模块一：数控工艺分析、编程及仿真实验
模块二：数控机床实操
数控车床加工工艺卡
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
江苏省技工院校 教案首页 授课 2.15 2.17 日期 班级10数/10机10数/10机 课题：第四章第一节数控加工用刀具的种类与特点 教学目的要求： 1. 刀具的种类。2. 刀具的特点。3. 对刀具的要求。教学重点、难点： 1. 刀具的种类。2. 刀具的特点。3. 对刀具的要求。授课方法：示范 授课执行情况及分析：基本掌握，作业情况良好 板书设计或授课提纲 一、复习前课（5’） 二、导入新课（10’） 三、讲解新课（45’） 四、课堂小结（15’） 五、布置作业（5’）
教学活动及板书设计 第四章数控加工用刀具与夹具系统 第一节数控加工用刀具的种类与特点一、复习前课 二、导入新课 数控加工用刀具可分为常规刀具和模块化刀具。 三、讲解新课 （一）刀具的种类 1. 车削刀具 2. 钻削刀具 3. 铣削刀具 4. 镗削刀具 5. 特殊型刀具 （二）刀具的特点 （三）对刀具的要求 1. 强度高 2. 精度高
3. 切削速度和进给速度高 4. 可靠性好 5. 使用寿命长 6. 断屑及排屑性能好 四、课堂小结 五、作业布置
江苏省技工院校 教案首页 授课 2.22 2.24 日期 班级10数/10机10数/10机 课题：第四章第二节数控车削用刀具 教学目的要求：1. 机夹可转位片刀具及代码。2. 数控车削刀具系统的形式。3. 数控车削用刀具的选用。 教学重点、难点： 授课方法：示范 授课执行情况及分析：基本掌握，作业情况良好 板书设计或授课提纲 一、复习前课（5’） 二、导入新课（10’） 三、讲解新课（45’） 四、课堂小结（15’） 五、布置作业（5’）
CNC加工工艺概述 第一节CNC的主要加工对象 第二节CNC加工工件的安装 第三节CNC加工的对刀与换刀 第四节制定CNC加工工艺 选择并确定CNC加工的内容 CNC加工工艺性分析 加工工序的划分 选择走刀路线 CNC加工工艺参数的确定 第1节CNC的主要加工对象 CNC的主要加工对象 铣削是机械加工中最常用的加工方法之一，主要包括平面铣削和轮廓铣削，也可以对零件进行钻、扩、铰和镗孔加工与攻丝等。适于采用CNC的零件有： （1）平面类零件 平面类零件的特点是各个加工表面是平面，或可以展开为平面。目前在数控铣床上加工的绝大多数零件属于平面类零件。平面类零件是CNC]加工对象中最简单的一类，一般只须用三轴数控铣床的两轴联动（即两轴半坐标加工）就可以加工。 带平面轮廓的平面类零件带斜平面的平面类零件带正台和斜筋平面类零件 图3.2.1 平面类零件 （2）变斜角类零件 图3.2.2飞机上变斜角梁缘条 加工面与水平面的夹角成连续变化的零件称为变斜角类零件。加工变斜角类零件最好采用四轴或五轴数控铣床进行摆角加工，若没有上述机床，也可在三轴数控铣床上采用两轴半控制的行切法进行近似加工，但精度稍差。 （3）曲面类（立体类）零件
加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件。曲面类零件的加工面与铣刀始终为点接触，一般采用三轴联动数控铣床加工，常用的加工方法主要有下列两种： A、采用两轴半联动行切法加工。行切法是在加工时只有两个坐标联动，另一个坐标按一定行距周期行进给。这种方 法常用于不太复杂的空间曲面的加工。 B、采用三轴联动方法加工。所用的铣床必须具有X、Y、Z三轴联动加工功能，可进行空间直线插补。这种方法常 用于发动机及模具等较复杂空间曲面的加工。 第二节CNC加工工件的安装 1、CNC加工选择定位基准应遵循的原则 （1）尽量选择零件上的设计基准作为定位基准 选择设计基准作为定位基准定位，不仅可以避免因基准不重合引起的定位误差，保证加工精度，而且可以简化程序编制。在制定零件的加工方案时，首先要按基准重合原则选择最佳的精基准来安排零件的加工路线。这就要求在最初加工时，就要考虑以哪些面为粗基准把作为精基准的各面加工出来。 （2）当零件的定位基准与设计基准不能重合，且加工面与设计基准又不能在一次安装内同时加工时，应认真分析零件图纸，确定该零件设计基准的设计功能，通过尺寸链的计算，严格规定定位基准与设计基准间的公差范围，确保加工精度。 （3）当在数控铣床上无法同时完成包括设计基准在内的全部表面加工时，要考虑用所选基准定位后，一次装夹能够完成全部关键精度部位的加工。 （4）定位基准的选择要保证完成尽可能多的加工内容。为此，需考虑便于各个表面都能被加工的定位方式。对于非回转类零件，最好采用一面两孔的定位方案，以便刀具对其它表面进行加工。若工件上没有合适的孔，可增加工艺孔进行定位。 （5）批量加工时，零件定位基准应尽可能与建立工件坐标系的对刀基准（对刀后，工件坐标系原点与定位基准间的尺寸为定值）重合。 批量加工时，工件采用夹具定位安装，刀具一次对刀建立工件坐标系后加工一批工件，建立工件坐标系的对刀基准与零件定位基准重合可直接按定位基准对刀，减少定位误差。 （6）当必须多次安装时，应遵从基准统一原则。 第三节CNC加工的对刀与换刀 对刀点与换刀点的确定 对于数控机床来说，在加工开始时，确定刀具与工件的相对位置是很重要的，它是通过对刀点来实现的。“对刀点”是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。在程序编制时，不管实际上是刀具相对工件移动，还是工件相对刀具移动，都把工件看作静止，而刀具在运动。对刀点往往也是零件的加工原点。 选择对刀点的原则是： （1）方便数学处理和简化程序编制； （2）在机床上容易找正，便于确定零件的加工原点的位置； （3）加工过程中便于检查； （4）引起的加工误差小。 对刀点可以设在零件上、夹具上或机床上，但必须与零件的定位基准有已知的准确关系。当对刀精度要求较高时，
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
数控加工工艺与编程课 程标准
《数控加工工艺与编程》课程标准 开课院部：机电工程学院 课程编号：020810019 课程负责人： 编制日期：2014年5月26日
《数控加工工艺与编程》课程标准课程名称：数控加工工艺与编程 适用专业：数控技术、机械制造与自动化、机电一体化技术 1.前言 1.1课程性质 本课程是数控技术专业中核心职业技能课，培养具有较高职业道德和素养，了解数控加工过程中有关工艺分析、数值计算、基本编程功能指令，掌握数控车床、数控铣床、加工中心程序编制方法的高素质技能型人才。 本课程是数控技术专业的一门职业技术课程。课程主要讲授数控加工过程中有关工艺分析、数值计算、基本编程功能指令，掌握数控车床、数控铣床、加工中心的程序编制方法。 前导课程：《机械制造技术基础》、《计算机绘图》、《工程材料与成型工艺》、《公差配合与技术测量》等。 后续课程：顶岗实习 1.2课程设计理念 根据行业经济和山东、济南地区经济发展需要，立足于“以服务为宗旨，以就业为导向，以学生为中心”的办学定位，通过对机械加工行业的调研，明确学生的主要就业岗位及其岗位工作标准，分析与之相适应的职业能力，采用“任务驱动、项目导向”的教学方式，有针对性的选择若干个典型机械零件，确定学习领域课程及其学习情境，构建新的学习领域课程内容体系。 1.3课程设计思路 （1）采用“工学结合”的教学模式 在教学过程中，采用“工学结合”的教学模式，通过与我院实践教学实习基地：济南四机数控机床、威海华东数控股份有限公司（国内主流机械加工设备供应商）、中国重汽集团等建立起密切合作关系，将实验实训放到工程训练中心或实践教学基地进行，使学生能够深入生产第一线，参观和参与生产过程，为学生提供良好的工程实践环境。 （2）采用“项目导向、任务驱动”的教学方式 以数控加工岗位工作任务为驱动，以来自企业真实产品的典型零件加工过程规划教学内容，以实际工作过程为主线，将数控加工工艺与编程的理论知识，融于机械零件的实际加工过程中，在实际工作需要时引入相关
序号 1 日期班级 课题数控程序编制的概念 重点与难点数控编程的内容与步骤 教研室主任年月日教师年月日 教学手段：多媒体教学 引入：由普通机床难加工零件及东芝事件引出数控机床应用（5分钟）正课：第一章数控加工技术概况（85分钟） 1.1 数控程序编制的概念 在编制数控加工程序前，应首先了解：数控程序编制的主要工作内容，程序编制的工作步骤，每一步应遵循的工作原则等，最终才能获得满足要求的数控程序。 1.1.1 数控程序编制的定义 编制数控加工程序是使用数控机床的一项重要技术工作，理想的数控程序不仅应该保证加工出符合零件图样要求的合格零件，还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，使数控机床能安全、可靠、高效的工作。 1、数控程序编制的内容及步骤 数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程。 （1）分析零件图样和制定工艺方案 这项工作的内容包括：对零件图样进行分析，明确加工的内容和要求；确定加工方案；选择适合的数控机床；选择或设计刀具和夹具；确定合理的走刀路线
及选择合理的切削用量等。这一工作要求编程人员能够对零件图样的技术特性、几何形状、尺寸及工艺要求进行分析，并结合数控机床使用的基础知识，如数控机床的规格、性能、数控系统的功能等，确定加工方法和加工路线。 （2）数学处理 在确定了工艺方案后，就需要根据零件的几何尺寸、加工路线等，计算刀具中心运动轨迹，以获得刀位数据。数控系统一般均具有直线插补与圆弧插补功能，对于加工由圆弧和直线组成的较简单的平面零件，只需要计算出零件轮廓上相邻几何元素交点或切点的坐标值，得出各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值等，就能满足编程要求。当零件的几何形状与控制系统的插补功能不一致时，就需要进行较复杂的数值计算，一般需要使用计算机辅助计算，否则难以完成。 （3）编写零件加工程序 在完成上述工艺处理及数值计算工作后，即可编写零件加工程序。程序编制人员使用数控系统的程序指令，按照规定的程序格式，逐段编写加工程序。程序编制人员应对数控机床的功能、程序指令及代码十分熟悉，才能编写出正确的加工程序。 （4）程序检验 将编写好的加工程序输入数控系统，就可控制数控机床的加工工作。一般在正式加工之前，要对程序进行检验。通常可采用机床空运转的方式，来检查 机床动作和运动轨迹的正确性，以检验程序。在具有图形模拟显示功能的数控机床上，可通过显示走刀轨迹或模拟刀具对工件的切削过程，对程序进行检查。对于形状复杂和要求高的零件，也可采用铝件、塑料或石蜡等易切材料进 行试切来检验程序。通过检查试件，不仅可确认程序是否正确，还可知道加工精度是否符合要求。若能采用与被加工零件材料相同的材料进行试切，则更能反映实际加工效果，当发现加工的零件不符合加工技术要求时，可修改程序或采取尺寸补偿等措施。 总结与提问：数控机床的应用及数控机床编程步骤（10分钟）
第三节数控机床的分类及应用 一、按工艺用途分类 1．一般数控机床 最普通的数控机床有钻床、车床、铣床、镗床、磨床和齿轮加工机床。 2．数控加工中心 加工中心是在一般数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置，构成一种带自动换刀装置的数控机床。 二、按加工路线分类 1．点位控制机床 刀具与工件相对移动时，只控制从一点运动到另一点的准确性，而不考虑两点之间的路径和方向。 2．直线控制机床 刀具与工件相对移动时，除控制从起点刀终点的准确定位外，还要保证平行于坐标轴的直线切削运动。 3．轮廓控制机床 刀具与工件相对运动时，能对两个或两个以上坐标轴的运动同时进行控制。 三、按可控制联动的坐标轴数分类 数控机床可控制联动的坐标轴数是指数控装置控制几个伺服电动机同时驱
动机床移动部件运动的坐标轴数目。 1．两坐标联动 数控机床能同时控制两个坐标轴联动，即数控装置同时控制X和Z方向运动，可用于加工各种曲线轮廓的回转体类零件。 2．三坐标联动 数控机床能同时控制三个坐标轴联动，此时，铣床称为三坐标数控铣床，可用于加工曲面零件。 3．两轴半坐标联动 数控机床本身有三个坐标能作三个方向的运动，但控制装置只能同时控制两个坐标联动，而第三个坐标只能作等距周期移动。 4．多坐标联动 能同时控制四个以上坐标轴联动的数控机床，多坐标数控机床的结构复杂、精度要求高、程序编制复杂，主要应用于加工形状复杂的零件。 四、按控制方式分类 1．开环控制数控机床 开环控制数控机床系统中没有检测反馈装置，不检测运动的实际位置，没有位置反馈信号。指令信息在控制系统中单方向传送，不反馈。 2．全闭环控制数控机床 安装在工作台上的检测元件将工作台实际位移量反馈到计算机中，与所要
《数控加工工艺学》课程标准 （数控专业） 职业技术教育中心 二〇一四年五月八日
目录 1.概述 (3) 1.1课程性质 (3) 1.2课程设计思路 (3) 2．课程目标 (3) 3．课程内容和要求 (4) 4．实施建议 (8) 4.1 教学建议 (8) 4.2 教材编写建议 (9) 4.3考核评价建议 (9) 4.4实验实训设备配置建议课程资源的开发与利用 (10)
一、概述 （一）课程性质 1、授课对象 《数控加工工艺学》课程是一门以数控技术基本理论为基础，并与生产实际紧密相关的专业理论课。课程要体现以就业为导向，以学生职业能力发展为本的思想。它的主要授课对象是数控专业二年级的学生，目的是为了让学生掌握数控加工工艺的技能。 2、参考课时 总课时为210课时，理论教学课140时，实践教学70课时。 3、课程性质 《数控加工工艺学》课程是中等职业学校数控专业学生必修的专业课程，也是一门重要的专业基础课程。本课程的内容包括：数控入门知识、数控机床的组成，数控编程基础、数控机床切削加工工艺和数控机床电加工工艺。 （二）课程设计思路 1．知识与技能并重，通过实践巩固知识，通过知识的掌握扩展实践方法和技巧。 2．任务驱动，促进以学生为中心的课程教学改革。 3．设置学生思考和实践环节。 二、课程目标 （一）总目标 使学生掌握数控机床加工操作工所需要的技术基础理论；对本专业所需要的数控加工技术具有一定的分析、处理能力；能与数控加工编程和数控机床操作实训课程相配合，掌握数控加工全过程所必需的基础理论，为其职业生涯的发展和终身学习奠定基础。 （二）具体目标 1、知识教学目标 熟悉数控与数控机床的概念；掌握数控机床的工作原理；了解数控技术的发展。了解数控机床各部分的组成及工作原理。以手工编程作为重点，掌握数控编
数控加工工艺的分析和处理 姓名： 专业：机械加工与自动化 班级：
前言： 数控加工作为一种先进的加工方法, 被广泛地用于航空工业、舰船工业以及电子工业等高精度、复杂零件的加工生产。在数控加工中，影响数控加工质量的因素很多，即工艺系统中的各组成部分，包括机床、刀具、夹具的制造误差、安装误差以及刀具使用中的磨损等都直接影响工件的加工精度。也就是说，在加工过程中整个工艺系统会产生各种误差，从而改变刀具和工件在切削运动过程中的相互位置关系而影响零件的加工精度及质量。
