第二章 数控铣床和加工中心编程

数控铣床及加工中心编程教案第一章：数控铣床及加工中心概述1.1 数控铣床和加工中心的定义解释数控铣床和加工中心的概念说明数控铣床和加工中心在制造业中的应用1.2 数控铣床和加工中心的主要组成部分介绍数控铣床和加工中心的硬件和软件组成解释数控系统、伺服系统和机床本体的作用1.3 数控铣床和加工中心的工作原理讲解数控铣床和加工中心的加工过程说明数控编程和机床控制的关系第二章：数控铣床及加工中心的基本操作2.1 数控铣床和加工中心的开机和关机操作介绍数控铣床和加工中心的开机和关机步骤讲解安全操作注意事项2.2 数控铣床和加工中心的刀具更换和夹具安装说明刀具更换和夹具安装的步骤和注意事项介绍不同类型刀具和夹具的使用方法2.3 数控铣床和加工中心的工件装夹和加工讲解工件装夹的方法和注意事项说明加工参数的设置和调整第三章：数控铣床及加工中心编程基础3.1 数控编程的基本概念解释数控编程的目的和意义讲解数控编程的基本方法和步骤3.2 数控铣床和加工中心编程的基本指令介绍数控铣床和加工中心编程的常用指令讲解G代码、M代码和参数编程的使用方法3.3 数控铣床和加工中心编程的注意事项说明编程中的常见问题和解决方法强调安全操作和程序优化的重要性第四章：数控铣床及加工中心编程实例4.1 二维轮廓加工编程实例分析二维轮廓加工的需求和工艺编写二维轮廓加工的G代码程序4.2 立体轮廓加工编程实例分析立体轮廓加工的需求和工艺编写立体轮廓加工的G代码程序4.3 孔加工编程实例分析孔加工的需求和工艺编写孔加工的G代码程序第五章：数控铣床及加工中心编程技巧与优化5.1 编程技巧的运用介绍编程技巧的概念和作用讲解快速编程、简化编程和优化程序的方法5.2 加工路径的优化解释加工路径优化的意义和目的讲解加工路径优化的方法和技巧5.3 加工参数的调整与优化说明加工参数对加工质量的影响讲解加工参数的调整和优化的方法第六章：复杂零件的数控铣削编程6.1 复杂零件的数控铣削工艺分析分析复杂零件的工艺特点讲解数控铣削工艺的制定原则6.2 多轴数控铣削编程介绍多轴数控铣削的概念和应用讲解多轴数控铣削编程的方法和技巧6.3 空间曲面数控铣削编程解释空间曲面的数控铣削工艺编写空间曲面数控铣削的G代码程序第七章：加工中心的编程与操作7.1 加工中心的特点与应用讲解加工中心的特点和优势介绍加工中心在不同行业中的应用7.2 加工中心的编程要点讲解加工中心编程的基本规则强调加工中心编程中的注意事项7.3 加工中心的操作与维护介绍加工中心的日常操作步骤讲解加工中心的安全操作和维护方法第八章：数控铣床及加工中心编程软件的使用8.1 数控铣床及加工中心编程软件概述介绍常见数控铣床及加工中心编程软件讲解编程软件的功能和特点8.2 编程软件的基本操作讲解编程软件的安装与启动介绍编程软件的基本界面和操作步骤8.3 编程软件的应用实例分析实际加工案例演示使用编程软件进行编程的整个过程第九章：数控铣床及加工中心的安全与维护9.1 数控铣床及加工中心的安全操作讲解数控铣床及加工中心的安全规程强调操作人员的安全防护措施9.2 数控铣床及加工中心的维护与保养介绍数控铣床及加工中心的日常维护内容讲解维护与保养的方法和注意事项9.3 故障分析与排除讲解数控铣床及加工中心常见故障现象介绍故障分析与排除的方法和技巧第十章：综合编程实例与练习10.1 综合编程实例分析综合编程的需求和工艺编写综合编程的G代码程序10.2 编程练习与指导提供编程练习题讲解练习题的解题思路和方法10.3 编程实践与评价组织学生进行编程实践对学生的编程成果进行评价与指导第十一章：CAM软件在数控编程中的应用11.1 CAM软件概述介绍CAM软件的概念和作用讲解CAM软件在数控编程中的应用场景11.2 CAM软件的基本操作讲解CAM软件的安装与启动介绍CAM软件的基本界面和操作步骤11.3 CAM软件编程实例分析实际加工案例演示使用CAM软件进行编程的整个过程第十二章：数控铣床及加工中心的仿真与模拟12.1 数控仿真软件概述介绍数控仿真软件的概念和作用讲解数控仿真软件的功能和特点12.2 数控仿真软件的基本操作讲解数控仿真软件的安装与启动介绍数控仿真软件的基本界面和操作步骤12.3 仿真与模拟实例分析实际加工案例演示使用数控仿真软件进行仿真与模拟的整个过程第十三章：数控铣床及加工中心的故障诊断与维修13.1 数控铣床及加工中心的故障类型讲解数控铣床及加工中心常见故障的类型和原因分析故障对机床性能的影响13.2 故障诊断方法介绍数控铣床及加工中心故障诊断的方法和技术讲解故障诊断的一般步骤和注意事项13.3 故障维修实例分析实际故障案例讲解故障维修的方法和技巧第十四章：数控铣床及加工中心的应用与发展14.1 数控铣床及加工中心在各行业的应用介绍数控铣床及加工中心在制造业、汽车业、航空航天等行业的应用分析不同行业对数控铣床及加工中心的需求和挑战14.2 数控铣床及加工中心的技术发展讲解数控铣床及加工中心的技术发展趋势介绍数控铣床及加工中心的技术创新和应用14.3 数控铣床及加工中心的选型与配置讲解数控铣床及加工中心的选型原则和注意事项介绍数控铣床及加工中心的配置方案和应用案例第十五章：课程总结与拓展学习15.1 课程总结回顾整个数控铣床及加工中心编程的教案内容强调数控铣床及加工中心编程的重要性和实际应用价值15.2 拓展学习建议推荐拓展学习的资料和参考书籍鼓励学生参与实际加工项目，提高编程和实践能力15.3 课程考核与评价讲解课程的考核方式和评价标准对学生的学习成果进行评价和反馈重点和难点解析重点：数控铣床及加工中心的基本概念、主要组成部分、工作原理、基本操作、编程基础、编程实例、编程软件的使用、安全与维护、故障诊断与维修、应用与发展等。

