任务1认识数控机床及基本操作教案概要.docx

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任务1认识数控机床及基本操作教案概要

组织教学：

1、考勤

2、安全教育

3、强调课堂气氛、课堂纪律

导入新课：

讲授新课：

项目一：

认识数控机床及工作过程

相关理论：

数控机床：

采用数字化信号对机床的运动及加工过程进行控制的机床，称为数控机床。

计算机数控（CNC）：

采用存储程序的专用计算机来实现部分或全部基本数控功能，则称为计算机数控。

一、数控机床的产生及发展

（一）、产生：

机械产品的自身要求；单件、多品种小批量零件约占80%以上。

（二）、发展过程：

（1）、国际情况

第一代：

1952至1959年，采用电子管、继电器元件；

第二代：

1959年开始，采用了晶体管分立元件；

第三代：

1965年开始，采用集成电路；

第四代：

1970年开始，采用大规模集成电路及小型计算机；（CNC系统）

第五代：

1974年开始，采用微型计算机。

（MNC系统）

（2）、国内发展情况：

1958年开始研究

20世纪60年代末70年代初—研制出一些晶体管式数控系统，如：

1968年研制成功X53K--1立式铣床

1975年研制成功第一台加工中心

1985年进入实用阶段

1986—1990年数控机床大发展时期

1991年300多种

十.五目标数控机床年增长率:

>18%

2005年产量:

25000~30000台品种:

2000种数控化率:

20%。

（3）.数控机床的发展趋势

高可靠性：

提高元器件和系统的可靠性；采用抗干扰技术，提高数控系统对环境的适应能力；使数控系统模块化、通用化和标准化；提高自诊断及保护功能；

高柔性化：

柔性：

指机床适应加工对象变化的能力

高精度化：

利用数控系统的补偿功能；采用高分辨率，高响应性的绝对位置传感技术；提高数控机床机械本体中基础大件的结构刚性和热稳定性；

高速度化：

机械方面：

提高切削速度和减少辅助时间

数控系统：

CPU

复合化：

工序复合化、功能复合化

制造系统自动化、方便使用：

加工编程方便、使用方便

二、数控机床的特点

1、对加工对象改型的适应性强

1）加工对象；

2）利用特殊指令实现加工；

3）改型；

4）为单件、小批量生产提供便利；

补充：

适合于数控机床加工的零件

1、轮廓形状复杂、加工精度要求高或必须用数学方法解决的复杂曲线、曲面的小批量（100件左右）零件。

2、试制中尚需多次改变设计的零件。

3、加工工序较多的零件（如箱体类零件、航空附件壳体等）。

4、价格昂贵的零件（如飞机大梁）。

若加工中出现差错而使此类零件报废，将造成巨大的经济损失。

5、要求精密复制的零件。

2、加工精度高

1）脉冲当量；

2）误差可由闭环系统加以控制；

3）制造精度能保证；

4）避免操作者的人为误差；

3、加工生产率高零件的加工时间=机动时间+辅助时间

1）主轴转速和进给量的范围大——节省机动时间

2）移动部件的快速移动和定位均采用加速与减速措施

——快进、快退和定位时间少

3）更换被加工零件时几乎不需要重新调整机床节省停机安装调整时间

4）加工精度比较稳定——检验时间短

5）工序的复合化——减少半成品周转时间

4、减轻操作者的劳动强度

5、良好的经济效益

1）使用数控机床——节省划线工时

2）不需要手工制造模型、凸轮、钻模板及其它工夹具

——节省工艺装备费用

3）加工精度稳定——减少废品率

4）一机多用——减少厂房面积——减少建厂投资成本

6、有利于现代化管理

三、数控机床的适用范围

1、单件、多品种、小批量的生产零件；

2、形状复杂，加工精度较高的零件；

3、需进行多种工序集中加工的零件；

4、价格昂贵、不允许报废的零件；5、需要频繁改型的零件；

6、新产品的试制零件；

7、需要最少生产周期的急需件；

任务实施：

设计问题

描述

知识整理

数控车床的分类、组成、工作原理？

工、夹、刀、量具的种类及名称？

数控车床的坐标系如何规定？

有几种工艺文件？

数控车床的加工内容、特点？

什么是零件？

数控车床中的机械传动有哪些？

…

设计问题

描述

知识整理

数控车床的分类、组成、工作原理？

工、夹、刀、量具的种类及名称？

数控车床的坐标系如何规定？

有几种工艺文件？

数控车床的加工内容、特点？

什么是零件？

数控车床中的机械传动有哪些？

…

二、制订数控车加工零件参观现场记录

表1-2现场记录表

观察项目

观察记录

问题

数控车床的组成及各部位名称

工具、量具、刀具有哪些

数控车床的坐标系及运动

工艺文件

零件加工的过程

…

…

课堂小结：

本次课主要讲述了数控机床、数控的概念、数控机床的发展及特点，了解数控机床的加工内容及特点，能描述数控车床的工作原理，遵守纪律，按车间管理6S标准，规范操作，能正确进行数控车床的日常维护保养。

