数控班数车实习教学方案.docx

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数控班数车实习教学方案

数控车床实习教学方案

通过实习使学生：

1、明白数车的安全文明操作规程;能够按照操作规程正确启动和停止机床。

2、了解数车加工的操作流程。

3、熟悉数控车床操作面板上各按钮的位置及其使用功能。

4、能正确进行机床回零操作。

能使用MDI功能进行自动换刀及主轴定速启动。

5、掌握手动、手轮操作，能进行试切对刀并确定相关坐标系。

6、能使用数控车床的常用夹具（如：

三爪卡盘、四爪卡盘）进行零件装夹与定位。

7、掌握数控加工程序的输入方法及编辑方法。

8、能正确设置刀具参数。

如：

刀具偏置补偿、半径补偿、磨损补偿、刀位点形状的正确输入。

9、能根据加工工艺正确选择和安装刀具。

10、能正确使用通用量具，对零件精度进行检验测量。

11、能够对程序进行校验、单段执行、试切运行并完成零件加工。

12、能够刃磨常用车削刀具。

13、能够正确使用切削液。

14、懂得数控车床的日常保养。

（如：

清洁、润滑、防锈）

15、养成热爱劳动、团结友爱、能吃苦耐劳的精神。

第一课、安全文明生产

一、授课目的：

1、养成尊守纪律的良好风气。

2、懂得安全文明生产的重要性。

3、掌握正确开关机步骤。

3、熟悉数控车床操作面板上各按钮的位置及其使用功能。

4、能正确进行机床回零操作。

掌握手动、手轮、MDI工作方式的操作。

5、能手动加工端面和外圆台阶。

二、授课时间：

一天（根据实习人数再适当增加内容）/两天

三、授课内容：

（一）、实训劳动纪律

1、准时进入实训场地实习，未经请假不得迟到、早退或缺课。

2、实习场地的任何机器设备（如电闸、开关和操作按钮、手柄等），未经实习教师允许，不得擅自动用。

以免发生安全事故。

3、按照实习老师的指导及所分配的工作位置、工具、量具、原材料进行工作，不得随便更换位置或动用别人的工、夹、量具等。

4、实习完毕后，应如数交清所领工具、量具、图纸及工艺文件，如有遗失或损坏，酌情处理。

5、实习期间不得随意离开工作岗位，必要时应向实习教师或有关领导请假，批准后方可离开工作岗位。

6、实习时不得高声谈笑。

7、不得在实训场地制造或修理任何私人物品。

8、爱护公共财产，按照工艺规程、安全规则细心使用机器和工、夹、量具。

9、不浪费原材料，领料时应根据需要，剩余的材料应退还仓库，不得私藏或私自拿走。

10、保持实习岗位的整齐、清洁，不随地吐痰，不乱扔棉纱和废料，下班后应整理自己使用的机床、工具和工作场地。

11、遵守实训车间一切规则（包括劳动纪律、安全操作规程、机床保管责任制等），违犯者，按情节轻重给予批评，停止实习或纪律处分等。

（二）、安全文明操作规程：

1、操作机床时要按规定着装。

（穿好工作服、安全鞋、戴好安全帽及防护眼镜）不得光臂赤脚，不准穿凉鞋、拖鞋及高跟鞋、只能穿长裤。

严禁戴手套操作主轴正在运行的机床。

2、开车前应该检查车床各部分机构、按钮、手柄是否完好，数控车床的开机、关机顺序，一定要按照机床说明书的规定操作。

3、数控车床通电后，检查电压、油压是否正常，润滑系统是否正常工作，各开关、按钮等是否正常、灵活，机床有无异常。

4、工作前检查机床各部分是否有受阻之处，清除车床上妨碍工作的杂物，工作中刀架和导轨上不得放置工具或其他物件。

5、车床启动后，应使主轴低速空转两到三分钟，让润滑油散布到各个需要的地方，侍车床运转正常后，才能进行切削操作。

6、刀具和工件装夹、转速及机床运转不正确时，必须立即停车。

7、不准在卡盘上和床身导轨上敲击或校正工件，床面上不准放置工具或工件。

8、加工过程中或机床没有完全停止时禁止测量工件、禁止用棉纱擦拭工件及清扫机床。

9、工作中禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位，不要将头部靠近工件，不得将身体和手脚依靠或放在机床上，以免发生危险。

