《數(shù)控加工編程及操作》教案

1、閩 北 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教 案 2010 2011 學(xué)年第 二 學(xué)期課程名稱： 數(shù)控加工編程及操作 授課教師： 游年華 課程所屬系（部）： 信息與工程系 課程名稱:機(jī)械制造基礎(chǔ)授課班級(jí)：09機(jī)械（1）班課程類型：理論課總學(xué)時(shí)：64（理論24）學(xué)分：4使用教材：數(shù)控加工編程及操作清華大學(xué)出版社 劉力健 牟盛勇主編教學(xué)方法、手段：講授考核方式：考試主要參考書目：數(shù)控加工編程及操作 中國(guó)輕工業(yè)出版社 郭慶梁 浦艷敏主編（教案正文）第1章 數(shù)控加工系統(tǒng)授課日期：2011年3月7日下午第7、8節(jié)標(biāo)題: 1.1數(shù)控加工及其特點(diǎn)；1.2數(shù)控機(jī)床的工作原理及性能指標(biāo)；1.3 數(shù)控機(jī)床的典型機(jī)械結(jié)構(gòu)；1.

2、4 數(shù)控刀具系統(tǒng)；1.5 夾具及對(duì)刀工具簡(jiǎn)介；1.6 數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展教學(xué)目的與要求：1、 通過本章的學(xué)習(xí)，要求讀者了解數(shù)控加工的優(yōu)點(diǎn)、數(shù)控機(jī)床的性能指標(biāo)、數(shù)控機(jī)床的組成和一些典型結(jié)構(gòu)、刀具及夾具系統(tǒng)。2、掌握數(shù)控加工的基本過程。 授課時(shí)數(shù)：2學(xué)時(shí)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：1、 教學(xué)重點(diǎn)：數(shù)控加工的基本過程。2、 教學(xué)難點(diǎn)：數(shù)控加工系統(tǒng)。教學(xué)內(nèi)容及過程:教學(xué)內(nèi)容 方法與手段 時(shí)間分配第一課時(shí)引入新課：同學(xué)們都十分熟悉普通加工設(shè)備，如普通車床、普通銑床等常見的機(jī)加工設(shè)備，但在實(shí)際的生產(chǎn)加工中數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用是十分廣泛的，數(shù)控車床、數(shù)控銑床就是我們接下來要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 第1章 數(shù)控加工系統(tǒng) 1.1 數(shù)控加工

3、及其特點(diǎn) PPT 、講授法 5分鐘1.2 數(shù)控機(jī)床的工作原理及性能指標(biāo) PPT 、講授法 15分鐘1.2.1 數(shù)控機(jī)床組成及工作原理 1.2.2 數(shù)控機(jī)床的分類及性能指標(biāo)1.3 數(shù)控機(jī)床的典型機(jī)械結(jié)構(gòu)（教學(xué)難點(diǎn)） PPT 、講授法 25分鐘1.3.1 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)1.3.2 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)1.3.3 數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置第二課時(shí)1.4 數(shù)控刀具系統(tǒng) PPT 、講授法 15分鐘1.4.1 數(shù)控刀具的特點(diǎn)1.4.2 數(shù)控刀具的分類1.5 夾具及對(duì)刀工具簡(jiǎn)介（教學(xué)重點(diǎn)） PPT 、講授法 15分鐘1.5.1 數(shù)控機(jī)床的夾具1.5.2 數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀工具1.6 數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展 PP

4、T 、講授法 15分鐘1.6.1 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展1.6.2 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展思考題(作業(yè)): 1 簡(jiǎn)述數(shù)控加工的優(yōu)點(diǎn)。2 試述閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的控制原理，它與開環(huán)數(shù)控機(jī)床的差異。3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)，主要表現(xiàn)在哪些方面第二章 數(shù)控加工工藝授課日期：2011年3月10日上午第1、2節(jié)2011年3月14日下午第7、8節(jié)標(biāo)題: 2.1數(shù)控加工對(duì)象；2.2數(shù)控加工的工藝分析教學(xué)目的與要求：1、通過本章的學(xué)習(xí)，要求讀者能夠分析數(shù)控加工的對(duì)象。2、掌握典型零件的數(shù)控加工工藝分析方法和步驟。 授課時(shí)數(shù)：4學(xué)時(shí)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：1、教學(xué)重點(diǎn)：根據(jù)加工對(duì)象，合理選擇數(shù)控加工設(shè)備、刀具及夾具。2、教學(xué)難點(diǎn)：數(shù)控加工工藝

