工常規(guī)零件； 4.能夠正確進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)和保養(yǎng)，填寫相關(guān)記錄； 5.能夠編制常規(guī)零件的數(shù)控加工工藝文件； 6.能夠編制FANUC系統(tǒng)數(shù)車、數(shù)銑、普通加工心程序并加工。 知識目標(biāo)：

3、1.了解普通數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)、應(yīng)用范圍和控制方式； 2.了解數(shù)控編程的基本思路； 3.熟悉數(shù)控機(jī)床日常維護(hù)與保養(yǎng)知識； 4.熟悉企業(yè)6S管理相關(guān)知識； 5.熟悉手工編程的一般步驟和加工程序的結(jié)構(gòu)； 6.熟悉數(shù)控加工切削參數(shù)、刀具、量具、工裝選用原則與方法； 7.掌握軸、套、板塊類零件數(shù)控加工工藝特點； 8.掌握國際G代碼，fanuc數(shù)控系統(tǒng)常用編程指令的含義及應(yīng)用； 9.掌握中等復(fù)雜程度軸、套、板塊類零件的數(shù)控編程方法與技巧； 10.掌握fanuc系統(tǒng)普通數(shù)控車床、銑床（加工中心）的基本操作方法。素質(zhì)目標(biāo)： 1.具備科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度； 能夠按照技術(shù)要求分析工藝條件，編寫細(xì)節(jié)繁瑣的工藝文件，規(guī)范

4、操作，不投機(jī)取巧。 2.養(yǎng)成遵章守紀(jì)的工作習(xí)慣； 能夠自覺按照車間6S管理要求和相關(guān)制度做好每件工作。 3.培養(yǎng)誠信、正直、公平寬容的優(yōu)良品格； 能夠正視本人與他人的成績，對加工中出現(xiàn)廢品不隱瞞、不搪塞，實事求是；評判其其他同學(xué)成果時不因關(guān)系遠(yuǎn)近而有所偏袒；合作時能夠?qū)捜荽恕?4.培養(yǎng)吃苦耐勞的敬業(yè)精神 能夠保質(zhì)保量準(zhǔn)時完成過程繁重的加工任。 5.培養(yǎng)安全、質(zhì)量、成本、環(huán)保意識； 設(shè)計加工方案時能夠在保證質(zhì)量的前提下，對方案的成本、環(huán)保和安全進(jìn)行考評，優(yōu)化方案 6.培養(yǎng)學(xué)習(xí)創(chuàng)新溝通能力； 能夠查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊等技術(shù)資料。能夠利用多種媒體資料歸納總結(jié)已有知識，學(xué)習(xí)新知識，發(fā)現(xiàn)問題

5、并提出解決方法。能夠清楚表達(dá)觀點，能夠與持不同意見者良好溝通。三、課程內(nèi)容設(shè)計：序號模塊（或子模塊）名稱學(xué)時1數(shù)控車削編程與加工362數(shù)控銑削編程與加工36合 計72四、能力訓(xùn)練項目設(shè)計編號能力訓(xùn)練項目名稱子項目編號、名稱能力目標(biāo)知識目標(biāo)訓(xùn)練方式、手段及步驟可展示的結(jié)果1數(shù)控車削編程與操作11簡單臺階軸零件的數(shù)控車削加工能輸入、調(diào)用數(shù)控車削加工程序，合理選擇切削參數(shù)和刀具，正確操作數(shù)控車床加工一般回轉(zhuǎn)體零件的外輪廓面；能編寫一般回轉(zhuǎn)體外輪廓面的數(shù)車加工工藝；能運用FANUC系統(tǒng)直線、圓弧插補及簡單循環(huán)指令等編寫外圓柱面、錐面、圓弧面、直槽的數(shù)控車削程序；能運用FANUC系統(tǒng)螺紋加工指令編寫外螺

6、紋面的數(shù)控車削程序；能運用FANUC系統(tǒng)復(fù)合循環(huán)指令編寫回轉(zhuǎn)體外輪廓數(shù)控車削程序；能夠根據(jù)工序檢測結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，控制誤差。了解數(shù)控車床結(jié)構(gòu)、應(yīng)用范圍；了解數(shù)控編程的基本思路；熟悉手工編程的一般步驟和加工程序的結(jié)構(gòu)； 熟悉常用F、S、T、M指令的含義及應(yīng)用； 掌握數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)；掌握數(shù)控車床和數(shù)控系統(tǒng)的操作方法與規(guī)范；理解對刀原理，掌握對刀操作方法；掌握G94、G96、G94、G95、G21、G01、G02、G03、G04、G32、G82 G71、G72等指令的含義與應(yīng)用理解并掌握誤差調(diào)整的原理及方法。1.虛擬加工在虛擬數(shù)控機(jī)床進(jìn)行數(shù)控機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)及對刀操作訓(xùn)練；填寫刀具表及工序卡。在虛擬