数控铣床资源补充：（1.教学设计2.教学课件3.视频资源4.技术资源5.学习工作6.考试题库7.维修案例8.加工案例）第一章数控铣床（加工中心）概述一、数控铣床（加工中心）的结构二、数控铣床（加工中心）的组成三、数控铣床（加工中心）的特点四、数控铣床（加工中心）的刀具第二章数控编程基础知识第一节数控编程的内容和方法一、数控编程的内容二、数控编程的方法第二节程序的结构与格式一、程序的结构二、程序字三、指令类型（代码类型）第三节数控机床的三大机能（F、S、M）一、进给机能（F）二、主轴机能（S）三、辅助机能（M）第四节数控铣床（加工中心）的坐标系一、坐标系的确定原则二、坐标轴的确定方法三、数控铣床的坐标系第五节工件坐标系和工作平面的设定一、工件坐标系的设定（零点偏置）二、工作平面的设定第六节程序编制中的工艺分析一、数控加工工艺的主要内容二、工序划分原则三、零件装夹四、加工路线的确定五、选择刀具和切削用量六、工艺文件编制第三章FANUC铣床、加工中心程序编制第一节辅助功能M代码和准备功能G代码第二节快速定位G00第三节直线 G01第四节圆弧G02、G03第五节刀具补偿第六节程序暂停 G04第七节增量（相对）坐标系第八节主程序、子程序第九节极坐标编程（G15、G16）第十节镜像加工指令（G24、G25）第十一节图形旋转指令（G68、G69）第十二节比例缩放指令（G50、G51）第十三节孔加工固定循环简述第十四节孔加工固定循环编程第四章华中程序编制第一节华中系统概述快速定位G0直线G1圆弧插补G2、G3暂停指令 G4主轴运动指令螺纹加工指令刀具与刀具补偿刀具半径补偿指令简化编程指令镜像功能G24、G25缩放功能G50、G51旋转变换G68、G69固定循环G73高速深孔加工循环G74反攻螺纹循环G76精镗循环G81钻孔循环（中心钻）G82带停顿的钻孔循环G83深孔加工循环G84攻螺纹循环G85镗孔循环G86镗孔循环G87反镗循环G88镗孔循环G89镗孔循环G80取消固定循环宏指令编程宏变量及常量运算符与表达式赋值语句条件判别语句IF ELSE ENDIF循环语句WHILE ENDW宏程序编程格式和调用宏程序调用的参数传递第五章典型零件加工中心加工工艺分析及编程操作一、基本零件的加工与工艺分析1二、基本零件的加工与工艺分析2三、基本零件的加工与工艺分析3四、阶台零件的加工与工艺分析五、倒角零件的加工与工艺分析六、圆角零件的加工与工艺分析七、模块零件的加工与工艺分析八、压板零件的加工与工艺分析九、箱体零件的加工与工艺分析十、折板零件的加工与工艺分析第六章数控系统操作第一节 FANUC i 系列标准数控系统一、操作界面简介二、FANUC i 标准系统的操作第二节华中系列标准数控系统一、操作界面简介二、华中标准系统的操作第七章自动编程6.1 CAXA 2008制造工程师自动编程概述6.1.1 CAXA制造工程师自动编程软件简介6.1.2 CAXA制造工程师2008用户操作界面6.1.3 应用CAXA制造工程师软件自动编程的操作步骤6.2 CAXA制造工程师2008加工设置管理6.2.1 毛坯定义6.2.2 起始点6.2.3 刀具库6.2.4 