数控车床实习教案Word格式文档下载.docx
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大小丝杠的润滑为油脂润滑。
利用手动油泵可同时润滑床身导轨和横向滑板，每天操作机床前应将手动油泵按动数次。
机床工作过程可根据情况用手动油泵打油润滑，还应经常检查油泵油箱的油量。
⒊其它部位的润滑
立式四工位刀架和尾架上有注油孔，要定时加油。
大、小丝杠的推力轴承和步进电机减速箱以及滑移门等的滚动轴承均采用脂润滑。
在检修机床时可根据情况更换或补充润滑脂。
机床使用的润滑油、润滑脂必须是清洁的。
⒋冷却系统
机床冷却系统由冷却泵和喷水软管组成。
冷却泵装在水箱里。
机床尾部床脚即为水箱。
喷水软管可任意转动，使冷却效果最佳。
冷却液经泵抽起后通过喷水软管喷向切削点，然后经过承屑盘中的过滤网流回水箱。
（三）、主轴转速的调整
机床的动力从主电机皮带轮通过V型皮带传到床头箱的中间轴，转速的改变是通过中间轴和主轴之间安装的一系列精密磨削的齿轮来达到。
要改变主轴速度，只需要变换床头箱上的两个手柄，把其中之一从中间位置拨到床头箱速H铭牌所指示的所需速度位置即可。
主电机为双电机，其高低由数控系统指令控制，主轴的正反转也由数控系统指令控制。
（四）、防护
本机床防护采用半封闭式防护结构，前面为滑移门，可在机床全长上自由移动，既可有效地防止切屑和冷却液的飞溅，也便于变换主轴转速和上下工件。
在推动滑移门的过程中，门未停止，手就不应放开。
绝对禁止猛推滑移门。
机床后面为挡屑板。
挡屑板下为排屑口，既防切屑也方便排屑。
床头箱端面护板可防切屑侧面飞溅。
大丝杠护板有效地防止各种杂物损伤丝牙。
（五）、日常维护保养
⑴每班工作后应擦净车床导轨面（包括中滑板和小滑板），要求无油污、无铁屑，并浇油润滑，使车床外表清洁和场地整齐。
⑵要求车床三个导轨面及转动部位清洁、润滑，油眼畅通，油标油窗清晰，清洗护床油毛毡，并保持车床外表清洁和场地整齐等.
⑶车床的润滑都采用30号机油。
主轴箱和溜板箱内的润滑油一般三个月更换一次，换油时应在箱体内用煤油洗清后再加油。
（六）、安全操作规程
⑴开车前，应检查各部分机构是否完好，手柄位置是否正确，以防应开车突然撞击损坏机床。
启动后，应使主轴低速空转1～2分钟，使润滑油分散到各需要之处。
⑵机床在需要变速时，必须在停车状态下进行。
⑶注意保护床身及导轨面，不允许在卡盘及床身上敲击或校直工件。
床身上不准放置工具或工件，装卸较重工件，应用木板保护床面。
⑷要及时刃磨用钝的车刀，严禁钝刀切削。
⑸使用冷却液时须在轨面上涂润滑油。
⑹下班前，应清扫机床及周围的切屑。
⑺下班后，将大拖板摇至床尾一端，各转动手柄放在空挡位置，并关闭电源。
⑻爱护工、夹、量具，合理放置。
⑼工作时，工、夹、量具及工件，应尽可能靠近和集中在操作者周围。
⑽工具箱的布置应分类，重的东西放下面，轻的东西放上面。
⑾穿好工作服，戴好套袖，女同学必须将发辫塞入帽内。
⑿戴好防护眼镜，注意头与工件不能靠得太近。
第2次课
课题二数控系统操作
⑴熟悉车床数控系统操作面板上各功能键的作用；
⑵熟悉车床数控系统各主功能菜单的作用及选择。
重点：
熟悉操作面板上各功能键的作用
熟悉数控系统面板的操作后，多练习。
难点：
形成技能
处理方法：
多练习。
讲解法、示范法、练习法
讲授演示3学时
巡回指导3学时
课题二数控系统操作
一、课前准备
数控车床一台，油壶一个，钢尺一把，机油若干卡盘扳手一套
二、开机、关机
（一）、开机
开机前，应检查数控车床是否有明显异常，电源连接是否有误。
待确认无误后，方可通电。
开机时，首先开外接电源，在按以下步骤进行。
