数控车床车实训教案文档格式.docx

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屏幕软功能键区包括数控系统最常用的各种菜单功能：

包括刀具参数设定、工件坐标系、显示切换等。

NC键盘可以进行人机交互：

对程序和参数进行管理（输入、修改、删除等操作）。

机床操作面板包括数控系统通用的功能：

自动方式、单段方式、手动方式、增量方式、回零方式。

还包括倍率修调按钮（主轴修调、快速修调、进给修调）、进给轴向选择按钮、紧急停止、循环启动、空运行按钮、增量值选择按钮、超程解除按钮、机床锁住、冷却开停、主轴正转按钮、主轴停止按钮、主轴反转按钮等。

30′

60′

90′

三、返回参考点与其它手动操作

（1）如果系统显示的当前工作方式不是回零方式按一下控制面板上面的“回零按键”确保系统处于“回零”方式

（2）根据X轴机床参数“回参考点方向”按一下“+X”回参考点方向为“+”或“-X”回参考点方向为“-”按键X轴回到参考点后“+X”或“-X”按键内的指示灯亮，用同样的方法使用“+Z”“–Z”按键使Z轴回参考点所有轴回参考点后即建立了机床坐标系

（3）.机床返回参考点后，要及时退出，以避免长时间压住行程开关而影响其寿命。

在机床操作面板上选择“手动”，按与返回参考点相反的坐标按钮进行操作；

或选择“增量”，利用“手持单元盒”中的手摇脉冲发生器进行与返回参考点反向的操作。

四、主轴正反转与冷却液开关操作

1.在机床操作面板上选择“MDI”方式，然后用“NC键盘”输入如“M3S600”，按“循环启动”按钮，此时主轴将正转；

在机床操作面板上选择“手动”或“增量”，按“主轴停止”，就可以使机床主轴停止转动；

按“主轴正转”或“正转反转”，就可以使机床主轴正转或反转。

2.对于冷却液的开关，可直接在机床操作面板上按“冷却液开”与“冷却液关”进行操作。

五、程序的输入等编辑操作

在机床操作面板上选择“编辑”方式，然后用“NC键盘”可以进行程序的输入、修改、删除等操作。

六、学生逐个进行操作练习

七、机床的清洁与保养

实

训

注

意

事

项

要求按照机床的操作规程进行操作，一定要注意人身安全和设备安全，遇到紧急情况应采取相应措施。

课

后

小

结

授课教师

实训项目数控加工生产实训　　　　　　　N0.2

2011.4.6

识别各类车刀，正确选择、安装各类车刀

熟练进行工件的安装

正确选择刀具和安装刀具

60′

一、工件的装夹

装夹工件时，应使三爪卡盘夹紧工件并有一定的夹持长度，工件中心线与主轴中心线重合，如装夹外圆已经精车的工件，必须在工件外圆上垫一层铜皮，以防损伤外圆表面。

二、刀具的装夹

（1）、外圆车刀的装夹

装夹在刀架上的外圆车刀不宜伸出太长，否则刀杆的刚度降低，在切削时容易产生振动，直接影响加工工件的表面粗糙度，甚至有可能发生崩刃现象，车刀的伸出长度一般不超出刀杆厚度的2倍。

车刀刀尖应与机床主轴中心线等高，如不等高，应用垫刀片垫高。

垫刀片要平整，尽量减少垫刀片的片数，一般只用2～3片，以提高车刀的刚度。

另外，车刀刀杆中心线应与机床主轴中心线垂直，车刀要用两个刀架螺钉压紧在刀架上，并逐个轮流拧紧。

拧紧时应使用专用扳手，不允许再加套管，以免使螺钉受力过大而损伤。

（2）、纹车刀的装夹

螺纹车刀装夹的正确与否，对螺纹的精度将产生一定的影响。

若装刀

有偏差，即使车刀的刀尖角刃磨得十分准确，加工后的螺纹牙形仍会产生误

差。

因此要求装刀时刀尖与机床主轴中心线等高，左右切削刃要对称，为此

要用对刀螺纹样板进行对刀。

180′

（3）、切断刀的装夹

切断刀不宜伸出太长，装刀时要装正，以保证两个副偏角对称，否则将使一侧副刃实际上没有副偏角或者是负的副偏角，造成刀头这一侧受力较大而折断。

切断刀的主切削刃必须与机床主轴中心线等高，以避免切不断工件、切断刀崩刃或折断的情况出现。

（4）、镗孔刀的装夹

用车刀加工内孔通常称为镗孔，使用的车刀为镗孔刀。

在装刀时，刀尖应与机床主轴中心线等高，刀杆基面必须与主轴中心线平行，刀头可略向里偏斜一些，以免镗到一定深度时，刀杆后半部与工件表面相碰，刀杆伸出在允许的情况下尽量短一些，但应保证刀杆的工作长度长于孔深度3～5mm。

