《数控机床装调与维修》一体化 课程.docx
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《数控机床装调与维修》一体化课程
《数控机床装调与维修》一体化课程
建议课时：
10课时
学习情境：
一、学习引导
参观数控车间工作环境，了解安全标志的设置范围；观察技术工人操作数控车床加工零件，通过与教师、技术工人沟通了解数控车床的组成部分并查阅加工车床使用手册，明确机床功率、精度、加工范围等技术参数，判别加工的可能性，能描述数控车常用的附件、工具名称有用途。
二、参观现场提问计划
１．根据参观实习场地填写表1-1参观提问表。
表1-1参观提问表
序号
图形符号及名称
名称
设置范围
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
２.我校实习车间设备为广州数控设备厂生产的经济型数控车床，请描述各组成部位的名称。
１：
２：
３：
４：
５：
６：
７：
3、查阅学材提问计划
1.根据数控车床的参数提问。
1）GSK980TD数控车床的主电机功率是：
（）
A、2KW B、3.5KW C、3.7KW
2）GSK980TD数控车床加工范围是：
（ ）
A、5－200mm B、5－300mm C、5－400mm
3）GSK980TD数控车床的床身上最大回转直径是：
（ ）
A、200mm B、300mm C、400mm
4）GSK980TD数控车床Ｘ方向控制精度为：
（ ）
A、0.01mm B、0.02mm C、0.005mm
5）GSK980TD数控车床Ｚ方向控制精度为：
（ ）
A、0.01mm Ｂ、0.02mm Ｃ、0.005mm
2.根据图示填写车床的常用工具名称及用途。
1） 2）
名称：
（ ） 名称：
（ ）
用途：
（ ） 用途：
（ ）
3） 4）
名称：
（ ） 名称：
（ ）
用途：
（ ） 用途：
（ ）
3.根据图示写出数控车床的加工内容及特点。
（）（）（）（）
（）（）（）（）
（）（）（）（）
（）（）（）（）
（）（）（）（）
（）（）（）（）
７）描述数控车床零件加工过程
活动评价
活动过程评价量表
班级
姓名
学号
日期
月日
配分
得分
教师评价
平时表现评价
1、出勤情况。
2、遵守纪律情况。
3、落实情况，有无提问与记录。
4、有无安全意识。
5、是否主动参与情况。
20
职业能力
１、生产场所安全标志
２、数控车床的组成
３、数控车床的主要参数
４、识别数控车常用的附件、工具名称和用途
５、数控车床的加工内容及特点
６、数控车削零件加工过程
40
核心能力
1、能否有效沟通。
2、使用基本的文明礼貌用语。
3、能否与组员主动交流、积极合作。
4、能否自我学习及自我管理。
10
自
评
综合
评价
1、职业能力
2、参观过程
3、核心能力
10
互
评
综合
评价
1、职业能力
2、参观过程
3、核心能力
10
合计
100
建
议
学习活动二：
数控车床操作面板的基本操作
学习目标：
学习地点：
教室、实训场地
建议课时：
14课时
学习情境：
一、学习引导
观察教师操作数控车床，对操作面板按钮功能进行学习，在教师指导下能够正常开、关机，弄清数控车床的常用几种工作模式，掌握在何种工作模式下观察显示屏上何种功能页面，初步操作数控车床，认真学习数控车床的安全操作规程，了解常用数控系统。
二、引导提问
１. 常用数控系统:
1）
2）
3）
2.ＧＳＫ９８ＴＤ数控车床的操作面板
1） GSK980TD采用集成式操作面板，请补充面板划分区域的名称。
2）请对数控车床操作面板上的所对应的按键及符号进行命名及填写下表。
3） 通过教师演示填写数控车床常用工作模式的基本操作：
￭录入方式（MDI）模式
初始主轴转速：
。
￭手动模式：
（JOG）或称为点动模式
点动操作：
手动连续进给：