项目二、数控车床操作面板的基本操作

组织教学：

复习提问：

导入新课：

相关理论：

一、认识操作面板

1、LED显示屏与MDI面板

（CRT显示区及与屏幕下方功能对应的软键、MDI键盘）

认识MDI键盘：

（在下图引出线上写出对应的键区名称，了解按键功能）

观察MDI按钮在显示屏的结果

①、数字/字母键

②、编辑键

③、功能页面键

④屏幕切换（PAGE）

及光标（CURSOR）控制键

2、认识机床操作面板

任务实施：

☆开机和关机

开机：

先强电，后弱电（强电接通后，按机床操作面板上的“NC启动”，等待几秒钟，看到面板上的指示灯点亮，检查急停按钮，屏幕出现EMG的报警信息，再按“NC准备好”）

关机：

先弱电，后强电（按下“NC关闭”后，再将强电断开）

☆超程报警的解除：

硬超程：

系统显示报警为EMG，此时NC未准备好，所有操作无法进行

解除方法：

首先按下NC准备好，提示灯闪亮时，按住“限位释放”键不松手，判断正确的起程方向，用手轮（手轮倍率调到X100）摇回到有效行程范围内即可解除超程。

软超程：

系统显示报警为ALM，这种超程的位置由系统参数设定

解除方法：

判断起程方向，用手轮摇回到有效行程范围内，按“RESET”复位键即可解除报警。

二、数控车床常用工作模式的基本操作：

1、回零：

也可称为“回原点模式”或“返参”（REF），先X轴后Z轴的次序进行回零（目的：

建立机床坐标系）

操作注意：

回零操作时，应首先将X轴、Z轴向负方向远离零点大约100mm后，再进行回零操作，这样可以避免回零过程中的超程现象

2、MDI模式：

初始主轴转速

切换到MDI操作模式，输入“S400M03；”然后按“循环起动”

（若要让主轴停止转动可以在“手动JOG”或“手轮HNDL”模式下，按“主轴停）

3、手动模式：

（JOG）或称为点动模式

点动操作：

点按坐标进给键，坐标轴实现点动

手动连续进给：

按住坐标进给键，坐标轴实

现连续进给速度由“进给倍率”调节。

操作注意：

手动操作时，要密切观察坐标轴实际移动位置，防止碰撞

4、手轮模式：

（HNDL）将机床控制模式选为“X手轮模式”或“Z手轮模式”，转动手轮实现手摇脉冲方式的进给，选择不同的“手轮倍率”调节手轮进给量。

手轮倍率“×1”时，当转动手轮一个为刻度值，坐标轴移动距离为脉冲当量0.001mm×1的运动结果

操作注意：

手轮操作时，要正确判断坐标轴运动方向后，方可进行动作

6、重新使用是指多次或用另一种方法来使用已用过的物品，它也是减少垃圾的重要方法。

14、大我数地区的自来水水源取自水库、湖泊或河流。

自来水是主要的饮用水，饮用水源受到污染，会直接影响我们的身体健康。

5、编辑模式：

（EDIT）可对程序进行管理，实现如下操作

答：

如水资源缺乏，全球气候变暖，生物品种咖快灭绝，地球臭氧层受到破坏，土地荒漠化等世界性的环境问题。

（1）新建程序

（2）删除程序

（3）输入程序

（4）编辑程序

操作注意：

要灵活使用编辑键CAN、INSERT、DELETE、ALTER，提高编辑速度

6、自动模式：

（MEM）实现调用程序的自动运行

操作注意：

在此阶段，同学们不要自行进行自动模式的操作！

三、数控车床安全操作规程：

（1）操作人员必须熟悉机床使用说明书等有关资料。

如：

主要技术参数、传动原理、主要结构、润滑部位及维护保养等一般知识。

17、大熊座的明显标志就是我们熟悉的由七颗亮星组成的北斗七星，

（2）开机前应对机床进行全面细致的检查，确认无误后方可操作。

14、在太阳周围的八颗大行星，它们是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

（3）机床通电后，检查各开关、按钮和按键是否正常、灵活，机床有无异常现象。

（4）检查电压、油压是否正常，有手动润滑的部位先要进行手动润滑。

（5）正式加工前机床空运转15min以上，使机床达到热平衡状态。

预计未来20年，全球人均供水量还将减少1/3。

（6）加工前各坐标轴手动回零（机床参考点/机床原点）。

（7）程序输入后，应仔细核对。

内容包括：

代码、指令、地址、数值、正负号、小数点及语法等。

19、夏季是观察星座的好季节，天空中有许多亮星，其中人们称之为“夏季大三角”的是天津四、织女星和牛郎星。

它们分别属于天鹅座、天琴座、天鹰座。

（8）正确测量和计算工件坐标系，并对所得结果进行验证和验算。

（9）将工件坐标系输入到偏置页面，并对坐标、坐标值、正负号及小数点进行认真核对。

11、月食：

当地球转到月球和太阳的中间，太阳、地球、月球大致排成一条直线时，地球就会挡住太阳射向月球的光，这时在地球上的人就只能看到月球的一部分或全部看不到，于是就发生了月食。

