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文檔簡介
第一章數(shù)控技術(shù)簡介教學(xué)目的與要求:了解性掌握數(shù)控機床的發(fā)展。熟練掌握數(shù)控機床分類。掌握數(shù)控機床的組成及工作原理。熟練掌握數(shù)控機床和數(shù)控加工的特點。課題重點:數(shù)控機床的組成及工作原理。2、數(shù)控機床和數(shù)控加工的特點。課題難點:無學(xué)時安排:課題課題名稱講授備注1.1數(shù)控機床發(fā)展11.2數(shù)控機床的工作原理及基本組成21.3數(shù)控機床分類21.4數(shù)控機床和數(shù)控加工的特點1合計61.1數(shù)控機床發(fā)展教學(xué)目的知識目標(biāo)使同學(xué)們了解數(shù)控機床的產(chǎn)生、發(fā)展與未來能力目標(biāo)能夠熟練說出數(shù)控機床初步設(shè)想及產(chǎn)生的時間及國家德育目標(biāo)通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)同學(xué)們學(xué)習(xí)興趣教學(xué)重點數(shù)控機床的產(chǎn)生教學(xué)難點無教學(xué)方法通過講授、演示、任務(wù)驅(qū)動等強化知識重點;通過小組討論、交流、合作,完成練習(xí)任務(wù);教學(xué)器材多媒體教學(xué)時數(shù)1學(xué)時;備課時間2月18日授課時間教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)及學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'知識回顧世界上第一臺數(shù)控機床產(chǎn)生于哪年哪國呢?學(xué)生思考并回答,教師輔助3'導(dǎo)入新課揭示課題通過參觀比較同學(xué)們能辨別出數(shù)控機床與普通機床,同學(xué)們是否想過數(shù)控機床是什么時候設(shè)想出來的呢?世界上第一臺數(shù)控機床是哪國制造的呢?下面我們共同來學(xué)習(xí)。觀察、思考。明確教學(xué)課題。1'教學(xué)內(nèi)容1.1.1數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展1、數(shù)控機床的產(chǎn)生1)、1948年提出設(shè)想2)、1949年開始研究3)、1952年試制成功2、數(shù)控機床的發(fā)展1)、1959年制成晶體管元件和印制電路板。2)、1960年點位控制鉆床,直線控制銑床。3)、1965年集成電路數(shù)控裝置。4)、20世紀(jì)60年代末,計算機控制(多臺)數(shù)控系統(tǒng)。5)、1974年研制成功第五代數(shù)控系統(tǒng)。6)、20世紀(jì)80年代初,人機對話的的自動編程的數(shù)控裝置。1.1.2數(shù)控機床的發(fā)展趨勢1.高精度化2.高速度化3.高柔性化4.高自動化5.智能化6.復(fù)合化1.1.3我國數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀國產(chǎn)數(shù)控機床特別是中高檔數(shù)控機床仍然缺乏市場競爭力,其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)控機床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識與能力欠缺、數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應(yīng)看清形勢,充分認識國產(chǎn)數(shù)控機床的不足,努力發(fā)展先進技術(shù),加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度,以縮短與發(fā)達國家之間的差距。20'利用多媒體和黑板認知性內(nèi)容,通過講授使同學(xué)們了解練習(xí)填空:1、數(shù)控機床提出設(shè)想是,試制成功是。2、數(shù)控機床發(fā)展趨勢?搶答形式找同學(xué)到黑板填空教師巡回、輔助引導(dǎo)15'課堂小結(jié)引導(dǎo)、幫助學(xué)生進行總結(jié)。本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了數(shù)控機床的發(fā)展史,要求同學(xué)們能了解性的掌握第一臺數(shù)控機床產(chǎn)自哪里?;貞洝⒂懻?、總結(jié)。觀察。2'課后作業(yè)閱讀所學(xué)內(nèi)容,預(yù)習(xí)新課。教學(xué)反饋1.2數(shù)控機床工作原理及基本組成教學(xué)目的知識目標(biāo)了解數(shù)控機床的組成能力目標(biāo)能夠熟練掌握數(shù)控機床的工作原理德育目標(biāo)培養(yǎng)同學(xué)們學(xué)習(xí)興趣教學(xué)重點數(shù)控機床的工作原理及過程教學(xué)難點無教學(xué)方法通過講授、演示、任務(wù)驅(qū)動等強化知識重點;通過小組討論、交流、合作,完成練習(xí)任務(wù);教學(xué)器材多媒體、教學(xué)時數(shù)2學(xué)時;備課時間2月19日授課時間教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)及學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'復(fù)習(xí)回顧如何選擇絕對或相對坐標(biāo)系?學(xué)生思考并回答2'導(dǎo)入新課揭示課題直接導(dǎo)入。觀察、思考。明確教學(xué)課題。2'教學(xué)新授1.2.1數(shù)控機床的工作原理按照零件加工的技術(shù)要求和工藝要求,編寫零件的加工程序,然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置,通過數(shù)控裝置控制機床的主軸運動、進給運動、更換刀具,以及工件的夾緊與松開,冷卻、潤滑泵的開與關(guān),使刀具、工件和其他輔助裝置嚴格按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進行工作,從而加工出符合圖樣要求的零件。l.2.2數(shù)控機床的組成如圖1—1所示,數(shù)控機床主要由輸入輸出設(shè)備、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、輔助裝置和機床本體等幾部分組成。輸入輸出設(shè)備輸人輸出設(shè)備主要實現(xiàn)編制程序、輸人程序、輸入數(shù)據(jù)以及顯示、存儲和打印等功能。2.?dāng)?shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的“大腦”和“核心”,通常由一臺通用或?qū)S糜嬎銠C構(gòu)成。3.伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)接收來自數(shù)控系統(tǒng)的指令信息,嚴格按指令信息的要求驅(qū)動機床的運動部件動作,以加工出符合圖樣要求的零件。伺服系統(tǒng)包括伺服控制線路、功率放大線路、伺服電動機、機械傳動機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)。常用的伺服電動機是步進電動機、直流和交流伺服電動機。伺服系統(tǒng)有開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)之分。4.檢測裝置檢測裝置將數(shù)控機床各坐標(biāo)軸的實際位移量檢測出來,經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機床的數(shù)控裝置,數(shù)控裝置將反饋回來的實際位移量值與設(shè)定值進行比較,控制驅(qū)動裝置按照指令設(shè)定值運動。5.機床本體機床本體是數(shù)控機床的主體,包括床身、立柱等支承部件、主軸等運動部件;工作臺、刀架以及進給運動執(zhí)行部件、傳動部件;6.輔助控制裝置輔助控制裝置的主要作用是接收數(shù)控裝置輸出的開關(guān)量指令信號,經(jīng)過編譯、邏輯判別和運動,再經(jīng)功率放大器放大后驅(qū)動相應(yīng)的電器,帶動機床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規(guī)定的開關(guān)量動作。控制包括主軸運動部件的變速、換向和起停指令,刀具的選擇和交換指令,冷卻、潤滑裝置的起動、停止,工件和機床部件的松開、夾緊,分度工作臺轉(zhuǎn)位分度等開關(guān)輔助動作。特點可編程序邏輯控制器(PLc)具有響應(yīng)快、性能可靠、易于使用、編程和修改程序并可直接起動機床開關(guān)。20'利用多媒體和黑板對照課件利用講授法講解啟發(fā)式講授法介紹各組成結(jié)構(gòu)的功能特點課堂小結(jié)掌握數(shù)控機床的工作原理;熟練說出各組成部分名稱。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)填空:1)數(shù)控機床主要由、、機床本體、和檢測裝置五個部分組成。2)簡述數(shù)控機床的工作原理。小組形式討論完成黑板習(xí)題給出答案(教師巡回、輔助指導(dǎo))15'導(dǎo)入新課直接導(dǎo)入1'教學(xué)新授1.2.3數(shù)控機床的工作過程1.準(zhǔn)備階段根據(jù)加工零件的圖樣,確定有關(guān)加工數(shù)據(jù)(刀具軌跡坐標(biāo)點、加工的切削用量、刀具尺寸信息等),根據(jù)工藝方案、夾具選用、刀具類型選擇等確定其他有關(guān)輔助信息。2.編程階段根據(jù)加工工藝信息,用機床數(shù)控系統(tǒng)能識別的語言編寫數(shù)控加工程序(程序就是對加工工藝過程的描述),并填寫程序單。3.