摘要 从加工工艺角度论述了提高数控加工精度，表面加工质量的解决措施，只在提高数控加工质量，利于更高效的使用数控机床，提高数控车床质量，第一要合理考虑工艺因素；第二要掌握数控车床的三大操作技巧，即一刀多尖、刀具圆弧半径补偿和刀具磨损参数的有效运用。 浅谈提高数控车床加工质量的措施 一：机床的合理选择 数控加工在中国制造业中已经有了较长的使用时间，虽然有严格的数控机床操作规范、良好的机床维护保养，但是其本身的精度损失是不可避免的。为了控制产品的加工质量，我们定期对数控设备进行检测维修，明确每台设备的加工精度，明确每台设备的加工任务。对于大批量成批生产的零件加工工厂，应严格区分粗、精加工的设备使用，因为粗加工时追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度，精加工则相反，要求高的加工精度。而粗加工时对设备的精度损害是最严重的，因此我们将使用年限较长、精度最差的设备定为专用的粗加工设备，新设备和精度好的设备定为精加工设备，做到对现有设备资源的合理搭配、明确分工，将机床对加工质量的影响降到了最低，同时又保护了昂贵的数控设备，延长了设备的寿命。 二：图纸分析 1确定正确的加工工艺方案 （1）合理实际切入切出路线。在数控机床上加工零件时，为减少接到痕迹，保证轮廓的表面质量，对刀具的切入和切除的程序要仔细设计。刀具 的切入切点要沿零件周边外延，以保证工件的轮廓光滑，如刀具沿零 件轮廓直接垂直切入零件，将在零件的外形上留下明显的痕迹，刀具 要沿零件轮廓的法线切入和切除。在轮廓加工过程中应避免进给停顿， 否则由于切削力的变化也会产生刀痕，刀具切入过程一般需要采取较 小的进给速度，为提高切削效率。切入时从一个切削层换到另一个切 削层，比切除后在突然切入好，这样可以保证恒定的切削参数，包括 切削速度，进给量与切削速度的一致性，要尽量的提高毛培的成型精 度，使表面加工余量均匀。 （2）例如
第1章数控加工的切削基础 作业 一、单项选择题 1、切削脆性金属材料时，材料的塑性很小，在刀具前角较小、切削厚度较大的情况下，容易产生（ C ）。 （A）带状切屑（B）挤裂切屑（C）单元切屑(D) 崩碎切屑 2、切削用量是指（D）。 （A）切削速度（B）进给量（C）切削深度（D）三者都是 3、粗加工切削用量选择的一般顺序是（ A ）。 （A）a p-f-v c（B）a p- v c -f（C）v c -f-a p（D）f-a p- v c 4、确定外圆车刀主后刀面的空间位置的角度有（ B ）。 （A）g o和a o（B）a o和K r′（C）K r和a o（D）λs和K r′ 5、分析切削层变形规律时，通常把切削刃作用部位的金属划分为（ C ）变形区。 （A）二个（B）四个（C）三个（D）五个 6、在切削平面内测量的车刀角度是（ D ）。 （A）前角（B）后角（C）楔角（D）刃倾角 7、车削用量的选择原则是：粗车时，一般（A ），最后确定一个合适的切 削速度v。 （A）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f； （B）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f； （C）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择较小的进给量f； （D）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择较小的进给量f。 8、车削时的切削热大部分由（ C ）传散出去。 （A）刀具（B）工件（C）切屑（D）空气 9、切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度为（ C ） （A）背吃刀量最大，进给量次之，切削速度最小； （B）进给量最大，背吃刀量次之，切削速度最小； （C）切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小； （D）切削速度最大，背吃刀量次之，进给量最小； 10、粗车细长轴外圆时，刀尖的安装位置应（C ），目的是增加阻尼作用。 （A）比轴中心稍高一些（B）与轴中心线等高 （C）比轴中心略低一些（D）与轴中心线高度无关