10、正确安装工件且必须夹紧。

装夹完毕，必须将扳手取下来放在安全位置以免

开车时扳手飞出伤人。

11、工作中，需要手动变换速度时，必需先停车，装夹较重工件时，应该用木板保护床面。

12、使用冷却液时，应在机床导轨上涂上润滑油。

冷却系统中的冷却液应定期更换。

13、使用的刀具应与机床允许的规格相符，刀具严重磨损后要及时更换或刃磨。

刀具更换后，注意重新设置有关刀补参数。

14、缠绕在机床上的铁屑必须要用铁钩或毛刷子来清理，不得用手拉或用嘴吹。

15、打开防护门进行手动试切加工或手动对刀时，操作者不要站在卡盘的正前方，以免旋转中的工件切线方向飞出伤人。

16、机床运转中操作者不得离开岗们，当出现异常情况时如：

工件跳动、打抖、异常声响、刀具破损等，必须立即停车处理。

17、不允许两人同时去操作机床。

18、操作机床之前，请仔细地检查输入的数据。

输入程序后必须经过严格检验，确保语法、语意和数据等的正确。

方可进行操作运行。

（如果指定了不正确的数据操作机床，机床有可能发生误动作，从而引起工件或机床的损坏，甚至伤及操作者。

）

19、自动加工前应准确对刀或设定工件坐标系并严格检查核对，检查机床各个功能按键的位置是否正确。

20、自动加工前，一定要首先检查机床的正常运行。

加工前，一定要通过试车保证机床正确工作（例如：

安排程序空运行测试程序，在机床上不装工件和刀具时利用单程序段、进给倍率或机床锁住等检查机床的正确运行，检查刀具、夹具安装是否合理可靠，机床有无超程等。

）

21、首件试切将倍率开关打在较低档位，当接近工件时应打在0%，验证实际刀具位置与显示坐标值是否一致。

22、手动操作机床时，注意检查各种开关所选择的位置正确，运动方向正确，然后再进行操作。

手动换刀时，刀架距工件要有足够的转位距离不至于发生碰撞。

23、加工过程中要认真观察切削及冷却情况，确保机床、刀具的运行及工件的质量，以免发生人生伤害事故。

24、加工过程中，如出现异常危急情况，可按下“急停”按钮，以确保人身和设备的安全。

25、加工过程中当使用刀具补偿功能时，请仔细检查补偿方向和补偿量。

（如果指定了不正确的数据操作机床，机床有可能发生误动作，从而引起工件或机床本身的损坏，甚至伤及用户。

）

26、机床发生事故后，操作者要注意保留现场，并向维修人员如实说明事故发生前后的情况，以利于分析问题，查找事故原因。

27、操作员不得随意更改数控系统内部制造厂家设定的参数。

CNC和PMC的参数都是机床厂家设置的，通常不需要修改。

当必须修改参数的时候，请确保改动参数之前对参数的功能有深入全面的了解。

如果不能对参数进行正确的设置，机床有可能发生误动作，从而引起工件或机床本身的损坏，甚至伤及操作者。

28、自动方式加工时，主轴启动开始切削之前一定要关好防护罩门，在加工过程中不允许打开机床防护门。

29、机床在正常运行时不允许打开电气柜门或切断电源。

30、下班前，要清除车床上及周围的切削和冷却液，擦净后按规定在相应部位加注润滑油。

31、下班关机前，要将刀架移动到床尾一端。

关机时要先按下急停按钮。

再依次关闭系统电源和机床电源。

32、每件工具应放置在固定位置，不能随便乱放，操作时应根据工具的使用性能正确使用。

33、爱护工具和机床并经常做好润滑、防锈、清洁保养工作。

34、确保指定的进给速度与想要进行的机床操作相适应。