輸入程序據(jù)已編好的程序單,通過輸入裝置將程序輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。目前,隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,可直接由計算機通過網(wǎng)絡(luò)與機床數(shù)控系統(tǒng)通信。4.加工階段當(dāng)執(zhí)行程序時,機床NC系統(tǒng)將程序譯碼、寄存和運算,向機床伺服機構(gòu)發(fā)出運動指令,以驅(qū)動機床的各運動部件,自動完成對工件的加工。20'利用多媒體和黑板對照課件利用講授法講解課堂小結(jié)重點掌握數(shù)控機床的工作過程。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)1簡述數(shù)控機床的工作原理。2根據(jù)加工零件的圖樣,確定有(刀具軌跡坐標(biāo)點、加工的切削用量、刀具尺寸信息等),根據(jù)、夾具選用、選擇等確定其他有關(guān)輔助信息。3根據(jù)加工工藝信息,用機床數(shù)控系統(tǒng)能識別的編寫(程序就是對加工工藝過程的描述),并填寫程序單。小組形式討論完成黑板習(xí)題給出答案(教師巡回、輔助指導(dǎo))20'課堂小結(jié)引導(dǎo)、幫助學(xué)生進行總結(jié)。本次課我們介紹數(shù)控機床的組成及工作原理,要求同學(xué)們掌握數(shù)控機床的工作原理?;貞洝⒂懻?、總結(jié)。觀察。2'課后作業(yè)簡述數(shù)控機床的工作原理及數(shù)控機床的工作過程。教學(xué)反饋1.3數(shù)控機床的分類教學(xué)目的知識目標(biāo)了解數(shù)控機床的各分類方式能力目標(biāo)能夠熟練確定加工路線的方法德育目標(biāo)培養(yǎng)同學(xué)們學(xué)習(xí)興趣教學(xué)重點掌握各類機床的加工特點及適用范圍教學(xué)難點無教學(xué)方法通過講授、演示、任務(wù)驅(qū)動等強化知識重點;通過小組討論、交流、合作,完成練習(xí)任務(wù);教學(xué)器材多媒體教學(xué)時數(shù)2學(xué)時;備課時間2月19日授課時間教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)及學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'知識回顧生活中見到過大數(shù)控機床類型?學(xué)生思考并回答,教師輔助3'導(dǎo)入新課揭示課題直接導(dǎo)入。觀察、思考。明確教學(xué)課題。1'教學(xué)內(nèi)容數(shù)控機床的品種規(guī)格很多,分類方法也各不相同。一般可根據(jù)功能和結(jié)構(gòu),按下面5種原則進行分類。1.3.1按機床運動的控制軌跡分類1.點位控制數(shù)控機床點位控制只要求控制機床的移動部件從一點移動到另一點的準(zhǔn)確定位,對于點與點之間的運動軌跡的要求并不嚴格,在移動過程中不進行加工,各坐標(biāo)軸之間的運動是不相關(guān)的。為了實現(xiàn)既快又精確的定位,兩點間的移動一般先快速移動,然后慢速趨近定位點,以保證定位精度。點位控制功能的機床主要有數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控沖床等。2.直線控制數(shù)控機床直線控制數(shù)控機床也稱為平行控制數(shù)控機床,其特點是除了控制點與點之間的準(zhǔn)確定位外,還要控制兩相關(guān)點之間的移動速度和路線(軌跡),但其運動路線只是與機床坐標(biāo)軸平行移動,也就是說同時控制的坐標(biāo)軸只有一個(即數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)不必有插補運算功能),在移位的過程中刀具能以指定的進給速度進行切削,一般只能加工矩形、臺階形零件。直線控制數(shù)控機床主要有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床等。3.輪廓控制數(shù)控機床輪廓控制數(shù)控機床也稱連續(xù)控制數(shù)控機床,其控制特點是能夠?qū)蓚€或兩個以上的運動坐標(biāo)的位移和速度同時進行控制。為了滿足刀具沿工件輪廓的相對運動軌跡符合工件加工輪廓的要求,必須將各坐標(biāo)運動的位移控制和速度控制按照規(guī)定的比例關(guān)系精確地協(xié)調(diào)起來??刂埔髷?shù)控裝置具有插補運算功能。所謂插補就是根據(jù)程序輸入的基本數(shù)據(jù)(如直線的終點坐標(biāo)、圓弧的終點坐標(biāo)和圓心坐標(biāo)或半徑),通過數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)插補運算器的數(shù)學(xué)處理,把直線或圓弧的形狀描述出來,也就是一邊計算,一邊根據(jù)計算結(jié)果向各坐標(biāo)軸控制器分配脈沖,從而控制各坐標(biāo)軸的聯(lián)動位移量與要求的輪廓相符合。在運動過程中,刀具對工件表面進行連續(xù)切削,可以進行各種直線、圓弧、曲線的加工。輪廓控制的運動軌跡如圖1-4所示。機床主要有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控線切割機、加工中心。根據(jù)它所控制的聯(lián)動坐標(biāo)軸數(shù)不同,又可以分為下面幾種形式:(1)兩軸聯(lián)動主要用于數(shù)控車床加工回轉(zhuǎn)曲面或數(shù)控銑床加工曲線柱面,如圖1-4所示。(2)兩軸半聯(lián)動主要用于三軸以上機床的控制,其中兩根軸可以聯(lián)動,而另外一根軸可以作周期性進給。圖1—5所示為采用這種方式用行切法加工三維空間曲面。(3)三軸聯(lián)動一般分為兩類:一類就是X、Y、Z三個直線坐標(biāo)軸聯(lián)動,較多用于數(shù)控銑床、加工中心等,如圖1—6所示為用球頭銑刀銑切三維空間曲面;另一類是除了同時控制X、Y、Z中兩個直線坐標(biāo)外,還同時控制圍繞其中某一直線坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸,如車削加工中心,它除了縱向(z軸)、橫向(x軸)兩個直線坐標(biāo)軸聯(lián)動外,還需同時控制圍繞z軸旋轉(zhuǎn)的主軸(c軸)聯(lián)動。(4)四軸聯(lián)動同時控制x、y、z三個直線坐標(biāo)軸與某一旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸聯(lián)動,圖1—7所示為同時控制x、y、z三個直線坐標(biāo)軸與一個工作臺回轉(zhuǎn)軸聯(lián)動的數(shù)控機床。(5)五軸聯(lián)動除同時控制x、y、z三個直線坐標(biāo)軸聯(lián)動外,還同時控制圍繞這這些直線坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的A、B、C坐標(biāo)軸中的兩個坐標(biāo)軸,形成同時控制五個軸聯(lián)動。這時刀具可以被定在空間的任意方向,如圖l一8所示。比如控制刀具同時繞x軸和y軸兩個方向擺動。1.3.2按伺服控制方式分類1.開環(huán)控制數(shù)控機床這類機床的進給伺服驅(qū)動是開環(huán)的,即沒有檢測反饋裝置。一般它的驅(qū)動電動機為步進電動機,步進電動機的主要特征是控制電路每變換一次指令脈沖信號,電動機就轉(zhuǎn)動一個步距角,并且電動機本身就有自鎖能力。其控制系統(tǒng)框圖如圖1—9所示。最大特點是控制方便、結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令信號流是單向的,所以不存在控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題,但由于機械傳動的誤差沒有經(jīng)過反饋校正,故位移精度不高。應(yīng)用:經(jīng)濟型數(shù)控機床2.閉環(huán)控制機床特點:這類數(shù)控機床的進給伺服驅(qū)動是按閉環(huán)反饋控制方式工作的,其驅(qū)動電動機可采用直流或交流兩種伺服電動機,并需要配置位置反饋和速度反饋。分類:按位置反饋檢測元件的安裝部位和所使用的反饋裝置的不同,閉環(huán)控制又分為全閉環(huán)和半閉環(huán)兩種控制方式。(1)全閉環(huán)控制特點:其位置反饋裝置采用直線位移檢測元件安裝在機床的床鞍部位,即直接檢測機床坐標(biāo)的直線位移量。應(yīng)用:全閉環(huán)控制方式主要用于精度要求很高的數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控精密磨床等。(2)半閉環(huán)控制特點:其位置反饋采用轉(zhuǎn)角檢測元件直接安裝在伺服電動機或絲杠端部。應(yīng)用:可以獲得較穩(wěn)定的控制特性大部分數(shù)控機床采用半閉環(huán)控制方式?;旌峡刂茢?shù)控機床特點:控制方式穩(wěn)定性好、成本低、精度差,而全閉環(huán)穩(wěn)定性差,所以為了互為彌補,以滿足某些機床的控制要求,宜采用混合控制方式。采用較多的有開環(huán)補償型和半閉環(huán)補償型兩種方式。20'利用多媒體和黑板講授法講授中強調(diào)各軌跡機床的代表機床。講授過程中重點區(qū)別強調(diào)不同數(shù)控機床的位置檢測裝置的安裝位置課堂小結(jié)掌握數(shù)控機床按控制軌跡類型及伺服控制類型的數(shù)控機床的種類。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)填空:1、數(shù)控機床分類方式有。2、按機床運動的控制軌跡分類。3、閉環(huán)控制機床的特點及應(yīng)用?小組形式討論完成黑板習(xí)題給出答案(教師巡回、輔助指導(dǎo))15'導(dǎo)入新課直接導(dǎo)入教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'教學(xué)內(nèi)容1.3.3按工藝用途分類數(shù)控機床按其加工工藝方式可分為金屬切削類數(shù)控機床、金屬成形類數(shù)控機床、特種加工數(shù)控機床和其他類型數(shù)控機床。