（10）未装夹工件前，空运行一次程序，检查程序能否顺利运行，刀具和夹具安装是否合理，有无干涉、超程现象。

一、填空：

（11）刀具补偿值（位置、半径）输入偏置页面后，要对刀补号、补偿值、正负号、小数点进行认真核对。

（12）无论是首次加工的零件，还是周期性重复加工的零件，首件都必须对照零件图样、工艺工序卡、加工程序单和刀具卡，进行逐段程序的试切。

第一单元微小世界（13）试切时快速进给倍率开关必须打到较低档位，两手分工，一手在“循环启动”和“进给保持”处，另一只手应放在急停按钮处，以应对意外情况的发生。

（14）每把刀具首次使用时，必须先验证它的实际长度与所给刀补值是否相符，注意观察数控系统上的坐标显示，了解目前刀具运动点在机床坐标系及工件坐标系中的位置。

（15）。

试切和加工中，刀具刃磨和更换后，一定要重新测量刀具位置并修改刀补。

（16）程序修改后，对修改部分要仔细核对。

（17）手动进给连续操作时，必须检查各种开关所选择的位置是否正确，弄清正负方向，认准按键，然后再进行操作。

（18）必须在确认工件夹紧后才能启动机床，严禁工件转动时测量、触摸旋转工件。

（19）操作中如出现工件跳动、打抖、异常声音、夹具松动等异常情况时必须立即停车处理。

（20）自动加工过程中，不允许打开机床防护门。

（21）严禁盲目操作或误操作。

工作时穿好工作服、戴好工作帽、防护镜，不可戴手套、领带操作机床。

（22）加工镁合金工件时，应戴防护面罩，注意及时清理加工中产生的切屑。

（23）加工完毕后，要认真清理机床，擦净导轨面上的切削液，并涂防锈油，防止导轨生锈，依次关闭机床操作面板上的电源开关和总电源开关，最后打扫机床及周边卫生。

课堂小结：

一、认识操作面板

二、数控车床常用工作模式的基本操作：

项目三：

数控车床的日常维护与保养

组织教学：

复习提问：

导入新课：

相关理论：

一、数控机床维护与保养目的和意义

1.延长平均机床无故障的时间，增加机床的开动率

2.便于及早发现机床故障隐患，避免停机损失

3.其保持数控设备的加工精度

二、数控机床维护与保养的基本要求

1.在思想重视维护与保养的基本要求

2.提高操作人员的综合素质

3.数控机床良好的使用环境,提高数控机床开动率

4.严格遵守正确操作规程,数控机床的管理制度

三、日常保养注意点

1、应避免随意打开数控柜门

2、数控设备不宜长期封存

3、防止系统过热

4、直流电动机电刷的定期检查和更换

5、定期检查和更换存储用电池

6、对一些机床上频繁运动的部件，无论是机械还是控制驱动部分，都应作为重点定时检查对象。

四、保养方法

1、日检

其主要项目包括液压系统、主轴润滑系统、导轨润滑系统、冷却系统、气压系统等。

日检就是根据各系统的正常情况来加以检测。

2、周检

其主要项目包括机床零件、主轴润滑系统的检查。

应该每周对其进行正确的检查，特别是对机床零件要清除铁屑，进行外部杂物清扫。

3、月检

主要是对电源、空气干燥器、主轴的运转、滚珠丝杠、液压润滑油装置等进行检查。

4、季检

季检应该主要从机床机身、液压系统、主轴润滑系统方面进行检查。

5、半年检

6、年检

包括液压油路、液压泵、过滤器的检查以及检查电机电刷等。

任务实施：

一、填写日常维护保养的检查要求

序号

检查周期

检查部位

检查要求

1

每天

导轨润滑油箱

2

每天

主轴润滑恒温油箱

3

每天

机床液压系统

4

每天

压缩空气气源压力

5

每天

X、Z轴导轨面

6

每天

各防护装置

7

每天

电气柜散热通风装置

8

每周

各电气柜过滤网

9

不定期

冷却液箱

10

不定期

排屑器

11

半年

检查主轴驱动传动带

12

半年

各轴导轨上镶条，压紧滚轮

13

一年

检查和更换电动机碳刷

14

一年

液压油路

15

一年

主轴润滑恒温油箱

16

一年

冷却油泵过滤器

17

一年

滚珠丝杠

二、以小组为实施数控车床的日维护保养

课堂小结：

1、数控机床日常保养基本要求有哪些？

2、数控机床在维护中应注意哪些问题？

3、拓展题：

数控机床在维护保养好后发现机床主电机起动一段时间后自动停止，