11数控铣基础.docx
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11数控铣基础
清远市技师学院（高级技工学校）教案
学习
领域
数控技术
学时
12
教学方法
宏观：
引导文法
微观：
六阶段法
授课
班级
日期
2010．05.10
任课教师
学习
情景
认识数控铣床
教学
目标
能力目标：
（1）专业能力目标
1、能阐述数控铣床的基本结构及其功能
2、熟悉数控铣床系统的组成及各部分功能
3、熟悉数控铣床操作面板各按钮的功能
4、会进行数控机床的开关机操作
5、能输入一个完整的程序
（2）社会能力目标
1）具有良好的自我控制能力和团队协作精神。
2）有较强的责任感和认真的工作态度。
（3）方法能力目标
1）有较好的学习新知识和技能的能力。
2）具有良好的分析和解决问题的能力。
3）具有查找资料、文献获取信息的能力。
4）具有合理制定工作计划的能力。
任务载体
准备教学
设备：
数控铣/立式加工中心共5台；
教学课件及相关教学资料.
教学实施
工作过程
工作任务
教学组织
学时
资讯
数控铣床、加工中心的操作面板，机床的结构等
公布项目任务，教师协调下的学生自愿分组，明确分工；提出资讯建议，提供获取资讯的方法与途径信息。
1
计划
FANUC系统的操作
听取学生的决策意见，提出可行性方面的质疑，提供指导意见，帮助形成工艺方案结论。
1
决策
确定各功能键的使用
审定工作计划方案，关注计划中的预期成果及未来的自查项目，关注工作进度及重要节点，制定重要节点的项目进度检查计划。
2
实施
输入一个完整的程序。
帮助学生与有关部门沟通。
考察学生在项目实施中的能力，关注安全生产、环保、质量意识考察，作好相应记录。
6
检查
检查面板的熟悉情况
提供规范化技术文档范例供学生参考。
1
评估
分析原因，提出改进措施等。
完成个人任务报告。
组内举行成果报告会。
评估项目完成质量，关注团队合作、安全生产、环保意识、敬业勤业评估等。
1
教学重点：
FANUC系统的使用。
考核与评价：
成果评定60%，教师评价25%，自我评价15%。
教学过程
教学过程
资讯
一、数控铣床基本结构及功能
图1-1-2数控铣床结构
（1）基础部件：
它是铣床的基础结构，由床身、立柱和工作台等组成，它们主要承受铣床的静载荷以及在加工时产生的切削负载，因此需有足够的刚度。
这些大件可以是铸铁件也可以是焊接而成的钢结构件，它是铣床中体积和重最大的部件。
（2）主轴部件：
由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零件组成。
主轴的启、停和变转速等动作均由数控系统控制，并通过装在主轴上的刀具参与切削运动，是切削加工的功率输出部件。
（3）数控系统：
数控铣床数控部分是由CNC装置、可编程控制器、伺服驱动装置以及操作面板等组成。
它是执行顺序控制动作和完成加工过程的控制中心。
（4）辅助装置：
包括润滑、冷却、排屑、防护、液压、气动和检测系统等部分。
这些装置虽然不直接参与切削运动，但对数控铣床的加工效率、加工精度和可靠性起着保障作用，因此也是数控铣床中不可缺少的部分。
2、数控铣床系统的组成及各部分功能
图1-1-3数控铣床系统组成流程图
（1）存储介质：
在数控机床上加工零件时，首先根据零件图纸上的零件形状、尺寸和技术条件，确定加工工艺，然后编制出加工程序。
程序必须存储在某种存储介质中，如纸带、磁带或磁盘等。
目前常用的是八单位标准孔纸带和磁盘。
（2）输入、输出装置：
存储介质上记载的加工信息须由输入装置输送给机床数控系统，机床内存中的零件加工程序可以通过输出装置传送到存储介质上。
输入、输出装置是机床与外部设备的接口，目前输入装置主要是有纸带阅读机、软盘驱动器、RS232串行通信口、MDI方式等。
（3）数控装置：