在金屬切削類數(shù)控機床中,根據(jù)其自動化程度的高低,又可分為普通數(shù)控機床、加工中心和柔性制造單元(FMC)。普通數(shù)控機床:有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床工藝特點:和相應(yīng)的通用機床相似,但它們具有復(fù)雜形狀零件的加工能力。加工中心機床常見的是:鏜銑類加工中心和車削中心.它們是在相應(yīng)的普通數(shù)控機床基礎(chǔ)上加裝刀庫和自動換刀裝置而構(gòu)成。其工藝特點是:工件經(jīng)一次裝夾后,數(shù)控系統(tǒng)能控制機床自動更換刀具,連續(xù)地自動對工件各加工面進行銑(車)、鏜、鉆等多工序加工。柔性制造單元:是具有更高自動化程度的數(shù)控機床。它可以由加工中心加上搬運機器人等自動物料存儲運輸系統(tǒng)組成,有的還具有加工精度、切削狀態(tài)和加工過程的自動監(jiān)控功能,可實現(xiàn)24h無人加工。1.3.4按加工方式分類1.金屬切削類機床金屬切削類機床是指采用車、銑、鏜、鉸、鉆、磨、刨等各種切削工藝的數(shù)控機床。它又可分為以下兩類:(1)普通型數(shù)控機床如數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床等。(2)加工中心其主要特點是具有自動換刀機構(gòu)的刀具庫,工件經(jīng)一次裝夾后,通過自動更換各種刀具,在同一臺機床上對工件各加工面連續(xù)進行銑(車)、鏜、鉸、鉆、攻螺紋等多種工序的加工,如鏜銑類加工中心、車削中心、鉆削中心等。2.金屬成形類機床金屬成形類機床是指采用擠、沖、壓、拉等成形工藝的數(shù)控機床,常用的有數(shù)控壓力機、數(shù)控折彎機、數(shù)控彎管機、數(shù)控旋壓機等。3.特種加工類機床特種加工類機床主要有數(shù)控電火花線切割機、數(shù)控電火花成形機、數(shù)控火焰切割機、數(shù)控激光加工機等。4.測量、繪圖類機床測量、繪圖類機床主要有三坐標(biāo)測量儀、數(shù)控對刀儀、數(shù)控繪圖儀等。1.3.5按控制坐標(biāo)軸數(shù)分類根據(jù)控制系統(tǒng)所能控制的坐標(biāo)軸數(shù),數(shù)控機床可分為兩坐標(biāo)(軸)數(shù)控機床、2.5坐標(biāo)(軸)數(shù)控機床、三坐標(biāo)(軸)數(shù)控機床以及多坐標(biāo)(軸)數(shù)控機床。根據(jù)控制系統(tǒng)所能同時控制的坐標(biāo)軸數(shù),數(shù)控機床可分為兩坐標(biāo)(軸)聯(lián)動數(shù)控機床、三坐標(biāo)(軸)聯(lián)動數(shù)控機床以及多坐標(biāo)(軸)聯(lián)動數(shù)控機床。一般數(shù)控機床的聯(lián)動軸數(shù)少于控制軸數(shù)。25'講授法重點強調(diào)各類機床的代表類型強調(diào)機床的分類是根據(jù)自身功能特點歸類重點強調(diào)聯(lián)動軸與控制軸的關(guān)系課堂小結(jié)引導(dǎo)、幫助學(xué)生進行總結(jié)。本次課我們介紹數(shù)控機床的分類,要求同學(xué)們掌握各分類方式下的數(shù)控機床的特點及應(yīng)用。回憶、討論、總結(jié)。觀察。2'練習(xí)填空:1、一般數(shù)控機床的聯(lián)動軸數(shù)控制軸數(shù)。2、數(shù)控機床按其加工工藝方式可分為、、特種加工數(shù)控機床和其他類型數(shù)控機床。3、特種加工類機床主要有、、、數(shù)控激光加工機等。逐個找同學(xué)到黑板填空教師巡回、輔助引導(dǎo)15'課后作業(yè)預(yù)習(xí)新課。教學(xué)反饋1.4數(shù)控機床和數(shù)控加工的特點教學(xué)目的知識目標(biāo)了解FANUC、SIEMENS數(shù)控系統(tǒng),使同學(xué)們掌握數(shù)控加工的特點能力目標(biāo)能夠熟練掌握數(shù)控機床和數(shù)控加工的特點德育目標(biāo)調(diào)動同學(xué)們學(xué)習(xí)興趣教學(xué)重點掌握數(shù)控機床和數(shù)控加工的特點。教學(xué)難點無教學(xué)方法通過講授、演示、任務(wù)驅(qū)動等強化知識重點;通過小組討論、交流、合作,完成練習(xí)任務(wù);教學(xué)器材多媒體、教學(xué)時數(shù)1學(xué)時;備課時間2月19日授課時間教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)及學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'復(fù)習(xí)回顧數(shù)控機床的分類方式及分類?學(xué)生思考并回答2'導(dǎo)入新課揭示課題直接導(dǎo)入。觀察、思考。明確教學(xué)課題。2'教學(xué)新授1.4.1數(shù)控機床的特點1.傳動鏈短與普通機床相比主軸驅(qū)動不再是電動機.傳動帶.齒輪副機構(gòu)變速,而是采用橫向和縱向進給分別由兩臺伺服電動機驅(qū)動運動完成;不再使用交換齒輪、離合器等傳統(tǒng)部件,從而使傳動鏈大大縮短。2.剛性高為了與數(shù)控系統(tǒng)的高精度相匹配,數(shù)控機床的剛性高,以便適應(yīng)高精度的加工要求。3.輕拖動刀架(工作臺)移動采用滾珠絲杠副,摩擦小,移動輕便。絲杠兩端的支承為專用軸承,其壓力角比普通軸承大,在出廠時便已選配好。數(shù)控機床的潤滑部分采用油霧自動潤滑,這些措施都使得數(shù)控機床移動輕便。1.4.2數(shù)控加工的特點數(shù)控加工與常規(guī)加工相比有著明顯的區(qū)別,其特點如下:1、具有復(fù)雜形狀加工能力復(fù)雜形狀零件在飛機、汽車、造船、模具、動力設(shè)備和國防軍工等制造部門具有重要地位,其加工質(zhì)量直接影響整機產(chǎn)品的性能。2.高質(zhì)量數(shù)控機床的加工精度由過去的±0.0lmm提高到±0.005.mm,甚至更高。定位精度在20世紀(jì)90年代初中期已達到±0.002~數(shù)控機床工作臺的移動當(dāng)量普遍達到了0.0l~0.0001mm.?dāng)?shù)控機床的傳動系統(tǒng)與機床結(jié)構(gòu)都具有很高的剛度和熱穩(wěn)定性。3.高效率零件加工所需的時間主要包括機動時間和輔助時間兩部分。4.高柔性適應(yīng)多品種、中小批量的現(xiàn)代生產(chǎn)需要。5.減輕勞動強度,改善勞動條件6.便于建立網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)20'利用多媒體和黑板對照課件利用講授法講解啟發(fā)式講授法介紹各組成結(jié)構(gòu)的功能特點練習(xí)填空題數(shù)控機床的特點。數(shù)控加工的特點。小組形式討論完成黑板習(xí)題給出答案(教師巡回、輔助指導(dǎo))15'課堂小結(jié)引導(dǎo)、幫助學(xué)生進行總結(jié)。本次課我們介紹數(shù)控機床的特點及加工特點,要求同學(xué)們重點掌握。回憶、討論、總結(jié)。觀察。2'課后作業(yè)簡述數(shù)控機床的特點及數(shù)控機床的加工特點。教學(xué)反饋第二章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)教學(xué)目的與要求:了解性掌握數(shù)控機床坐標(biāo)系及運動方向的判定方法。熟練掌握Z、X軸方位及運動方向的判定方法掌握零件工藝結(jié)構(gòu)的分析方法熟練掌握編程格式及五大功能指令,進而能獨立編制簡單程序。課題重點:1、Z、X軸方位及運動方向的判定方法尺寸注法,2、編程格式及五大功能指令課題難點:1、零件工藝結(jié)構(gòu)的分析2、編制簡單程序?qū)W時安排:課題課題名稱講授備注2.1數(shù)控機床坐標(biāo)系42.3數(shù)控機床刀具的選擇22.4數(shù)控程序編制的概念42.5常用編程指令10合計202.1數(shù)控機床坐標(biāo)系教學(xué)目的知識目標(biāo)使同學(xué)們理解性坐標(biāo)軸與運動方向的命名原則能力目標(biāo)能夠熟練區(qū)分性掌握機床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系、絕對坐標(biāo)系與相對坐標(biāo)系德育目標(biāo)通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)同學(xué)們做事要態(tài)度端正教學(xué)重點1、Z、X軸方位及運動方向的判定2、機床參考點及回參考點目的教學(xué)難點同上教學(xué)方法通過講授、演示、任務(wù)驅(qū)動等強化知識重點;通過小組討論、交流、合作,完成練習(xí)任務(wù);教學(xué)器材多媒體教學(xué)時數(shù)4學(xué)時;備課時間2月19日授課時間教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)及學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'知識回顧數(shù)控加工中刀具與工件的相對位置如何來確定?教師啟發(fā),學(xué)生思考并回答5'導(dǎo)入新課揭示課題數(shù)控加工中刀具與工件的相對位置必須在相應(yīng)的坐標(biāo)系下才能確定。數(shù)控機床中坐標(biāo)系是怎樣建立的,運動方向有哪些規(guī)定及加工中如何應(yīng)用,帶著問題我們來學(xué)習(xí)新內(nèi)容。觀察、思考。明確教學(xué)課題。2'教學(xué)內(nèi)容2.1.1機床坐標(biāo)系及運動方向1、坐標(biāo)軸與運動方向命名原則1)標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)系采用右手直角笛卡爾坐標(biāo)系,如圖所示,姆指為X軸,食指為y軸,中指為Z軸,指尖指向各坐標(biāo)軸的正方向。