第二章数控车床编程基础教案
图1数控车床编程过程
图2 右手笛卡尔坐标系
图4 立式数控铣床坐标系
图5 工件旋转的机床
第二章数控车床编程基础教案
图7绝对坐标编程图8 增量坐标编程
2）增量编程：增量编程是根据与前一个位置的坐标值增量来表示位置
图9极坐标编程
4.小数点编程
①对于距离，小数点的位置单位是
位是s（秒）。
②程序中有无小数点的含义根本不同。无小数点时，与参数设定的最小输入增量有关。
③在程序中，小数点的有无可混合使用。
图10临时的坐标系
图11 MDI方式输入各坐标系的坐标原点
使用该组指令时，必须先用MDI方式输入各坐标系的坐标原点在机床坐标系中的坐标值。
图12 工件坐标系编程G54 G00 X40.0 Z30.0；
图14 快速点定位
绝对坐标编程为：G00 X40.0 Z56.0;
相对坐标编程为：G00 U-60.0 W-30.5; 直线插补指令（G01）
图15 直线插补
绝对坐标编程为：G01 X40.0 Z20.1 F0.2;
相对坐标编程为：G01 U20.0 W-25.9 F0.2;
课后习题
第二章数控车床编程基础教案
图 20 刀具位置补偿
刀具的位置补偿包括刀具几何补偿和刀具磨损补偿；
1）几何补偿是补偿刀具形状和刀具安装位置与编程时理想刀具或基准刀具的偏移。
图21 刀尖圆弧半径补偿
在数控车削加工中，为了提高刀尖的强度，降低加工表面的粗糙度，般将刀尖处处理成半径为0.4～1.6mm圆弧过渡刃，但是在数控加工编程过程中，一般按假想刀尖A进行编程，而在实际车削中起作用的切削刀刃是圆弧与工件轮廓表面的切点。
图22 前置刀架数控车床后置刀架数控车床
3）注意事项
◎G40/G41/G42指令只能和G00/G01结合编程，不允许同G02/G03其他指令结合编程；
图23 刀具补偿的建立刀具补偿的取消
图24刀具补偿切削
图25 前置刀架车床图26 后置刀架车床2）补偿参数的输入
图27补偿参数
将刀尖圆弧半径R和刀具的理想刀尖位置号T输入到偏置文件中5.刀具补偿功能举例
图28 阶梯轴
第二章数控车床编程基础教案
30 圆柱面切削加工起点--终点坐标（b）
例：
A→B→C→D→A
A→E→F→D→A
图31 圆锥面切削加工起点--终点坐标（a）
图32 圆锥面切削加工起点--终点坐标（b 例：
A→B→C→D→A
A→E→F→D→A
A→G→H→D→A
G90 X40.0 Z30.0 R5. F0.4;
图33 圆柱面切削加工
切削程序：
T0101；
江苏省职业学校实习课程教师教案本 （2010 —2011学年第二学期） 专业名称 课程名称 授课教师 学校
《数控车床加工工艺与编程操作》 教案设计说明 实训篇六——轴类零件的加工 本节教学内容属于数控加工基础实训篇课题6的教学内容；根据本专业人才培养方案及教材要求将本节教学内容设计成适合理实一体化教学的四
课题名称实训篇六——轴类零件加工课题序号课题1——轴外圆加工授课日期第12周 2011年5月11日至2011年5月13日 授课时数 4 授课班级10数控授课班级人数30 教学目的与要求1、能根据零件图要求，合理选择进刀路线及切削用量； 2、能根据零件图正确编制外圆、圆弧加工程序，并学会必要的尺寸计算； 3、掌握车削外圆对刀、进刀方法； 4、能正确的装夹毛坯、刀具。 重点与难点1、合理的选择进刀路线； 2、正确的装夹毛坯； 3、刀具的选择； 4、能对加工质量进行分析和处理。 示范内容1、多媒体软件仿真示范； 2、车床上的实际操作示范。 巡回重点及注意事项1、教师巡视；（巡视学生操作的规范性、正确性） 2、对于不正确的学生，教师进行个别指导。 实习课题图或操作工序安排
实习课日安排（分课题操作教学安排）
课题名称实训篇六——轴类零件加工课题序号课题4——阶段性综合 训练 授课日期第14周 2011年5月25 日至2011年5月27日授课时数 4 授课班级10数控授课班级人数30 教学目的与要求1、能根据零件图连贯的编出整个零件程序。 2、能根据零件图要求，合理选择进刀路线及切削用量。 3、合理采用加工技巧保证零件加工精度。 4、培养学生的综合应用能力。 重点与难点1、轴类综合零件工艺分析及程序编制的能力。 2、能根据零件图要求，合理选择进刀路线及切削用量。 3、合理采用加工技巧保证零件加工精度。 示范内容1、多媒体软件仿真示范； 2、车床上的实际操作示范。 巡回重点及注意事项1、教师巡视；（巡视学生操作的规范性、正确性） 2、对于不正确的学生，教师进行个别指导。 实习课题图或操作工序安排
第二章数控车床编程基础教案 课题第一节数控加工的基本过程及其坐标系课时 2 教学目标 1. 了解数控车床加工的基本过程 2. 理解数控车床编程的概念及内容 3.掌握数控机床的坐标系 教学重点 难点 1. 数控编程的概念及内容 2. 数控机床的坐标系 教学过程主要教学内容及步骤 一、数控机床编程概念 1.数控编程概念 1）数控加工程序 根据被加工零件的图纸及其技术要求、工艺要求等切削加工的必要信 息，按数控系统所规定的指令和格式编制的数控加工指令序列，就是数 控加工程序，或称零件程序。 2）数控编程 制备数控加工程序的过程称为数控加工程序编制，简称数控编程(NC programming)。 2.数控编程的内容及步骤（图1） 图1数控车床编程过程 （1）分析零件图样 （2）确定工艺过程 （3）图形的数学处理 （4）编写程序单及程序的输入 （5）程序校验 （6）首件试切
标系就是标准坐标系，也叫机床坐标系，机床坐标系采用右手笛卡尔坐标系。 图2 右手笛卡尔坐标系 图3 机床坐标系的建立 2.机床坐标轴方向和方位的确定 1）Z轴的规定 平行于机床主轴轴线的坐标轴为Z轴，如数控铣床主轴带动刀具旋转，与主轴平行的坐标即为Z坐标，如图4所示；
