数控车电子教案Word文件下载.docx
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授课对象
目教学的及要求
1.了解：
数控编程的概念2.理解：
数控加工程序结构的组、格式以及程序段的含义3.熟知：
数控车床的基本指令代码
教学重点与难点
1.重点：
掌握数控加工程序结构的组成、格式以及程序段的含义，能够读懂数控车床的基本指令代码2.难点：
数控指令代码
教学手段
教学过程及内容提要
时间分配及备注
§
一、数控编程的概念
普通机床在加工工件时是由工艺员按照设计图纸事先制订好的零件加工工艺规程，在工艺规程中制订出零件的加工工序，操作者按照工艺规程的步骤操作机床来完成对工件的加工，整个过程都贯穿着操作者的手工劳动。
数控机床是依据程序来控制机床运转及动作的，使用数控机床进行零件加工时必须首先将零件图纸上的信息处理成数控系统能识别的程序，这一程序的编制叫做数控编程。
二、数控编程的种类
1、手工编程：
手工编程是指编制零件数控加工程序的各步骤，即由分析图纸确定工艺过程数值计算、编写零件加工程序单，制备控制介质到程序校验都是由人工完成的，这种编程方法叫手工编程。
对于点定位加工或几何形状不太复杂的零件，数控编程计算较为简单程序段不多手工编程即可实现。
但对几何形状复杂的零件特别是对轮廓形状不是简单的直线、圆弧组成而是由非圆曲线、列表曲线及曲面的零件，若用手工编程有一定的困难、出错率较大有的甚至无法编制，因此就必须用自动编程方法来完成。
、自动编程：
2自动编程是用计算机编制数控加工程序的过程，即把人们输入的零件图纸信息改写
成数控机床能执行的数控加工程序，就是说数控编程大部分工作由计算机来完成，编程人员只需根据零件图纸及工艺要求使用规定的数控编程语言写一个较简短的零件程序，并将其输入到计算机自动进行数值计算、后置处理、编写出零件加工程序单。
45分钟
65
/1
时间分配及备注
二、数控加工程序编制的步骤１．分析零件的图样：
通过分析零件的材料、形状、尺寸、精度以及毛坯和材料处理要求等，选定在什么数控机床上进行加工。
２．确定加工工艺过程：
在分析零件图样的基础上，确定加工顺序、加工路线、装卡方法、刀具选择及切削参数等，制定出合理的工艺方案。
３．数值计算：
根据要求，设定编程坐标系，在坐标系中计算出零件轮廓各个轨迹节点的坐标，计算时可以采用计算机辅助计算。
４．编写程序单：
加工工艺、参数、刀具轨迹坐标值确定后，编程者可以根据数控系统的功能指令和程序格式，编写数控程序单，制定加工方案。
５．制作控制介质，输入系统：
将程序清单的内容记录到控制介质上并送入数控装置。
６．程序较验：
数控程序编制好后，不一定能顺利运行，各个环节把握不好，如输错一个字母，都有可能出现意想不到的情况出现，严重的会损坏数控机床，为了保证零件加工的正确性，数控程序必须进行较验和试切才能用于正式加工。
二、数控编程前准备数控车削加工包括端面车削加工、外圆柱面的车削加工、内圆柱面的车削加工、钻孔加工、复杂外形轮廓回转面的车削加工，一般在数控车床上进行，其中复杂外形轮廓外形回转面的车削加工一般采用计算机辅助数控编程，其它车削加工可以采用手工编程，也可以采用图形编程和计算机辅助数控编程。
1.车床选择与工件坐标系的确定数控编程应根据数控车床的结构、系统的不同而来确定，编程的格式、数据标准在
设定时都有所不同，所以，编程前操作者应该详细了解数控车床的特性。
工件坐标系采用与机床运动坐标系一致的坐标方向，工件坐标系的原点（即程序原点）要选择便于测量或对刀的基准位置，同时要便于编程计算。
．工艺准备2对于车削加工，进刀时采用快速走刀接近工件切削始点附近的某进刀、退刀方式个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。
切削进给起始点的确定与工件的毛坯余量大小有关，以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。
车削完成退刀时一般采用快速走刀的方式，但应注意刀具快速离开工件时不能与工件相邻部分发生碰撞。
45分钟
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3．刀尖半径补偿
在数控车削编程中为了编程方便，把刀尖看作为一个尖点，数控程序中刀具的运动轨迹即为该假想刀尖点的运动轨迹。
实际上刀尖并不是尖的，而是具有一定的圆角半径，为了考虑刀尖圆角半径的影响，在数控系统中引入了刀尖半径补偿，在数控程序编写完成后，将已知刀尖半径值输入刀具补偿表中，程序运行时数控系统会自动根据对应刀尖半径值对刀具的实际运动轨迹进行补偿。
4．加工路线的选择数控车削的走刀路线包括刀具的运动轨迹和各种刀具的使用顺序，是预先编制在加
工程序中的。
合理地确定走刀路线、安排刀具的使用顺序对于提高加工效率、保证加工质量是十分重要的。
数控车削的走刀路线不是很复杂，也有一定规律可遵循。
课后作业
1、数控程序编制的步骤有哪些？
课后反思
提示：
根据课堂教学效果总结
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长春市机械工业学校教案课程名称：
数控车削编程及其应用授课教师李又孪所在单位（部门）机械教研室
课程类别授课时间专业课
1.2数控车床坐标系统授课内容§
1.3数控程序结构
授课对象1.了解：
机床坐标轴教学目的2.理解：
机床坐标系，和机床坐标原点及要求3.熟知：
工件坐标系、对刀点以及程序结构，程序格式
坐标系设定教学重点2.与难点：
程序格式难点
讲授教学手段时间分配及教学过程及内容提要备注