若有旋轉(zhuǎn)軸時,規(guī)定繞X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)軸為A、B、C軸。右手直角笛卡爾坐標(biāo)系2)、為方便編程,統(tǒng)一假設(shè)工件靜止不動,刀具相對于靜止的工件運動。3)、增大刀具和工件距離的方向是機床某一部件運動的正方向。4)機床旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)運動的正方向是按照右手螺旋法則。2、坐標(biāo)軸判定的步驟與方法步驟:先確定Z,再確定X,后確定Y。方法:(1)Z軸及運動方向的確定1)與機床主軸軸線平行的坐標(biāo)軸為Z軸。2)如沒有主軸,Z軸為垂直于工件裝夾表面方向。3)有幾個主軸時,選其一垂直于工件裝夾面或提供主要切削力的主軸為Z軸。4)Z軸的正方向:遠離工件的方向。(2)X軸及運動方向的確定1)位于水平面內(nèi)。2)工件旋轉(zhuǎn)的機床(車床),X軸的方向取水平徑向。3)刀具旋轉(zhuǎn)的機床:Z軸為垂直:從主軸看向立柱,X軸正向向右。Z軸為水平:從主軸看向工件,X軸正向向右。4)X軸正向:遠離工件的方向。(3)Y軸及運動方向的確定1)按右手直角笛卡爾坐標(biāo)系。2)Y軸正向:遠離工件的方向。3、旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸A、B、C:規(guī)定:繞X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)軸為A、B、C軸,其方向為右旋螺紋方向,大拇指指向X、Y、Z軸正向,四指彎曲的方向為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸A、B、C軸的正向。4、常用機床坐標(biāo)簡圖20'利用多媒體和黑板講授法課堂小結(jié)重點掌握坐標(biāo)軸與運動方向命名原教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)填空:1、標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)系采用。2、為方便編程,統(tǒng)一假設(shè)不動,相對于靜止的工件運動。3、坐標(biāo)軸判定的步驟先、再、后。4、如沒有主軸,Z軸為。5、旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸判定方法。小組形式討論完成黑板習(xí)題給出答案(教師巡回、輔助指導(dǎo)15'新課導(dǎo)入直接導(dǎo)入觀察、思考。明確教學(xué)課題。1'教學(xué)內(nèi)容2.1.2機床坐標(biāo)系、機床原點與機床參考點1、機床坐標(biāo)系、機床原點1)機床坐標(biāo)系:特點:是數(shù)控機床上固有的坐標(biāo)系,是數(shù)控機床安裝與調(diào)整的基礎(chǔ),出廠前已調(diào)整好,一般不允許隨意變動。應(yīng)用:用來確定工件坐標(biāo)系,確定刀具(刀架)或工件(工作臺)位置的參考系,也是數(shù)控機床上一切運動的基礎(chǔ)。2)機床原點:機床原點是機床上的一個固定的點,其位置是由機床設(shè)計和制造單位確定的,通常不允許用戶改變。應(yīng)用:機床原點是工件坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系、機床參考的基準(zhǔn)點。這個點不是一個硬件點,而是一個定義點。舉例:(1)數(shù)控車床的機床原點:一般設(shè)在卡盤前端面或后端面的中心
(2)數(shù)控銑床的機床原點:各生產(chǎn)廠不一致,有的設(shè)在機床工作臺的中心,有的設(shè)在進給行程終點。2、機床參考點應(yīng)用:用于對機床工作臺、滑板與刀具相對運動的測量系統(tǒng)進行標(biāo)定和控制的點。
注意:機床參考點通常設(shè)置在機床各軸靠近正向極限的位置,通過減速行程開關(guān)粗定位而由零位點脈沖精確定位。機床參考點對機床原點的坐標(biāo)是一個已知定值?;亓悴僮饔址Q為返回參考點操作。當(dāng)返回參考點的工作完成后,顯示器即顯示出機床參考點在機床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值,表明機床坐標(biāo)系已自動建立。結(jié)合多媒體課件講授20'講授法強調(diào)區(qū)別于機床坐標(biāo)原點課堂小結(jié)重點區(qū)分掌握機床原點與機床參考點。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)填空:1、返回參考點操作又稱為。2、選擇工件坐標(biāo)系的原點對于對稱的工件,最好選在工件的。3、坐標(biāo)系是數(shù)控機床上固有的坐標(biāo)系,是數(shù)控機床安裝與調(diào)整的基礎(chǔ),出廠前已調(diào)整好,一般隨意變動。逐個找同學(xué)到黑板回答問題,教師巡回、輔助指導(dǎo)20'課后作業(yè)坐標(biāo)軸判定的方法和步驟?教學(xué)反饋組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'知識回顧闡述機床原點與機床參考點教師啟發(fā),學(xué)生思考并回答5'新課導(dǎo)入直接導(dǎo)入觀察、思考。明確教學(xué)課題。1'教學(xué)新授2.1.3工件坐標(biāo)系1、工件坐標(biāo)系(編程坐標(biāo)系):為編程方便在工件表面或工裝夾具上建立的坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系的原點就是工件原點,也叫做工件零點(加工原點)。2、加工坐標(biāo)系:指以確定的加工原點為基準(zhǔn)所建立的坐標(biāo)系。加工原點也稱程序原點。3、選擇工件坐標(biāo)系的原點的一般原則是:
a.盡量選在工件圖樣的基準(zhǔn)上,便于計算,減少錯誤,以利于編程。
b.盡量選在尺寸精度高,粗糙度值低的工件表面上,以提高被加工件的加工精度。
c.要便于測量和檢驗。
d.對于對稱的工件,最好選在工件的對稱中心上。
e.對于一般零件,選在工件外輪廓的某一角上。
f.Z軸方向的原點,一般設(shè)在工件表面。4、工件的零點偏置(對刀)目的:確定程序原點(加工原點)在機床坐標(biāo)系中的位置。20'講授法區(qū)別兩坐標(biāo)系要求同學(xué)重點掌握課堂小結(jié)重點掌握工件坐標(biāo)系和加工坐標(biāo)系的區(qū)別,、及選擇工件坐標(biāo)系的原則。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)填空1、工件坐標(biāo)系的原點就是原點,也叫做(加工原點)。2、簡述選擇工件坐標(biāo)系的原點的一般原則是?分組練習(xí)教師巡回、輔助指導(dǎo)15'新課導(dǎo)入直接導(dǎo)入觀察、思考。明確教學(xué)課題。1'教學(xué)新授2.1.4絕對坐標(biāo)系與相對坐標(biāo)系1、絕對坐標(biāo)系:所有坐標(biāo)值均以機床或工件原點計量的坐標(biāo)系稱為絕對坐標(biāo)系。在這個坐標(biāo)系中移動的尺寸稱為絕對坐標(biāo),也叫絕對尺寸,所用的編程指令稱為絕對坐標(biāo)指令。2、相對坐標(biāo)系:運動軌跡的終點坐標(biāo)是相對于起點計量的坐標(biāo)系稱為增量坐標(biāo)系,也叫相對坐標(biāo)系。在這個坐標(biāo)系中移動的尺寸稱為增量坐標(biāo),也叫增量尺寸,所用的編程指令稱為增量坐標(biāo)指令。3、坐標(biāo)系的選擇舉例:絕對坐標(biāo)系相對坐標(biāo)系絕對坐標(biāo)系相對坐標(biāo)系20'講授法講授絕對與相對坐標(biāo)的區(qū)別舉例加以應(yīng)用課堂小結(jié)重點區(qū)分掌握機床原點與機床參考點。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)分別采用相對坐標(biāo)系和絕對坐標(biāo)系計算各基點坐標(biāo)。逐個找同學(xué)到黑板回答問題,教師巡回、輔助指導(dǎo)23'課后作業(yè)工件坐標(biāo)原點的選擇原則。教學(xué)反饋2.3數(shù)控機床刀具的選擇教學(xué)目的知識目標(biāo)使同學(xué)們掌握刀具的材料、種類。了解性掌握刀具的選擇方法。能力目標(biāo)能夠熟練說出刀具常用的材料及種類德育目標(biāo)通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)同學(xué)們做事要態(tài)度端正教學(xué)重點刀具的材料及種類教學(xué)難點無教學(xué)過程與方法通過講授、演示、任務(wù)驅(qū)動等強化知識重點;通過小組討論、交流、合作,完成練習(xí)任務(wù);教學(xué)器材多媒體、教學(xué)時數(shù)2學(xué)時;備課時間2月29日授課時間教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)及學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'知識回顧工件坐標(biāo)原地的選擇原則?學(xué)生思考并回答5'導(dǎo)入新課揭示課題加工不同材料的零件對到的性能有不同的要求,常用的數(shù)控刀具材料有哪些呢?分別對應(yīng)加工什么樣的材料呢?不同結(jié)構(gòu)的零件加工時所選用的刀具是否相同呢?帶著這些問題我們進入今天的學(xué)習(xí)。觀察、思考。明確教學(xué)課題。2'教學(xué)新授2.3.1刀具的材料及選用1、刀具材料選用的基本要求1).刀具材料簡介
刀具材料對刀具的壽命,加工質(zhì)量,切削效率和制造成本均有較大的影響
刀具切削部分在切削時要承受高溫,高壓,強烈的摩擦,沖擊和振動
2)、刀具切削部分材料性能的基本要求
①高的硬度;
②高的耐磨性;
③高的耐熱性(熱穩(wěn)定性)
④足夠的強度和韌性;
⑤良好的工藝性.
