《数控车床编程与操作》教案14周.docx
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《数控车床编程与操作》教案14周
《数控车床编程与操作》教案1-4周
项目一：
华中数控编程简介
任务一：
华中数控编程指令
（2课时）
【教学目标】
1．了解华中数控G指令。
2．掌握华中数控G指令的格式和用法。
【项目重点与难点】
重点：
华中数控G指令与法兰克、广数系统的不同之处
难点：
主要G指令的格式
【教学过程】
复习前面所学的指令，为学习华中系统G指令作准备
我们所学过的指令有：
M指令、S指令、T指令、G指令
其中G指令有：
G00、G01、G02、G03、G70、G71、G73、G90、G92、G94、G98、G99
引入新课
1．设问：
我们学过的指令都是什么系统的指令那么华中数控系统编程是否用的指令是否和之前我们学过的一样？
我们学过的指令是针对法兰科系统和广州数控系统，华中系统的编程所用指令和他们大同小异。
2．阐述本次课的任务。
板书：
华中数控编程指令
新课教学
1．讲解华中系统M指令、S指令、T指令、G指令。
板书：
一、华中系统M指令、S指令、T指令、G指令：
华中系统与法兰科系统和广州数控系统的M指令、S指令、T指令、G指令相同。
2．讲解华中系统与法兰科系统G指令的不同之处
板书：
二、华中系统与法兰科系统G指令的不同点：
名称法兰科华中
精加工循环G70PQ无
外圆内圆粗车循环G71URG71URPQXZF
G71PQUWF
端面粗车循环G72WRG72WRPQXZF
G72PQUWF
封闭轮廓粗车循环G73UWRG73UWRPQXZF
G73PQUWF
外圆内圆车削循环G90XZFG80XZF
螺纹车削循环G92XZFG82XZF
端面车削循环G94XZFG81XZF
设定每分钟进给量G98G94
设定每转进给量G99G95
巩固练习
板书：
三、例题：
在华中系统上编写图示零件的车削程序。
O0001；（车Φ15外圆和Φ21外圆）
S500M03T0101G95；
G0X100Z100；
G0X28Z2；
G80X23Z-18F0。
1
X21。
5
X21F0。
07
X18Z-8F0。
1
X15。
5
X15F0。
07
G0X100Z100
M30
O0002；（车Φ12外圆和圆锥）
S500M03T0101G95；
G0X100Z100；
G0X28Z2；
G71U1R0。
5P1Q2X0。
6Z0。
3F0。
1
N1G00X12S1600
G01Z-5F0。
05
N2X21Z-14
G0X100Z100
M30
【教学小结】
师生共同回答以下问题：
1．华中数控与法兰科系统有哪几个指令不同
2．华中系统中复合型固定循环粗车指令的不同点有哪些
3．华中系统设定进给量的单位的指令是什么
【作业】
1．抄写华中系统的指令。
【教学反思】
由于本学期数车教学主要安排在华中系统数控车床上进行一体化教学，因此本次课主要学习华中系统编程的G指令。
由于有之前的基础，通过对比法，学生能较好地理解华中系统指令与法那科系统的不同点。
并能运用所学G指令进行编程。
任务二：
中等复杂阶梯轴车削加工
（2课时）
【教学目标】
1．掌握中等复杂阶梯轴零件的车削工艺。
2．掌握调头车削的操作技能。
【项目重点与难点】
重点：
加工顺序的安排
难点：
多刀对刀方法
【教学过程】
复习上次课知识
华中数控系统的哪些指令和法那科系统有不同之处。
写出华中G71、G72、G73指令格式。
引入新课
1．设问：
对于较为复杂的轴类零件，应如何考虑安排加工顺序
对于较为复杂的零件，应先加工主要表面——外圆，再加工工艺结构——退刀槽，最后加工次要表面——螺纹。