5、的分析。教學(xué)內(nèi)容及過程:第一次課 2011年3月10日上午第1、2節(jié)教學(xué)內(nèi)容 方法與手段 時(shí)間分配第三課時(shí)引入新課：制定零件加工的工藝方案是機(jī)械加工的一項(xiàng)重要工作，數(shù)控切削加工也不例外。一般地，數(shù)控切削加工屬于零件制造過程的一個(gè)部分，常作為獲得零件各表面尺寸、形狀精度和位置精度的最重要的加工過程。數(shù)控加工工藝包括數(shù)控機(jī)床及夾具刀具選擇、制定加工順序與走刀路線、計(jì)算切削用量、編制數(shù)控工序及刀具卡片等內(nèi)容。然而，零件是否適應(yīng)數(shù)控切削加工，即是否采用數(shù)控切削加工，是首先要解決的問題。第2章 數(shù)控加工系統(tǒng) 2.1 數(shù)控加工對(duì)象 （教學(xué)重點(diǎn)） PPT 、講授法 25分鐘1. 最適應(yīng)類2. 較適應(yīng)類3.

6、不適應(yīng)類2.1.1 數(shù)控銑削及加工中心的主要加工對(duì)象 PPT 、講授法 20分鐘1. 平面類零件2. 變斜角類零件3. 立體曲面類零件4. 結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的箱體、模具等類零件5. 異形件第四課時(shí)2.1.2 數(shù)控車削及車削中心的主要加工對(duì)象 PPT 、講授法 20分鐘2.2 數(shù)控加工的工藝分析（教學(xué)難點(diǎn)） PPT 、講授法 25分鐘2.2.1 數(shù)控銑削加工工藝分析1. 零件圖工藝分析2. 加工順序的安排3. 進(jìn)給路線的確定 4. 銑刀類型選擇5. 切削用量的選擇第二次課 2011年3月14日下午第7、8節(jié)第2章 數(shù)控加工系統(tǒng) 第五課時(shí)2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 PPT 、講授法 45分

7、鐘1. 工藝分析2. 定位基準(zhǔn)和裝夾方式3. 選擇機(jī)床設(shè)備4. 確定工藝方案及加工路線5. 選擇刀具6. 確定切削用量第六課時(shí)2.2.3 數(shù)控車削加工工藝分析（教學(xué)重點(diǎn)） PPT 、講授法 25分鐘1. 零件圖工藝分析2. 加工順序的安排3. 進(jìn)給路線的確定4. 刀具選擇2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 PPT 、講授法 20分鐘1. 工藝分析2. 零件的加工順序3. 設(shè)備4. 刀具選擇5. 確定切削用量思考題(作業(yè)): 1 數(shù)控機(jī)床最適用于哪些類型零件的加工？2 分別敘述銑削加工和車削加工切削用量的確定方法及過程。 第三章 數(shù)控編程基礎(chǔ)知識(shí)授課日期：2011年3月17日上午第3、4節(jié)20

8、11年3月21日下午第7、8節(jié)2011年3月24日上午第1、2節(jié)標(biāo)題: 3.1數(shù)控編程概述；3.2數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系；3.3 程序編制的代碼及格式教學(xué)目的與要求：1、掌握數(shù)控機(jī)床編程的工作過程。2、掌握數(shù)控加工編程坐標(biāo)軸與運(yùn)動(dòng)方向的定義及工藝處理方法。授課時(shí)數(shù)：4學(xué)時(shí)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：1、教學(xué)重點(diǎn)：數(shù)控指令及其功能、數(shù)控加工程序格式與組成。2、教學(xué)難點(diǎn)：各種坐標(biāo)系及其坐標(biāo)原點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容及過程:第一次課 2011年3月17日上午第3、4節(jié)教學(xué)內(nèi)容 方法與手段 時(shí)間分配第七課時(shí)引入新課：數(shù)控機(jī)床要按照預(yù)先編制好的程序自動(dòng)加工零件，編程人員必須按照機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程序格式，把零件的加工過程編成加工程