加工操作管理6.2.5 后置处理6.2.6 工艺清单简介6.3 CAXA制造工程师2008加工共同参数6.3.1 切入切出6.3.2 切削用量6.3.3 下刀方式6.3.4 公共参数6.3.5 加工边界6.3.6 刀具参数6.4 CAXA自动编程数控加工典型实例6.4.1 高效率切除加工余量方法——插铣式粗加工6.4.2 等高线粗加工方式6.4.3 扫描线粗加工6.4.4 扫描线精加工6.4.5 参数线精加工方式6.4.6 三维偏置精加工职业技能鉴定（初级工、中级工、高级工）试题精选及解答数控技能大赛试题及解答数控铣加工中心操作入门任务1 加工中心操作基本步骤任务2 加工中心机床面板任务3 加工中心工件的定位与安装任务4 加工中心对刀情境2 加工中心加工工艺分析任务1 加工中心刀具选择任务2 制定平面凸轮零件的数控铣削加工工序任务3 制定端盖零件的加工中心加工工艺任务4 制定柱面凸轮零件数控综合加工工艺情境3 加工中心编程入门任务1 直线沟槽铣削任务2 加工中心多刀加工程序情境4 平面铣削编程与加工任务1 平面铣削加工任务2 台阶面铣削加工情境5 圆弧零件程序编制与加工任务1 圆弧沟槽加工任务2 祥云图案加工情境6 零件轮廓铣削编程与加工任务1 外轮廓编程与加工任务2 内轮廓编程与加工情境7 模具型腔零件编程与加工任务1 凸模零件加工任务2 凹模零件加工情境8 槽类零件编程与加工任务1 封闭槽与开放槽加工任务2 燕尾槽加工情境9 孔类零件编程与加工任务1 钻孔任务2 孔系零件的加工任务3 镗孔任务4 螺纹孔加工情境10 变量编程与零件加工任务1 相邻面加工R角类零件程序编制任务2 椭圆凹腔曲面加工任务3 空间波浪曲面的加工情境11 计算机辅助编程任务1 转盘编程与加工任务2 螺旋桨皮带轮编程与加工现代制造技术技能竞赛加工案例集锦——数控铣工赛项试题一轮廓加工1试题二型腔加工15试题三齿形轮廓加工28试题四轮廓与型腔加工55试题五具有腰形槽轮廓加工65试题六封闭槽加工75试题七型腔与孔加工81试题八内外轮廓加工（一）90试题九“U”形槽与外轮廓加工101试题十封闭槽与外轮廓加工108试题十一含岛屿型腔加工115试题十二耳形轮廓加工125试题十三含岛屿型腔与轮廓加工131试题十四封闭槽与外轮廓加工143试题十五平面与轮廓加工152试题十六内外轮廓加工（二）159试题十七平面与外轮廓加工165试题十八型腔与外轮廓加工172试题十九轮廓与异形腔加工180试题二十跑道形轮廓加工189试题二十一孔与封闭槽加工198试题二十二端盖加工206试题二十三凸轮槽加工217章数控机床的基础知识节认识数控机床一、基本概念二、数控机床的产生三、数控机床的分类四、数控机床的发展五、加工中心的选型第二节数控机床的组成第三节先进制造系统简介一、计算机直接数控系统(DNC)二、柔性制造单元FMC三、柔性制造系统FMS四、计算机集成制造系统CIMS五、数控机床的网络技术第二章数控铣床/加工中心的应用节数控铣床/加工中心一、数控铣削加工的主要对象二、数控机床坐标系第二节数控铣削加工的组织与质量管理一、成组技术在数控加工中的应用二、“5S”管理三、文明生产四、数控机床安全生产规程五、ISO 