三、学生逐个练习工件的安装、刀具的安装

三、机床的清洁与保养

学生在装工件及刀具时，决不允许其他同学按机床上的任一按键，以免发生安全事故。

授课教师

实训项目数控加工生产实训　　　　　　　N0.3

2011.4.7

用试切法建立工件坐标系练习

4

熟练进行常用刀具的试切法对刀

一、外圆刀试切法对刀示范讲解

（1）、首先，按下机床控制面板上的“MDI”键，进入手动数据输入运行方式，接着操作人员在语句区内输入单段程序段“M3S600”，按下CNC控制面板上的“Enter”键结束程序段输入，再按下机床控制面板上的“循环启动”键，此时机床主轴正转，转速为600r/min。

（2）、主轴转动后，在语句区输入“T0101”键结束程序段输入，再按下机床控制面板上的“循环启动”键，选刀架上的外圆刀为当前刀具。

150′

（3）、在机床控制面板上按下“手动”，再分别按下“-Z”键和“-X”键，使刀具离开换刀点，刀尖对准工件毛坯的右端面，并约有1mm的切削量，然行右端面切削。

行右端面切削时应注意控制进给速度，如进给速度太快，可通过进给速度修调旋钮降低进给速度。

切完右端面后，“+Z”键，使刀尖离开工件在合适的位置停下，再按下“主轴停止”键。

注意：

不要按下Z轴点动键，否则就要重新切端面对刀。

用深度游标卡尺测量工件右端面到卡盘三爪的距离，记住此值，例如该值为83.26mm。

（4）、在CNC控制面板上按下“主菜单”窗口，在主菜单中按下刀具补偿软键，进入刀具补偿数据窗口，由于现在进行的是Z轴对刀，将光标移动到“试切长度”编辑区按下“Enter”键输入工件长度83.26，然后先按下“Enter”键确认，完成外圆刀Z轴方向的对刀。

（5）、按下“主轴正转”键，此时机床主轴正转。

（6）、按下“增量”键，再分别按下X轴点动键和Z轴点动键，使刀尖Z轴位于离工件右端面约2mm处，X轴位于工件有1～2mm背吃刀量处，按下“-Z”键，切削工件外圆，切削时控制进给速度。

切出约10mm长度的外圆后，按下“+Z”键，使刀尖离开工件在合适的位置停下，再按下“主轴停止”键，使主轴停止转动。

用游标卡尺测量加工后外圆的直径，记住此值，例如该值为36.73mm。

（7）、在CNC控制面板上按下“主菜单”窗口，在主菜单中按下刀具补偿软键，进入刀具补偿数据窗口，由于现在进行的是X轴对刀，将光标移动到“试切直径”编辑区按下“Enter”键输入工件长度36.73，然后先按下“Enter”键确认，完成外圆刀X轴方向的对刀。