（通常，每一台机床都有最大许可进给速度。

适合的进给速度根据不同的操作而变化。

请参阅机床厂家提供的说明书来确定最大的进给速度。

如果没有按正确的速度进行操作，机床有可能发生误动作，从而引起工件或机床本身的损坏，甚至伤及用户。

）

（三）、数控车床日常维护：

为了使数控车床保持良好状态，除了发生事故应及时修理外，坚持经常的维护保养是十分重要的。

坚持定期检查，经常维护保养，可以把许多故障隐患消灭在故障发生之前，防止或减少事故的发生。

对不同型号的数控车床要求不完全一样，具体情况应具体分析。

（1）每天做好各导轨清洁，有自动系统的数控车床要定期检查，清洗自动系统，检查油量，及时添加油。

（2）每天检查主轴自动系统是否工作正常。

（3）注意检查电气柜中冷却装置是否工作正常，风道网有无堵塞。

（4）注意检查冷却系统，检查液面高度，及时添加油或水，油、水脏时要更换。

（5）注意检查主轴驱动皮带，调整松紧程度。

（6）注意检查导轨镶条松紧程度，调节间隙。

（7）注意检查车床液压系统油箱油泵有无异常噪声，工作油面高度是否合适，压力表指示是否正常，管路及各接头有无泄漏。

（8）注意检查导轨、车床防护罩是否齐全有效。

（9）注意检查各运动部件的机械精度，减少形状和位置偏差。

（10）每天下班前做好车床清扫卫生，清扫铁屑，擦净导轨部件的冷却液，防止导轨生锈。

（11）车床启动后，在车床自动连续运转前，必须监视其运转状态。

（12）确认冷却液输出通畅，流量充足。

（13）车床运转时，不得调整刀具和测量工件尺寸，手不得靠近旋转的刀具和工件。

（14）停机时除去工件或刀具上的切屑。

（15）加工完毕后关闭电源，清扫车床并涂防锈油。

二．机床操作面板

数控车床的组成及应用

教学目的和内容：

了解数控车床定义，结构

二、授课时间：

一天（根据实习人数再适当增加内容）/两天

数控车床：

数控车床是指采用数控技术进行控制的机床，主要用于对零件进行车削加工

什么是数控车床？

　　数控车床又称为CNC（ComputerNumericalControl）车床，指用计算机数字控制的车床。

　　普通卧式车床是靠手工操作机床来完成各种切削加工，而数控车床是将编制好的加工程序输入到数控系统中，由数控系统通过车床X、Z坐标轴的伺服电动机去控制车床进给运动部件的动作顺序、移动量和进给速度，再配以主轴转速和转向，以及自动换刀系统，加工出各种形状不同的轴类或盘类回转体零件。

1．数控车床的基本原理、特点及应用

普通车床是靠手工操作机床来完成各种切削加工，而数控车床是将编好的加工程序输入到数控系统中，由数控系统通过控制车床X，Z坐标轴的伺服电机去控制车床运动部件的动作顺序,移动量和进给速度，再配以主轴的转速和转向，便能加工出各种不同形状的轴类和盘类回转体零件。

3）、数控车床一般应用：

精度较高、批量生产的零件；各种形状复杂的轴类零件和盘套类零件。

2、数控车床的基本结构：

数控车床由数控系统和机床本体组成，数控系统包括控制电源及线路，伺服控制器，计算单元（主机），测量单元（主轴编码器）,图像显示器、操作面板等组成。

机床本体包括床身、电动机、主轴箱（主轴）、电动回转刀架、进给传动系统（拖板以及相应的传动机构）、冷却系统、润滑系统、安全保护系统和辅助装置（如排屑装置、自动接收工件装置、工件自动交换装置等）等组成。