2、刀具材料有:
碳素工具鋼
合金工具鋼
高速鋼
硬質(zhì)合金
陶瓷
金剛石
立方氮化硼
注:碳素工具鋼(如T10A,T12A)及合金工具鋼(如9SiCr,CrWMn),因耐熱性較差——通常僅用于手工工具和切削速度較低的刀具
陶瓷,金剛石和立方氮化硼等目前僅用于較為有限的場合
高速鋼和硬質(zhì)合金——最廣泛使用2.3.2、數(shù)控刀具的種類和特點數(shù)控刀具:數(shù)控機床刀具主要是指數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等機床上所使用的刀具。1)從制造材料上分①高速鋼刀具高速鋼通常是型坯材料,韌性較硬質(zhì)合金好,硬度、耐磨性和紅硬性較硬質(zhì)合金差,不適于切削硬度較高的材料,也不適于進行進行高速切削。高速鋼刀具使用前需生產(chǎn)者自行刃磨,且刃磨方便,適于各種特殊需要的非標(biāo)準(zhǔn)刀具。②硬質(zhì)合金刀具硬質(zhì)合金刀片切削性能優(yōu)異,在數(shù)控車削中被廣泛使用。硬質(zhì)合金刀片有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格系列產(chǎn)品,具體技術(shù)參數(shù)和切削性能由刀具生產(chǎn)廠家提供,硬質(zhì)合金刀片按國際標(biāo)準(zhǔn)分為三大類:P類,M類,K類。③陶瓷刀具
④立方氮化硼刀具
⑤金剛石刀具2).從切削工藝上可分為①車削刀具分外圓、內(nèi)孔、外螺紋、內(nèi)螺紋,切槽、切端面、切端面環(huán)槽、切斷等。②鉆削刀具分小孔、短孔、深孔、攻螺紋、鉸孔等。③鏜削刀具分粗鏜、精鏜等刀具。
④銑削刀具分面銑、立銑、三面刃銑等刀具。20'利用多媒體和黑板對照幻燈片利用講授法、比較法講解強調(diào)不同材料刀具的強度、硬度、耐磨性的區(qū)別熟練掌握課堂小結(jié)重點掌握數(shù)控刀具常用材料及刀具的種類對應(yīng)的應(yīng)用特點。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)填空:1、刀具材料有、、、、、、。2、刀具的分類方法、、。3、從切削工藝上可分,車削刀具分、、、、、、、、等。逐個找同學(xué)完成黑板習(xí)題給出答案(教師巡回、輔助指導(dǎo)15'新課導(dǎo)入直接導(dǎo)入觀察、思考。明確教學(xué)課題1'教學(xué)新授2.3.3機夾式可轉(zhuǎn)位刀具1、可轉(zhuǎn)位刀片的ISO符號標(biāo)記2、車刀刀片夾緊方式3、銑刀夾緊系統(tǒng)4、可轉(zhuǎn)位刀具的鍍層技術(shù)2.3.4數(shù)控刀具的選擇1、數(shù)控車床刀具的選擇數(shù)控車削車刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀。1)成型車刀也稱樣板車刀,其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形伏和尺寸決定。常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。2)尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構(gòu)成,如900內(nèi)外圓車刀、左右端面車刀、切槽(切斷)車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。
3)圓弧形車刀。圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。2、數(shù)控銑削刀具的選擇在數(shù)控加工中,銑削平面零件內(nèi)外輪廓及銑削平面常用:平底立銑刀,該刀具有關(guān)參數(shù)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)如下:一是銑刀半徑RD應(yīng)小于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑Rmin,一般取RD=(0.8一0.9)Rmin。二是零件的加工高度H<(1/4-1/6)RD,以保證刀具有足夠的剛度。三是用平底立銑刀銑削內(nèi)槽底部時,由于槽底兩次走刀需要搭接,而刀具底刃起作用的半徑Re=R-r,,即直徑為d=2Re=2(R-r),編程時取刀具半徑為Re=0.95(Rr)。常用球形銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤銑刀。20'利用多媒體和黑板了解機夾刀的結(jié)構(gòu)和拆卸過程講授法啟發(fā)式強調(diào)根據(jù)所加工結(jié)構(gòu)選擇刀具。課堂小結(jié)重點掌握刀具的選擇方法教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)填空:1、常用的數(shù)控車刀有。2、常用的數(shù)控銑刀有。3、立銑刀銑削內(nèi)槽底部時,由于槽底兩次走刀需要搭接,而刀具起起作用的半徑Re=R-r,,即直徑為d=2Re=2(R-r),編程時取刀具半徑為Re=0.95(Rr)。4、銑刀半徑RD應(yīng)零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑。逐個找同學(xué)完成黑板習(xí)題給出答案(教師巡回、輔助指導(dǎo)20'教學(xué)反饋2.4數(shù)控程序編制的概念教學(xué)目的知識目標(biāo)使同學(xué)們了解程序編制的方法,重點掌握程序編制的格式及五大功能指令的功能能力目標(biāo)能夠熟練掌握程序編制的格式及五大功能指令的功能德育目標(biāo)培養(yǎng)同學(xué)們學(xué)習(xí)興趣教學(xué)重點數(shù)控程序編制的格式、五大功能指令教學(xué)難點進給功能指令F的兩個表達形式教學(xué)過程與方法通過講授、演示、任務(wù)驅(qū)動等強化知識重點;通過小組討論、交流、合作,完成練習(xí)任務(wù);教學(xué)器材多媒體教學(xué)時數(shù)4學(xué)時;備課時間3月3日授課時間教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)及學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'知識回顧常用的數(shù)控車刀、銑刀有哪些?學(xué)生思考并回答5'導(dǎo)入新課揭示課題零件采用數(shù)控加工依據(jù)數(shù)控程序來完成,學(xué)習(xí)編制數(shù)控程序同學(xué)必須掌握編程的方法和標(biāo)準(zhǔn)格式。觀察、思考。明確教學(xué)課題。3'教學(xué)內(nèi)容2.4.1數(shù)控程序編制的方法數(shù)控編程分為:手工編程和自動編程1、手工編程:定義:編制零件數(shù)控加工程序時,從零件圖紙工藝分析和坐標(biāo)點的計算,直至編寫零件程序單,均由人來完成。選擇原則:點位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件,數(shù)控編程計算較簡單,程序段不多,即選手工編程。2、自動編程:定義:數(shù)控機床自動編程即計算機輔助編程,就是用電子計算機代替手工進行數(shù)控編程,由計算機自動進行數(shù)值計算,編寫零件加工程序單,自動打印出加工程序單,并將程序記錄到穿孔紙帶上或其他的數(shù)控介質(zhì)上。選擇原則:手工編程無法解決的許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件,即選自動編程。常用軟件:UGNX、CATIA、Pro/E、Mastercam等☆程序編制的格式程序的組成:由開始符(%)、程序號(O)、程序內(nèi)容和程序結(jié)束三部分組成。程序的內(nèi)容:由若干程序段組成,程序段是由若干程序字組成,程序字:由地址符和帶符號或不帶符號的數(shù)值組成,程序字是程序指令中的最小有效單位。程序的格式%;OXXXX;
N順序號G準(zhǔn)備功能X±坐標(biāo)運動尺寸Y±坐標(biāo)運動尺寸Z±坐標(biāo)運動尺寸F進給速度S主軸轉(zhuǎn)速M輔助功能附加指令;
舉例:
N10G01Z-10F100(M08);
程序地址數(shù)字地址數(shù)字地址數(shù)字段號符號符號符號25'利用多媒體和黑板講授法對比法相結(jié)合講授重點強調(diào)程序名的表達形式講授法課堂小結(jié)重點掌握編程方法及程序和程序段編程格式。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)填空:1、程序的組成、、、。2、
程序段的格式。3、刀具半徑、長度補償?shù)刂贩?、數(shù)控編程的方法有、。小組形式討論完成黑板習(xí)題給出答案(教師巡回、輔助指10'知識回顧編程方法?程序格式?子程序格式?教師啟發(fā),學(xué)生思考并回5'新課導(dǎo)入由復(fù)習(xí)直接導(dǎo)入觀察、思考。明確教學(xué)課題。1'教學(xué)新授3.
主程序和子程序調(diào)用子程序指令M98格式:M98Pxxxx;子程序結(jié)束指令M99格式:M99;子程序格式:OXXXX;……;M99;
子程序可以是適當(dāng)?shù)臋C床控制指令調(diào)用的一段加工程序。主程序可以多次調(diào)用同一個或不同的子程序、子程序也可以調(diào)用另外的子程序,稱為子程序嵌套,可嵌套的次數(shù),不同的系統(tǒng)有不同的規(guī)定。
4.
常用地址符及其含義(見表2-11)2.4.3基本代碼1、準(zhǔn)備功能代碼(G功能代碼)1)、地址符:G2)、作用:建立數(shù)控機床的工作方式,為數(shù)控系統(tǒng)的插補運算、刀補運算、固定循環(huán)等作好準(zhǔn)備。3)、準(zhǔn)備功能G代碼見表2-13注:續(xù)效G代碼(模態(tài)):功能在被同組的另一個功能注銷前一直有效。非續(xù)效G代碼(非模態(tài)):只在書寫了該代碼的程序段有效。2、輔助功能代碼(M功能代碼)1)、地址符:M2)、作用:控制零件程序的走向,以及機床各種輔助功能的開關(guān)動作。3)、輔助功能M代碼見表2-14注:續(xù)效M代碼(模態(tài)):一般情況下,表示控制零件程序的走向的M代碼。非續(xù)效M代碼(非模態(tài)):一般情況下,表示機床各種輔助功能的開關(guān)動作的M代碼。25'利用多媒體和黑板講授法重點講授劃線部分課堂小結(jié)重點掌握子程序編程格式及G、M功能的功能含義。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)習(xí)題冊:1、調(diào)用子程序指令。2、子程序結(jié)束指令。3、功能在被同組的另一個功能注銷前一直有效的代碼稱為態(tài)代碼或稱為代碼。4、G代碼的作用:建立,為數(shù)控系統(tǒng)的、、等作好準(zhǔn)備5、M代碼作用:控制走向,以及機床各種輔助功能的。小組形式討論完成黑板習(xí)題給出答案(教師巡回、輔助指導(dǎo)13'作業(yè)簡述程序的組成格式。教學(xué)反饋組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'知識回顧編程方法?程序格式?子程序格式?G、M功能含義。教師啟發(fā),學(xué)生思考并回5'新課導(dǎo)入由復(fù)習(xí)導(dǎo)入新課。觀察、思考。明確教學(xué)課題。2'教學(xué)新授2、輔助功能代碼(M功能代碼)4)、比較:(1)M00與M01:(非模態(tài))M00——程序停止指令
