数控车一体化教案-13.11.12上交.doc

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《数控车教学一体化》课程

教学设计方案

31页

教案

课程名称：

数控编程、仿真、实训一体化

系部：

机电部

教研室：

西校四组

教师姓名：

马文强

 2013～2014学年第二学期

目录

第一部分数控车床基础知识

第二部分数控机床的MDI面板与控制面板

第三部分数控车床刀具的选择与装夹

第四部分数控车床车削工艺

第五部分如何确定机床的坐标系

第六部分数控机床的程序格式

第七部分 数控车程序的编制

第八部分 辅助指令的格式说明

第九部分复合循环指令

第十部分零件编程

第十一部分实际加工

第一部分数控车床基础知识

授课班级

12数控

授课时间

36节/大周

授课地点

教室、机房、车间

主要教学方法

 问题教学法+讲授法+现场实训

课业内容

数控车床基础知识

课型

 理实

教学目标

1让学生了解数控车床的结构及工作原理

2重点介绍CNC系统

3简单了解PLC结构及原理

教学重点

让学生准确地选择机床的移动方向 

教学难点

机床移动时的倍率把握 

教学资源与工具

 毛坯、刀具及数控机床

教学步骤

教学设计

（含教学内容梗概、方法、手段、活动、任务、资料、教具、评价等）

时间分配

（分钟）

教学内容

数控车床的组成及结构

1、CNC装置（CNC单元）  CNC装置是数控机床的核心部件。

组成：

计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。

作用：

根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件（伺服单元、驱动装置和PLC等），所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地工作.

2、伺服单元、驱动装置和测量装置

伺服单元和驱动装置

主轴伺服驱动装置和主轴电机

进给伺服驱动装置和进给电机

3、测量装置  

位置和速度测量装置。

以实现进给伺服系统的闭环控制。

作用  保证灵敏、准确地跟踪CNC装置指令：

进给运动指令：

实现零件加工的成形运动（速度和位置控制）。

主轴运动指令，实现零件加工的切削运动（速度控制）

4、PLC（ProgrammableLogicController）、机床I/O电路和装置

PLC：

用于控制机床顺序动作，完成与逻辑运算有关的开关量I/O控制，它由硬件和软件组成；

机床I/O电路和装置：

实现开关量I/O控制的执行部件，即由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等电器组成的逻辑电路；