第1节数控车削主要加工对象 【教学目标】通过本节的教学：掌握数控车削加工的特点，数控车床的分类与结构，数控车削主要加工对象，数控车床坐标系，数控车刀及数控车床夹具等。 【教学重点】数控车削加工的特点、数控车削主要加工对象、数控车刀及夹具。 【教学难点】数控车削主要加工对象。 【难点点化】结合教学视频和现场参观充分理解数控车削的主要加工对象，了解数控车削的方式特点。 【教学时数】 1学时 【课程类型】理实一体化课程 【教学方法】数字化课程教学、课堂提问、理论联系实际 【教学内容】 概述 4.1.1 数控车削加工的对象 数控车床是目前使用比较广泛的数控机床，主要用于轴类和盘类回转体工件的加工，能自动完全内外圆面、柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩、铰孔等加工，适合复杂形状工件的加工。与常规车床相比，数控车床还适合加工如下工件。 1、轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件 2、精度要求高的零件 3、特殊的螺旋零件如特大螺距（或导程）、变螺距、等螺距与变螺距或圆柱与圆锥螺旋面之间作平滑过渡的螺旋零件，以及高精度的模数螺旋零件和端面螺旋零件。
4、淬硬工件的加工在大型模具加工中，有不少尺寸大而形状复杂的零件。这些零件热处理后的变形量较大，磨削加工困难，可以用陶瓷车刀在数控机床上对淬硬后的零件进行车削加工，以车代磨，提高加工效率。 4.1.2数控车床编程要点 数控车床的编程具有如下特点： 1、在一个程序段中，根据图样上标注的尺寸可以采用绝对值编程或增量值编程，也可以采用混合编程。 2、被加工零件的径向尺寸在图样上和测量时，一般用直径值表示，所以采用直径尺寸编程更为方便。 3、由于车削加工常用棒料作为毛坯，加工余量较大，为简化编程，常用采用不同形式的固定循环。 4、编程时，认为车刀刀尖是一个点，而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量，车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧。为提高工件的加工精度，编制圆头刀程序时，需要对刀具半径进行补偿。使用刀具半径补偿后，编程时可直接按工件轮廓尺寸编程。 5、为了提高加工效率，车削加工的进刀与退刀都采用快速运动。进刀时，尽量接近工件切削开始点，切削开始点的确定以不碰撞工件为原则。 4.2 数控车床的刀具补偿 4.2.1 刀具位置补偿 在实际加工工件时，使用一把刀具一般不能满足工件的加工要求，通常要使用多把刀具进行加工。作为基准刀的1号刀刀尖点的进给轨迹如图4.1所示(图中各刀具无刀位偏差)。其它刀具的刀尖点相对于基准刀刀尖的偏移量（即刀位偏差）如图4.2所示(图中各刀具有刀位偏差)。在程序里使用M06指令使刀架转动，实现换刀，T指令则使非基准刀刀尖点从偏离位置移动到基准刀的刀尖点位置（A点）然后再按编程轨迹进给，如图4.2的实线所示。 刀具在加工过程中出现的磨损也要进行位置补偿。
理论课教案（首页） （编号：JL/JW—(ZY)08—01） 教师：朱承科授课班级：14-38
课题引入 （4分钟） 新课讲授 （80分钟） 1．数控机床的组成有哪些? 2.简述数控机床的分类、特点和应用 2.数控机床坐标系的建立及数学处理 一、数控机床的坐标系 （一）坐标系的规定 1．标准坐标系 数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡尔坐标系。 图2-5 右手定则 2.刀具相对工件运动的原则 3.运动方向的规定刀具远离工件的方向为正方向。 （二）数控机床的坐标轴 确定机床坐标系的坐标轴顺序为：Z—X—Y ① Z轴： Z坐标轴与传递切削力的主轴方向一致；以增大工件和刀具 之间距离的方向为运动的正方向 ﹡对于车床、磨床等主轴带动工件旋转；Z轴平行与主轴。 ﹡如果机床没有主轴（如牛头刨床），Z轴垂直于工件装卡面。 ﹡钻镗加工中，钻入和镗入工件的方向为Z坐标的负方向，而退出为正方向。 ② X轴： X坐标轴一般是水平的，平行于工件的装卡面。这是在刀具 或工件定位平面内运动的主要坐标。 ﹡对于工件旋转的机床（如车床、磨床等），X坐标的方向是在工件的径向上，且平行于横滑座。刀具离开工件旋转中心的方向为X轴正方向。 a、如Z轴是垂直的，当从刀具主轴向立柱看时，X的正方向指向右。 b、如Z轴（主轴）水平，当从主轴向工件方向看时，X的正方向指向 右方。 ③ Y轴：Y坐标轴垂直于X、Z坐标轴。Y运动的正方向根据X和Z坐 标的正方向，按照右手直角笛卡儿坐标系来判断。 图2-6 典型机床的坐标系
④旋转坐标系： A、B和C相应地表示其轴线平行于X、Y和Z坐标的旋转运动。A、B和C的正方向，相应地表示在X、Y和Z坐标正方向上按照右旋螺纹前进的方向。 ⑤附加坐标：如果在X、Y、Z主要坐标以外，还有平行于它们的坐标，可分别指定为U、V、W 。如还有第三组运动，则分别指定为P 、Q和R。 举例说明：卧式加工中心、卧铣、后置刀架车床等。 ⑥对于工件运动时的坐标轴方向 对于工件运动而不是刀具运动的机床，必须将前述为刀具运动所作的规定，作相反的安排。用带“′”的字母，如＋X′，表示工件相对于刀具正向运动指令。而不带“′”的字母，如＋X，则表示刀具相对于工件的正向运动指令。二者表示的运动方向正好相反。对于编程人员、工艺人员只考虑不带“′”的运动方向。 ⑦主轴旋转运动的方向 主轴的顺时针旋转运动方向（正转），是按照右旋螺纹旋入工件的方向。 二、机床坐标系与工件坐标系 1.机床坐标系 机床坐标系是机床上固有坐标系，往往采用那些能够作为基准的点、线、面来作为机床的换刀点、坐标轴的轴心线和坐标平面。图2-7所示为数 控车床坐标系。 图2-7 典型车床坐标系 机械原点----机床上设定的一个特定位置，又称机床零位。 ﹡机械原点的定位精度很高，是机床调试和加工时十分重要的基准点。 ﹡机床上各种坐标系的建立都是以机械原点为参考点而确定的。图中O′是机械原点。 ﹡机床每次开机、断电、故障、图形模拟后，甚至必要时当进行坐标设定及对刀前都要对机床进行一次手动回零操作。所谓回零操作就是使运动部件回到机床的机械原点。 2.工件坐标系（编程坐标系） 工件坐标系在编程时使用，由编程人员在工件上建立的工件坐标系。 工件原点：零件在设计中有设计基准。在加工过程中有工艺基准，同时要尽量将工艺基准与设计基准统一，该基准点通常称为工件原点。 3.机床坐标系与工件坐标系的关系 工件坐标系与机床坐标系的坐标轴平行。可通过机床坐标系偏置得到。 4.刀位点和换刀点
年级专业层次科 题号一二三四五六七八总分评阅 ( 统分 ) 人 题分2020 301515 得分 注意事项： 1.满分 100 分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。 2.考生必须将“学生姓名”和“学号”完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否则视 为废卷。 3.考生必须在签到表上签到，否则若出现遗漏，后果自负。 得分评阅教师 一、选择题： （1）－(20)题，每小题1分，共 20分。下列各题 A)、B)、 C)、D)四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确选项字母 编号填在括号内。 （ 1）沿刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边是指令。 A） G40B） G41 C） G42D） G43 （ 2）工件在两顶尖间装夹时，可限制自由度。 A）四个C）五个B D ）五个 ）三个 （ 3）确定数控机床坐标轴时，一般应先确定。 A） X轴B） Y 轴 C） Z 轴D） A 轴 （ 4） G90 G28；中，、、表示。 A）刀具经过之中间点坐标值B）刀具移动距离C）刀具在各轴之移动分量D）机械坐标值
（ 5） G02 X20 Y20 R-10 F100；所加工的一般是。 A）整圆B）半圆 C）夹角〈 =180°的圆弧D）180°〈夹角〈360°的圆弧 （ 6）下列 G指令中是非模态指令。 A） G00B） G01 C） G03D） G04 （ 7） G17、G18、 G19指令可用来选择的平面。 A）曲线插补B）直线插补 C）刀具半径补偿D）刀具长度补偿 （ 8）数控机床自动选择刀具中任意选择的方法是采用来选刀换刀。 A）刀具编码B）刀座编码 C）顺序选择原理D）计算机跟踪记忆 （ 9）数控机床加工依赖于各种。 A）位置数据B）模拟量信息 C）准备功能D）数字化信息 （ 10）数控机床的核心是。 A）伺服系统B）数控系统 C）反馈系统D）传动系统 （ 11）数控机床的主机（机械部件）包括：床身、主轴箱、刀架、尾座和。 A）进给机构B）液压系统 C）冷却系统D）传动系统 （ 12）工件在小锥体心轴上定位，可限制自由度。 A）四个B）五个 C）六个D）三个 （ 13）下列数控系统中是数控车床应用的控制系统。 A） FANUC-0T B） FANUC-0I C） FANUC-0M D） SIEMENS 820G （ 14）数控铣床与普通铣床相比，在结构上差别最大的部件是。 A）主轴箱B）工作台 C）床身D）进给传动 （ 15）加工中心选刀方式中常用的是方式。 A）刀柄编码B）刀座编码 C）记忆D）刀尖形状编码 （ 16）套的加工方法是：孔径较小的套一般采用方法。
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
数控机床加工工艺教案 数控机床加工工艺 第一章绪论 一、数控加工在机械制造业中的地位和作用 数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果，具有高柔性、高精度与高自动化的特点。 应用数控加工技术是机械制造业的一次技术革命，使机械制造业的发展进入了一个新的阶段，提高了机械制造业的制造水平，为社会提供了高质量、多品种及高可靠性的机械产品。 目前应用数控加工技术的领域已从当初的航空工业部门逐步扩大到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造业，并已取得了巨大的经济效益。 二、数控加工的发展 1.