数控车床电源总开关置于“ON”→确认电箱门轴流风机工作是否正常→紧急停止按钮右旋跳起→数控系统操作面板锁开关置于“ON”（若一切正常，LCD将清晰地显示出第一幅画面）→按任意键即可进入主功能菜单。
（二）、关机
首先用手动操作使刀架置于车床X、Z轴导轨右端，按以下步骤关机：
数控系统操作面板锁开关置于“OFF”→数控车床电源总开关置于“OFF”→关外部电源。
图2-1车床操作面板
三、操作面板各功能键的作用
华中数控系统操作面板如图2-1所示。
系统提供的所有功能及操作规程均可通过面板上键盘来实现。
其中所有按键按功能排列为LCD编辑键盘区和手动操作键盘区。
（一）、编辑键
ESC 结束当前状态
COPY 程序复制
INS 插入程序段和字符
RESET 系统复位
DEL 删除程序段和字符
GRAPH 显示图形的切换
SP 空格键，取消当前输入值，等待重新输入
ENTER回车键
←↑→↓对程序、程序段和选择项进行检查
G……M字母键
0……9数字键
－负号
.小数点
（二）、手动操作键
＋X＋Y＋Z向X、Y、Z坐标的正方向进给键
－X－Y－Z向X、Y、Z坐标的负方向进给键
HOME空
启动启动程序键
暂停暂停键，按下此键后，除主轴外，系统所有动作暂时停止。
再按一次启动键，继续原有动作。
（三）、其它键
功放功放开关
单段单段/连续运行选择
主轴速度%主轴速度修调开关
进给速度%进给速度修调开关
（四）、机床控制键
主轴正转主轴正转开关
主轴停主轴停开关
主轴反转主轴反转开关
冷却液开冷却液开
冷却液关冷却液关
REF空
四、主功能菜单的选择
如图2-2所示，为系统主功能菜单选择画面。
加工人员可根据需要，按数字键选择其中任一功能。
以实现具体的操作。
图2-2主功能菜单界面
按1进入“编程序”主菜单，可键入或编辑加工程序。
按2进入“参数设定”主菜单，可输入机床及刀具参数。
按3进入“自动运行”主菜单，可执行程序。
按4进入“回零”主菜单，可执行机床各坐标轴回零点。
按5进入“手动”主菜单，可执行手动运行。
按6进入“手动数据输入”主菜单，可执行手动数据输入。
按7进入“通信”（RS232）主菜单，可实现系统与外部通信。
按8进入“示教”主菜单，可实现示教功能。
按9进入“其他”主菜单，可实现其它补充功能。
五、实训内容
⑴练习开机和关机；
⑵练习操作面板上各功能键的使用；
⑶练习各主功能菜单的选择。
六、容易产生的问题和注意事项
⑴电源接通前，要检查车床的防护门电箱门等是否关闭，检查主轴箱上油标的液面位置，检查切削液的液面是否高于水泵吸入口。
⑵电源接通后，要检查电箱门轴流风机工作是否正常，急停按钮是否跳起，车床照明灯亮不亮。
⑶将刀架退至车床X、Z轴导轨右端时，先将中拖板退出，再退大拖板。
若中拖板未退出，就退大拖板，刀架电机会撞到尾座，刀架电机容易被撞坏。
⑷开、关机之间必须间隔15秒以上。
⑸使用进给速度修调等旋钮开关时，用力不要过大，否则旋钮开关容易损坏。
⑹在操作演示后，让学生逐个轮换练习一次，然后再分散练习。
第3次课
课题三手动操作
⑴熟悉“手动”主菜单的操作界面；
⑵熟练掌握面板上手动操作键的使用；
⑶熟练掌握用手动操作加工简单零件。
能用手动操作熟练加工工件
讲授演示4学时
巡回指导10学时
结束指导2学时
课题三手动操作
一、课前准备：
设备：
NC—40数控车床1台
材料：
Ф40的木棒
工具：
卡盘、刀架扳手各1套油壶1个
刀具：
直头外圆刀、切断刀各2把
量具：
300mm钢尺、1—200mm游标卡尺
二、面板手动操作键的使用
在主功能菜单中选择5，即可进入“手动”操作主菜单，如图3-1所示。
若配上手轮也可操作手轮。
图3-1手动操作界面
手动操作移动刀架的具体方法如下：
X轴方向的移动：
＋X/－X
按下机床运行轴向键，直至目标位置。
Z轴方向的移动：
＋Z/－Z
X、Z轴方向的点动移动：