9000族标准第三节数控铣床/加工中心的安装与精度检验一、数控铣床的安装二、数控铣床/加工中心几何精度三、数控铣床/加工中心定位精度四、数控铣床/加工中心加工精度五、机床空运转试验六、机床连续空运转试验七、机床负荷试验八、最小设定单位试验九、原点返回试验第四节数控铣床/加工中心的维护保养一、保养的内容和要求二、加工中心保养的操作第二篇FANUC系统数控铣床/加工中心第三章数控机床的操作与仿真节数控铣床/加工中心的手动操作一、操作面板简介二、数控铣床/加工中心的手工操作三、与参考点有关的指令第二节对刀与参数设置一、对刀二、工件坐标系的设定三、PMC的参数设置第三节程序编辑与自动加工一、程序编辑二、程序的输入与输出三、自动加工四、镜像功能五、程序的再启动六、程序的复制七、移动部分程序八、合并程序第四章平面与外轮廓加工节平面加工一、数控铣床/加工中心用铣平面夹具二、在数控铣床/加工中心上加工平面常用刀具三、平面铣削工艺四、数控程序编制的基础五、平面度误差的检测六、平面加工中常见误差第二节外轮廓的加工一、数控铣削加工工序的划分二、铣削内外轮廓的进给路线三、数控加工工艺文件四、指令介绍五、刀具半径补偿第五章孔系加工与箱体类零件加工节孔系加工一、孔加工用刀具二、孔加工的进给路线三、孔加工的固定循环功能四、孔加工常见误差及修正第二节箱体零件的加工第六章槽与复合轮廓加工节槽类零件的加工一、槽的加工工艺二、子程序三、导致键槽产生加工误差的原因第二节复合轮廓的加工一、机夹可转位刀片及代码二、坐标变换三、极坐标编程第七章曲面加工节圆曲线轮廓与固定斜角平面铣削一、加工原理二、用户宏程序三、B类宏程序编程四、用户宏程序的调用五、圆曲线轮廓铣削六、固定斜角平面铣削七、通用宏程序的编写第二节曲面的加工一、刀具二、曲面轮廓加工工艺第八章特殊零件加工节螺旋件的加工一、夹具二、铣削螺纹三、螺旋线加工四、柱面坐标编程［G071（G107）］五、螺旋面和槽(凸轮)的误差分析第二节型腔加工第三节特殊零件加工一、G10/G11的应用二、托盘的应用三、动力头编程第四节配合件的加工第三篇SIEMENS（802D）系统数控铣床/加工中心第九章SIEMENS（802D）数控铣床/加工中心的操作与仿真节数控铣床/加工中心的程序编辑一、系统控制面板二、SIEMENS 802D机床控制面板三、程序编辑四、通过RS232接口进行数据传送五、插入固定循环第二节对刀与参数的设定一、输入刀具参数及刀具补偿参数二、输入/修改零点偏置值三、设定编程数据四、设定R参数值五、PLC参数的设置第三节数控铣床/加工中心的操作与仿真一、开机与关机二、刀具装夹三、回参考点四、手动控制进给运动五、MDA运行方式(手动输入)六、自动加工七、程序段搜索八、执行外部程序(由RS232接口输入)九、坐标系切换第十章轮廓加工节外轮廓的加工一、基本知识二、基本准备功能介绍三、其他指令四、循环第二节内轮廓的加工一、子程序二、极坐标与柱面坐标三、坐标变换第十一章孔系与型腔加工节孔系零件的加工一、孔加工固定循环简介二、加工实例第二节槽类零件与型腔加工一、铣槽循环二、型腔铣削三、加工实例。