7、數(shù)控機(jī)床編制車削程序并虛擬加工；通過虛擬加工檢查程序的正確性；對程序進(jìn)行完善與優(yōu)化，完成芯軸最終加工程序。2.實際加工在數(shù)控車床進(jìn)行數(shù)控機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)及對刀操作；根據(jù)刀具表及工序卡領(lǐng)用并安裝刀具和坯料，領(lǐng)用量具，設(shè)置刀補；輸入芯軸加工程序；調(diào)用程序進(jìn)行車削加工，工序間檢查，調(diào)速刀補參數(shù)，控制誤差；根據(jù)圖紙，檢查。刀具表工序卡加工程序虛擬數(shù)控車床加工的芯軸零件；實際數(shù)控車削的芯軸零件12帶錐面零件的數(shù)控車削加工能編寫一般回轉(zhuǎn)體內(nèi)輪廓面的數(shù)車加工工藝；能運用FANUC系統(tǒng)直線、圓弧插補指令編寫內(nèi)圓柱面、錐面、圓弧面的數(shù)控車削程序；能運用FANUC系統(tǒng)螺紋加工指令編寫內(nèi)螺紋面的數(shù)控車削程序。掌握內(nèi)輪

8、廓數(shù)控車削用刀具和切削參數(shù)的選擇原則；掌握利用G01、G02、G03、G04、G32、G82指令，編寫內(nèi)輪廓、內(nèi)螺紋數(shù)控車削程序的方法1.虛擬加工填寫刀具表及工序卡。根據(jù)螺母圖紙，在虛擬數(shù)控機(jī)床編制車削程序并虛擬加工；通過虛擬加工檢查程序的正確性；對程序進(jìn)行完善與優(yōu)化，完成螺母最終加工程序。2.實際加工在數(shù)控車床輸入螺母加工程序；根據(jù)刀具表及工序卡領(lǐng)用并安裝刀具和坯料，領(lǐng)用量具，設(shè)置刀補；調(diào)用程序進(jìn)行車削加工；根據(jù)圖紙，檢查螺母是否合格。虛擬數(shù)控機(jī)床加工的螺母零件；實際數(shù)控車削的螺母零件13球體零件的數(shù)控車削加工能運用FANUC系統(tǒng)復(fù)合循環(huán)指令G71編寫復(fù)雜內(nèi)孔的粗、精加工程序，并在數(shù)控車床上

9、加工；能綜合進(jìn)行、內(nèi)外圓數(shù)控車削。掌握利用G71、G72指令編寫回轉(zhuǎn)體內(nèi)輪廓數(shù)控車削程序的方法掌握內(nèi)外圓車削的工藝方法。1.虛擬加工填寫刀具表及工序卡。根據(jù)曲柄套圖紙，在虛擬數(shù)控機(jī)床編制車削程序并虛擬加工；通過虛擬加工檢查程序的正確性；對程序進(jìn)行完善與優(yōu)化，完成曲柄套最終加工程序。2.實際加工在數(shù)控車床輸入曲柄套加工程序；根據(jù)刀具表及工序卡領(lǐng)用并安裝刀具和坯料，領(lǐng)用量具，設(shè)置刀補；調(diào)用程序進(jìn)行車削加工；根據(jù)圖紙，檢查曲柄是否合格。虛擬數(shù)控機(jī)床加工的曲柄套零件；實際數(shù)控車削的螺母零件2數(shù)控銑削編程與操作2-1槽的數(shù)控銑削加工能輸入、調(diào)用數(shù)控銑削加工程序，合理選擇切削參數(shù)和刀具，正確操作數(shù)控銑床進(jìn)

10、行簡單輪廓件的加工；能編寫平面及一般輪廓件的數(shù)銑加工工藝；能運用FANUC系統(tǒng)G17、G18、G19、G01、G02、G03、G04等基本指令編寫平面及一般輪廓件的數(shù)控銑削程序。認(rèn)識三坐標(biāo)軸、三坐標(biāo)平面，了解參數(shù)設(shè)置了解數(shù)銑和加工中心用刀具的特點和類別；了解數(shù)控銑削加工工藝基礎(chǔ)； 理解G功能M功能F、S、T功能；掌握平面及一般輪廓件的數(shù)銑加工工藝編制和程序編寫方法；掌握VMC-1000L立式加工中心的操作方法和規(guī)范；理解對刀的原理，掌握數(shù)控銑床對刀方法；掌握G17、G18、G19、G02、G03、G04等基本指令的含義與應(yīng)用。1.虛擬加工在虛擬數(shù)控銑床進(jìn)行數(shù)控銑床、數(shù)控系統(tǒng)及對刀操作訓(xùn)練；填寫