2．阐述本次课的任务。
板书：
中等复杂阶梯轴车削加工
新课教学
1．布置加工任务。
板书：
在法那科机床上用调头车削的方法完成图示零件的加工。
毛坯：
Φ25X60
2．任务实施
工艺分析：
用三爪卡盘夹住棒料的一端——粗精车Φ12、Φ16、Φ22外圆——车螺纹退刀槽——粗精车螺纹——工件调头用卡盘夹住Φ16外圆——粗精车Φ18外圆
编制程序：
由学生自行编制，老师指导。
两次装夹，分为两个程序加工。
准备毛坯：
Φ25X60
准备刀具：
外圆刀、切槽刀、螺纹刀
上机操作：
开机——机床回零——对刀——输入程序1——检查程序（在图形方式下用机床锁住和空运行模式）——运行程序加工零件——测量检验——调头装夹——车端面和Z轴对刀——输入程序2——检查程序——运行程序加工零件——测量检验
【教学小结】
1．调头装夹零件时主要考虑哪些问题
2．切槽时除了用G01车以外，还可以用什么指令车对编程有什么影响？
【作业】
作业：
完成加工零件的车削程序。
【教学反思】
本次课主要学习调头车削。
从学生操作上来说，还有部分同学没能掌握调头后如何对刀，下次课要重点讲解和单独指导。
任务三：
凹圆弧轴车削加工
（2课时）
【教学目标】
1．掌握凹圆弧的车削工艺。
2．掌握调头车削的操作技能。
【项目重点与难点】
重点：
凹圆弧车削的刀具选择和粗加工指令选择
难点：
多刀对刀方法
【教学过程】
复习上次课知识
G71和G73指令的适用场合。
华中系统和法兰科系统G71的应用的不同点。
引入新课
1．设问：
加工凹圆弧用什么刀粗车用什么指令？
对于凹圆弧的车削，是一个比较复杂的问题，一是要根据凹圆弧的形状决定用什么刀，二是要根据系统的不同用什么指令进行粗加工。
2．阐述本次课的任务。
板书：
凹圆弧轴车削加工
新课教学
1．布置加工任务。
板书：
在法那科系统机床上用调头车削的方法完成图示零件的加工。
毛坯：
Φ45X100
2．任务实施
工艺分析：
用三爪卡盘夹住棒料的一端——粗精车Φ28外圆和台肩——工件调头用卡盘夹住Φ28外圆——粗精车R15外圆、圆锥、Φ44外圆——粗精车R9圆弧
对于凹圆弧的车削，当圆弧的曲率较小时，可用外圆刀加工，一般不会产生过切干涉现象，当曲率较大时，为防止产生过切，应使用尖刀或螺纹刀加工。
粗加工图示凹圆弧，当使用华中系统时，可用G71指令在加工处圆的同时，加工出凹圆弧；但当使用广数系统或法兰科系统时，G71不能加工，应采用G73进行粗车。
编制程序：
由学生自行编制，老师指导。
两次装夹，分为两个程序加工。
准备毛坯：
Φ45X100
准备刀具：
外圆刀、螺纹刀
上机操作：
开机——机床回零——对刀——输入程序1——检查程序（在图形方式下用机床锁住和空运行模式）——运行程序加工零件——测量检验——调头装夹——车端面和Z轴对刀——输入程序2——检查程序——运行程序加工零件——测量检验
【教学小结】
1．对于凹圆弧的车削，当圆弧的曲率较小时，可用外圆刀加工，一般不会产生过切干涉现象，当曲率较大时，为防止产生过切，应使用尖刀或螺纹刀加工。
2．粗加工图示凹圆弧，当使用华中系统时，可用G71指令在加工处圆的同时，加工出凹圆弧；但当使用广数系统或法兰科系统时，G71不能加工，应采用G73进行粗车。
【作业】
作业：
完成加工零件的车削程序。
【教学反思】
本次课的重点和难点是G73车凹圆弧及调头车削对刀。
由于上次课学习了调头车削，因此本次课有更多的同学掌握了调头车削对刀及能正确车削出零件。
但还有部分同学对G73如何编程还不太会，下次课重点讲解。
任务四：
综合练习一
（2课时）
【教学目标】
1．掌握中等复杂零件和中等精度零件的车削工艺。
2．掌握中等复杂零件和中等精度零件的编程和加工。
