數(shù)控線切割編程基礎(chǔ)課程和數(shù)控機(jī)床編程及加工

徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院XuzhouInstituteOfArchitecturalTechnology模具制造技術(shù)機(jī)電學(xué)院機(jī)制教研室肖根先---------------------------------------------第九期教學(xué)能力培訓(xùn)班

說課

數(shù)控線切割編程基礎(chǔ)一、課程地位和培養(yǎng)計劃安排

授課專業(yè)：模具設(shè)計與制造模具制造技術(shù)是一門模具制造理論實踐相結(jié)合綜合性課程，根據(jù)大綱其目標(biāo)是培養(yǎng)適合模具制造企業(yè)需求，熟練掌握模具制造理論知識和操作技能高技能人才。根據(jù)培養(yǎng)計劃，本課程安排在第3學(xué)期，前期學(xué)生已學(xué)習(xí)了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)和模具CAD/CAM等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課。后期有數(shù)控加工、普車普銑實訓(xùn)、數(shù)控電加工實訓(xùn)以達(dá)到學(xué)生操作技能的培養(yǎng)。平行學(xué)習(xí)的專業(yè)課程有：數(shù)控機(jī)床編程與操作。

課程任務(wù)：扎實的理論基礎(chǔ)和熟練的動手能力是后繼實訓(xùn)課程順利有效進(jìn)行的一個必要過程。選用教材中涵蓋了數(shù)控加工（應(yīng)用較多）、電加工（頻繁使用）、和其他特殊加工方法（多用于表面處理）。知識設(shè)計面寬，獨立章節(jié)較多，以實用為主。需要根據(jù)模具制造工廠需求和實驗室建設(shè)條件針對性展開教學(xué)。二、所授節(jié)次的地位與要求所講授內(nèi)容為：數(shù)控線切割編程基礎(chǔ)1.本節(jié)課的地位：

屬于電加工模塊。是現(xiàn)場加工中程序編制必不可少的基本理論基礎(chǔ)和操作技能。2.實際工作要求：（1）線切割加工目前在國內(nèi)型號和形式比較多樣，但通常都具備3B和ISO代碼功能。學(xué)生掌握本節(jié)內(nèi)容，可以較快進(jìn)入工作狀態(tài)。（2）雖然目前已經(jīng)廣泛采用自動化編程，但實際應(yīng)用中，通常需要對所產(chǎn)生的編碼能夠根據(jù)加工情況進(jìn)行修整，因此扎實的基本編程能力是實際生產(chǎn)所需的。（3）掌握基礎(chǔ)編程語言，了解編程中需要注意的工藝問題，可以幫助同學(xué)在工作中看懂并區(qū)分代碼，熟練有效地操作機(jī)床。三、所授節(jié)次的課堂環(huán)節(jié)分析1.本節(jié)教材內(nèi)容安排有：3B、ISO語言自動化編程。其中3B代碼是線切割所獨有的，形式特殊。ISO語言與平行課程：數(shù)控機(jī)床編程與操作中已學(xué)習(xí)的G代碼語言極為類似。本節(jié)課重點內(nèi)容：3B程序編制，關(guān)聯(lián)線切割工藝。本節(jié)課難點內(nèi)容：3B程序中計數(shù)方向選擇。教學(xué)目標(biāo)：掌握3B語言，ISO語言引導(dǎo)自學(xué)，自動編程實踐進(jìn)行。2.本次課教材特點：（1）課程實踐性較強(qiáng)，課堂教學(xué)中初學(xué)記憶容易出錯。（2）課程信息量大。（3）課程語句較多，學(xué)生理解掌握難度較大。3.學(xué)生特點：學(xué)生具有一定的求知欲的同時：（1）基礎(chǔ)不牢，理解力不好（2）聽不懂就放棄聽課，不及時反映。（3）喜歡趣味性設(shè)計（4）喜歡照例模仿，喜歡對教材的補(bǔ)充。

引導(dǎo)！！三、所授節(jié)次的課堂環(huán)節(jié)分析4.教與學(xué)過程思考（抓住學(xué)生的注意點，循序漸進(jìn)）本次課教材特點：（1）課程實踐性較強(qiáng)，課堂教學(xué)中初學(xué)記憶容易出錯。