￭编辑模式：
（EDIT）可对程序进行管理，实现如下操作
（1）新建程序
（2）删除程序
（3）输入程序
（4）编辑程序
￭自动模式：
（MEM）
调用程序的自动运行
三、数控车床安全操作规程阅读。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
四、活动评价
活动过程评价量表
班级
姓名
学号
日期
月日
配分
得分
教师评价
平时表现评价
1、出勤情况。
2、遵守纪律情况。
3、计划落实情况，有无提问与记录。
4、有无安全意识。
5、是否主动参与情况。
20
职业能力
1、面板按钮功能认识
2、正确开关机
3、MDI操作
4、手动操作
5、安全操作规程
40
核心能力
1、能否有效沟通。
2、使用基本的文明礼貌用语。
3、能否与组员主动交流、积极合作。
4、能否自我学习及自我管理。
10
自
评
综合
评价
1、职业能力
2、参观过程
3、核心能力
10
互
评
综合
评价
1、职业能力
2、参观过程
3、核心能力
10
合计
100
建
议
学习活动三：
上电、急停、关机操作
学习目标：
学习地点：
教室、实训场地
建议课时：
6课时
学习情境：
一、学习情境
某一数控车削加工实习车间，有配置了HNC-21T数控系统的车床一台或多台，学生在教师的引领下，完成对机床、数控装置的上电、关机、急停、复位、回参考点和超程解除等操作。
二任务分析
数控车床操作步骤如下
】三、实践操作
1、上电
（1）检查机床状态是否正常；
（2）检查电源电压是否符合要求，接线是否正常；
（3）按下“急停”按钮；
（4）机床上电；
（5）数控上电；
（6）检查风扇电机运转是否正常；
（7）检查面板上的指示灯是否正常。
2、复位
系统上电进入软件操作界面时，初始工作方式显示为“急停”，为控制系统运行，需左旋并拔起操作台右上角的“急停”按钮使系统复位，并接通伺服电源。
系统默认进入“回参考点”方式，软件操作界面的工作方式变为“回零”。
3、返回机床参考点
控制机床运动的前提是建立机床坐标系，为此，系统接通电源、复位后首先应进行机床各轴回参考点操作。
方法如下：
（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”或“-X”按键，X轴回到参考点后，“+X”或“-X”按键内的指示灯亮；
（3）用同样的方法使用“+Z”或“-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。
4、急停
机床运行过程中，在危险或紧急情况下，按下“急停”按钮，CNC即进入急停状态，伺服进给及主轴运转立即停止工作；松开“急停”按钮，CNC进入复位状态。
解除急停前，应先确认故障原因是否已经排除，而急停解除后应重新执行回参考电操作，以确保坐标位置的正确性。
5、超程解除
在伺服轴行程的两端各有一个极限开关，作用是防止伺服机构碰撞而损坏。
每当伺服机构碰到行程开关时，就会出现超程。
当某轴出现超程（“超程解除”按键内指示灯亮）时，系统视其状况为紧急停止，要退出超程状态时，可进行如下操作：
（1）置工作方式为“手动”或“手摇”方式；
（2）一直按压着“超程解除”按键（控制器会暂时忽略超程的紧急情况）；
（3）在手摇（手动）方式下，使该轴向相反方向退出超程状态；
（4）松开“超程解除”按键。
若显示屏上运行状态栏“运行正常”取代了“出错”，表示恢复正常，可以继续操作。
6、关机
（1）按下控制面板上的“急停”按钮，断开伺服电源；
（2）断开数控电源：
（3）断开机床电源。
1、数控机床的组成
数控机床由计算机数控系统和机床本体两部分组成。
计算机数控系统主要包括输入/输出设备、CNC装置、伺服单元、驱动装置和可编程控制器（PLC）等。
2、CJK6032数控车床的操作
（1）HNC-21T数控系统操作面板如图所示。