【项目重点与难点】
重点：
复杂零件车削的工艺分析
难点：
G73和G72编程
【教学过程】
引入新课
1．设问：
在数控车床上加工零件的基本要求和步骤是什么？
本次课我们通过一中等复杂零件的加工，说明加工零件的基本要求和步骤。
2．阐述本次课的任务。
板书：
综合练习一
新课教学
1．布置加工任务。
板书：
完成图示零件加工编程和操作
2．相关工艺知识：
板书：
（一）加工零件的基本要求和步骤
A．了解图样要求，计算各点坐标尺寸，检查毛坯尺寸。
B．合理选择并正确安装刀具
C．装夹毛坯，保证必要的伸出长度。
D．合理选择加工工艺。
E．编写加工程序及进行程序检查
F．合理选择切削用量。
G．正确使用量具，保证尺寸的准确性。
H．在加工过程中，发现问题能查找原因并加以修改。
（二）本任务各主要表面的加工工艺及指令：
外圆车削：
G71
凹圆弧车削：
G73
螺纹车削：
G92
左端圆弧与圆柱车削：
G72
切断：
G01或G94
3．编程与加工
让学生自主根据所学知识编程任务的加工程序并建立在机床系统中。
教师单独指导和检查。
主要是对G73编程和G72编程这两个难点重点指导。
【教学小结】
1．本任务的加工要用到三种车刀：
90正偏刀、螺纹车刀和切断刀。
2．凹圆弧的加工可用螺纹车刀或用尖刀加工。
3．在用G72粗车左端圆弧和圆柱前，要在左端加工出一个槽，才能保证G72退刀时有退刀空间。
【作业】
1．编写任务的程序。
【教学反思】
本次课的难点是G72编程，有较多的同学还不是很会，需要对这个问题单独讲解，并多进行编程练习。
任务五：
综合练习二
（2课时）
【教学目标】
1．进一步掌握复杂零件的编程和操作技术。
2．掌握G71和G72的编程技巧。
【项目重点与难点】
重点：
G72的编程
难点：
G72的编程
【教学过程】
引入新课
1．设问：
特形槽用什么指令加工？
G72。
2．阐述本次课的任务。
板书：
综合练习二
新课教学
1．布置加工任务。
板书：
一次装夹完成如图件的编程和加工
2．操作技术要点：
车刀选择：
90正偏刀、切断刀
车刀安装：
刀尖要与工件中心等高。
3．车削步骤
A．工件装夹毛坯为φ30X90
B．车刀安装用游标卡尺控制刀尖高度。
C．对刀用试切法对刀通过刀偏建立工件坐标系，注意切断车刀的X、Z对刀方法。
D．编程通过工艺分析，确定零件各种结构的加工方法和走刀路线，选择指令编程。
F．加工检查程序后，单步加工，观察走刀情况。
4．操作练习
分组训练老师指导
【教学小结】
1．本次课的重点和难点特形槽的编程。
一是要确定定位点：
车凹槽的刀尖定位点如何确定？
二是G72车左端圆弧和圆柱精车的第一步要沿Z方向快速走到最右处，然后走到圆柱上的第一个加工点；然后的走刀路线与车外圆时一样，按轮廓从右到左走刀。
2．注意G72格式中，从左向右粗车时，长度余量W取负值。
【作业】
1．完成本次任务的程序。
【教学反思】
本次课的难点是G72编程，还有较多的同学还不是很会，需要对这个问题单独讲解，并多进行编程练习。
任务六：
综合练习三
（2课时）
【教学目标】
1．进一步掌握复杂零件的编程和操作技术。
2．掌握调头车削技巧。
【项目重点与难点】
重点：
调头车削
难点：
调头装夹对刀
【教学过程】
引入新课
1．设问：
调头车有什么优点？
节约材料、编程简单、不用切断
2．阐述本次课的任务。
板书：
综合练习三
新课教学
1．布置加工任务。
板书：
调头装夹完成如图件的编程和加工
2．操作技术要点：
车刀选择：
90正偏刀、切断刀
车刀安装：
刀尖要与工件中心等高。
3．车削步骤
A．工件装夹毛坯为φ25X58
B．车刀安装用游标卡尺控制刀尖高度。