（2）課程信息量大。（3）課程語句較多，學(xué)生理解掌握難度較大。學(xué)生特點：（1）理解力不好

（2）聽不懂放棄（3）喜歡趣味性（4）愛補(bǔ)充內(nèi)容愛照例模仿

針對記憶困難，教給記憶方法補(bǔ)充必要說明充分利用教材例子，便于學(xué)生課后復(fù)習(xí)補(bǔ)充綜合實例，使學(xué)生全面掌握。以簡單例子加強(qiáng)對基本概念的理解逐點熟練掌握。舉例多趣味性5.教學(xué)模塊和教學(xué)意圖(1)線切割編程現(xiàn)狀---簡要介紹，突出學(xué)習(xí)意義(2)線切割3B語言格式---補(bǔ)充編程慣例和方法(3)計數(shù)方向與計數(shù)長度的確定---重點中的難點，理解+記憶法(4)實例編程-達(dá)到獨立寫程序的能力---簡單到綜合性，練習(xí)+指導(dǎo)(5)結(jié)合線切割工藝確定線切割路線---編程兼顧工藝，完善合理課堂知識講解師生互動實踐(1)實現(xiàn)學(xué)生自設(shè)計的圖形---學(xué)習(xí)自動化編程(2)驗證學(xué)生自己手工所編程序---發(fā)現(xiàn)問題，現(xiàn)場解決(3)設(shè)置電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)---加深工藝認(rèn)識(4)線切割主流程學(xué)習(xí)---增強(qiáng)獨立與團(tuán)隊操作能力理論引導(dǎo)講解+實地操作專業(yè)技能掌握目標(biāo)三、所授節(jié)次的課堂環(huán)節(jié)分析理實結(jié)合，兩手抓抓住思路引導(dǎo)抓住興趣指導(dǎo)四、授課過程設(shè)計-課堂0.課程導(dǎo)入電火花線切割加工演示回顧以前所學(xué)內(nèi)容，以圖片和動畫對線切割加工過程再次熟悉，對比學(xué)生已經(jīng)參與的數(shù)控車（銑）加工實訓(xùn)，提出切割過程的控制---程序。設(shè)問：數(shù)控線切割程序是如何編制的？是否和數(shù)控車、銑一樣呢？1.從編程現(xiàn)狀開始，根據(jù)工廠實際生產(chǎn)上的現(xiàn)狀與需求，強(qiáng)調(diào)本次課的重要性。讓學(xué)生在關(guān)注的基礎(chǔ)上加以重視明確對象對比分析實例引導(dǎo)化繁為簡步步深入四、授課過程設(shè)計-課堂設(shè)問：這些漂亮的圖形怎樣編制程序加工出來的呢？兩個設(shè)問以期使學(xué)生重視本節(jié)內(nèi)容、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。明確編程對象圓弧直線

線切割典型模仁零件指出：線切割編程針對圓弧與直線學(xué)生開始思考：圖形由什么構(gòu)成？如何編制代碼定義幾何要素呢？明確對象對比分析實例引導(dǎo)化繁為簡步步深入2.對比數(shù)控車、銑加工提出數(shù)控線切割3B編程編程慣例和格式。舉例：B2023

B9000B003000GYNR2補(bǔ)充編程約定：計數(shù)長度不足六位以0補(bǔ)夠四、授課過程設(shè)計-課堂設(shè)問如何解決？編程約定格式編程約定：直線要先將起點移至原點圓弧要先將圓心移至原點明確對象對比分析實例引導(dǎo)化繁為簡步步深入四、授課過程設(shè)計-課堂明確對象對比分析實例引導(dǎo)化繁為簡步步深入BXBYBJGZ分隔符X坐標(biāo)分隔符Y坐標(biāo)分隔符計數(shù)長度計數(shù)方向加工指令3B語言格式：將直線和圓弧做個對比：提示X，Y，坐標(biāo)的選擇。（指出圓弧直線反著選）提醒學(xué)生加以注意區(qū)分。3B代碼：因為有三個分隔符B而得名舉例：B2023

B9000B003000GYNR2學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識了3B語言，進(jìn)入狀態(tài)設(shè)問：計數(shù)方向和計數(shù)長度是什么意思，如何確定呢？（與車、銑不同的概念）四、授課過程設(shè)計-課堂3.難點內(nèi)容突破（難在正確區(qū)分、初學(xué)者克服記憶出錯）計數(shù)方向G選取X方向進(jìn)給總長度進(jìn)行計數(shù)，稱為計X，用Gx表示；選取Y方向進(jìn)給總長度進(jìn)行計數(shù)，稱為計Y，用Gy表示；加工直線可按照如下原則：|Ye|＞|Xe|，取Gy；|Xe|＞|Ye|，取Gx；相等時，兩者均可；對于圓弧，當(dāng)圓弧終點坐標(biāo)各個象限時，若：|Xe|＞|Ye|，取Gy；|Ye|＞|Xe|，取Gx；相等時，兩者均可；容易記混不利于課堂掌握總結(jié)歸納記憶法加工圓?。航K點原點作直線，哪軸投影短就計哪軸。加工直線：哪軸投影長就計哪軸；記憶方法一看終點，弧落白區(qū)取大Y，直線與弧反著選。記憶方法二明確對象對比分析實例引導(dǎo)化繁為簡步步深入四、授課過程設(shè)計-課堂

例子跟上--鞏固所學(xué)（-3,2）（）（）簡單例子入手逐步增難進(jìn)行綜合最后進(jìn)行初步綜合較好掌握趣味例題再次鞏固明確對象對比分析實例引導(dǎo)化繁為簡步步深入四、授課過程設(shè)計-課堂隨后的實踐中指導(dǎo)學(xué)生，完成例子的上機(jī)驗證四、授課過程設(shè)計-課堂4.分步驟引導(dǎo)(6)應(yīng)用舉例1】加工如圖所示圓弧，加工起點的坐標(biāo)為A(-5，0)單位mm試編程圓弧起點的坐標(biāo)為A(-5,0)B5000BGyB0100001.