M00指令實際上是一個暫停指令。功能是執(zhí)行此指令后,機床停止一切操作。即主軸停轉(zhuǎn)、切削液關(guān)閉、進給停止。但模態(tài)信息全部被保存,在按下控制面板上的循環(huán)啟動按鈕后,機床重新啟動,繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。主要用于:工件在加工過程中需停機檢查、測量零件、手工換刀或交接班等。
M01——選擇停止指令
M01指令的功能與M00相似,不同的是,M01只有在預(yù)先按下控制面板上“選擇停止開關(guān)”按鈕的情況下,程序才會停止。如果不按下“選擇停止開關(guān)”按鈕,程序執(zhí)行到M01時不會停止,而是繼續(xù)執(zhí)行下面的程序。M01停止之后,按循環(huán)啟動啟動按鈕可以繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。
主要用于:加工工件抽樣檢查,清理切屑等。
(2)M02與M30(非模態(tài))M02——程序結(jié)束指令
M02指令的功能是程序全部結(jié)束。此時主軸停轉(zhuǎn)、切削液關(guān)閉,數(shù)控裝置和機床復(fù)位。光標(biāo)在程序的最后一段。M30——程序結(jié)束指令M30指令與M02指令的功能基本相同,不同的是,執(zhí)行M30光標(biāo)能自動返回程序起始位置,為加工下一個工件作好準(zhǔn)備。M03、M04、M05(模態(tài)指令)M03/M04:表示主軸正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn),所謂主軸正轉(zhuǎn),是從主軸向Z軸正向看,主軸順時針轉(zhuǎn)動;反之,則為反轉(zhuǎn)M05:表示主軸停止轉(zhuǎn)動。M03、M04、M05均為模態(tài)指令。要說明的是有些系統(tǒng)(如華中數(shù)控系統(tǒng)CJK6032數(shù)控車床)不允許M03和M05程序段之間寫入M04,否則在執(zhí)行到M04時,主軸立即反轉(zhuǎn),進給停止,此時按“主軸?!卑粹o也不能使主軸停止。20'講授法啟發(fā)式對比法重點強調(diào)劃橫線部分。課堂小結(jié)重點掌握易混淆M代碼的功能含義及應(yīng)用。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)簡述M00與M01、M02與M30區(qū)別逐個請同學(xué)回答15'知識回顧常用M代碼的功能含義及應(yīng)用。教師啟發(fā),學(xué)生思考并回5'新課導(dǎo)入直接導(dǎo)入觀察、思考。明確教學(xué)課題。1'教學(xué)新授進給功能字F(模態(tài)代碼)進給功能也稱F功能,表示進給速度。在G01、G02、G03和循環(huán)指令程序段中,必須要有F指令,或者在這些程序段之前已經(jīng)寫入了F指令。如果沒有F指令,不同的系統(tǒng)處理方法不一樣,有的系統(tǒng)顯示出錯,有的系統(tǒng)自動取軸參數(shù)中各軸“最高允許速度”的最小設(shè)置值。☆注:快速點定位G00指令的快速移動速度與F指令無關(guān)。、進給功能的單位一般為mm/min,當(dāng)進給速度與主軸轉(zhuǎn)速有關(guān)時(如車削螺紋),單位為mm/r。銑床或加工中心用G94和G95表示進給速度,都是模態(tài)代碼,
G94單位是mm/min,G95單位是mm/r。對于車床,用G98、G99表示進給速度,G98單位為每分鐘進給量(mm/min),G99單位為主軸每轉(zhuǎn)進給量(mm/r)。G98和G99都是模態(tài)代碼。主軸轉(zhuǎn)速功能字SS功能,表示主軸轉(zhuǎn)速或速度,模態(tài)代碼。主軸轉(zhuǎn)速功能用地址符S加二到四位數(shù)字表示。用G97和G96分別指令單位為r/min或m/min,通常使用G97(r/min)。例如:
G96——恒線速度控制
G96S300;主軸轉(zhuǎn)速為300m/min
G97——主軸轉(zhuǎn)速控制/取消恒線速度控制
G97S1500;主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min
5、刀具功能字T刀具功能用地址符T(1)車床:T加4位數(shù)字表示,前兩位是刀具號,后兩位是刀補號。刀補號即刀具參數(shù)補償號,一把刀具可以有多個刀補號。如果后兩位數(shù)為00,則表示刀具補償取消。
(1)銑床或加工中心:T后接兩位數(shù)字,表示刀號,選擇刀具;D后面也是接兩位數(shù),表示刀補號。
定義這兩個參數(shù)時,其編程的順序為T、D。“T”和“D”可以編寫在一起,也可以單獨編寫,例如,T5D8表示選擇5號刀,采用刀具偏置表8號的偏置尺寸;如果在前面程序段中寫T5,后面程序段中寫入D8,則仍然表示選擇5號刀,采用刀具偏置表8號的偏置尺寸。如果選用了D0,則表示取消刀具補償。20'講授法啟發(fā)式講授時重點強調(diào)畫橫線部分對比法區(qū)分強調(diào)G97和G96講授時重點強調(diào)畫橫線部分課堂小結(jié)重點掌握F、S、T功能含義及應(yīng)用特點。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)填空:1、銑床或加工中心用和表示進給速度,都是態(tài)代碼,
單位是mm/min,單位是mm/r。2、對于車床,用、表示進給速度,單位為每分鐘進給量(mm/min),單位為主軸每轉(zhuǎn)進給量(mm/r)。都是態(tài)代碼。3、用G96表示,G97表示;指令單位為r/min指令單位為m/min,都是態(tài)代碼。4、說明T0100、T5D5含義小組形式討論完成黑板習(xí)題給出答案(教師巡回、輔助指導(dǎo)15'作業(yè)簡述分進給、轉(zhuǎn)進給的代碼及區(qū)別。教學(xué)反饋2.5常用編程指令教學(xué)目的知識目標(biāo)使同學(xué)們區(qū)別掌握絕對尺寸與增量尺寸指令的應(yīng)用;掌握快速點定位指令G00、插補指令和坐標(biāo)系設(shè)定指令的編程格式及應(yīng)用;能力目標(biāo)能夠熟練使用絕對尺寸與增量尺寸指令、G0-04、G50、G54-G59、G92編程;德育目標(biāo)通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)同學(xué)們做事要態(tài)度端正教學(xué)重點絕對值與增量值的編程方式;快速點定位指令G00和坐標(biāo)系設(shè)定指令的編程格式及應(yīng)用教學(xué)難點指令的書寫格式教學(xué)過程與方法通過講授、演示、任務(wù)驅(qū)動等強化知識重點;通過小組討論、交流、合作,完成練習(xí)任務(wù);教學(xué)器材多媒體教學(xué)時數(shù)10學(xué)時;備課時間3月3日授課時間教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)及學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'知識回顧絕對坐標(biāo)系?增量坐標(biāo)系?學(xué)生思考并回答5'導(dǎo)入新課揭示課題在編寫零件程序的加工程序時,主要有絕對值編程和增量值編程兩種編程方式可供選擇,下面我們重點學(xué)習(xí)兩種方式的編程方法。觀察、思考。明確教學(xué)課題。3'教學(xué)內(nèi)容Ⅰ2.5.1絕對尺寸與增量尺寸指令1、絕對值編程方式刀具相對工件的運動軌跡的坐標(biāo)值是相對于固定的工件坐標(biāo)系原點給出的。舉例:YB50YB50A2A20XX3523520A、B點采用絕對值方式編程,A(20,20)、B(35,50)2、增量值編程方式刀具相對工件的運動軌跡的坐標(biāo)值是當(dāng)前位置相對于前一坐標(biāo)方向上的增量值。舉例:如上圖,A、B點采用增量值方式編程,A(20,20)、B(15,30)3、絕對值編程與增量值編程的表達方式:
1)G90——絕對坐標(biāo)數(shù)值。G91——增量(相對)坐標(biāo)數(shù)值(相對上一點)。2)在有些數(shù)控系統(tǒng)中(如車床),沒有此指令代碼,而是采用不同的地址。X、Y、Z——絕對坐標(biāo);U、V、W——增量坐標(biāo)(3)書寫格式:G90/G91XYZ;注:G90、G91是一對模態(tài)指令。25'利用多媒體和黑板講授法先介紹書寫格式,后強調(diào)坐標(biāo)值的確定方法。課堂小結(jié)重點掌握G90、G91功能含義及書寫格式。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)如圖分別采用G90、G91編程。小組形式討論完成黑板習(xí)題給出答案(教師巡回、輔助指10'知識回顧G90、G91功能含義及書寫格式。學(xué)生思考并回答3'新課導(dǎo)入直接導(dǎo)入觀察、思考。明確教學(xué)課題。1'教學(xué)新授Ⅱ2.5.2坐標(biāo)系設(shè)定指令及坐標(biāo)軸運動指令1、快速點定位指令——G00用于刀具的快速移動定位。在移動過程中,刀具不能同任何零部件接觸。(1)指令格式:G00X_Y_Z_;(2)說明:式中X、Y、Z的值是目標(biāo)點的坐標(biāo)值。指令執(zhí)行開始后,刀具沿著各個坐標(biāo)方向同時按參數(shù)設(shè)定的速度移動,最后到達終點。注意:刀具的實際運動路線可能是開始段為斜線的折線。移動速度不能用程序指定,而是由機床參數(shù)指定,可用數(shù)控機床上的“倍率”調(diào)整。舉例:A→BG90G00X20Y30;直線插補指令——G01刀具按指定的進給速度沿直線插補到指定點。(1)指令格式:G01X(U)Y(V)Z(W)F;(2)說明:X、Y、Z為指定直線的終點坐標(biāo)值;U、V、W為指定直線的增量坐標(biāo)值;F為進給速度。例圖中從A點到B點的直線運動,其程序段為:絕對方式編程:G90G01X10Y10F100;增量方式編程:G01U-10V-20F100;或G91G01X-10Y-20F100;15'利用多媒體和黑板講授法利用幻燈片結(jié)合圖啟發(fā)同學(xué)思考格式的各組成部分。。25'結(jié)合圖啟發(fā)同學(xué)思考格式的各組成部分。