9、序才能實(shí)施數(shù)控加工。第3章 數(shù)控加工系統(tǒng) 3.1 數(shù)控編程概述 PPT 、講授法 45分鐘3.1.1 數(shù)控編程的基本概念3.1.2 數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟1. 圖紙工藝分析2. 數(shù)學(xué)處理3. 編寫程序單及初步校驗(yàn)4. 制備控制介質(zhì)5. 輸入數(shù)控系統(tǒng)6. 程序的校驗(yàn)和試切3.1.3 數(shù)控編程的方法1. 手工編程2. 自動(dòng)編程第八課時(shí)3.2 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系 PPT 、講授法 45分鐘3.2.1 坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名（教學(xué)難點(diǎn)）1. 坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向命名的原則2. 標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的規(guī)定3. 運(yùn)動(dòng)方向的確定3.2.2 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系（教學(xué)難點(diǎn)）1. 機(jī)床坐標(biāo)系2. 工件坐標(biāo)系3.2.3 絕對(duì)坐標(biāo)

10、與增量(相對(duì))坐標(biāo)1. 絕對(duì)坐標(biāo)系2. 增量坐標(biāo)系3.2.4 數(shù)控機(jī)床的最小設(shè)定單位1. 尺寸字的輸入制式2. 進(jìn)給速度單位的設(shè)定第二次課 2011年3月21日下午第7、8節(jié)第九課時(shí)3.3 程序編制的代碼及格式3.3.1 數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)及格式1. 數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)2. 程序段格式（1）程序段序號(hào) P56（2）數(shù)據(jù)字（3）程序段結(jié)束符第十課時(shí)3.3.2 G指令、M指令和其他常用指令（教學(xué)重點(diǎn)）1. 準(zhǔn)備功能2. 輔助功能3. 進(jìn)給功能(F)4. 主軸轉(zhuǎn)速功能(S)5. 刀具功能(T)第三次課 2011年3月24日上午第1、2節(jié)第十一課時(shí)3.3.3 常用基本指令（教學(xué)重點(diǎn)） PPT 、講授法

11、 45分鐘1. 坐標(biāo)指令(1)絕對(duì)值編程G90和相對(duì)值編程G91（2）工件坐標(biāo)系設(shè)定指令G92（3）工件坐標(biāo)系選擇指令G54G59（4）插補(bǔ)平面選擇指令G17，G18，G19第十二課時(shí)2. 快速點(diǎn)定位指令G00 PPT 、講授法 15分鐘3. 直線插補(bǔ)指令G01 PPT 、講授法 15分鐘4. 圓弧插補(bǔ)指令G02、G03 PPT 、講授法 15分鐘思考題(作業(yè)):1 什么是數(shù)控編程？數(shù)控編程的內(nèi)容及步驟如何？2 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸與運(yùn)動(dòng)方向是怎樣規(guī)定的？數(shù)控車床的Z軸怎樣定義？3 絕對(duì)坐標(biāo)及相對(duì)坐標(biāo)有何區(qū)別？ 4 什么是機(jī)床原點(diǎn)和機(jī)床參考點(diǎn)？指出數(shù)控車床、數(shù)控銑床的機(jī)床原點(diǎn)的位置。5 為何要進(jìn)行

12、回機(jī)床參考點(diǎn)的操作?6 機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的區(qū)別是什么？第五章數(shù)控車床的編程與操作授課日期：2011年3月24日上午第3、4節(jié)2011年3月28日下午第7、8節(jié)2011年4月2日下午第7、8節(jié)標(biāo)題: 5.1數(shù)控車床的編程特點(diǎn)；5.2數(shù)控車床編程指令；5.3數(shù)控車床的基本操作教學(xué)目的與要求：1、了解數(shù)控車削編程的特點(diǎn)，學(xué)習(xí)數(shù)控系統(tǒng)的常用指令與代碼。2、掌握數(shù)控車床常用系統(tǒng)的規(guī)則及方法。尤其是循環(huán)指令的編程規(guī)則和方法。授課時(shí)數(shù)：6學(xué)時(shí)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：1、教學(xué)重點(diǎn)：簡(jiǎn)單循環(huán)指令。2、教學(xué)難點(diǎn)：數(shù)控加工指令的特點(diǎn)、刀具補(bǔ)償指令、數(shù)控車削系統(tǒng)操作面板及功能簡(jiǎn)介。教學(xué)內(nèi)容及過程:第一次課 2011年3