（8）、按下“刀具选择”按键，选择到下一把刀。

二、学生逐个进行对刀练习

三、机床的清洁与保养

按老师讲解的操作规程进行对刀练习，能根据故障诊断进行报警排除，特别需注意人身安全和设备安全。

授课教师

实训项目数控加工生产实训　　　　　　　N0.4

2011.4.8

2011.4.11

用基本指令进行简单图形编程加工练习

6+6

熟练进行基本指令编程，程序的输入，校验，修改

并用尼龙棒加工简单图形

一、基本指令讲解

（1）、米制和英寸制输入指令：

G21／G20

（2）、绝对／相对尺寸编程指令：

G90／G91

（3）、直径/半径方式编程指令：

G36/G37

（4）、进给功能转进给/分进给：

G95/G94

（5）、主轴转速功能恒线速度/转速控制：

G96/G97

（6）、快速点定位指令GOO：

G00X（U）____Z（W）____

GOO是模态（续效）指令，它命令刀具以点定位控制方式从刀具所在点以机床的最快速度移动到坐标系的设定点。

它只是快速定位，而无运动轨迹要求。

（7）、直线插补及倒角指令：

G01

a）、直线插补的程序段格式为：

G01X（U）____Z（W）____F____

采用绝对尺寸编程时，刀具从当前点以F指令的进给速度进行直线插补，移至坐标值为X、Z的点上；

采用增量尺寸编程时，刀具则移至距当前点（始点）的距离为U、W值的点上，即前一程序段的终点为下一程序段的始点。

在程序中，应用第一个G01指令时，一定要规定一个F指令，在以后的程序段中，若没有新的F指令，进给速度将保持不变，所以不必在每个程序段中都写入F指令。

b）、倒直角指令的程序段格式为：

G01X（U）____Z（W）____C____F____

c）、倒圆角指令的程序段格式为：

G01X（U）____Z（W）____R____F____

270′

（8）、圆弧插补指令：

G02／G03

格式：

X（U）____Z（W）____

a）上手刀，刀架在操作者的外侧b）下手刀，刀架在操作者的内侧

根据任务书中的零件图，选择刀具并确定加工工艺、根据刀具列表编写零件加工程序、正常开机并返回参考点、装夹、选择切削刀具并装夹、对刀、输入手工编写的零件加工程序、利用机床的图像或模拟功能校验其正确性、自动加工零件（注意：