課堂小結(jié)重點掌握GOO、G01的指令格式及功能含義;教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'作業(yè)簡述GOO、G01的指令格式及功能含義;教學(xué)反饋組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'知識回顧GOO、G01的指令格式及功能含義;學(xué)生思考并回答3'新課導(dǎo)入由復(fù)習(xí)自然過渡觀察、思考。明確教學(xué)課題。1'訓(xùn)練鞏固Ⅲ應(yīng)用舉例:采用所學(xué)指令沿工件輪廓編程。40'小組形式討論完成黑板習(xí)題給出答案教師啟發(fā)、評價、總結(jié)課堂小結(jié)通過練習(xí)同學(xué)們注意回轉(zhuǎn)體零件編程X坐標(biāo)為直徑量。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'作業(yè)采用所學(xué)指令沿工件輪廓編程。知識回顧G9O、G91、GOO、G01的指令格式及功能含義;教師啟發(fā),學(xué)生思考并回5'新課導(dǎo)入上次課學(xué)習(xí)了溢流閥、減壓閥結(jié)構(gòu)、符號及工作原理,這節(jié)課我們重點學(xué)習(xí)另一種壓力控制閥。觀察、思考。明確教學(xué)課題。2'教學(xué)新授Ⅳ3、坐標(biāo)平面選擇指令G17/G18/G19用來選擇圓弧插補平面和刀具補償平面。G17G17G1G19G1G18☆4、圓(?。┎逖a指令G02/G03刀具在指定平面內(nèi)按給定的進給速度作圓(?。┻\動,切削出圓(?。┹喞?。圓弧順逆判斷:沿著不在圓弧平面內(nèi)的坐標(biāo)軸,由正方向向負方向看,順時針用G02,逆時針有G03,如圖所示。(1)編寫格式用I、J、K指定圓心位置時:(G02/G03)X_Y_Z_I_J_K_F_;用圓弧半徑R指定圓心位置時:(G02/G03)X_Y_Z_R_F_;(2)說明:I、J、K為圓心相對圓弧起點的相對坐標(biāo)增量值;用半徑指定圓心位置時,圓心角α≤180°時,R取正值,否則取負值,銑削整圓時只能用I、J、K指定圓心格式。20'講授法啟發(fā)式圓弧順逆是難點,演示法講授結(jié)合圖重點講解I、J、K參數(shù)值的確定課堂小結(jié)重點掌握GO2、G03的指令格式及功能含義;。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)例:在圖中,當(dāng)圓弧A的起點為P1,終點為P2,圓弧插補程序段為:小組形式討論完成黑板習(xí)題給出答案(教師巡回、輔助指15'作業(yè)已知:毛坯為Φ40,S為1000,F(xiàn)為80,在圖中建立工件坐標(biāo)系,沿圖中輪廓編程。教學(xué)反饋組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'知識回顧G02、G03指令功能含義及格式?教師啟發(fā),學(xué)生思考并回5'新課導(dǎo)入直接導(dǎo)入觀察、思考。明確教學(xué)課題。1'教學(xué)新授Ⅴ2.5.3其他常用指令——暫停指令G04使刀具作短暫的無進給光整加工,用于切槽、鉆孔、锪孔等場合。G04指令為非模態(tài)指令。(1)格式:G04X_/P_;(2)說明:X后面可用帶小數(shù)點的數(shù)表示,單位為s;P后面不允許用小數(shù)點的數(shù),單位為ms;如暫停5秒可寫為:G04X5.0;G04P5000;20'講授法啟發(fā)式重點區(qū)分強調(diào)X\P后的單位課堂小結(jié)重點掌握暫停指令的格式及功能含義。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)課后題填空P66-67.小組形式討論完成黑板習(xí)題給出答案(教師巡回、輔助指導(dǎo)15'知識回顧G01\G02\G03指令格式及功能含義。教師啟發(fā),學(xué)生思考并回10'新課導(dǎo)入直接導(dǎo)入觀察、思考。明確教學(xué)課題。1'鞏固訓(xùn)練Ⅵ已知:如圖要求用立銑刀精銑外形輪廓。編程原點設(shè)定在工件的左下角上表面,安全高度為50mm,請編寫數(shù)控加工程序。30'講授法啟發(fā)式教學(xué)訓(xùn)練過程啟發(fā)同學(xué)到黑板編程,老師進行評價、總結(jié)。課堂小結(jié)重點掌握Z向下刀的位置。作業(yè)P673編程題。教學(xué)反饋組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'知識回顧G90、G9、1G01\G02\G03、G04指令格式及功能含義。教師啟發(fā),學(xué)生思考并回10'新課導(dǎo)入上次課學(xué)習(xí)了調(diào)壓回路中溢流閥的應(yīng)用,這節(jié)課我們重點學(xué)習(xí)閉鎖回路的工作原理。觀察、思考。明確教學(xué)課題。2'教學(xué)新授Ⅶ-Ⅷ如圖所示,利用所學(xué)指令沿輪廓編程,加工退刀槽使暫停5s。75'講授法啟發(fā)式訓(xùn)練過程啟發(fā)同學(xué)到黑板編程,老師進行評價、總結(jié)課堂小結(jié)重點掌握暫停指令在程序中的應(yīng)用。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'作業(yè)將練習(xí)題整理到作業(yè)本。教學(xué)反饋組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'知識回顧G90、G9、1G01\G02\G03、G04指令格式及功能含義。教師啟發(fā),學(xué)生思考并回10'新課導(dǎo)入直接導(dǎo)入觀察、思考。明確教學(xué)課題。1'教學(xué)新授Ⅸ-Ⅹ已知:Φ10立銑刀,S為1000,F(xiàn)為100,在圖中建立工件坐標(biāo)系,沿圖中輪廓編程并加入刀補。75'講授法啟發(fā)式訓(xùn)練過程啟發(fā)同學(xué)到黑板編程,老師進行評價、總結(jié)課堂小結(jié)重點掌握液壓夾緊裝置液壓回路的分析過程教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'作業(yè)將練習(xí)題整理到作業(yè)本。教學(xué)反饋第3章數(shù)控車床編程教學(xué)目的與要求:了解性掌握數(shù)控車床的種類結(jié)構(gòu)。熟練掌握數(shù)控車床編程基本指令和編程方法。課題重點:數(shù)控車床編程指令和編程方法課題難點:數(shù)控車床編程指令和編程方法學(xué)時安排:課題課題名稱講授備注3.1數(shù)控車床加工概述13.2數(shù)控車床加工工藝13.3數(shù)控車床程序編制20合計223.1數(shù)控車床加工概述教學(xué)目的知識目標(biāo)使同學(xué)們理解性掌握和技術(shù)參數(shù)能力目標(biāo)能夠熟練區(qū)分性掌握數(shù)控車床編程特點、主要類型德育目標(biāo)通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)同學(xué)們做事要態(tài)度端正教學(xué)重點數(shù)控車床主要類型及結(jié)構(gòu)特點教學(xué)難點掌握復(fù)雜液壓系統(tǒng)的工作過程分析。教學(xué)過程與方法通過講授、演示、任務(wù)驅(qū)動等強化知識重點;通過小組討論、交流、合作,完成練習(xí)任務(wù);教學(xué)器材多媒體教學(xué)時數(shù)1學(xué)時;備課時間3月7日授課時間教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)及學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'知識回顧數(shù)控加工技術(shù)的定義?學(xué)生思考并回答5'導(dǎo)入新課揭示課題數(shù)控車床是目前使用最為廣泛的數(shù)控機床之一。數(shù)控車床上可以加工精度和表面粗糙度要求較高、輪廓形狀復(fù)雜或難以控制尺寸、帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件,如軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。本章以FANucOi—MateTc系統(tǒng)為例,介紹數(shù)控車床的一些基本概況、編程及基本操作等。觀察、思考。明確教學(xué)課題。3'教學(xué)內(nèi)容數(shù)控車床由數(shù)控裝置、床身、主軸箱、刀架進給系統(tǒng)、尾座、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、排屑器等組成。3.1.1數(shù)控車床加工對象數(shù)控車床的加工對象具有以下要求和特點:(1)精度要求比較高的回轉(zhuǎn)體零件(2)表面粗糙度要求高的回轉(zhuǎn)體零件(3)表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件(4)帶橫向加工的回轉(zhuǎn)體(5)帶一些特殊類型螺紋的零件3.1.2數(shù)控車床編程特點1.直徑編程與半徑編程直徑編程:采用直徑編程方式,用絕對坐標(biāo)編程時,X坐標(biāo)值為直徑值,采用相對坐標(biāo)編程時,以刀具徑向?qū)嶋H位移值的2倍值為編程值。半徑編程:半徑值編程可能發(fā)生的簡單算術(shù)錯誤。2.圓弧順逆的判斷3.固定循環(huán)功能4.絕對坐標(biāo)編程和增量坐標(biāo)編程3.1.3數(shù)控車床的主要類型和技術(shù)參數(shù)☆1.按車床主軸位置分類(1)臥式數(shù)控車床如圖3.4所示,(2)立式數(shù)控車床如圖3—5所示,☆2.按功能分類(1)經(jīng)濟型數(shù)控車床(2)普通數(shù)控車床(3)車削加工中心☆數(shù)控車床與傳統(tǒng)車床相比,結(jié)構(gòu)具有以下特點:1)傳動鏈短,用伺服電動機直接與絲杠連接帶動刀架運動。2)主軸轉(zhuǎn)速高,工件裝夾安全可靠。降低了操作工人的勞動強度。3)多功能數(shù)控車床是采用直流或交流主軸控制單元來驅(qū)動主軸,按控制指令作無級變速,主軸之間不必用多級齒輪副來進行變速。4)數(shù)控車床一般采用滾珠絲杠副,精度和效率高。5)為了拖動輕便,數(shù)控車床的潤滑都比較充分。6)數(shù)控車床采用封閉防護裝置可防止切屑或切削液飛出。7)數(shù)控車床大都采用斜床身結(jié)構(gòu)布局,排屑方便。4.?dāng)?shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)見表3-220'利用多媒體和黑板講授法結(jié)合圖片講解講授法重點強調(diào)車床類型和結(jié)構(gòu)課堂小結(jié)本次課我們學(xué)習(xí)了數(shù)控車床的概述,要求同學(xué)們重點掌握數(shù)控車床的種類及結(jié)構(gòu)特點。