数控装置是数控机床的核心，它接授输入装置送入的数字化信息，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后，将各种指令信息输出给伺服系统，使设备按规定的动作执行。
（4）伺服系统：
伺服系统包括伺服驱动电机、各种伺服驱动元件和执行机构等，是数控系统的执行机构。
其作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。
每个脉冲信号使机床移动部件的位移量叫做脉冲当量（也叫最小设定单位）。
常用脉冲当量为0.001mm/脉冲。
每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统，整台机床的性能主要取决于伺服系统。
常用伺服驱动元件有直流伺服电机、交流伺服电机、电液伺服电机。
（5）检测反馈系统：
检测反馈装置的作用是对机床的实际运动速度、方向、位移量以及加工状态进行检测，把检测结果转化为电信号反馈给数控装置，通过比较，计算出实际位置与指令位置之间的偏差，并发出纠正误差指令。
可分为半闭环和闭环两种系统。
二、数控铣床操作面板
1、操作面板功能介绍
图1-1-4数控铣床操作面板
（1）编辑区
图1-1-5编辑区功能示意图
（2）操作区
图1-1-6机床状态显示图1-1-7电源图1-1-8机床复位及程序保护
图1-1-9程序运行及急停图1-1-10方式选择图1-1-12进给及主轴倍率保护
图1-1-13手轮
图1-1-14用户自定义区
3、显示区
功能选择
图1-1-15显示器
三、数控铣床/加工中心的日常维护
1．每班维护
1）机床上的各种铭牌及警告标志需小心维护，不清楚或损坏时需更新。
2）检查空压机是否正常工作，压缩空气压力一般控制为0.588~0.784MPa，供应量200L/min。
3）检查数控装置上各个冷却风扇是否正常工作，以确保数控装置的散热通风。
4）检查各油箱的油量，必要时须添加。
5）电器箱与操作箱必须确保关闭，以避免切削液或灰尘进入。
机加工车间空气中一般都含有油雾、漂浮的灰尘甚至金属粉末。
一旦它们落在数控装置内的印制电路板或电子器件上，
容易引起元器件间绝缘电阻下降，并导致元器件及印制电路板的损坏。
6）当加工结束后，操作人员需清理干净机床工作台面上的切屑，离开机床前，必须关闭主电源。
2．周末维护
在每周末和节假日前，需要彻底地清洗设备，清除油污，并由机械员（师）组织维修组
检查评分进行考核，公布评分结果。
四、数控铣床/加工中心的定期维护
数控铣床/加工中心定期维护的主要内容有：
1．每月维护
1）认真清扫控制柜内部。
2）检查、清洗或更换通风系统的空气滤清器。
3）检查全部按钮和指示灯是否正常。
4）检查全部电磁铁和限位开关是否正常。
5）检查并紧固全部电缆接头并查看有无腐蚀、破损。
6）全面查看安全防护设施是否完整牢固。
2．每两月维护
1）检查并紧固液压管路接头。
2）查看电源电压是否正常，有无缺相和接地不良。
3）检查全部电动机，并按要求更换电池。
4）检查液压马达是否渗漏并按要求更换油封。
5）开动液压系统，打开放气阀，排出液压缸和管路中空气。
6）检查联轴节、带轮和带是否松动和磨损。
7）清洗或更换滑块和导轨的防护毡垫。
3．每季维护
1）清洗切削液箱，更换切削液。
2）清洗或更换液压系统的滤油器及伺服控制系统的滤油器。
3）清洗主轴箱、齿轮箱，重新注入新润滑油。
4）检查联锁装置、定时器和开关是否正常运行。
5）检查继电器接触压力是否合适，并根据需要清洗和调整触点。
6）检查齿轮箱和传动部件的工作间隙是否合适。
4．每半年维护
1）抽取液压油液化验，根据化验结果，对液压油箱进行清洗换油，疏通油路，清洗或更换滤油器。
2）检查机床工作台水平，全部锁紧螺钉及调整垫铁是否锁紧，并按要求调整水平。
3）检查镶条、滑块的调整机构，调整间隙。
4）检查并调整全部传动丝杠负荷，清洗滚动丝杠并涂新油。
5）拆卸、清扫电动机，加注润滑油脂，检查电动机轴承，酌情予以更换。