图4 立式数控铣床坐标系 取刀具远离工件的方向为其正方向，如钻孔时钻入工件的方向为负方向，而退出方向为正方向； 对于没有主轴的机床，如牛头刨床取垂直于装夹工件的工作台的方向为Z轴方向； 如果机床有几个主轴，则选择其中一个与装夹工件的工作台垂直的主轴为主要主轴，并以它的方向作为Z轴方向。 2）X轴的规定 X轴位于与工件定位平面相平行的水平面内，且垂直于Z轴。 对于工件旋转的机床，X轴在水平面内且垂直于工件旋转轴线，刀具离开工件的方向为正方向，如图5所示； 对于刀具旋转的机床，若主轴是垂直的，从主轴向立柱看时，X轴的正方向指向右方。若主轴是水平的，当从主轴向工件看时，X轴的正方向指向右方，如图6
课题1数控车床基本程序指令及应用 学时2 一、教学目的和要求 1、了解数控车床的安全操作规程 2、掌握数控车床基本程序指令 3、掌握数控车床简单轴类零件程序的编制 二、重点难点 1、数控车床的安全操作规范 2、数控车床基本指令的基本应用 3、数控车床简单轴类零件精加工程序的编制 三、授课内容 （一）数控车床安全操作规程 1.开机前应对数控车床进行全面细致的检查，包括操作面板、导轨面、卡爪、 尾座、刀架、刀具等，确认无误后方可操作。 2.数控车床通电后，检查各开关、按钮和按键是否正常、灵活、机床有无异 常现象。 3.程序输入后，应仔细核对代码、地址、数值、正负号、小数点及语法是否 正确。 4.正确测量和计算工件坐标系，并对所得结果进行检查。 5.输入工件坐标系，并对坐标、坐标值、正负号、小数点进行认真核对。 6.未装工件前，空运行一次程序，看程序能否顺利进行，刀具和夹具安装是 否合理，有无超程现象。 7.试切时快速倍率开关必须打到较低挡位。 8.试切进刀时，在刀具运行至工件30~50㎜处，必须在进给保持下，验证Z 轴和X轴坐标剩余值与加工程序是否一致。 9.试切和加工中，刃磨刀具和更换刀具后，要重新测量刀具位置并修改刀补 值和刀补号。 10.程序修改后，要对修改部分仔细核对。 11.必须在确认工件夹紧后才能启动机床，严禁工件转动时测量、触摸工件。 12.操作中出现工件跳动、打抖、异常声音、夹具松动等异常情况时必须停车 处理。 13紧急停车后，应重新进行机床“回零”操作，才能再次运行程序。 （二）数控车床坐标系 数控机床的加工是由程序控制完成的，所以坐标系的确定与使用非常重要。根据ISO841标准，数控机床坐标系用右手笛卡儿坐标系作为标准确定。数控车床平行于主轴方向即纵向为Z轴，垂直于主轴方向即横向为X轴，刀具远离工件方向为正向。如图1-1所示 数控车床有三个坐标系即机械坐标系、编程坐标系和工件坐标系。机械坐标系的原点是生产厂家在制造机床时的固定坐标系原点，也称机械零点。它是在
数控镗铣床结构与应用 项目任务：1.数控镗铣床的应用。 2.数控铣床的传动系统及功能部件的结构。 3.加工中心的布局和分类。 4.立式加工中心的传动系统及功能部件的结构。 5.卧式加工中心的传动系统及功能部件的结构。 6.加工中心知识拓展。 第一单元：模块一数控镗铣床的应用 模块二数控铣床 学习目标：1.了解数控铣床加工的典型案例。 2.熟悉数控铣床的应用范围。 3.了解加工中心加工的典型实例。 4.熟知加工中心的特点。 5.熟悉立式加工中心和卧式加工中心的应用范围。 6.熟知数控铣床的布局及分类。 7.了解XK5750数控铣床的主要技术参数。 教学重点：1.数控铣床加工的典型案例和应用范围。 2.加工中心加工的特点和典型加工实例。 3.立式加工中心和卧式加工中心的应用范围。 4.数控铣床的布局及分类。 教学难点：1.加工中心加工的典型实例。 2.立式加工中心和卧式加工中心的应用范围。 3.立、卧两用数控铣床的布局。 辅助教学：1.多媒体课件 2.微课 单元学时：2学时 教学过程： 模块一数控镗铣床的应用 一、数控铣床加工的典型案例 1.加工板类零件 图4-1所示为典型的板类零件，主要加工平面、外轮廓、型腔及连接孔系等，适合采用
数控铣床进行加工，先粗加工、后精加工。 2.加工凸轮类零件 如图4-2所示零件为典型的圆盘凸轮零件，其毛坯为铸件，零件定位基准已加工完成，本工序主要加工凸轮槽的内、外轮廓。该凸轮零件很适合在数控铣床上加工，先粗铣、后精铣。 3.加工模具类零件 图4-3所示的餐盘凸模具为曲面轮廓，适合采用三轴联动的数控铣床加工，先进行粗加工、后进行经精加工。 加工曲面轮廓，其精加工要选用球头铣刀。 二、数控铣床的应用范围 在机械制造业，数控铣床用途广泛，可以加工各种平面、成型表面、螺旋槽、沟槽和孔，也可以加工各种平面曲线轮廓和三维曲面轮廓，例如凸轮、模具、样板等零件。 通常数控铣床所加工的零件，在普通铣床上是难以加工或无法完成的。数控铣床适合应用于一般机械加工、汽车制造、模具制造及航空航天领域。 三、加工中心加工的典型案例 1.加工箱体类零件 图4-4所示的零件属于箱体类零件，主要加工内容包括用铣刀加工平面、用镗刀加工孔系和加工连接孔。通常箱体类零件工艺过程复杂且加工精度要求高，适于采用卧式加工中心进行加工。 2.加工模具类零件 图4-5所示的连杆模具零件，加工内容包括铣削平面、分层铣削连杆外轮廓及孔加工等。先进行粗加工、后进行经精加工，该零件适于采用立式加工中心加工。 3.加工曲面零件 图4-6所示的零件为钛合金材料人工膝关节，是较复杂的曲面类零件，其加工表面为三维曲面，需要采用五轴联动的加工中心进行加工。
生产实习课教案首页 课时分配