C．对刀用试切法对刀通过刀偏建立工件坐标系，注意调头车削时Z轴对刀方法。
D．编程通过工艺分析，确定零件各种结构的加工方法和走刀路线，选择指令编程。
F．加工检查程序后，单步加工，观察走刀情况。
4．操作练习
分组训练老师指导
【教学小结】
本次课的重点和难点调头车削的对刀。
一是要确定先车哪一端，车到哪里二是第二次装夹时，要重新对刀，只是对Z轴对刀，对刀数值为实际长度减图纸总长。
【作业】
1．完成本次任务的程序。
【教学反思】
本次课一是训练调头车削，二是练习车槽的编程，大部分同学都能掌握调头车削工艺及对刀，但对车槽的编程还不是很熟练。
今后要加强对车槽编程与加工的训练。
任务七：
综合练习五
（2课时）
【教学目标】
1．进一步掌握复杂零件的编程和操作技术。
2．掌握G71、G75和G94的编程技巧。
【项目重点与难点】
重点：
直宽槽的加工方法和编程
难点：
G75的编程
【教学过程】
引入新课
1．设问：
直槽用什么指令加工？
G01、G94、G75。
2．阐述本次课的任务。
板书：
综合练习五
新课教学
1．布置加工任务。
板书：
一次装夹完成如图件的编程和加工
2．操作技术要点：
车刀选择：
90正偏刀、切断刀
车刀安装：
刀尖要与工件中心等高。
3．车削步骤
A．工件装夹毛坯为φ25X90
B．车刀安装用游标卡尺控制刀尖高度。
C．对刀用试切法对刀通过刀偏建立工件坐标系，注意切断车刀的X、Z对刀方法。
D．编程通过工艺分析，确定零件各种结构的加工方法和走刀路线，选择指令编程。
F．加工通过图形检查程序后，单步加工，观察走刀情况。
4．操作练习
分组训练老师指导
【教学小结】
1．本次课的重点和难点中间直宽槽的编程。
一是要确定定位点：
车凹槽的刀尖定位点如何确定？
二是选择指令，可用G01、G94和G75加工，采用复合循环可减少程序的段数。
2．G75加工时，对其中参数选择一定要正确，包括X、Z、P、Q这些重要参数。
注意Q参数一定要小于刀宽，一般选1。
5mm左右。
3．如果槽的质量要求，可分为粗加工和精加工分开进行，粗加工时留精车余量，精车可用G01或G94完成。
【作业】
1．完成本次任务的程序。
【教学反思】
本次课主要学习G75指令车削直槽。
学生在学习过程中对G75格式中的各个参数还不是理解得很好，不会选择合理的数值。
今后要加强讲解与编程加工训练。
任务八：
综合练习六
（2课时）
【教学目标】
1．进一步掌握复杂零件的编程和操作技术。
2．掌握直槽车削技巧和精度控制。
【项目重点与难点】
重点：
车槽技术和精度控制技术
难点：
误差补偿
【教学过程】
引入新课
1．设问：
精度控制有哪些方法？
修改程序、修改刀补
2．阐述本次课的任务。
板书：
综合练习六
新课教学
1．布置加工任务。
板书：
一次装夹完成如图件的编程和加工
2．操作技术要点：
车刀选择：
90正偏刀、切断刀
车刀安装：
刀尖要与工件中心等高。
3．车削步骤
A．工件装夹毛坯为φ25X58
B．车刀安装用游标卡尺控制刀尖高度。
C．对刀用试切法对刀通过刀偏建立工件坐标系，注意调头车削时Z轴对刀方法。
D．编程通过工艺分析，确定零件各种结构的加工方法和走刀路线，选择指令编程。
F．粗加工检查程序后，单步加工，观察走刀情况。
G．中间检测检查各段直径，计算出各段直径误差。
H．精加工精加工后进行终检。
4．操作练习
分组训练老师指导
【教学小结】
1．本次课的重点一是直槽的编程与加工。
一是要确定定位点：
车凹槽的刀尖定位点如何确定？
二是选择指令，可用G01、G94指令编程。
2．用G71加工外形时，可先进行粗加工，暂停后进行中间直径测量，将测量尺寸减直径余量和图纸中间尺寸，即为各段加工误差。