数控铣床及加工中心编程数控铣床及加工中心编程数控铣床及加工中心编程是现代机械制造领域中必备的一项技能，是将计算机技术和机械制造技术完美结合的产物。

它可以实现高精度、高效率的加工过程，大大提高了机械加工的质量与产能。

一、数控铣床及加工中心的特点1. 高精度：数控铣床及加工中心具有高精度的机械结构，可实现微米级别的定位精度和加工精度，并能保持长时间的加工稳定性。

2. 高效率：数控铣床及加工中心采用计算机编程实现自动化加工。

操作简便、速度快，可以大幅提高加工生产效率。

3. 可编程：数控铣床及加工中心具有高度的可编程性，用户可以利用特定软件编写程序，完成各项复杂的加工任务。

4. 适应性强：数控铣床及加工中心可加工各种材料，且形状和结构都十分灵活，能够满足多样化的加工需求。

二、数控铣床及加工中心编程的技能1. 常规的编程语言数控铣床及加工中心编程主要使用高级编程语言，如C++、Java等来编写程序。

这需要程序员有扎实的编程技能和对机械加工工艺的基础知识。

2. 机械制图编写程序之前需要对设计图纸有相对的理解，熟悉机械制图和工艺分析的基本知识。

这是程序员了解和掌握要加工零件的形状、尺寸、工艺要求等必要信息的前提。

3. 刀具参数数控铣床及加工中心编程在进行铣削加工时需要了解每种刀具的特点，如切削角度、半径、长度等等。

了解刀具的特性可以优化铣削过程，提高加工质量和效率。

4. 后处理数控铣床及加工中心编写完毕的程序需要经过后处理，即将程序转换成数控程序。

这需要程序员掌握相关数控系统的程序语言、故障诊断和处理方法。

三、数控铣床及加工中心编程的优点1. 节约人力资源数控铣床及加工中心编程可以通过计算机编程实现高效率和自动化加工过程，无需人力手工操作，节约了人力资源，提高了工作效率。

2. 提高加工质量数控铣床及加工中心编程可以实现高精度加工，在加工过程中无需人工干预，保证了加工质量的可靠性，同时提升了加工精度。

3. 大幅提高生产效率数控铣床及加工中心编程可以通过编程来实现快速加工，提高人工操作的速度和准确性，从而大幅提高生产效率，降低生产成本。