项目：FANUC系统维修实训台的电气连接与故障诊断 一、组织教学 1. 检查学生出勤情况； 2. 检查学生劳动防护用品的穿戴情况及实习工具的准备情况； 3. 宣布上课。 二、项目指导 1.复习旧课 一个完整的数控加工程序有程序头、程序段和程序尾组成。 2.项目引入 数控机床与普通机床的电气连接有什么不一样？（提问） 3.相关知识 变压器---利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件 变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能 电压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。 与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组 与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组 压器两组线圈圈数分别为N1和N2，N1为初级，N2为次级.在初级线圈上加一交流电压，在次级线圈两端就会产生感应电动势.当N2>N1时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器：当N2 变压器检测：测量输出端。 低压断路器(曾称自动开关)是一种不仅可以接通和分断正常负荷电流和过负荷电流，还可以接通和分断短路电流的开关电器。低压断路器在电路中除起控制作用外，还具有一定的保护功能，如过负荷、短路、欠压和漏电保护等。低压断路器的分类方式很多，按使用类别分，有选择型(保护装置参数可调)和非选择型(保护装置参数不可调),按灭弧介质分，有空气式和真空式(目前国产多为空气式)。低压断路器容量范围很大，最小为4A，而最大可达5000A。低压断路器广泛应用于低压配电系统各级馈出线，各种机械设备的电源控制和用电终端的控制和保护。 低压断路器检测：测量输出端。 交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。它利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。 交流接触器检测：测量输出端。 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 异步电动机又称感应电动机,是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。异步电动机按照转子结构分为两种形式:有鼠笼式、绕线式异步电动机。作电动机运行的异步电机。因其转子绕组电流是感应产生的，又称感应电动机。异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。在中国，异步电动机的用电量约占总负荷的60％多。 数控机床教案 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】 第七章 数控机床的机械结构 第一节 概述 数控机床机械部分如图7－1，数控机床是高精度和高生产率的自动化机床，其加工过程中的动作顺序、运动部件的坐标位置及辅助功能，都是通过数字信息自动控制的，操作者在加工过程中无法干预，不能像在普通机床上加工零件那样，对机床本身的结构和装配的薄弱环节进行人为补偿，所以数控机床几乎在任何方面均要求比普通机床设计得更为完善，制造得更为精密。为满足高精度、高效率、高自动化程度的要求，数控机床的结构设计已形成自己的独立体系，在这一结构的完善过程中，数控机床出现了不少完全新颖的结构及元件。与普通机床相比，数控机床机械结构有许多要求： ●性能要求高 ●电机过载能力强。要求有较长时间(1－30min)和较大倍数的过载能力 ●在断续负载下，电机转速波动要小。 ●速度响应要快，升降速时间要短。 ●电机温升低，振动和噪音小。 ●可靠性高，寿命长，维护容易。 ●体积小，重量轻，与机床联接容易。 第二节 数控机床机械结构特点 一．主轴传动系统特点 主轴传动链大大缩短，变速范围大大扩大。 1. 普通电机—机械变速系统—主轴部件结构如图7－2 图7－2 传统机床主轴箱结构 图7－1 数 控机床机械结构部分 能够满足各种切削运动转矩输出的要求，但变速范围不大，由于是有级变速使切削速度的选择受到限制，而且该配置的结构较复杂，所以现在仅有少数经济型数控机床采用该配置，其它已很少采用。 2.变频器—交流电机—1－2机械变速—主轴部件如图7－3 这种配置的结构简单、安装调试方便，且在传动上能满足转速与转矩 的输出要求，但其调速范围及特性相对于交、直流主轴电机系统而言要差一些。 主要用于经济型或中低档数控机床上。 3. 交、直主轴电机 — 主轴部件如图7－4 这种配置形式同上面一样，但电机是性能更好交直流主轴电机，数控系统控制加在电机上的电压，实现变速，测速发电机实现自动升降速，该电机变速范围宽，最高转速可达8000 r/min ，且控制功能丰富，可满足中高档数控机床的控制要求。 4. 电主轴如图7－5 床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置，即主轴与电机转子合为一体，其优点是主轴部件结构 测速发电 机 交直流电机 图7－4 交 流直流主轴电 机结构 变频器 图7－3 B 变频调速示意图 图7－3 A 变频器加机械变速主轴箱结构 数控车床实训综合训练教案 实训教案 综合课题1 编制如图零件的加工程序?工艺条件:工件材质为45号钢（塑料棒），毛坯e30mm 的棒料 1 ?分析零件图样 ⑴零件图样外沟槽、外螺纹、切断等加工?材料为45号钢（塑料棒），毛坯C30mm的棒料. （2）本零件精度要求较高的尺寸：有外圆0 280-0. 033 > O24 土0?02、。25°-0?033、长度 20±0?01、77土0? 