11、刀具表及工序卡。在虛擬數(shù)控銑床編制程序并虛擬加工；檢查程序的正確性；對程序進(jìn)行完善與優(yōu)化。2.實際加工在VMC-1000立式加工中心進(jìn)行及對刀操作；輸入/導(dǎo)入加工程序；根據(jù)刀具表及工序卡領(lǐng)用并安裝刀具和坯料；領(lǐng)用量具，設(shè)置刀補；調(diào)用程序進(jìn)行銑削加工；終檢。2-2 孔系的數(shù)控銑削加工能編寫孔系及復(fù)雜內(nèi)外輪廓數(shù)控銑銷工藝；能合理選用孔加工刀具、切削參數(shù)、切削液；能使用長度補償及孔加工固定循環(huán)指令編寫孔系零件（鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、攻絲等）加工程序能編寫較為復(fù)雜的內(nèi)、外輪廓類工件的銑削加工程序能獨立裝夾刀具，對刀，調(diào)試運行程序加工外輪廓類零件熟悉孔系及內(nèi)外輪廓加工用刀具及切削參數(shù)選擇原則；掌握刀具半徑補

12、償、刀具長度補償?shù)膮?shù)輸入方法；掌握各類孔加工固定循環(huán)指令的含義及運用1.虛擬加工填寫刀具表及工序卡；在虛擬數(shù)控銑床編制程序并虛擬加工；檢查程序的正確性；對程序進(jìn)行完善與優(yōu)化。2.實際加工在VMC-1000L輸入/導(dǎo)入加工程序；根據(jù)刀具表及工序卡領(lǐng)用并安裝刀具和坯料；領(lǐng)用量具，設(shè)置刀補；調(diào)用程序進(jìn)行銑削加工；（未完成部分可在第二課堂進(jìn)行）終檢。2-3 內(nèi)外輪廓的數(shù)控銑削加工能編寫型腔類零件控銑削工藝；能合理選用加工型腔用刀具、切削參數(shù)和切削液；能運用坐標(biāo)變換指令編寫孔系及內(nèi)外輪輪廓數(shù)銑加工程序；能運用子程序、螺旋下刀指令編寫型腔數(shù)銑加工程序；獨立裝夾刀具，對刀，調(diào)試運行程序，對零件進(jìn)行綜合加工

13、。掌握G68、G69旋轉(zhuǎn)指令，G15、G16極坐標(biāo)，G52局部坐標(biāo)系設(shè)定指令的含義與應(yīng)用掌握孔加工固定循環(huán)、坐標(biāo)變換指令的綜合應(yīng)用的方法；掌握調(diào)用子程序、螺旋下刀指令的含義與應(yīng)用1.虛擬加工填寫刀具表及工序卡；在虛擬數(shù)控銑床編制程序并虛擬加工；檢查程序的正確性；對程序進(jìn)行完善與優(yōu)化。2.實際加工在VMC-1000L輸入/導(dǎo)入加工程序；根據(jù)刀具表及工序卡領(lǐng)用并安裝刀具和坯料；領(lǐng)用量具，設(shè)置刀補；調(diào)用程序進(jìn)行銑削加工；（未完成部分可在第二課堂進(jìn)行）終檢。五、第一節(jié)課梗概（數(shù)控加工實訓(xùn)車間進(jìn)行）1. 基本情況介紹（1） 師生自我介紹; （2） 按學(xué)生人數(shù)分組，每組3-5人，要求小組內(nèi)部角色輪流；（3

14、） 安排機(jī)位，說明上機(jī)紀(jì)律；（4） 展示零件實物，讓同學(xué)們了解本門課程要完成的任務(wù)，明確能力目標(biāo)、知識目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)；（5） 展示2-3種復(fù)雜零件（如水渦淪機(jī)葉片，汽車發(fā)動機(jī)等）的數(shù)控加工視頻，使同學(xué)們了解數(shù)控加工的重要性和先進(jìn)性；（6） 進(jìn)行零件的數(shù)控車削、銑削仿真加工演示，以及實際加工視頻，豐富感性認(rèn)識，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣；（7） 說明本門課程的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練方式和要求，考核方式、內(nèi)容及計分方法；（8） 告知采用的教材、參考資料、網(wǎng)上資源；2. 進(jìn)入教學(xué)主題（1） 簡單臺階軸加工工藝解讀（2） 簡單臺階軸粗車-準(zhǔn)備1）數(shù)控車床上進(jìn)行，“教、學(xué)、做”一體化介紹數(shù)控車床結(jié)構(gòu)、應(yīng)用范圍和控制方式；