6）检查、清洗并重新装好机械式联轴器。
7）检查、清洗和调整平衡系统，酌情更换钢缆或链条。
8）清扫电气柜、数控柜及电路板，定期更换电池。
学生工作任务
1．认真观看数控铣床/加工中心安全操作录像。
2．认真观看数控铣床/加工中心维护操作录像。
3．在教师指导下完成机床润滑油的添加。
4．在教师指导下完成机床的卫生清扫及工具整理工作，并达到“5S”管理标准。
五、机床操作
1、开关机循序：
（开）电源总闸—机床电柜开关—系统控制电源开关—急停开关，（关机与开机相反）；
2、编好程序后，首先应空运行一次，确保走刀路径、进刀量、速率的正确，然后单段试加工，以确保无误；
3、遇到紧急情况时，应迅速按下红色急停按钮，事故处里完毕后，旋转急停按钮，解除被关闭的攻能；
4、如果刀具进入参数规定禁止的区域，系统会显示报警，刀具运动停止，此时用手动方式使刀具向反方向移动，按复位按钮后解除报警，如果超机床行程限位，则按面板上取消限位按钮，在手动方式下，向反方向移动，按复位按钮解除报警；
5、当数控系统报警时，操作员不必惊慌，可查阅说明书进行处理，如解除不了，则请维修支援，注意对异常情况要及时处理，以防发生意外；
6、切记不可用硬物和脏手按面板，以防弄破面膜，使杂物和水进入，导致按钮失效；
7、开机时，严禁打开防护罩进行检测或干不相干的事；
8、不得随意打开机床电柜。
计划、决策与实施
3、陈述数控铣床安全操作规程
4、输入一个程序
（1）任务：
输入一个程序并进行编辑（内容附后）
（2）实训时间：
6学时
（3）分组教学：
以6人为一小组，分组进行讨论。
（4）设备/工具：
数控铣床、相关资料、手册。
（5）工作流程：
1）接通机床电源
2）打开操作面板开关
3）按下机床锁定按钮
4）在方式选择中选择编辑
5）输入及编辑程序
（6）任务内容
1）输入程序
O0001
N10G90G94G15G17G40G80；
N20G91G28Z0；
N30G90G54；
N40G01K40Y-60F600；
N50G43Z30H01；
N60Z5；
N70G01Z-5F100；
N80G41G01Y-43.3;
N90G90G17G16;
N100G01X50Y240;
N110Y180;
N120Y120;
N130Y60;
N140Y0;
N150Y-60;
N160G15;
N170G90G40G01X40X30Y-60;
N180G49G91G28Z0;
N190M05;
N200M30;
2）编辑程序
A、在N40前插入程序段“M03S600”。
B、将N40中的“K40”改成“X40”。
C、将N40中的“F600”改成“F150”。
D、在N80中插入“D01”。
E、将N170中“X30”删除。
检查与评价
●评价内容：
1、能阐述数控铣床的基本结构及其功能
2、熟悉数控铣床系统的组成及各部分功能
3、熟悉数控铣床操作面板各按钮的功能
4、会进行数控机床的开关机操作
5、能输入一个完整的程序
6、在完成任务的过程中的团队合作能力和学习态度。
●评价方式：
个人自评、小组自评、教师评价
●评价标准：
序号
评价内容
评价分值
任务完成情况
签名
1
能阐述数控铣床的基本结构及其功能
5分
10分
个人自评：
小组评价：
2
熟悉数控铣床系统的组成及各部分功能
5分
10分
个人自评：
小组评价：
3
熟悉数控铣床操作面板各按钮的功能
5分
10分
小组评价：
教师评价：
4
会进行数控机床的开关机操作
5分
10分
个人自评：
小组评价：
5
能输入一个完整的程序
10分
15分
小组评价：
教师评价：
6
在完成任务的过程中的团队合作能力和学习态度
5分
10分
小组评价：
教师评价：
反馈：
根据实际情况，提出本任务的存在的问题及改进建议：
存在问题及改进建议：
作业
完成本次工作任务的工作页
教学后记
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