02 等。 (3)表面粗糙度 加工后的外圆0 280_0.033、C24±0?02、C 25°-0?033锥度1： 5,表面粗糙度要求为Ra 1.6 如图的零件包括圆柱面、球面、端面、 C 2 10.02 - 锥 面、 Um,切槽与其他表面的粗糙度为Ra3.2um. 2、工艺分析 (1)确定装夹方案、定位基准、编程原点、加 工起点、换刀点 由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。加工起点和换刀点可以为同一点，放在Z向距离工件端面X40, Z30的位置(其他机床可以为 X100,Z200) (2)制定加工方案及加工路线 根据工件形状及加工要求，选用数控车床进行工件加工。 (3)刀具的选用 根据加工内容，选用93。外圆车刀、60。外螺纹 刀、4mm宽切断刀，3种刀具的刀片材料选用高 速钢。刀具表如下 （4） 主轴转速（n）：查表，高速钢刀具材料切削中 碳钢件时，切削速度V=45~60m/min,根据公式 n=1000V c/ n d及加工经验，并根据实际情况, 本课题粗加工时主轴转速选取600r/min o精加工时选取800r/min,切槽时主轴转速取300r/min, 车螺纹时主轴转速取300r/min o 进给速度（Vf）：粗加工时，为提高生产效率, 在保证工件质量的前提下，可选择较高的进给速度，粗车时一般取0.3?0?8mm/r,精车时常取 0?1?0?3mm/「切断时宜取0?05?0?2mm/r。本课 题粗加工时进给速度选取0.3mm/r,精加工时进给速度选取O.lmm/r,切断及切糟时取0.1mm/r o 背吃刀量（ap）：本课题粗加工背吃刀量取2mm, 精加工背吃刀量取0-2mm o （5）数值计算 数控教学备课教案实例 教学内容 备注数控中级到高级总课时 480 数控的概述及安全（30课时） 教学目的： 1：让学生了解什么是数控 数控的发展：数字控制机床（Numerically Controlled Machine Tool）简 称数控 NC （1）数控（NC）阶段（1952-1970年）这个阶段经历的三代。第一代数控：1952—1959年采用了电子管元件构成的专用数控装置（NC）；第二代数控：1959—1964年采用了晶体管电路的NC装置；第三代数控：1965—1970年采用了小、中规模集成电路的NC装置。 （2）计算机数控（CNC）阶段（1970—现在）。第四代数控：1970—1974年采用了大规模集成电路的小型通用计算机控制系统（CNC）；第五代数控：1974—1990年微处理器应用于数控系统；第六代数控：1990年以后PC机（个人计算机，国内习惯称微机）的性能已经发展到很高的阶段，可满足作为数控系统核心部件的要求，数控系统从此进入了基于PC（PC—BASED）时代。 （3）数控系统的介绍：典型数控系统简介 日本FANUC，MITSUBISHI；德国SIEMENS、HEIDENHAIN；西班牙FAGOR 等。 我国的有：华中数控、航天数控等。 2：让学生掌握安全规定及实训守则 （1）数控安全操作教育实习纪律规章制度：警钟长鸣，安全第一，生命无法重赖，安全不能忘怀。一次意外，终身遗憾，老师忠告，请重视您的实训安全。（实训手册数控车床操作规程21页） （2）数控车床的日常维护和保养（实训手册24页内容） （3）数控车床常见操作故障（举例说明常见数控车床的鼓掌以及解决方法：A换刀超时B保险开关跳C程序参数丢失D坐标混乱等 （4）职业道德（国家规定相应的职业人员思想道德标准以及 相应的法律规定） （5）数控车工国家职业技能鉴定标准 教学方法 讲解 举例 布置作业 背安全规定及实训守则 学生掌握情 数控技术课程教案 第一章绪论 本章重点：1.数控机床概念 2.数控机床采用的新颖机械结构 3.数控机床按检测系统的分类 一般了解：数控机床的组成、数控机床的优缺点、数控机床的发展趋势 一、数字控制：用数字化信号对机床的运动及其加工过程 进行控制的一种控制方法。 数控机床：国际信息处理联盟（IFIP）第五技术委员会，对数控机床作了如下定义：一种装了程序控制系统的机床。该系统能逻辑的处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。 二、数控机床的产生与发展： （一）产生： 1、传统的生产方法已满足不了生产需求 1)单件小批量生产——占70%，一般用试切 法，技术水平要求高，劳动强度大，精度 不高，无法实现自动化。如：普通车、铣、 刨、磨床等 2)工艺流水作业——调整法加工，生产率提 高，精度提高，成本低，品种多，采用组 合机床，多机床配合，环节出现问题，生 产停滞。 3)自动机床：用凸轮控制，适于生产简单工 件，且改型困难 2、社会的需求 1)品种多样化 2)零件精度和形状复杂程度不断提高 3)生产品种的频繁换型 3、技术上的可行性 1)电子计算机的发明 2)电子技术的发展 a、现代控制理论的发展 b、各种功能优越件的产生 c、大规模集成电路的出现 3)新颖机械结构的出现 a、滚珠丝杠—代替普通丝杠，动作更灵 活，间隙更小，精度提高 b、滚动导轨—代替滑动导轨，移动灵 活，克服爬行和前冲现象 4)机床动态特性的研究成果 使机床的刚度更好，主轴转速更高，抗振 性提高 由于生产的发展要求出现新的生产工具，而在技术上又已具备了条件，于是在1948年，美国帕森斯公司提出应用计算机控制机床加工的设想，并与麻省理工学院合作进行研制工作。1952年试制成功第一台三坐标立式数控铣床。1958年我国开始研制数控机床。 (二) 发展： 1952——1959年，电子管制成数控机床控制系统 实训教学设计 课程名称：专业技能实训（课程名称）主讲教师： 20 年～20 年第学期 教学设计方案实训名称实训学时 授课班级1：班授课班级2：班授课班级3：班授课班级4：班授课班级5：班授课班级6：班授课班级7：班授课班级8：班授课班级9：班授课班级10：班授课班级11：班授课班级12：班 课程性质公共必修课（）专业必修课（√） 课程类型理论课（）实训课（）理实一体课（√） 课程定位 本课程主要培养学生熟悉数控机床安全操作规程并提高学生的安全文明生产意识；掌握数控常用G代码、M代码指令的用法以及熟练应用；培养并提高学生的编程与数控加工工艺分析能力；通过典型产品的制作和调试，培养学生的制造能力、检测能力，并逐步具备零件的工艺改进与编程设计能力。涵盖了一部分数控中级工技能需掌握的基本理论与实操知识。 前修课程：“数控加工工艺与编程”、“机械制图”、“普通机械加工”等。后续课程：“毕业实践项目”、“CAD/CAM” 考核方式考试（）考查（√）考证（） 教材及参考教材教材：数控车床操作及考证培训(自编教材) 主要参考书： （1）数控车工加工中心操作工（中级），沈建峰机械工业出版社（2）数控机床编程与操作模块化教程赵华许杰明主编清华大学出版社 （3）数控机床操作工职业技能鉴定指导，周虹人民邮电出版社 课时分配序号授课章节课时周一项目一数控车床基本操作和安全教育 周二项目二门轴的加工 周三项目三圆弧手柄的加工 周四项目四定位销的加工 周五项目五螺杆的加工 备注： 1、课时分配可根据项目、情境设计，也可根据教材篇章组织，一般是2节课为1次课。 2、表格内的字体为“仿宋_GB2312，小四”。 授课 章节 项目一数控车床的基本操作 授课 日期 周一授课课时 教学目标1. 熟悉数控机床安全操作规程并提高学生的安全文明生产意识 2.熟悉数控车床的操作（如：熟悉机床面板操作和加工指令） 3.了解常用指令的用途 教学基本内容： 1.数控机床安全操作规程 2.数控车床操作 3.熟悉常用指令的用途重点：注意安全，文明操作 湖南省机械工业技术学院 数控编程与操作 2015 年上学期数控车一体化授课教案 教案附页 四、进刀和退刀方式 对于车削加工，进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。如图 2.1.3 所示。举例说明 图 2.1.1 数控车床坐标系 三、直径编程方式在车削加工的数控程序中，X 轴的坐标值取为零件 图样上的直径 图 2.1.2 直径编程 图 2 .1.3 切削起始点的确定五、绝对编程与增量编程X、Z 表示绝对编程，U、W 表示增量编程，允许同一程序段中二者混合使用 图 2 .1.4 绝对值编程与增量编程如图 2.1.4所示，直线A→B ,可用：绝对: G01 X100.0 Z50.0; 相对: G01 U60.0 W-100.0; 混用: G01 X100.0 W-100.0; 或G01 U60.0 Z50.0; 第 2 节数控车床的基本编程方法数控车削加工包括内外圆柱面的车削加工、端面车削加工、钻孔加工、螺纹加工、复杂外形轮廓回转面的车削加工等，在分析了数控车床工艺装备和数控车床编程特点的基础上，下面将结合配置FANUC-0i 数控系统的数控车床重点讨论数控车床基本编程方法。一、坐标系设定编程格式G50 X～Z～ 式中X、Z 的值是起刀点相对于加工原点的位置。G50 使用方法与 G92 类似。 在数控车床编程时，所有X 坐标值均使用直径值，如图 2.1.5 所示。例：按图 2.1.5 设置加工坐标的程序段如下： G50 X 121.8 Z 33.9 X′109.7 数控车实训教学设计 课程名称：专业技能实训（数控车）主讲教师：梁苏 20 14年～20 15年第二学期 教学设计方案 备注： 1、课时分配可根据项目、情境设计，也可根据教材篇章组织，一般是2节课为1次课。 2、表格内的字体为“仿宋_GB2312，小四”。 授课主要内容 面板。 图1-1显示器与MDI面板 （一）机床控制面板 1.工作方式 工作方式选择旋钮见上图，具体各工作方式的功用参见表1-2 表1-2各工作方式的功用 表1-2各工作方式的功能 方式选择 进入编辑模式，用于直接通过操作面板输入数控程序和编辑程序。 进入自动加工模式。可自动执行存储在NC里的加工程序。 进入MDI模式，手动输入并执行指令。 手动方式，工作台连续移动。 手轮移动方式，手摇脉冲发生器生效 手动快速模式。工作台快速移动 回零模式。 进入单段模式。 2.手动进给速度倍率开关 以JOG手动或自动操作各轴的移动时，可通过调整此开关来改变各轴的移动速度。在JOG手动移动各轴时，其移动速度等于外圈所对应值×3；在自动操作运行时，其移动速度等于内圈所对应值%×编程进给速度F。 3.手摇脉冲发生器（图1-7） 在手轮操作方式下，通过图1-6中的选择坐标轴与倍率旋钮（×1、×10、×100分别表示一个脉冲移动0.001mm、0.010mm、0.100mm），和运行选定的坐标轴。 图1-2手动进给倍率开关图1-3手摇脉冲发生器 4.进给轴选择按钮开关 JOG方式下，按下欲运动轴的按钮，被选择的轴会以JOG倍率进行移动，松开按钮则轴停止移动。 5.紧急停止按钮 运动中遇到危机的情况，立即按下此按钮，机械将立即停止所有动作；欲解除时，顺时针方向旋转此钮（切不可往外硬拽，以免损坏此按钮），即可恢复待机状态。 临海市高级职业中学 备课簿 B E I K E B U 学科数控车工实训 班级11数控、模具 教师尹昌兵 二0一二学年度第一学期 教学课题：编程 教学目的： ⑴掌握数控车床的常用指令，做到正确使用指令； ⑵掌握数控车床加工工艺，做到熟练编程格式。 教学重点： 相关指令以及加工工艺和切削用量 教学方法： 讲授法 课时： 授课6学时 一．