I
按下Ｉ键后可选择5种点动一次运行距离。
操作提示如图3-2所示：
图3-2点动操作菜单界面
根据操作提示，键入相应数字即可重新设定点动一次的运行距离，初始值为I0.01，点动时应在方向键上快速按一下后立即松开，如一直按住，则机床将连续运行直到手松开为止。
进给速度%
可选择8种手动运行速率，用面板进给速度%。
U
X坐标值清零
W
Z坐标值清零
SP
清图形显示
ESC
返回主菜单
三、实训内容
（一）、练习图1，如图3-4所示。
图3-4单向台阶轴
加工步骤：
⑴用三爪卡盘装夹工件，并将工件伸出110mm左右，工件夹紧后随手将卡盘扳手取下。
⑵主轴调速手柄调到750转/分，用主轴正转开关启动主轴正转，用主轴停开关停止主轴旋转，用主轴反转开关启动主轴反转。
⑶看系统主功能菜单选择画面的提示，按数字键6进入“手动”功能菜单，实现手动操作。
⑷练习进给速度修调开关的使用，熟悉八档手动进给速度。
⑸练习点动移动的操作和点动量的选择；
练习坐标值的清零。
6、完成图3-4单向台阶轴的加工，加工工艺与在普通车床上加工一样。
（二）、练习图2，如图3-5所示。
图3-5双向台阶轴
（三）、练习要求
⑴由学生用手动操作独立完成零件的加工。
⑵按图纸精度要求完成图3-4、图3-5台阶轴的加工。
⑶检查质量合格后切下工件交件待检。
四、容易产生的问题和注意事项
⑴车削前应检查工件装夹是否牢靠，刀具是否装夹紧固，卡盘扳手是否取下。
⑵车削前应检查主轴箱手柄位置，
⑶操作机床时，注意力要集中，以防拖板、刀架等碰撞。
并将行程挡块调在安全位置，当发生超程时，起到保护机床的作用。
⑷手动操作移动刀具时，应注意调节进给速度修调开关，选择一个合适的快进速度。
当刀具远离工件时可选择一个较快的速度；
当刀具快要移动到工件附近时，降低快进速度，以防刀具速度过快撞到工件上，发生安全事故。
⑸点动操作时，在方向键上快速按一下后立即松开，如一直按住，则机床将连续运行直到手松开为止。
⑹数控系统接通电源后第一次启动主轴必须用S指令和M3、M4指令启动，主轴正、反转开关无效。
⑺不能由主轴正转直接变为主轴反转，必须要先停稳车后再变换转速。
⑻车床未停稳，不能使用量具测量工件。
⑼必须使用手动操作完成零件的加工，以提高手动操作熟练程度，形成技能。
⑽教师操作演示后，学生分组练习。
第4次课
课题四手动数据输入操作
⑴掌握常用的G、M、F、S、T指令的编程格式和使用
⑵熟练掌握手动数据输入操作的使用方法；
⑶熟练掌握用手动数据输入操作加工简单零件。
教学重点及处：
掌握常用的G、M、F、S、T指令的编程格式和使用
多练习指令的使用
指令的熟练使用和车床加工工艺
先进行普车实习
集中讲授、示范操作、分散练习
NC—40数控车床
讲解示范6学时
巡回指导12学时
结束指导4学时
课题四手动数据输入操作
二、常用的G、M功能和F、S、T功能指令
（一）、常用的G功能
⒈G00——快速定位
编程格式：
G00X（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。
图5-1快速定位示意图
如图5-1所示，假设刀具原处于①点处，该点坐标值为X=500，Z=500，如欲将刀具快进到②点处，该点坐标值为X=300，Z=100。
绝对编程为：
G00X100Z300
增量编程为：
G00U-400W-200
刀具的运动轨迹如图实线所示。
假设刀具原处于②点处，欲将刀具快时到①点处，则：
绝对编程为：
G00X500Z500
增量编程为：
G00U400W200
刀具的运动轨迹如图虚线所示。
⒉G01——直线插补
编程格式：
G01X（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。