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'練習(xí)練習(xí):1、數(shù)控車床由、、、、、、、、、等組成。2、適合數(shù)控車床加工的零件具有哪些特點?3、數(shù)控車床按主軸位置分類有、。4、按功能分類有、、。5、簡述數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)特點?小組形式討論完成,教師巡回、輔助指導(dǎo)15'課后作業(yè)簡述適合數(shù)控車床加工的零件具有哪些特點?簡述數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)特點?教學(xué)反饋3.2數(shù)控車床加工工藝簡介教學(xué)目的知識目標(biāo)了解切削用量,使同學(xué)們掌握切削用量選擇方法能力目標(biāo)能夠熟練掌握常用數(shù)控車削加工的裝夾與定位方法德育目標(biāo)培養(yǎng)同學(xué)們學(xué)習(xí)興趣教學(xué)重點掌握切削用量的選擇。教學(xué)難點無教學(xué)過程與方法通過講授、演示、任務(wù)驅(qū)動等強化知識重點;通過小組討論、交流、合作,完成練習(xí)任務(wù);教學(xué)器材多媒體教學(xué)時數(shù)4學(xué)時;備課時間3月9日授課時間教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)及學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'知識回顧數(shù)控車床的種類?教師啟發(fā),學(xué)生思考并回答5'導(dǎo)入新課揭示課題直接導(dǎo)入。觀察、思考。明確教學(xué)課題。1'教學(xué)內(nèi)容3.2.1數(shù)控車削加工切削用量選擇所謂切削用量是指切削加工速度、進給量和背吃刀量三者的總稱?!钸x擇切削用量的原則是:粗加工時,優(yōu)先選擇盡可能大的背吃刀量aP。其次選擇較大的進給量f,最后根據(jù)刀具壽命的要求,確定合適的切削速度Vc。精加工時,首先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì)量要求,所以一般選擇較小的進給量f和背吃刀量aP,而盡可能選用較高的切削速度Vc。1.背吃刀量aP的選擇背吃刀量應(yīng)根據(jù)工件的加工余量來確定。2.進給量f的選擇背吃刀量選定以后,就可以盡可能地選用較大的進給量f。3.切削速度Vc的選擇在背吃刀量aP和進給量f選定以后,可以在保證刀具合理壽命的前提下,用計算或查表的方法確定切削速度Vc的值?!钜话阍诰唧w確定Vc值時,應(yīng)遵循如下原則:1)粗加工時,背吃刀量和進給量均較大,故選擇較低的切削速度;精加工時,則選擇較高的切削速度。2)工件材料的加工性較差時,應(yīng)選用較低的切削速度。如加工灰鑄鐵的切削速度應(yīng)比加工中碳鋼低,加工鋁合金和銅合金的切削速度則比加工鋼高得多。3)刀具材料的切削性能越好,切削速度也可選得越高。因此,硬質(zhì)合金刀具的切削速度可比高速鋼刀具高幾倍,而涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石和立方氮化硼刀具的切削速度又可以選得比硬質(zhì)合金刀具高。3.2.2數(shù)控車削加工的裝夾與定位1.?dāng)?shù)控車床工裝夾具的概念(1)數(shù)控車床夾具的定義和分類定義:在數(shù)控車床上用于裝夾工件的裝置稱為車床夾具。分類:通用夾具:指能夠裝夾兩種或兩種以上工件的夾具。例如車床上的三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤、彈簧卡套和通用心軸等。專用夾具:是專門為加工某一特定工件的某一工序而設(shè)計的夾具。2.?dāng)?shù)控車床零件基準(zhǔn)和加工定位基準(zhǔn)(1)基準(zhǔn)1)設(shè)計基準(zhǔn)。2)加工定位基準(zhǔn)。3)測量基準(zhǔn)。3.?dāng)?shù)控車床定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇包括定位方式的選擇和被加工件定位面的選擇。3.2.3數(shù)控車床的刀具補償數(shù)控車床的刀具補償功能包括刀具位置補償和刀尖圓弧半徑補償。刀尖圓弧半徑補償實現(xiàn)刀尖圓弧半徑補償功能的準(zhǔn)備工作:(1)刀尖半徑:(2)車刀的形狀和位置參數(shù)(3)參數(shù)的輸人為了進行刀尖圓弧半徑補償,需要使用以下指令。指令格式:G41G00X(U)Z(W)G42G00X(U)Z(W)G40G00X(U)Z(W)3.刀具補償舉例20'利用多媒體和黑板講授法啟發(fā)式重點強調(diào)練習(xí)填空:1、粗加工時切削用量選擇的順序是、、。2、切削用量中應(yīng)根據(jù)工件的加工余量來確定。3、精加工時,則選擇較高的。4、在數(shù)控車床上用于裝夾工件的裝置稱為。5、數(shù)控車床夾具分為、,選擇夾具優(yōu)先考慮。6、基準(zhǔn)包括、、。7、定位基準(zhǔn)的選擇包括、。8、刀尖圓弧半徑補償功能指令有、、。分組練習(xí)教師巡回、輔助指導(dǎo)15'課程總結(jié)本次課我們介紹切削用量的選擇、數(shù)控車床的刀具補償?shù)葍?nèi)容,要求同學(xué)們掌握切削用量的選擇原則及刀具補償功能的應(yīng)用?;貞?、討論、總結(jié)。觀察。引導(dǎo)、幫助學(xué)生進行總結(jié)。1'課后作業(yè)簡述切削用量的選擇原則。教學(xué)反饋3.3數(shù)控車床程序編制(1)子課題3.3.1FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床加工基本指令教學(xué)目的知識目標(biāo)使同學(xué)們熟練掌握FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床常用加工基本指令的應(yīng)用方法。能力目標(biāo)能夠熟練使用各FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床常用加工基本指令編程德育目標(biāo)培養(yǎng)同學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)重點掌握常用加工基本指令的功能含義及書寫格式教學(xué)難點指令的書寫格式及各參數(shù)含義教學(xué)過程與方法通過講授、演示、任務(wù)驅(qū)動等強化知識重點;通過小組討論、交流、合作,完成練習(xí)任務(wù);教學(xué)器材多媒體教學(xué)時數(shù)2學(xué)時;備課時間3月10日授課時間教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)及學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動組織教學(xué)師生問好、清點人數(shù)、填寫日志1'知識回顧切削用量的選擇原則?教師啟發(fā),學(xué)生思考并回答5'導(dǎo)入新課揭示課題直接導(dǎo)入觀察、思考。明確教學(xué)課題。2'教學(xué)內(nèi)容3.3.1FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床加工基本指令1.坐標(biāo)系設(shè)定指令G50該指令是規(guī)定刀具起刀點距工件原點的距離?!?)指令格式:G50XαZβ;☆2)說明:①坐標(biāo)值α、β為刀位點在工件坐標(biāo)系中的起始點(即起刀點)位置。如圖3.22所示,假設(shè)以工件右端面的中心為工件原點,則刀尖的起始點距工件原點的x向尺寸和z向尺寸分別為α(直徑值)和β,則執(zhí)行程序段G50后,系統(tǒng)內(nèi)部即對a、β進行記憶,并顯示在面板顯示器上,就相當(dāng)于系統(tǒng)內(nèi)部建立了一個以工件原點為坐標(biāo)原點的工件坐標(biāo)系。②這是一種預(yù)置寄存的方式設(shè)置的加工原點,是以刀具的當(dāng)前位置(坐標(biāo)值)為依據(jù)的,其坐標(biāo)原點的位置隨著刀具起始點位置的變化而變化,在重復(fù)加工時要特別注意。3)現(xiàn)代數(shù)控車床設(shè)置坐標(biāo)原點時,一般既可以用預(yù)置寄存的方法設(shè)定加工坐標(biāo)系,也可以通過CRT/MDI手工輸人方法設(shè)置加工坐標(biāo)系。當(dāng)采用后者設(shè)定加工坐標(biāo)系時,即使開始執(zhí)行程序時刀具不在起始位置,也不會產(chǎn)生坐標(biāo)系的紊亂。4)G50的其他用法。G50除了用來設(shè)置加工坐標(biāo)系之外,還可以用來限制主軸的最高轉(zhuǎn)速。如圖3—23所示,當(dāng)進行端面切削時,為保證端面的表面質(zhì)量,通常會選擇恒線速控制。由線速度v可以求得主軸轉(zhuǎn)速為式中v——線速度(m/min);d——切削點的直徑(mm);n——主軸轉(zhuǎn)速(r/min)。格式:G50S;S表示主軸的最高轉(zhuǎn)速,如G50$2000,表示主軸最高轉(zhuǎn)速2000r/min。5)具體操作步驟如下:①回參考點操作。②試切削操作。③計算坐標(biāo)值。④設(shè)定刀具起點位置。6)對刀操作時,難免會產(chǎn)生對刀誤差,用G50指令還可控制零件的加工精度。如果數(shù)控車床加工零件的直徑尺寸偏差超出了極限偏差值,可用工件坐標(biāo)系平移的方法控制加工尺寸。一種方法是刀具起點位置不變,改變G50程序段中x坐標(biāo)值,坐標(biāo)值僅隨加工尺寸偏15'利用多媒體和黑板講授法重點強調(diào)書寫格式及格式中各參數(shù)的含義。了解性補充課堂小結(jié)主要介紹坐標(biāo)系設(shè)定指令,要求同學(xué)們重點掌握書寫格式及參數(shù)含義。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶、總結(jié),使學(xué)生明確重點。1'課堂練習(xí)應(yīng)用舉例:G50X200Z50該程序段表示刀具的起始點離工件原點的位置是(200,50),如圖3—24所示。分組練習(xí)教師巡回、輔助指導(dǎo)20'知識回顧G50書寫格式及參數(shù)含義。教師啟發(fā),學(xué)生思考并回答5'新課導(dǎo)入直接導(dǎo)入1'教學(xué)新授2.回參考點檢驗G27、自動返回參考點G28、從參考點返回G29(1)回參考點檢驗G27☆1)格式:G27x(u)z(W)T0000☆2)說明
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