数控车床坐标系统§
1.2
一、机床坐标轴
1、坐标和运动方向命名原则为了使编程人员能在不知道机床在加工零件时是刀具移向工件，还是工件移向刀具的情况下，就可以根据图样确定机床的加工过程。
规定：
永远假定刀具相对静止而坐标是运动的。
2、机床坐标系的规定
在数控机床上加工零件，机床的动作是由数控系统发出的指令来控制的。
为了确定机床的运动方向，移动的距离在机床上建立一个坐标系称机床坐标系，在编制程序时就以该坐标系来规定运动方向和距离。
该坐标系是采用右手直角笛卡儿坐标系。
15分钟，所示，为简化编程和保证程序的通用性，统一规定直线进给坐标轴用X如图1—2
，Z表示，称基本坐标轴。
Y
Y+B+Z+＇ZY+++XY+X+＇X+AC++Z+B+A+Y+＇C+X+Z+—21右手直角笛卡儿机床坐标轴的规定图
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数控车削编程及其应用时间分配及教学过程及内容提要备注
轴的正方向，坐标轴的相互关系用右手定则决定，大姆指的指向为XX，Y，Z
Z轴的正方向。
食指指向为Y轴的正方向，中指指向为表示，根据右手螺旋定则，如图C轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A，B，Z围绕X，Y，，+B方向，则食指、中指等的指向是圆周进给运动的+A，所示，以大姆指指向+X，+Y，+Z方向。
+C数控机床的进给运动，有的由主轴带动刀具运动来实现，有的由工作台带着工件运动来实现。
上述坐标轴正方向，是假定工件不动，刀具相对于工件做进给运动的方向。
如果是工件移动则在字母右上角用加“′”来表示，按相对运动的关系，工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反，对编程员、工艺员来说只考虑不带“′”的运动方向，即有：
′，′,+Z=-Z+X=-X′,+Y=-Y
′+A=-A′,+B=-B′,+C=-C30分钟二、坐标轴的确定和运动方向的命名
为了使编程人员能在不知道机床在加工零件时是刀具移向工件，还是工件移向刀具
的情况下，就可以根据图样确定机床的加工过程。
永远假定刀具相对静止而坐标
是运动。
数控机床坐标系是为了确定零件在机床中的位置、机床运动部件的一些特殊位置
所2（如换刀点、参考点等）以及运动范围如行程范围等建立的几何坐标系，如图3—
示。
一般规定位于平行工件装夹面的水平面内，对于数控车床，在水平面内取垂X轴
—3所示。
3直于主轴旋转中心轴线的方向为X轴，刀具远离工件的方向为正向，如图刀具远离工件的方向为正向，轴，Z轴一般规定产生切削力的主轴旋转中心线为Z如图3—所示。
3+X
+Z
机床零点O
主轴旋转中心数控车床的机床坐标系
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对刀点和换刀点三、1）对刀点（起刀点）对刀点（起刀点）是数控加工中刀具相对于工件运动的起点，是零件程序的起点。
对刀的目的是确定工件零点（原点）在机床坐标系中的位置，即建立工件坐标系与机床坐标系的关系。
它可以设在工件外任何一点，但该点与工件原点之间必须有确定的坐标联系。
一般情况下，对刀点既是加工程序执行的起点，也是加工程序执行的终点。
通常将设定对刀的过程看成是建立工件坐标系的过程。
）换刀点2刀架的换刀点是指刀架转位所在的位置，其位置可以是固定的、也可以是任意的。
它的设定原则是以刀架转位时不碰撞工件和机床其它零部件为准，通常在顶尖不使用情况下，将其设定为与刀具对刀点重合。
“对刀点”和“换刀点”的确定3）对刀点是指数控加工时，刀具相对工件运动的起点，即编程时程序的起点，或称起刀点。
在编程序时应正确选择对刀点的位置。
选择原则是，1（）应便于数学处理和使程序编程简单。
）在机床上易于找正。
2（3（）加工过程中易于检查。
（）引起加工误差小。
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数控程序结构§
1.3
、程序结构1数控加工程序是由若干程序段构成，程序段则是按照一定顺序排列，能使数控机床完成某特定动作的一组指令，每个指令都是由地址字符和数字所组成。
一个完整的数控加工程序，由程序号、程序内容和程序结束指令三部分组成，”和四位数字组成，无属性O程序号位于程序主体之前，是程序的开始部分，以“4位数字从“0001~9999”之间任意值。
系统，独占一行，后面程序段是数控加工程序中的一句，用来发出指令使机床做出某一个动作或一组动作，由程序段号及各种指令字构成，在程序段中不同的指令字符及其后续准备功能字数值确定了每个指令字的含义。
一个数控装置执行的指令行其格式的语句含义如下。
；
N50G02X40.0W-10.0R10.0字指令指令G2、准备功能程序段号位数值组成，用来规定刀具和工件的相对运动轨迹，或2G指令由后面1准备功能机床坐标系、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。
准备功能指令是指在数控装置插补运算之前需要预先规定，为插补运算、刀补运G算、固定循环等做好准备。
分模态指令和非模态指令两种，模态指令这类指令在同组其G它指令出现之前一直有效；
非模态指令这类指令只有在被指定的程序段中才有效。
”指令代码。
“G系统FANUC0i指令S3、主轴功能或主轴功能r/minS后面的数值表示主轴的速度，单位S指令用来控制主轴转速，等指令）G97。
、取消恒线速度（
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