13、月24日上午第3、4節(jié)教學(xué)內(nèi)容 方法與手段 時(shí)間分配第十三課時(shí)引入新課：通過接下來的學(xué)習(xí)能讓大家了解數(shù)控車削編程的特點(diǎn)，數(shù)控系統(tǒng)的常用指令與代碼。掌握數(shù)控車床常用系統(tǒng)的規(guī)則及方法。尤其是循環(huán)指令的編程規(guī)則和方法。通過對(duì)數(shù)控車床的操作面板、操作步驟和方法的介紹，學(xué)會(huì)對(duì)數(shù)控車床的操作與零件加工。 第5章 數(shù)控車床的編程與操作 5.1 數(shù)控車床的編程特點(diǎn) PPT 、講授法 15分鐘5.1.1 數(shù)控車床編程坐標(biāo)系的建立1. 機(jī)床坐標(biāo)系2. 參考點(diǎn)3. 工件坐標(biāo)系5.1.2 數(shù)控車床的編程特點(diǎn)5.2 數(shù)控車床編程指令 PPT 、講授法 30分鐘5.2.1 工件坐標(biāo)系的設(shè)定指令1. 用G50設(shè)定工件坐標(biāo)系

14、2. 預(yù)置工件坐標(biāo)系 G54G595.2.2 S、F和T指令1. 主軸轉(zhuǎn)速功能設(shè)定2. 進(jìn)給功能設(shè)定(G98、G99、G04)3. 刀具功能指令T(模態(tài)指令)5.2.3 基本加工類指令1. 快速移動(dòng)指令G00(模態(tài)指令) 2. 直線插補(bǔ)指令G01(模態(tài)指令)3. 圓弧插補(bǔ)指令G02、G03(模態(tài)指令)第十四課時(shí)5.2.4 螺紋加工指令 PPT 、講授法 25分鐘1. 等螺距螺紋G32(模態(tài)指令)2. 螺紋切削循環(huán)指令G923. 車螺紋復(fù)合循環(huán)指令G765.2.5 簡(jiǎn)單循環(huán)指令 PPT 、講授法 20分鐘1. 外徑/內(nèi)徑切削循環(huán)G90(1)直線車削循環(huán)(2)錐形切削循環(huán)G902. 端面車削循環(huán)G

15、94(1)平端面切削循環(huán)G94(2)錐面切削循環(huán)G94第二次課 2011年3月28日下午第7、8節(jié)第十五課時(shí)5.2 數(shù)控車床編程指令 PPT 、講授法 45分鐘5.2.6 復(fù)合循環(huán)指令1. 粗車循環(huán)(G71)2. 平端面粗車循環(huán)(G72)3. 型車復(fù)循環(huán)(G73)4. 精車循環(huán)(G70)5.2.7 刀具補(bǔ)償類指令1. 假想刀尖位置方向2. 車刀X軸和Z軸的補(bǔ)償值的確定5.2.8 子程序指令5.2.9 車削編程實(shí)例1. 軸類零件2. 套類零件第十六課時(shí)5.3 數(shù)控車床的基本操作 PPT 、講授法 45分鐘5.3.1 BEIJING-FANUCOiMate-TB系統(tǒng)數(shù)控車床介紹5.3.2 BEIJ

16、ING-FANUCOiMate-TB系統(tǒng)數(shù)控車床操作面板功能1. 數(shù)控系統(tǒng)操作面板的組成及其使用方法2. 機(jī)床操作面板的組成3. 循環(huán)控制部分4. 刀臺(tái)控制5. 切削液控制6. 程序保護(hù)5.3.3 數(shù)控車床操作方法及步驟1. 開機(jī)和回參考點(diǎn)2. 手動(dòng)操作機(jī)床3. 手輪移動(dòng)4. 自動(dòng)運(yùn)行5. 機(jī)床的試運(yùn)行第三次課 2011年4月2日下午第7、8節(jié)第十七課時(shí)5.3 數(shù)控車床的基本操作 PPT 、講授法 45分鐘5.3.4 程序的創(chuàng)建、編輯和輸入/輸出1. 程序的創(chuàng)建2. 輸入程序3. 輸出程序4. 程序的編輯5. 復(fù)制整個(gè)程序6. 合并程序5.3.5 設(shè)定和顯示數(shù)據(jù)1. 按下功能鍵POS顯示的界面