数控机床的发展 数控机床的发展经历了电子管（1952年）、晶体管(1959年)、小规模集成电路（1965年）、大规模集成电路及小型计算机（1970年）和微处理机或微型计算机(1974年)等五代数控系统。由于现代数控系统的控制功能大部分由软件技术来实现，因而使硬件进一步得到了简化，系统可靠性提高，功能更加灵活和完善。目前现代数控系统几乎完全取代了以往的普通数控系统。 2.自动编程系统的发展 在本世纪50年代后期，美国首先研制成功了APT(Automatically Progammed Tools)系统。到了本世纪60年代和70年代又先后发展了APTⅢ和APTⅣ系统。在西欧和日本，也在引进美国技术的基础上发展了各自的自动编程系统，如德国的EXAPT系统、法国的IFAPT 系统、英国的2CL系统等。我国的自动编程系统发展较晚，但进步很快，目前主要有用于航空零件加工的SKC系统以及ZCK、ZBC和用于线切割加工的SKG等系统。 3.自动化生产系统的发展 在本世纪60年代末期出现了直接数控系统DNC(Direct NC)，1976年出现了由多台数控机床联接成可调加工系统，这是最初的柔性制造系统FMS（Flexible Manufcturing Cell)。自动化生产系统的发展，使加工技术跨入了一个新的里程，建立了一种全新的生产模式。我国已开始在这方面进行探索与研制，并取得了可喜的成果，已有一些FMS和CIMS成功地用于生产。 三、数控加工的特点 （1）自动化程度高 （2）加工精度高，加工质量稳定 （3）对加工对象的适应性强 （4）生产效率高 （5）易于建立计算机通信网络 当然，数控加工在某些方面也有不足之处，这就是数控机床价格昂贵，加工成本高，技术复杂，对工艺和编程要求较高，加工中难以调整，维修困难。为了提高数控机床的利用率，取得良好的经济效益，需要确实解决好加工工艺与程序编制、刀具的供应、编程与操作人员的培训问题。
数控加工技术概述 1. 数控技术的产生 为单件、小批量生产，特别是复杂型面零件的生产提供自动化加工手段。 数字控制技术（简称数控技术）产生于20世纪中期。该技术最早可以追溯到1952年。该技术的出现与美国空军、美国麻省理工学院和J密不可分。直到20世纪60年代早期，数控技术才应用在产品制造领域，数控技术真正的繁荣时代是在1972年前后随着CNC技术的产生而到来的。 2. 数控的定义 数字控制可以定义为通过机床控制系统用特定的编程代码对机床进行操作。 数控是数字控制的简称，英文为Numerical Control，简称NC，目前数控一般是采用通用或专用计算机来实现数字程序控制，因此数控也称为计算机数控（Computer Numerical Control）简称CNC。数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。 3.数控技术在国民经济中的地位 4.数控技术的发展趋势 随着科学技术的不断发展，数控技术的发展越来越快，数控机床朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。但最主要的发展趋势是智能化、开放化、网络化。 5.数控加工的特点： 和传统的机械加工手段相比数控加工技术具有以下特点： （1）加工效率高。 （2）加工精度高。 （3）劳动强度低。 （4）适应能力强。 （5）准备时间缩短 （6）适合复杂零件的加工 （7）易于建立计算机通信网络，有利于生产管理。 （8）设备初期投资大。 （9）由于系统本身的复杂性，增加了维修的技术难度和维修费用。 6. 数控机床的组成 数控设备的基本结构如图1-1所示。主要由输入/输出装置、计算机数控装置、伺服系统和机床本体等四部分组成。
绪论（1教时） A：课题：绪论 B：课型：新课 C：教学目的与要求 1、了解学习本课程的目的 2、了解本课程的基本内容及其发展史 3、了解金属材料在各行业中的应用 D：教学重点与难点：无 E：教学过程 一、学习本课程的目的 本课程是中等职业学校数控技术专业的一门综合性的基础学科。 二、本课程的基本内容 1、主要内容： 包括金属材料、常见热处理、机械传动装置、液压和气压传动装置等。 2、学习本课程的方法 理论联系实际、注意观察现实生活中所接触到的机械。 F：小结 项目一、常用金属材料（27教时） A：课题：金属的性能 B：课型：新课 C：教学目的与要求 1、掌握金属材料性能（工艺性能、使用性能）的概念、分类 2、掌握力学性能概念及其指标
3、掌握载荷的性质、名称、分类 4、掌握强度的概念及其种类、应力的概念及符号 D、教学重点与难点： 1、金属材料的性能是教学重点 2、金属材料的强度概念及种类是教学难点 课题一碳钢 A：任务一认识碳钢 B：课型：新课 C：教学目的与要求 1、掌握碳素钢的概念； 2、了解Si、Mn、S、P对钢的性能影响； 3、掌握碳素钢的分类方法； 4、掌握碳素钢结构钢的牌号及用途。 5、掌握优质碳素结构钢的牌号、分类、性能及用途； 6、掌握碳素工具钢、铸造钢的牌号、分类、性能及用途。D：教学重点与难点：