数控机床的坐标系与原点 在数控机床上，机床的动作是由数控系统来控制的，为了确定机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的方向和运动的距离，这就需要建立一个坐标系才能实现，这个坐标系就称为机床坐标系。 标准的机床坐标系是一个右手笛卡尔直角坐标系，如图所示。在图中，大拇指的方向为X轴的正方向，食指为Y轴的正方向，中指为Z轴正方向。数控机床的某一部件运动的正方向，是增大工件和刀具之间距离的方向。 ⒈Z坐标 Z坐标的运动由传递切削力的主轴决定，与 主轴轴线平行的坐标轴即为Z坐标。 ⒉X坐标 X坐标一般是水平的，它平行于工件的装夹平 面。这是在刀具或工件定位平面内运动的主要坐 二．数控车常用的G、M功能和F、S、T功能指令 (一)、常用的G功能 1. G00——快速定位 编程格式：G00 X（U）Z（W） G00用于使刀具从当前位置以设定的快速度同时位移到目标位置。目标位置由X（U）、Z（W）来设定。不运动的坐标可以省略，省略的坐标轴不动作。 2. G01——直线插补 编程格式：G01 X（U）Z（W）F G01用于切削加工时的直线插补运动。使刀具从当前位置以F设置的进给速率直线运动至目标位置，目标位置由X（U）、Z（W）设置。不运动的坐标可以省略，省略的坐标不动作。 3. G02——顺时针圆弧插补 编辑格式：G02 X（U）Z（W）I K F G02 X（U）Z（W） R F 项目任务：1. 数控机床的产生与发展。 2. 数控机床加工的典型案例及应用范围。 3. 数控机床常的构成与特点。 4. 数控机床的分类。 5. 与数控机床加工性能相关的精度指标和运动性能指标 6. 数控机床的发展趋势。 7. 与数控机床应用相关的知识拓展。 第一单元：模块一数控机床的产生与发展 模块二数控机床的应用 模块三数控机床的构成与特点 模块四数控机床的分类 学习目标：1.了解数控机床产生的背景。 2.掌握数控机床发展历程的两个阶段，第一代至第六代数控系统的特 征。 3. 熟知数控机床加工的典型案例。 4.了解数控机床的应用范围。 5.掌握数控机床主要由人机交互装置、数控装置、伺服系统和机床本 体四部分组成。 6. 掌握控控机床作为一种高自动化、高柔性、高精度、高效率的机 械加工设备所具备的特点。 7. 掌握按加工工艺方法可以数控机床分为五大类。 8. 熟知金属切削类和特种加工类数控机床的常见机型。 9. 掌握切削类典型的数控机床布局及应用。 10.了解3D打印技术与传统切削加工方式的区别及应用实例。 11.按运动方式、按伺服驱动的控制方式对数控机床进行分类。 教学重点：1. 数控机床的应用范围及特点。 2. 组成数控机床主要的四个部分。 3. 数控机床按加工工艺方法分为五大类。 4. 切削类典型的数控机床布局及应用。 教学难点：1. 数控机床按加工工艺方法分为五大类。 2. 切削类典型的数控机床布局及应用。 辅助教学：1. 多媒体课件 2. 微课 单元学时：2学时 教学过程： 模块一 数控机床的产生与发展 一、数控机床的产生 数控机床是指采用了数控技术进行控制的机床，现代数控系统是通过计算机进行控制的，因此，将数控机床又称为 CNC 机床。 数控机床的产生，是机械制造业发展的必然，世界上第一台数控机床是为了满足航空工业制造复杂工件的需要而产生的。1952年第一台由专用电子计算机控制的三坐标立式数控铣床研制成功，于1955年进入实用阶段，这标志着制造业和控制领域一个崭新时代的到来。 数控机床的发展历程 伴随着微电子和计算机技术的不断发展，数控机床的数控系统在不断的更新，其发展过程如图1-1所示。 图1-1数控机床发展历程 模块二数控机床的应用 一、数控机床加工的典型案例 1. 加工回转体零件 加工如图1-1所示的回转体零件辊轮，采用普通卧式车床加工该零件，无法达到图样上加工尺寸和精度的要求。而采用数控车床加工，则很容易达到加工要求。 2. 加工模具类零件 模具加工一般是单件小批量生产，而且加工面多为形状复杂的曲面，如图1-2所示为加工模具，选用数控铣床或加工中心，使得模具加工难度大的问题迎刃而解。 数控机床的发展历程 第一阶段（1952—1970年） 硬件连接数控（NC ） 第二阶段（1970年至今） 计算机数控（CNC ） 第一代 （1952年开始） 电子管元件 第四代 （1970年开始） 小型计算机 第三代 （1965年开始） 小规模集成电第二代 （1959年开始） 晶体管元件 第五代 （1974年开始） 微型计算机 第六代 （1990年开始） PC+CNC 数控车床概述教案 专业 （工种） 机械装配与自动化教师课题 （项目） 数控车床概述分课题 授课班级预备技师培班训授课 时间 课 时 教学目标1、掌握数控车床的概念 2、了解数控车床的分类 教学重点数控车床的组成结构和工作原理 教学难点归纳总结数控车床的组成结构和工作原理 教学对象 分析根据我们电子专业学生普遍存在理解能力低的特点，我采用创设情景、激发兴趣；分组实践、体验感悟；分析探究、项目拓展的教学思路，让学生先“会”后“懂”，真正实现“手动”到“脑动”这一教学目标，。 教学方法讲解、分析、设问、演示示范、练习 教学过程及教学内容 引入：同学们上堂课我们学习了编程指令，对于编程指令功能令大家要记住，以便可以对简单零件进行编程。 正题：数控车床概述、 数控车床，是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。 数控车床 数控车床又称为 CNC车床，即计算机数字控制车床，是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。 