17、和參數(shù)設(shè)定2. 用功能鍵PROG顯示的界面和參數(shù)設(shè)定3. 用功能鍵OFFSET SETTING顯示的界面和參數(shù)設(shè)定4. 用功能鍵SYSTEM顯示的界面5. 用功能鍵MESSAGE顯示的界面6. 圖形模擬5.3.6 數(shù)控車床的運(yùn)轉(zhuǎn)及對(duì)刀操作1. CKA6150數(shù)控車床的操作方法與步驟2. 數(shù)控車床的對(duì)刀與找正第十八課時(shí)5.4 CJK6130數(shù)控車床系統(tǒng)操作面板及功能介紹 (華中世紀(jì)星)5.4.1 操作臺(tái)結(jié)構(gòu)5.4.2 軟件操作界面5.4.3 車床功能菜單5.4.4 數(shù)控車床基本操作1. 急停2. 方式選擇3. 軸手動(dòng)按鍵4. 速率修調(diào)5. 回參考點(diǎn)6. 手動(dòng)進(jìn)給7. 增量進(jìn)給8.手搖進(jìn)給9. 自

18、動(dòng)運(yùn)行10. 單段運(yùn)行11. 超程解除12. 手動(dòng)機(jī)床動(dòng)作控制思考題(作業(yè)):1 簡(jiǎn)述數(shù)控車床的編程特點(diǎn)。2 什么是數(shù)控車床加工的恒切削速度功能？用哪一組指令進(jìn)行恒切削速度控制？3 畫圖表示車外圓簡(jiǎn)單固定循環(huán)的加工路線，并標(biāo)明相應(yīng)的進(jìn)給狀態(tài)。4 什么是機(jī)床原點(diǎn)，機(jī)床參考點(diǎn)，編程原點(diǎn)？5 M00、M01、M02、M30都可以停止程序運(yùn)行，它們有什么區(qū)別？6 采用固定循環(huán)編程有什么好處？試畫圖表示G、G、G71、G72的基本走刀路線？7 數(shù)控車床圓弧的順逆應(yīng)如何判斷？第四章數(shù)控銑床的編程與操作授課日期：2011年4月11日下午第7、8節(jié)2011年4月18日下午第7、8節(jié)標(biāo)題: 4.1數(shù)控銑床的編程

19、特點(diǎn)；4.2數(shù)控車銑床編程指令；4.3數(shù)控銑床的基本操作教學(xué)目的與要求：1、了解數(shù)控銑削編程的特點(diǎn)，學(xué)習(xí)數(shù)控系統(tǒng)的常用指令與代碼。2、掌握數(shù)控銑床常用系統(tǒng)的規(guī)則及方法。尤其是鉆孔循環(huán)指令的編程規(guī)則和方法。授課時(shí)數(shù)：4學(xué)時(shí)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：1、教學(xué)重點(diǎn)：鉆孔循環(huán)指令、簡(jiǎn)化編程指令。2、教學(xué)難點(diǎn)：數(shù)控加工指令的特點(diǎn)、刀具補(bǔ)償指令、數(shù)控銑削系統(tǒng)操作面板及功能簡(jiǎn)介。教學(xué)內(nèi)容及過程:第一次課 2011年4月11日下午第7、8節(jié)教學(xué)內(nèi)容 方法與手段 時(shí)間分配第十九課時(shí)引入新課：數(shù)控銑是數(shù)控技術(shù)的典型應(yīng)用，數(shù)控銑的編程指令和方法非常豐富。本章以三軸數(shù)控銑床為對(duì)象介紹數(shù)控銑的加工指令、循環(huán)指令和簡(jiǎn)化編程的指令，并通過實(shí)例介紹適用的編程技巧，使讀者掌握完整的手工編程方法，為解決更復(fù)雜的銑削加工問題建立基礎(chǔ)。 本章的一系列操作實(shí)例與主要知識(shí)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，指導(dǎo)讀者同步掌握數(shù)控銑床的操作方法及步驟，在提高技能素質(zhì)的同時(shí)，加深對(duì)各種指令功能和用法的理解。 第4章 數(shù)控銑床的編程與操作 4.1 數(shù)控銑床的編程特點(diǎn) PPT 、講授法 15分鐘4.2 數(shù)控銑床的程序指令4.2.1. 加工準(zhǔn)備指令