（2）HNC-21T数控系统软件操作界面如图所示。
1、数控机床由哪几部分组成？
2、为什么每次启动系统后要进行“回零”操作？
四、活动评价
活动过程评价量表
班级
姓名
学号
日期
月日
配分
得分
教师评价
平时表现评价
1、出勤情况。
2、遵守纪律情况。
3、落实情况，有无提问与记录。
4、有无安全意识。
5、是否主动参与情况。
20
职业能力
１、生产场所安全标志
２、数控车床的组成
３、数控车床的主要参数
４、识别数控车常用的附件、工具名称和用途
５、数控车床的加工内容及特点
６、数控车削零件加工过程
40
核心能力
1、能否有效沟通。
2、使用基本的文明礼貌用语。
3、能否与组员主动交流、积极合作。
4、能否自我学习及自我管理。
10
自
评
综合
评价
1、职业能力
2、参观过程
3、核心能力
10
互
评
综合
评价
1、职业能力
2、参观过程
3、核心能力
10
合计
100
建
议
学习活动四、机床手动操作
学习目标：
学习地点：
教室、实训场地
建议课时：
6课时
学习情境：
1、学习情境
某一数控车削加工实习车间，教师指导学生完成手动移动机床坐标轴（手动、增量、手摇），手动控制主轴（启停、点动），机床锁住、刀位转换、卡盘松紧、冷却液启停，手动数据输入（MDI）运行操作。
二、任务分析
机床手动操作主要由手持单元和机床控制面板共同完成。
1、坐标轴移动
（1）手动进给
（2）手动快速移动
（3）手动进给速度选择
（4）增量进给
（5）增量值选择
（6）手摇进给
（7）手摇倍率选择
2、主轴控制
（1）主轴正转
（2）主轴反转
（3）主轴停止
（4）主轴点动
（5）主轴速度修调
3、机床锁住
4、其他手动操作
（1）刀位转换
（2）冷却启动与停止
（3）卡盘松紧
5、手动数据输入（MDI）运行
（1）输入MDI指令段
（2）运行MDI指令段
（3）修改某一字段的值
（4）清除当前输入的所有尺寸字数据
（5）停止当前正在运行的MDI指令
三、相关知识
1、方式选择
机床的工作方式有手持单元和控制面板上的方式选择类按键共同决定。
方式选择类按键及其对应的机床工作方式如下：
（1）自动：
自动运行方式；
（2）单段：
单程序段执行方式；
（3）手动：
手动连续进给方式；
（4）增量：
增量/手摇脉冲发生器进给方式；
（5）回零：
返回机床参考点方式；
其中，按下“增量”按键时，视手持单元的坐标轴选择波段开关位置，对应两种机床工作方式：
1波段开关置于“Off”档：
增量进给方式；
2段开关置于“Off”档之外：
手摇脉冲发生器进给方式。
注意：
1控制面板上的方式选择类按键互锁，即按一下其中一个（指示灯亮），其余几个会失效（指示灯灭）；
2系统启动复位后，默认工作方式为“回零”；
3当某一方式有效时，相应按键内指示灯亮。
2、轴手动按键
3、速率修调
（1）进给修调
在自动方式或MDI运行方式下，当F代码编程的进给速度偏高或偏低时，可用进给修调右侧的“100%”和“+”、“-”按键，修调程序中编制的进给速度。
按压“100%”按键（指示灯亮），进给修调倍率被置为100%，按一下“+”按键，进给修调倍率递增5%，按一下“-“按键，进给修调倍率递减5%。
在手动连续进给方式下，这些按键可调节手动进给速率。
（2）快速修调
在自动方式或MDI运行方式下，可用快速修调右侧的“100%”和“+”、“-”按键，修调G00快速移动时系统参数“最高快移速度”设置的速度。
按压“100%”按键（指示灯亮），快速修调倍率被置为100%，按一下“+”按键，快速修调倍率递增5%，按一下“-”按键，快速修调倍率递减5%。
在手动连续进给方式下，这些按键可调节手动快移速度。
（3）主轴修调
4、手动进给
（1）手动进给
（2）手动快速移动
5、增量进给
（1）增量进给
（2）增量值选择
6、手摇进给
（1）手摇进给
（2）增量值选择
7、自动运行