数控车床是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化 产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。 数控机床 数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。 三、数控车床的分类 数控车床品种繁多，规格不一，可按如下方法进行分类。 按车床主轴位置分类数控车床分为立式数控车床和卧式数控车床两种类型。 (1)立式数控车床立式数控车床简称为数控立车，其车床主轴垂直于水平面，一个直径很大的圆形工作台，用来装夹工件。这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型复杂零件。 (2)卧式数控车床卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车床。其倾斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性，并易于排除切屑。 按加工零件的基本类型分： (1)卡盘式数控车床。这类车床没有尾座，适合车削盘类(含短轴类)零件。夹紧方式多为电动或液动控制，卡盘结构多具有可调卡爪或不淬火卡爪(即软卡爪)。 (2)顶尖式数控车床。这类车床配有普通尾座或数控尾座，适合车削较长的零件及直径不太大的盘类零件。 按刀架数量分： (1)单刀架数控车床数控车床。一般都配置有各种形式的单刀架，如四工位卧动转位刀架或多工位转塔式自动转位刀架。 (2)双刀架数控车床。这类车床的双刀架配置平行分布，也可以是相互垂直分布。 《数控车床加工工艺与编程操作》 教案设计说明 实训篇六——轴类零件的加工 本节教学内容属于数控加工基础实训篇课题6的教学内容；根据本专业人才培养方案及教材要求将本节教学内容设计成适合理实一体化教学的四 习的主体性、教师教学的主导性，在学习活动中，学生主动参与、认真观察、比较思考、动手操作、合作交流、大胆表述，充分体现学生是学习的主人，教师是学习活动的组织者、引导者和合作者。 课题名称实训篇六——轴类零件加工课题序号课题1——轴外圆加工授课日期第12周 2011年5月11日至2011年5月13日 授课时数 4 授课班级10数控授课班级人数30 教学目的与要求1、能根据零件图要求，合理选择进刀路线及切削用量； 2、能根据零件图正确编制外圆、圆弧加工程序，并学会必要的尺寸计算； 3、掌握车削外圆对刀、进刀方法； 4、能正确的装夹毛坯、刀具。 重点与难点1、合理的选择进刀路线； 2、正确的装夹毛坯； 3、刀具的选择； 4、能对加工质量进行分析和处理。 示范内容1、多媒体软件仿真示范； 2、车床上的实际操作示范。 巡回重点及注意事项1、教师巡视；（巡视学生操作的规范性、正确性） 2、对于不正确的学生，教师进行个别指导。 实习课题图或操作工序安排 实习课日安排（分课题操作教学安排） 课题名称实训篇六——轴类零件加工课题序号课题4——阶段性综合 训练 授课日期第14周 2011年5月25 日至2011年5月27日授课时数 4 授课班级10数控授课班级人数30 教学目的与要求1、能根据零件图连贯的编出整个零件程序。 2、能根据零件图要求，合理选择进刀路线及切削用量。 3、合理采用加工技巧保证零件加工精度。 4、培养学生的综合应用能力。 重点与难点1、轴类综合零件工艺分析及程序编制的能力。 2、能根据零件图要求，合理选择进刀路线及切削用量。 3、合理采用加工技巧保证零件加工精度。 示范内容1、多媒体软件仿真示范； 2、车床上的实际操作示范。 巡回重点及注意事项1、教师巡视；（巡视学生操作的规范性、正确性） 2、对于不正确的学生，教师进行个别指导。 实习课题图或操作工序安排 实训教案 综合课题1 编制如图零件的加工程序.工艺条件:工件材质为45号钢(塑料棒),毛坯￠30mm的棒料 1.分析零件图样 (1)零件图样 如图的零件包括圆柱面、圆锥面、球面、端面、外沟槽、外螺纹、切断等加工.材料为45号钢(塑料棒),毛坯￠30mm的棒料. (2)本零件精度要求较高的尺寸:有外圆￠280-0.033、￠24±0.02、￠250-0.033、长度20± 0.01、77±0.02等。 （3）表面粗糙度 加工后的外圆￠280-0.033、￠24±0.02、￠250-0.033锥度1：5，表面粗糙度要求为Rα 1.6μm，切槽与其他表面的粗糙度为Rα3.2μm. 2、工艺分析 （1）确定装夹方案、定位基准、编程原点、加工起点、换刀点 由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。加工起点和换刀点可以为同一点，放在Z 向距离工件端面X40，Z30的位置（其他机床可以为X100,Z200） （2）制定加工方案及加工路线 根据工件形状及加工要求，选用数控车床进行工件加工。 （3）刀具的选用 根据加工内容，选用93o外圆车刀、60o外螺纹刀、4mm宽切断刀，3种刀具的刀片材料选用高速钢。刀具表如下 （4）确定加工参数 主轴转速（n）：查表，高速钢刀具材料切削中碳钢件时，切削速度V=45~60m/min，根据公式n=1000V c/πd及加工经验，并根据实际情况，本课题粗加工时主轴转速选取600r/min。 精加工时选取800r/min，切槽时主轴转速取300r/min，车螺纹时主轴转速取300r/min。 进给速度（V f）：粗加工时，为提高生产效率，在保证工件质量的前提下，可选择较高的 进给速度，粗车时一般取0.3~0.8mm/r，精车时常取0.1~0.3mm/r，切断时宜取0.05~0.2mm/r。