1、碳素钢的分类是教学重点； 2、碳素钢的常存元素对钢的性能影响是教学难点。 3、普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、铸钢的牌号及用途。 E：教学过程： 碳素钢的概念： 含碳量小于2.11%，且不含有特意加入合金元素的铁碳合金，称为碳素钢或碳钢。 第一节常存元素对钢的性能的影响 一、硅（有益元素） 1、来源：炼钢后期作脱氧剂带入； 2、对钢的性能影响：提高钢的强度、硬度； 二、锰（有益元素） 1、来源：炼钢脱氧剂。 2、对钢的性能影响：提高钢的强度与硬度。 三、硫（有害元素） 1、来源：生铁带入； 2、对钢的性能影响：对钢造成热脆性； 四、磷（有害元素）
《数控加工技术》课程授课电子教案 课程编号： 课程名称：数控加工技术/Numerical Control Machining Technology 课程总学时/学分：64/4 （其中理论58学时，实验4学时，习题课2学时） 适用专业：机械设计制造及其自动化、模具设计与制造、冶金机械及控制技术、机电一体化一、课程地位 本课程是本课程是三年制高职机械类专业非数控专业的一门岗位群专业基础课。计划学分4学分，计划课时64学时。通过本课程的理论教学和实践教学，使学生理解数控加工的基本概念，熟悉数控机床各组成部分的结构及其控制原理，掌握常见数控加工方法的加工工艺、编程与数控机床操作，具备应用数控加工技术的基本技能。 本课程的前续课程为：工程制图、电工电子技术、机械制造基础、机械设计、微机技术与应用、液压与气压传动等；其后续课程为：机电一体化控制与系统、先进制造技术，专业方向课程等。二、教材及主要参考资料 教材：明兴祖等主编·数控加工技术（第二版）·北京：化学工业出版社，2008.6，普通高等教育“十一五”国家级规划教材。 主要参考资料： 1、宋本基主编．《数控机床》（第1版），哈尔滨工程大学出版社，1999.3； 2、逯晓勤，李海梅，申长雨编著．《数控机床编程技术》，机械工业出版社，2006.1； 3．明兴祖等编著·数控加工综合实践教程·北京：清华大学出版社，2008.2； 三、课时分配 四、教学方法及手段 教学方法：理论教学可选择案例式、讲练结合式、讨论启发式、归纳式、现场教学式等方法；实验（实践）教学可采用模块教学式、仿真式（模拟软件）、顶岗式等多种教学方法；课外教学可
采用数控技术讲座、竞赛等形式。 教学手段：课堂教学可探索采用CAI课件、电视录像片、模拟软件演示等手段；实验（实践）教学可采用仿真（数控编程模拟）、浓缩、多媒体软件与环链等手段；课外采用在网上公布的电子教案、网络课件和教学录像等手段，把图像、二维和三维动画、音频、视频等表现形式集为一体，形成立体化的教学环境。 五、考核方式与成绩核定办法 1. 考核方式：考试 2. 本课程一学期完成，考核以目标控制为主，同时严格过程控制。课程考试成绩由两部分组成，第一部分包括课内实验、平时作业等，占30%；第二部分为期末闭卷考试成绩，占70%。数控加工实习单独给出实习成绩，采用实训考核形式。学完本课程后，推荐学生直接参加国家数控机床操作工职业资格证考试，考核方式按笔试（应知部分）和现场考核（应会部分）方式进行，考核按“数控机床操作工职业资格证技能鉴定”标准进行。 六、授课方案（以下以课次为单位编写）
《数控加工工艺与编程》课程整体教学设计（教改方案） 一、课程设计的基本思路 1、课程的性质和作用 本课程属于数控技术专业的核心课程，为培养数控技术人才提供必备的理论知识和专业技能。 2、教学目标 （1）知识目标 通过本课程学习，要求学生具备零件数控加工工艺设计和工艺分析、数控编程与操作的能力，并掌握相应的数控编程知识。 （2）技能目标 本课程以数控车削零件加工为核心，以国家社会与劳动部颁发的中级数控车工考核要求为依据，并将要求贯穿到各个教学情境中，学生完成本课程学习达到数控加工中级工要求。 （3）职业素养 通过各情境的训练，培养学生相应的方法能力、社会能力、相互沟通和团队协作的能力。 3、课程设计理念 本课程是情境教学课程。学生通过情境资讯、分析和实施，理解和掌握数控车削相关理论知识，培养学生动手能力。
4、课程设计思路 为便于教学并让学生掌握最基本、最典型零件的加工，本课程选择了数控车常见典型零件，作为情境教学的载体，以实现情境教学的目标。教学环节包括以下五个方面： 1、情境分析。针对每个教学情境，分析情境所应用的实际环境、情境教学的目的、情境所涉及的知识和应掌握的能力。 2、课堂理论讲解。结合情境，利用情境（实物、情境或多媒体课件）具体讲解情境涉及的理论知识。理论知识的讲解要求理论结合实际，不求知识的系统性和完整性，重原理的实用性。 3、课堂模仿操作。每个情境应该有学生的模仿操作，让学生体验和掌握，使教、学、练有机结合。 4、学生课内实践。根据课堂所教内容和情境要求，设计类似情境，让学生练习。 5、综合情境实训。在每个教学情境模块完成后，设计一个运用本模块情境所涉及的知识和技能的综合情境，让学生独立完成情境要求。 二、课程内容和学习情境教学设计 1、课程内容设与学时分配