有紧急情况必须按下急停按钮）、清理机床。

二、操作注意事项

对辅助功能指令和准备功能指令正确理解并进行编程时，直线倒角和直线倒圆角时终点要搞清楚，加工圆弧时G2/G3要搞清楚，G0/G1的区别和用途要搞清楚。

加工过程一定要在程序校验正确后再进行。

三、学生按照任务书的图形逐个进行编程、加工练习并考核

四、机床的清洁与保养

注重学习方法，强调：

必须一人独立操作机床，别的同学要注意观看和学习，不懂的或没看清的内容要及时向老师提出或请教其他同学。

实训项目数控加工生产实训　　　　　　　N0.5

2011.4.12

用固定循环指令进行简单图形编程加工练习

熟练进行固定循环指令编程，程序的输入，校验，修改

一、固定循环指令讲解

（1）、直螺纹切削循环指令G82程序段格式为：

G82X（U）____Z（W）____R____E____C____P____F____

（2）、锥螺纹切削循环指令G82程序段格式为：

G82X（U）____Z（W）____I____R____E____C____P____F____

螺纹切削循环指令G82可切削圆柱螺纹和圆锥螺纹。

X、Z：

绝对编程时，为有效螺纹终点在工件坐标系中的坐标。

U、W：

增量编程时，为有效螺纹终点相对螺纹切削起点的增量。

I：

为锥螺纹起点B与螺纹终点C的半径差。

R、E：

螺纹切削的退尾量，R为Z向退尾量；

E为X向退尾量，R、E在绝对或增量编程时都是以增量方式指定，其值如正表示沿Z、X正向回退，如负表示沿Z、X负向回退。

使用R、E可免去退刀槽。

R、E如省略，表示不用回退功能。

C：

螺纹头数，0或1时为切削单头螺纹。

P：

单头螺纹切削时，为主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角（缺省值为0）；

多头螺纹切削时，为相邻螺纹头的切削起始点之间对应的主轴转角。

F：

螺纹导程，即主轴每转一圈，刀具相对工件的进给值。

圆柱螺纹切削循环圆锥螺纹切削循环

（3）、圆柱面内（外）径切削循环，G80指令的程序段格式为：

G80X（U）____Z（W）____F____

（4）、圆锥面内（外）径切削循环，G80指令的程序段格式为：

G80X（U）____Z（W）____I____F____

如图所示，刀具从循环起点A开始按A→B→C→D→A进行循环，最后又回到循环起点。

图中虚线表示按R快速移动，实线表示按F指定的工件进给速度移动。

X、Z为圆柱面切削终点C在工件坐标系中的坐标值；

U、W为圆柱面切削终点C相对循环起点A的坐标增量。

1.自动加工前，先将进给倍率和快速进给倍率调整到较小的倍率，这样在自动加工时可以缓解由于对刀和数据输入错误而导致的事故危险。

另外，初学者初始加工时，程序在快速接近工件时一般应采用G01编程，这样也可以缓解初次操作机床带来的危险。

2.在进行编程加工和看例题的时候一定要看清楚工件坐标系的位置,再看例题或编程加工。

3.在进行加工时，编程参数一定要写准确，避免因为参数不正确而引起加工事故。

程序输入一定要搞清楚，避免程序输入错误而造成加工危险。

4.在操作过程中遇到紧急情况，请及时按下“紧急停止”按钮。

三、按照任务书的图形逐个进行编程、加工练习并考核

实训注

意事项

按老师讲解的操作规程进行固定循环指令的编程加工练习，能根据故障诊断进行报警排除，特别需注意人身安全和设备安全。

课后

小结

实训项目数控加工生产实训　　　　　　　N0.6

2011.4.13

用复合循环指令进行简单图形编程加工练习

熟练进行复合循环指令编程，程序的输入，校验，修改

一、复合循环指令的讲解　

1、无凹槽加工时，G71指令的程序段格式为：

G71U（△d）R（r）P（ns）Q（nf）X（△x）Z（△z）F（f）S（s）T（t）

△d:

背吃刀量（每次切削深度），指定时不加符号，方向由矢量AA'

决定。

r：

每次退刀量。

ns：

精加工路径第一程序段的顺序号。

nf：

精加工路径最后程序段的顺序号。

△x：

X方向精加工余量。

△z：

Z方向精加工余量。

f，s，t：

粗加工时G71中编程的F、S、T有效，而精加工时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。

210′

2、G76指令的程序段格式为：

G76C（c）R（r）E（e）A（a）X（x）Z（z）I（i）K（k）U（d）V（△dmin）Q（△d）P（p）F（L）

螺纹切削固定循环指令G76执行如图3-21所示的加工轨迹。

其单边切削及参数如图3-22所示。

其中：

c:

精整次数（1～99），模态值。

螺纹Z向退尾长度（00～99），模态值。

e：

螺纹X向退尾长度（00～99），模态值。

a：

刀尖角度（螺纹牙型角），模态值；

一般为600。

x、z：

绝对值编程时，为有效螺纹终点C在工件坐标系中的坐标。

增量值编程时，为有效螺纹终点C相对于循环起点A的增量。

i：

锥螺纹始点与终点的半径差；

如i=0，为直螺纹（圆柱螺纹）切削方式。

k：

螺纹高度，该值由X轴方向上的半径值指定。

△dmin：

最小背吃刀量（半径值）；

当第n次背吃刀量（△d

－△d

），小于△dmin时，则背吃刀量设定为△dmin。

d：

精加工余量（半径值）。

△d：

第一次背吃刀量（半径值）。

p：

主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角。

L：

二、学生按照任务书的图形逐个进行编程、加工练习并考核

按老师讲解的操作规程进行复合循环指令的编程加工练习，能根据故障诊断进行报警排除，特别需注意人身安全和设备安全。

课后

实训项目数控加工生产实训　　　　　　　N0.7

2011.4.14

2011.4.15

单头综合轴类零件的编程加工练习

4+6+6

能够进行综合图形的单头加工的工艺分析及编程加工

一、针对图示零件进行加工工艺的分析

由图可知，该零件的加工面有端面、球面、外圆柱面、槽、螺纹等

由此确定加工该零件所用刀具为：

1号刀为主偏角93度的外圆车刀，该刀既可加工外圆也可加工端面；

2号刀为切槽刀，该刀用于切槽；

3号刀为螺纹车刀，该刀用于切削螺纹.

90′

确定该零件的加工工艺路线：

该零件毛坯为直径为40毫米，长度为109毫米的圆棒料，该零件的加工艺路线为：

（1）工件伸出卡盘外80mm，找正后夹紧。

（2）选择1号端面刀，切端面，端面切削时切削长度不要过多。

（3）用1号刀，采用G71循环程序，完成该零件外轮廓的粗加工，留精加工余量。

（4）精加工零件外轮廓。

（5）换2号刀，完成该零件槽的粗、精加工。

（6）换3号刀，用G76螺纹循环程序粗、精加工该零件右端螺纹部分。

1.自动加工前，先率将进给倍和快速进给倍率调整到较小的倍率，这样在自动加工时可以缓解由于对刀和数据输入错误而导致的事故危险。

注意加工顺序及刀具的选择，加工完成后要进行测量，强调人身安全与设备安全。

操作机床时学生不得离开。

授课教师

实训项目数控加工生产实训　　　　　　　N0.8

2011.4.18

2011.4.19

钻孔及镗孔的加工练