本课题粗加工时进给速度选取0.3mm/r，精加工时进给速度选取0.1mm/r，切断及切糟时取0.1mm/r。 背吃刀量（αp）：本课题粗加工背吃刀量取2mm，精加工背吃刀量取0.2mm。 （5）数值计算 计算锥面小端直径，根据公式C=（D-d）/L，即C=1/5=（25-d）/20，得d=21。 公差的处理，尺寸公差不对称取中值。￠280-0.033的中值为￠27.983，￠250-0.033的中值为￠24.983。 计算M20的外圆直径，由经验公式，得=20-0.25=19.75。 其余各节点坐标的计算略。 （6）制定加工工艺 经过上述分析，本课题的加工工艺见表 3．编写加工程序 参考程序 程序号O1003 N010 G50 X100 Z200；建立工件坐标系 数控车床概述 【课题】全国中等职业技术院校数控类行动导向教材 《数控车削编程与加工》(中国劳动保障出版社） 第一单元任务一 教学目标： 知识技能目标：①能够叙述数控机床的基本概念、发展史、发展趋势。 ②能够叙述数控机床的的组成与分类。 ③能够叙述数控机床的主要参数及各参数的意义。 ④能够阐述数控车床的工作原理与加工过程,并举例 说明生产中的车削应用。 过程方法目标:在任务学习的过程中，能通过多种渠道收集信息,会对收集的信息进行处理、分析和概括。具有信息收集、 信息处理能力和分析概括能力。 情感态度目标:在任务学习中，参与师生、生生之间的信息交流活动，能相互合作,共同解决问题。具有信息交流和相互合 作的能力。 教学重点、难点: 重点:数控机床的组成与分类，数控车床的工作原理与加工过程。 难点：数控车床的工作原理与加工过程 教学方法：观察、讨论、交流 ,自主探究法。 学情分析：数控车第一次课，学生初次接触数控，学生对自己未来职业的特点还没有初步的了解,所以本次课以吸引学生对数 控的兴趣为主要教学思路,结合数控的当前形势与发展让 学生了解未来职业的特点。 教学准备：搜集各类数控机床图片，多媒体视频课件，安排数控车间参观。 教学过程设计: 教学内容课堂互动设计要点一．知识讲解 1、数控机床概述： 世界上先进的加工制造视频 (1）数控机床的概念 是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。 1）数控技术:用数字、字母和符号进行编程，对某一 工作过程进行操作的自动控制技术。 2)数控系统：实现数控机床相关功能的软硬件系统, 是数控技术的载体。 课堂互动 (2）数控机床的发展史 从20世纪5０年代世界第一台数控机床问世到今已经历6０年。数控机床经过了两个阶段共６代的发展历程。1）第一阶段:硬件数控（NC） 第一代1９５２年的电子管 第二代1９59年的晶体管 第三代1９６5年的小规模集成电路。说说日常生活中 哪些东西是由数 控的。 说说世界上第一 台数控机床是哪 年生产的，数控 机床发展历经了 哪几个? 以先进的数 控机床加工 视频来调动 学生学习数 控的兴趣, 使学生对数 控加工有个 感性认识。 拓展学生的 学习思维 教师先举例 比如电梯， 机器人等。 教师简要介 绍数控机床 发展的历史 背景 课时授课计划 2007—2008学年度第一学期 机电系（部）机电一体化专业机电054班 授课时间：第一周第 1、2 课时20XX年9 月 3 日章节及题目：项目一数控车床基本知识 项目二数控机床编程基本知识 宇航数控仿真软件的使用方法入门 教学目的：1、了解数控技术和数控机床的概念及发展以及数控机床分类 2、掌握数控机床的工作原理及宇航数控仿真软件的使用方法 3、掌握数控编程的内容、程序的格式及数控机床坐标系的确定重点与难点：1、数控机床工作原理 2、程序的格式以及数控机床坐标系的确定 参考书与教具（图表、模型、演示等）多媒体课件、宇航数控仿真软件 教学过程（教学步骤、内容、时间分配等） 导入新课（5分钟） 项目一数控车床基本知识 1.了解数控技术和数控机床的概念以及发展（5分钟） 2.掌握数控机床的工作原理（10分钟） 3.了解数控车床结构布局及数控机床分类（5分钟） 项目二数控机床编程基本知识 1.数控编程的内容（10分钟） 2.数控编程方法（5分钟） 3.程序格式（10分钟） 4.数控机床坐标系（20分钟） 5.数控车床编程特点（5分钟） 宇航数控仿真软件的使用方法（20分钟） 小结（5分钟） 课后作业：1、复习内容：项目一数控车床基本知识 项目二数控机床编程基本知识 2、预习内容：宇航数控仿真软件的使用方法 3、书面作业： 4、思考题： 5、参考资料：《数控加工技术综合实训》 《数控机床加工工艺》 《数控机床实训教程》 教后总结： 编制日期：20XX年8月10日 教师签字：陈颖教研室主任签字： 课时授课计划 2007—2008学年度第一学期 机电系（部）机电一体化专业机电054班 授课时间：第一周第 3、4 课时20XX年9 月 3 日章节及题目：宇航数控仿真软件的使用方法入门 上机课 教学目的：1、通过上机初步掌握宇航数控仿真软件的使用方法 2、能运用宇航数控仿真软件进行程序的输入编辑等操作 重点与难点：1、宇航数控仿真软件的使用方法入门 参考书与教具（图表、模型、演示等）宇航数控仿真软件 教学过程（教学步骤、内容、时间分配等） 导入新课（5分钟） 宇航数控仿真软件的使用方法入门（90分钟） 小结（5分钟）数控机床教案
数控车床实训综合训练教案
数控车一体化教学教案
数控技术课程教案完整版
《实训》教案与教学设计
(完整版)数控车床教案
《数控车实训》教案与教学设计
数控车实训教案
数控机床 教案
数控车床概述教案
数控车课程教案
数控车床实训综合训练教案
于明芳教案-数控机床概述
数控车床编程与操作教案cy
相关主题
文本预览