图5-2直线插补
如图5-2所示，假设原刀具处于①点处，设点①坐标值为X=16，Z=210，并将刀具以200毫米/分的进给速率移动到点②处，该点坐标值为X=120，Z=200。
绝对编程：
G01X120Z20F200
增量编程：
G01U104W-190F200
刀具轨迹如图实线所示。
假设刀具原处于②点处，将刀具以同样的速率移动到①点处则：
G01X16Z210F200
G01U-104W190F200
刀具轨迹如图虚线所示。
进给速度F为模态，后续的G01、G02、G03等指令均可继承，直到被新指令终止。
⒊G04——程序延时
G04F
G04用于程序执行过程中的延时，即当程序执行到本程序段时，系统按F设置的时间延时，延时结束后，继续执行下一段程序。
在延时期间，系统处于暂停状态。
G04的取值范围为0.01～99.99秒。
例如：
G04F2.0
执行到本程序段时，系统暂停工作。
在G04作用期间，暂停键对G04指令同样有效。
⒋G26——X、Z轴返回参考点指令
编辑格式：
G26
本指令用于X、Z两轴同时返回参考点。
运行模式同G00。
⒌G27——X轴返回参考点指令
G27
本指令用于X轴单独返回参考点。
⒍G29——X轴返回参考点指令
G29
本指令用于Z轴单独返回参考点。
⒎G36——X、Z轴返回机械原点
G36
本指令为用于先执行X向回机械原点，再Z向回机械原点。
具体动作为托板高速靠向行程开关，当压下行程开关后，CNC自动控制迅速停止并反向慢速运行，直至行程开关脱离停止。
CNC默认当前的刀具点为参数设定中机械原点值，并刷新显示该值。
⒏G37——X轴返回机械原点
G37
本指令为用于仅X轴返回机械原点。
动作同G36。
⒐G39——Z轴返回机械原点
G39
本指令为用于Z轴返回机械原点。
⒑G92——建立工件坐标系
G92XZ
在G92指令中，X、Z值设定了当前刀具点位置在坐标系中的坐标值，从而重新确定了绝对坐标系中的原点位置。
该指令应位于程序中的第一个程序段，X、Z不可缺省。
当程序启动时，如果第一段程序是G92指令，那么执行后刀具不运动，只是当前点被置为X、Z的设定值，并默认与参考点重合。
图6-3工件原点的确定
例如1：
N0010G92X200Z300到绝对坐标原点为①
例如2：
N0010G92X200Z10到绝对坐标原点为②
（二）、常用的M功能
辅助功能在编程中书写格式为M，用字母M后跟两位数字表示。
M功能的作用：
M功能可用于控制程序的运行，控制机床的动作以及确定刀具状态。
下面就M功能作详细说明：
⒈M00—程序暂停
M00用于程序运行时的暂停，按启动键，程序可继续执行。
⒉M02—程序结束
M02表示加工程序结束。
用户可以进行其它功能操作或重新启动加工。
⒊M03—主轴正转
M03用于在程序中设定主轴顺时针方向转。
⒋M04—主轴反转
M04用于在程序中设定主轴逆时针方向转。
⒌M05—主轴停止
M05用于在程序中设定主轴停止旋转。
⒍M07—冷却液开
M07用于在程序中设定打开冷却液。
⒎M09—冷却液关
M09用于在程序中设定关闭冷却液。
⒏M20—自动循环
M20用于程序结束后，又自动从程序开头循环执行。
⒐M30—主轴停止，程序结束
M30表示程序结束，同时主轴停止旋转。
（三）、F功能
⒈快进速度
用G00指令快速定位的速度是在参数设定中设定的，也是机床运行速度最高限。
程序不需要指定。
当使用倍率修调时，25%、50%、75%、100%有效。
⒉切削速度
用指令G01、G02、G03等切削运动时，其进给的速度是由F和后面的数值给定的。
设置范围为1—9999.999毫米/分。
倍率修调25%～200%，其进给速度最高不超过快进速度。
手动方式下，进给倍率开关指以手动连续进给的速度。