看是什么類型，直線還是圓??？3.直線找終點，圓弧找起點。2.移動到圓心到原點。4.判定計數(shù)方向G5.判定計數(shù)長度J6.選擇加工指令Z7.“套格式”記憶：看終點，弧落白區(qū)取大Y，直線與弧反著選。終點在哪里？不在陰影區(qū)，選誰？GyY投影-兩象限Jy1Jy2J

Y=5+5=10mm（10000）順時針圓弧SR起點在第幾象限？2四、授課過程設(shè)計-課堂圓弧圓心已經(jīng)在原點SR2明確對象對比分析實例引導(dǎo)化繁為簡步步深入四、授課過程設(shè)計-課堂4.綜合（與工藝知識相融合）設(shè)問：零件給我之后，從哪里開始切削呢？合理選擇穿絲孔位置合理選擇切削方向防止發(fā)生零件變形+對已學(xué)習(xí)的工藝知識進(jìn)行回顧達(dá)到系統(tǒng)的認(rèn)知小結(jié)：提問方式讓學(xué)生回顧所學(xué)布置自選圖形手工編程轉(zhuǎn)入實踐教學(xué)環(huán)節(jié)四、授課過程設(shè)計-實踐場地：機(jī)電工業(yè)中心電加工實訓(xùn)室自選圖形手工編程主要任務(wù)目標(biāo)(1)實現(xiàn)學(xué)生自設(shè)計的圖形(2)驗證學(xué)生自己手工所編程序授課方式以學(xué)生為主體，分組解決問題教師做必要引導(dǎo)和疑難解惑四、授課過程設(shè)計-實踐學(xué)生分組進(jìn)行自編程序驗證和自動編程練習(xí)國產(chǎn)線切割機(jī)床入手操作簡單教師在實踐之中指引學(xué)生進(jìn)入編繪四、授課過程設(shè)計-實踐學(xué)生自己在嘗試?yán)L制自選圖形指導(dǎo)學(xué)生，及時解惑四、授課過程設(shè)計-實踐學(xué)生很高興圖形編制完畢—對照自動生成的3B代碼檢驗自己手編程序是否正確教師針對所犯錯誤進(jìn)行分析糾錯四、授課過程設(shè)計-實踐學(xué)生在認(rèn)真探索自動編程中的圖形繪制四、授課過程設(shè)計-實踐完成編程后同學(xué)們開始進(jìn)行電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置四、授課過程設(shè)計布置綜合性作業(yè)課堂總結(jié)--提問方式解決疑難問題針對實踐作點評布置預(yù)習(xí)任務(wù)五、教學(xué)總結(jié)例子教學(xué)，動畫引入課題步步深入，由簡入難加以引導(dǎo)對比分析，力求知識隨堂記憶實踐鞏固，培養(yǎng)動手能力興趣誘導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣實踐驗證，繼續(xù)深化理解，拓展知識結(jié)構(gòu)突出重點，針對性教學(xué)感謝各位專家蒞臨指導(dǎo)！數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實驗教學(xué)中心實驗?zāi)康耐ㄟ^數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機(jī)械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的CNC裝置對程序經(jīng)過處理之后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動。機(jī)械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控編程的目的數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對程序及首件試加工。機(jī)械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控編程的內(nèi)容數(shù)控編程的基本原理機(jī)械工程實驗教學(xué)中心數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學(xué)處理編寫程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗及試切數(shù)控機(jī)床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標(biāo)準(zhǔn)硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運(yùn)動控制卡，所有數(shù)控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機(jī)床控制兩大部分組成。機(jī)械工程實驗教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹機(jī)械工程實驗教學(xué)中心為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車床模擬仿真系統(tǒng)（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態(tài)

1G00快速線性移動G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補(bǔ)G01X(U)_Z(W)_√G02順時針圓弧插補(bǔ)G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時針圓弧插補(bǔ)G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補(bǔ)G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補(bǔ)G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點G27

G28Z軸返回程序零點G28

G92定義絕對坐標(biāo)系G92X_Z_√2G04延時G04E_

3M00暫停M00

M02程序結(jié)束M02

4M03主軸正轉(zhuǎn)M03√M04主軸反轉(zhuǎn)M04√M05主軸停M05√5M08開冷卻液M08√M09關(guān)冷卻液M09√

6M97程序跳轉(zhuǎn)M97P_

M98子程序調(diào)用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定義開關(guān)1有效M20√M21自定義開關(guān)1無效M21√8M22自定義開關(guān)2有效M22√M23自定義開關(guān)2無效M23√9S主軸轉(zhuǎn)速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√OpenSoftCNC軟件介紹在程序管理界面下，可進(jìn)行有關(guān)數(shù)控加工程序文件的各種操作，如讀入程序、編輯修改及查錯編譯等。每一個工件程序由若干個程序段組成；每一個程序段完成一個加工步驟；