功能：

接受CNC的M、S、T指令，对其进行译码并转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应开关动作

接受操作面板和机床侧的I/O信号，送给CNC装置，经其处理后，输出指令控制CNC系统的工作状态和机床的动作。

机床：

数控机床的主体，是实现制造加工的执行部件。

.机床

组成：

由主运动部件、进给运动部件（工作台、拖板以及相应的传动机构）、支承件（立柱、床身等）以及特殊装置（刀具自动交换系统工件自动交换系统）和辅助装置（如排屑装置等）

随堂练习

学生分组练习，本组学生互相提问，面对机床实体，将机床各组成部分名称、功用逐一掌握理解。

第二部分数控机床的MDI面板与控制面板

授课班级

12数控

授课时间

36节/大周

第周/第次

授课地点

教室、机房、车间

主要教学方法

  问题教学法+讲授法+现场实训

课业内容

数控机床的MDI面板与控制面板

课型

理实课

教学目标

1、掌握数控机床的MDI面板与控制面板中每个按钮的含义

2、能熟练地运用控制面板操纵机床并能输入程序

3、让学生体会成功的乐趣激发学生的学习兴趣

教学重点

让学生准确地选择机床的移动方向

教学难点

 机床移动时的倍率把握

教学资源与工具

毛坯、刀具及数控机床

教学步骤

教学设计

（含教学内容梗概、方法、手段、活动、任务、资料、教具、评价等）

时间分配

（分钟）

教学过程

教学过程

教学过程

（一）、导入新课：

学好数控机床的第一步是什么？

是了解数控机床，下面我们就来讲述数控机床的两个主要面板

（二）、讲授新课：

1、MDI面板：

（1）、[POS]：

坐标键，显示当前光标的位置。

    [ABS]：

绝对坐标。

    [REL]：

相对坐标。

    [ALL]：

既有绝对坐标、又有相对坐标。

（2）、PROG：

程序键

   ①、将模式选择钮转到[EDIT]位置，并压下[程序]键，屏幕下面会显示二个功能键：

    [程序]：

此画面可以显示程序，并可对程序进行更改、插入、删除。

    [LIB]：

此画面可以显示程序的目录，目录的内容和数目以及占用的字节数。

②、将模式选择钮转到[MDI]和[MEN]位置，并压下[程序]键，屏幕下  面会显示四个功能键：

    [PRGRM]：

显示当前正在执行的程序。

    [CHECK]：

显示[MEN]状态下刀具的位置和模态数据。

    [CURRNT]：

显示当前程序段的内容。

    [NEXT]：

显示当前正在执行的和下一个程序段的内容。

（3）、OFFSETSETTING：

刀具补偿键

   ①、先按OFFSETSETTING键，紧接着按SETTING进入刀具的形状补偿和摩耗补偿。

    ②、当对刀具进行形状补偿时，先对刀输入X0或Z0[测量]。

    ③、当对刀具进行磨耗补偿时，应输入一数值加[INPUT]。

（4）、SYSTEM：

用于进行系统画面的设定，一般情况下不必进行更改。

（5）、MESSACE：

用以显示报警信息、报警履历和外部数据。

（6）、GRAPH：

可以显示和模拟图形：

（7）、ALTER—替换      （8）、INSERT—插入

（9）、DELETE—删除    （10）、SHIFT—上档键

（11）CAN—取消      （12）、INPUT—输入键

（1）、第一行按键：

①、MACHINE  LOCK—机床锁定开关：

当机床锁定开关打开，程序执行时，CRT上的数字会变更，仅机床滑板不会运动，M、S、T机能均照常执行。

（主轴旋转，刀具交换，切削液喷出）

②、DRY  RUN—空运行开关：

当此开关打开时，程序中的F代码无效，滑板以“进给倍率”开关指定的速度移动，。

③、BLOCK—单步运行开关：

此开关按下时，指示灯亮，程序执行为单节操作法，但复合循环机能则会在一个循环结束后才能停止。

④、SKIP—程序段跳过开关：

此开关打开时，对程序开关有“/”的程序段，跳过不执行；但当此开关关闭时，没有任何效果。

⑥、START—程序起动。

⑦、HOLD—暂停按钮：

程序停止进给，按START可重新恢复运行。

⑧、STOP—程序停止

⑨、LIMTREST—超程释放：

当滑板出现超程报警时，模式开关必须置于手动位置，先按住此键，等到READY灯亮后，方可移动手动按钮。

（2）、第二行按键：

1、CW—此开关在模式置于手动部分时才有作用，用于主轴正转。

2、STOP—此开关在模式置于手动部分时才有作用，用于主轴起动。

程序停止。

3、CCW—此开关在模式置于手动部分时才有作用，用于主轴反转。

4、COOL—冷却液开。

5、TOOL—刀具转位，注意刀具转位时一定要转到规定位置，不能停在途中。

6、COOL—冷却液开。

7、LAMP—机床主轴上方灯亮。

8、READY—当机床滑板出现超程报警时，必须先按LIMTREST按钮，当等到READY灯亮后，方可移动手动按钮。

9、ALARM—机床报警灯。

（3）、左一按键：

1、FEEDRATE  OVERRIDE—在程序自动运行时，由F代码指定的进给速度可以用此开关进行行调整，每格增加10﹪；在点动状态下，进给速度可以在0—1260mm/min范围内调整。

    2、SPINDLE  OVERRIDE—在程序自动运行时，控制主轴的输出倍率。

（4）、左二按键：

    在JOG模式下，控制机床滑板向前后左右运动，如同时按中间的RAPID键则作快速运动。

（5）、中间按键：

    1、MDI模式：

手动程序输入暂时性程序，MDI之程序只能执行一次，执行完后程序自动消失。

  2、MEMORT模式：

自动运行状态，要想使程序自动运行，必须使用该模式。

  3、EDIT模式：

在此模式下可以对程序进行编辑和存取。

  4、HANDLE模式：

在此模式下可以通过手摇轮对滑板进行控制。

  5、JOG模式：

可用JOG按钮控制滑板的移动，移动速度由FEEDRATE  OVERRIDE开关设定。

  6、ZERO  RETURN模式：

用JOG按钮，使X、Z坐标返回机床参考点，对应的ZEROX、ZEROZ灯亮，注意回到机械原点。

（6）、右边按键：

在HANDLE模式，可对滑板的位置进行调节，可选择移动的的坐标轴X、Z，并可选择移动的倍率。

随堂练习

学生分组练习，本组学生互相提问，面对机床实体，将操作面板各组成名称、功用逐一掌握理解。

第三部分数控车床刀具的选择与装夹

授课班级

12数控

授课时间

36节/大周

第周/第次

授课地点

教室、机房、车间

主要教学方法

  问题教学法+讲授法+现场实训

课业内容

 数控车床刀具的选择与装夹

课型

理实课

教学目标

1、掌握数控机床的常用刀具的切削原理与刀具

2、能根据工件的形状选择刀具

3、掌握提高零件表面粗糙度的措施

教学重点

掌握数控机床的常用刀具的角度选择方法

教学难点

常用刀具的角度选择方法

教学资源与工具

毛坯、刀具及数控机床

教学步骤

教学设计

（含教学内容梗概、方法、手段、活动、任务、资料、教具、评价等）

时间分配

（分钟）

教学过程

教学过程

随堂练习

（一）、导入新课：

如何根据零件的形状选择合适的车刀角度？

（二）、讲授新课：

（1）、车刀切削部分的几何参数的选择：

1、正前角平面:

这种刀的特点是结构简单，刀刃锐利，但强度低、传热能力差、切削变形小，不易断屑。

多用于各种高速钢刀具和切削刃形状复杂的成形刀具。

正前角平面带倒棱型：

倒棱的宽度一定要使切削沿前刀面而不是沿负倒棱流出，否则会变为负前角。

倒棱参数在切削塑性材料时