切削进给通常是控制切线方向的速度，使之达到指定的速度的值。
（四）、S功能
S
本功能由S及后面四位数字组成，CNC根据两种方式指令主轴转速（模拟量及数字量。
其选择方式在参数设定中设定）。
当数字量方式时，S0001，S0002……S0008指定八种主轴转速，信号的输出持续0.4秒。
此种模式下，主轴倍率开关无效。
当模拟量方式时，S____后面的四位数直接指令主轴转速，例S0500，表示主轴500转/分。
主轴转速倍率开关在运行等模式下可即时修调，范围为50%、60%、70%、80%、90%、100%、110%、120%。
（五）、T功能
通常加工一个零件总是需要计算所使用刀具的长度和半径，使加工按实际需要的轮廓切削。
若事先将刀具的长度及半径存贮到CNC的刀具参考表中，则任何时候选用刀具都能通过程序指令（例T0303）自动进行换刀，自动进行长度补偿，自动半径补偿（G41/G42/G40），而无需进行烦琐的计算。
T
本指令由T和后面四位数组成，前两位数字可以直接指令换刀及按所换刀号取得刀具半径补偿，后面两位数字直接指令刀具长度补偿。
在程序中刀具补偿的书写格式为T____,用字母T及后面四位数字表示,前面两位是刀具号,最多可设10个（01～10），00表示不取刀号及半径，即默认半径为0。
一但选定刀号，则系统自动换刀，并默认对应半径为当前半径补偿值。
后两位是刀具长度补偿号，也是10组（01～10）。
00表示取消刀补。
当T00__时，表示取消刀具号及某半径，但无换刀动作，当T__00时，表示执行取消原来刀具长度补偿，返回对刀参考点。
在刀具补偿中的参数设置表中，刀具半径与刀具号是一一对应的。
但刀具长度补偿号可以不对应刀具号，（例T0203）此适用一把刀对应多组补偿量情况（如T0101，T0102）。
三、手动数据输入的面板操作
在主功能菜单中选择6，即可进入MDI（手动数据输入）主菜单。
图5-5手动数据输入主菜单
在屏幕下方的信息输入栏中，可输入单独执行的指令如：
输入：
M02 ENTER
输入M02指令后，再回车。
屏幕显示如下：
图5-6手动数据输入操作界面
根据操作提示，在第一行键入单句操作程序后，第二行将显示下一步的操作。
按启动键后，即可执行该程序指令，执行结束后在屏幕左下角将显示“OK！
”。
一条程序执行完后，可继续输入下一条程序指令。
此外，对S、T、M所对应的值也可进行修改。
具体操作如下：
S1ENTER启动
键入S1，按ENTER键确认，再按启动键执行新值。
T和M功能的修改，操作同上。
如在MDI下运行了刀具补偿功能，退出MDI菜单前必须运行T000撤消刀补。
四、实训内容
（一）、练习图1，如图5-7所示。
图5-7单向台阶轴
（二）、练习图2，如图5-8所示。
图5-8锥轴
⑴由学生用手动数据输入操作独立完成零件的加工。
⑵按图纸精度要求完成图5-7、图5-8台阶轴的加工。
五、容易产生的问题和注意事项
⑴用G00编程时，也可以写成G0。
类似地，像G01、G02、G03、G04等指令，前面的0均可省略。
⑵快进速度在参数设置中设定，不能使用F指令。
⑶系统CNC计算R是依据相对起点坐标的I、K值计算的。
⑷系统过象限时自动间隙补偿，并无停顿插补。
⑸速度设定范围同直线插补G01指令（1~9999.999毫米），并可模态继承G01的速度，省略编程F指令。
⑹当G01、G02、G03指令连用时，F指令只需设定一次，后续的F指令可以省略，即保持模态，直到新值取代。
⑺主轴指令可由两种方式设定主轴转速，一种是摸拟量输出方式，另一种为数字量输出方式。
具体选择哪种方式，应根据操作者使用的数控车床的主轴转速的控制方
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