若各段误差基本相等，可通过在机床刀补中增加一个反向磨损值，以补偿加工误差。
若各段误差不同，可通过修改程序中的X值（加反向误差值），以补偿加工误差。
3．尔后进行精加工，做最后测量，若还存在实体误差，可再进行误差补偿，再进行精加工。
【作业】
1．完成本次任务的程序。
【教学反思】
本次课对外形车削提出了精度要求，要求同学们粗车后进行误差检测再进行误差补偿。
大家学习积极性高。
也有部分同学对精度不重视，没有按要求来做。
下次课要强调精度对机械加工的重要性。
项目二：
外圆、端面和台阶的车削工艺
任务一：
台阶加工工艺
（2课时）
【教学目标】
1．熟练掌握台阶的基本切削加工方法。
2．掌握台阶车削的切削用量。
3.掌握车台阶刀具的选择与安装
【项目重点与难点】
重点：
台阶车削方法
难点：
G90运用和G94切断运用
【教学过程】
引入新课
1．设问：
什么是台阶轴？
在同一工件上，有几个直径大小不同的圆柱体连接在一起像台阶一样，称其为台阶轴。
2．阐述本次课的任务。
板书：
台阶加工工艺
新课教学
1．布置加工任务。
板书：
完成图示零件的编程和加工
2．相关工艺知识：
板书：
一、车台阶车刀的选择与安装
选择：
90正偏刀
安装：
主切削刃要与工件中心垂直或略大于90，一般为90－95
3．车削方法
板书：
二、台阶的数控车削方法：
（1）G90车削法（华中数控为G80）
（2）G94车削法（华中数控为G81）
（3）G71车削法
（4）G72车削法
（5）G73车削法
（6）G01车削法
4．编制程序练习
让学生在这些方法中选择两种最好的方法：
G90G71
分别用上述两个方法进行编程，并注意切削用量的选择。
对比两种方法有何不同。
【教学小结】
1．车台阶一是要注意车刀安装时，主切削刃要与工件轴线成90或大于90；若小于90，则车出的台阶会成锥面，不与工件轴线垂直。
2．车端面可用G90粗加工和精加工，也可用G01精加工。
另一种方法是用G71粗车，G01精车
【作业】
1．用G71编写上图的程序。
2.用G90或G80编写车端面的程序。
【教学反思】
本次课训练大家用不同指令车削台阶轴。
从同学们参与的情况来分析，较多的同学习惯用G71车削。
刀具安装中学生还没注意观察主偏角和副偏角。
今后要对这个问题加以说明。
任务二：
台阶轴加工训练
（2课时）
【教学目标】
1．熟练掌握台阶的车削操作技术。
2．掌握台阶轴车削保证加工质量的措施。
【项目重点与难点】
重点：
编程和装刀
难点：
编程
【教学过程】
引入新课
1．设问：
我们车台阶轴是用什么指令编程安装车刀要注意什么问题
车台阶可用很多方法，但主要好用的是G90（华中G80）和G71
2．阐述本次课的任务。
板书：
台阶轴加工训练
新课教学
1．布置加工任务。
板书：
完成图示零件的编程和加工
2．操作技术要点：
车刀选择：
90偏刀和切断刀
车刀安装：
偏刀主刀刃要与工件轴线垂直或略大于90
3．车削步骤
A．工件装夹毛坯为φ25X70
B.车刀安装用角尺检查主刀刃与工件轴线是否垂直。
C．对刀用试切法对刀通过刀偏建立工件坐标系
D．编程用G71和G90（华中G80）两种方法编程
F．加工检查程序后，分别用两种方法加工。
4．操作练习
分组训练老师指导
【教学小结】
1．分析车台阶中出现的问题。
2．分析出现问题的原因。
【作业】
1．用G71编写上图车台阶轴的程序。
2.用G90或G80编写加工程序。
【教学反思】
本次课主要学习G80编程，大部分同学掌握得较好，但少数同学还不习惯G80编程。
今后要对G80编程进行进一步的讲解和编程训练。
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