（1）自动运行启动—循环启动
（2）自动运行暂停—进给保持
（3）进给保持后的再启动
（4）空运行
（5）机床锁住
8、单段运行
9、手动机床动作控制
（1）主轴正转
（2）主轴反转
（3）主轴停止
（4）主轴点动
（5）刀位转换
（6）冷却启动与停止
（7）卡盘松紧
四、活动评价
活动过程评价量表
班级
姓名
学号
日期
月日
配分
得分
教师评价
平时表现评价
1、出勤情况。
2、遵守纪律情况。
3、落实情况，有无提问与记录。
4、有无安全意识。
5、是否主动参与情况。
20
职业能力
１、生产场所安全标志
２、数控车床的组成
３、数控车床的主要参数
４、识别数控车常用的附件、工具名称和用途
５、数控车床的加工内容及特点
６、数控车削零件加工过程
40
核心能力
1、能否有效沟通。
2、使用基本的文明礼貌用语。
3、能否与组员主动交流、积极合作。
4、能否自我学习及自我管理。
10
自
评
综合
评价
1、职业能力
2、参观过程
3、核心能力
10
互
评
综合
评价
1、职业能力
2、参观过程
3、核心能力
10
合计
100
建
议
学习活动五故障对策
学习目标：
学习地点：
教室、实训场地
建议课时：
6课时
学习过程：
一、学习情
某一数控车削加工实习车间，教师指导学生逐渐熟悉系统故障诊断功能，若在系统启动或加工过程中出现错误（即软件操作界面的标题栏上“运行正常”变为“出错”，同时不停地闪烁），则用故障诊断功能诊断出错原因。
1、运行统计
2、预设统计值
3、故障显示
4、故障历史记录
生产设备日常点检表
设备名称：
型号规格：
编号：
年月
组长：
日期
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
项目
1.电源开关是否正常.
2、油压表是否正常
3、设备各部润滑点状况是否正常.
4、检查手动、脚踏、开关、急性开关、及其它点动开关是否正常
5、后档位、上下档位是否正常
6、机床运转是否正常
点检异常（异常内容）
处理措施及结果
点检者
备注：
1、本点检表适用于所有生产加工设备；2、每天作业开始使用前由操作者进行点检；3、点检正常用“√”表示，点检异常则用“×”表示，并向组长或设备维修人员汇报，同时将异常内容和处理措施及处理结果记入表中；4、如果当天没有使用则用“/”记录；5、如果无此项点检内容用“—”记录；6、每月底由组长收集表格，并交部门助理存档。
四、活动评价
活动过程评价量表
班级
姓名
学号
日期
月日
配分
得分
教师评价
平时表现评价
1、出勤情况。
2、遵守纪律情况。
3、落实情况，有无提问与记录。
4、有无安全意识。
5、是否主动参与情况。
20
职业能力
１、生产场所安全标志
２、数控车床的组成
３、数控车床的主要参数
４、识别数控车常用的附件、工具名称和用途
５、数控车床的加工内容及特点
６、数控车削零件加工过程
40
核心能力
1、能否有效沟通。
2、使用基本的文明礼貌用语。
3、能否与组员主动交流、积极合作。
4、能否自我学习及自我管理。
10
自
评
综合
评价
1、职业能力
2、参观过程
3、核心能力
10
互
评
综合
评价
1、职业能力
2、参观过程
3、核心能力
10
合计
100
建
议
学习活动六：
数控车床的日常维护与保养
学习目标：
学习地点：
教室、实训场地
建议课时：
6课时
学习过程：
一、学习情境
1.查阅资料学习数控车床日常维护保养的内容
2.如何进行日常维护保养？
需用何工具、物品？
二、学习内容
1.为什么要对数控车床日常维护？
日维护及保养要点：
☆ 擦拭机床丝杠和导轨的外露部分，用轻质油洗去污物和切屑。
☆ 擦拭全部外露限位开关的周围区域，仔细擦拭各传感器的齿轮、齿条、连杆和检测。
☆ 检查润
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