15、講解數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)，學(xué)生對照模擬數(shù)控車床認(rèn)識；講解F、S、T及常用M指令（主軸正反轉(zhuǎn)、程序結(jié)束等）的含義及應(yīng)用； 講解并演示數(shù)控車床和數(shù)控系統(tǒng)的基本操作方法與規(guī)范，學(xué)生在模擬數(shù)控車床練習(xí)；老師講解對刀原理，演示對刀操作方法，學(xué)生在模擬數(shù)控車床練習(xí)；講解車間6S及實操要求及安全事項。2）實際操作學(xué)生按組在數(shù)控車床進(jìn)行啟動、回零、對刀、關(guān)機(jī)等基本操作；老師演示、巡視、指導(dǎo)；學(xué)生獨立完成回零、對刀等基本操作，組長記錄。（4） 總結(jié)本次課主要任務(wù)是了解數(shù)控車床及其應(yīng)用，掌握數(shù)控車床啟閉、回零、對刀等基本操作，熟悉車間管理要求，為后面的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。（5） 布置作業(yè)編寫簡單臺階軸粗車工序卡；調(diào)查實習(xí)

16、車間數(shù)控車床的種類、系統(tǒng)、規(guī)格、廠家及使用情況。六、考核方案1.平時考核（10%）：出勤率、課堂紀(jì)律、工作態(tài)度、作業(yè)等；2.過程考核（50%）：工序卡（10%）、刀具卡（5%）、數(shù)控程序（10%）、加工結(jié)果（20%）、6S標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況（5%）；3.期末考核（30%）：獨立編程與相關(guān)知識的測試考核。4.第二課堂考核（10%）七、教學(xué)材料1. 教材：數(shù)控編程與操作自編教材 2.參考資料：BEIJING-FANUC Oi Mate-TB 操作說明書（數(shù)控車床）FANUC Oi Mate-MC操作說明書（加工中心）SINUMERIK 802D 操作編程（數(shù)控銑床）數(shù)控機(jī)床加工工藝 機(jī)械工業(yè)出版社數(shù)控技

17、術(shù)實踐機(jī)械工業(yè)出版社TK40A數(shù)控車床（華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)）編程說明八、常用術(shù)語中英文對照1)計算機(jī)數(shù)值控制 (Computerized Numerical Control, CNC)2)軸(Axis)3)機(jī)床坐標(biāo)系( Machine Coordinate Systern )4)機(jī)床坐標(biāo)原點( Machine Coordinate Origin )5)工件坐標(biāo)系( Workpiece Coordinate System )6)工件坐標(biāo)原點( Wrok-piexe Coordinate Origin)7)機(jī)床零點( Machine zero )8)參考位置( Reference Position

18、 )9)絕對尺寸(Absolute Dimension)/絕對坐標(biāo)值(Absolute Coordinates)10)增量尺寸( Incremental Dimension ) /增量坐標(biāo)值(Incremental Coordinates)11)最小輸人增量(Least Input Increment)12)命令增量(Least command Increment)13)插補(InterPolation)14)直線插補(Llne Interpolation)15)圓弧插補(Circula : Interpolation)16)順時針圓弧(Clockwise Arc)17)逆時針圓弧(Count

19、erclockwise Arc)18)手工零件編程(Manual Part Prograrnmiog)19)計算機(jī)零件編程(Cornputer Part prograrnrnlng)20)絕對編程(Absolute Prograrnming)21)增量編程(Increment programming)22)宇符(Character)23)控制字符(Control Character)24)地址(Address)25)程序段格式(Block Format)26)指令碼(Instruction Code) /機(jī)器碼(Machine Code)27)程序號(Program Number)28)程序名

20、(Prograo Name)29)指令方式(Command Mode)30)程序段(Block)31)零件程序(P art Program)32)加工程序(Machine Program)33)程序結(jié)束(End of Program)34)數(shù)據(jù)結(jié)束(End of Data)35)程序暫停(Progrom Stop)36)準(zhǔn)備功能(Preparatory Functton)37)輔助功能(MiscellaneouS Function)38)刀具功能(Tool Funetion)39)進(jìn)給功能(Feed Function)40)主軸速度功能(Spindle Speed Function)41)進(jìn)給保持(Feed Hold)42)刀具軌跡(Tool Path)43)零點偏置(Zero Offset)