1）、数控车床的加工特点：

加工精度高，稳定性强；加工效率高，经济效益好；自动化程度高，劳动强度低；价格昂贵，控制复杂，维修较难。

2）、数控车床的加工范围：

本课程以大连CNC6140数控车床为例，该卧式数控车床采用的是华中世纪星

主要功能和用途：

CK6150型数控卧式车床能对两坐标（横向Z轴、纵向X轴）进行连续伺服自动控制，能自动实现直线插补和圆弧插补，自动过象限，能对黑色金属、有色金属和非金属工件自动完成内圆表面、端面、各种螺纹（公英制螺纹、锥螺纹和端面螺纹、变螺距螺纹）、钻绞和镗孔等一般性车削和精密加工。

特别适合于加工轻金属零件和中型零件。

3）、数控车床一般应用：

精度较高、批量生产的零件；各种形状复杂的轴类零件和盘套类零件。

（一）数控车床的组成及特点：

[提问]数控车床和普通数控车床结构上有什么异同

从结构上数控车床和普通车床相比较具有如下特点：

（1）传动链短：

数控车床刀架的两个方向分别由两台伺服电机驱动。

伺服电机直接与丝杠联结带动刀架运动，伺服电机与丝杠间也可以用同步皮带副联结。

多功能数控车床是采用直流或交流主轴控制单元来驱动主轴，它可以按控制指令无级变速，它与主轴之间无须再用多级齿轮副来进行变速。

随着电机宽调速技术的发展，逐步取消变速齿轮副。

因此，床头箱内的结构已比传统车床简单得多。

（2）刚性好：

与控制系统的高精度控制相匹配，以适应高精度的加工。

（3）轻拖动：

刀架移动一般采用滚珠丝杠副，为了拖动轻便，数控车床的润滑都比较充分，大部分采用油雾自动润滑。

2、数控车床的基本结构：

1）、数控车床的加工特点：

加工精度高，稳定性强；加工效率高，经济效益好；自动化程度高，劳动强度低；价格昂贵，控制复杂，维修较难。

2）、数控车床的加工范围：

数控车床除了可以完成普通车床能够完成的轴类和盘套类零件外，还可以完成各类复杂形状的回转体零件，例如复杂曲面；还可以加工各种螺距和变螺距的螺纹。

3）、数控车床一般应用：

精度较高、批量生产的零件；各种形状复杂的轴类零件和盘套类零件。

（三）数控车床的刀具

数控车床上使用的刀具包括普通车床上使用的刀具和机械夹固式刀具（机加刀）

（让每位同学都观察我们所使用的机加刀。

）

机加刀一般由刀柄和刀粒组成（附加一些夹紧结构）

了解机加刀的特点：

1）、机加刀精度高其外形尺寸比较精准！

2）、机加刀换刀快，不用手工韧磨，只需换刀粒即可！

3）、机加刀的使用寿命长！

4）、机加刀切削速度和进给速度高！

三.数控基本车床操作

教学目的和内容：

了解数控车床基本操作

一、授课时间：

一天（根据实习人数再适当增加内容）/两天

一、数控车床加工的操作流程

二、开机步骤：

1.打开总闸2.打开机床电源3.打开数控装置4.松开急停按钮5.机床回零

二、回参考点操作（回零）：

1.按压机床面板“回参考点”按钮（指示灯亮）加工方式为回零

2.按压要回参考点轴的正方向。

如Z轴回参考点则按压“+Z”按钮,其余X轴，

Y轴则分别按压“+X”，“+Y”按钮

三、手动移动机床：

1.按压“手动”按钮（指示灯亮）加工方式为手动

2.按“+X”，，“+Z”，“-X”，，“-Z”，则能够使X轴，Z轴的正负方向移动。

3.在手动进给时，若同时按压“快进”按钮，则产生相应轴的正相或负向快速运动

4.手动进给时按压进给修调或快速修调右侧的“100%”键（指示灯亮），进给或快速修调倍率被置为100%，按一下“+”按钮，修调倍率递增10%，按一下“-”按钮，修调倍率递减10%。

四、手轮移动机床：

1.按压机床面板“增量”按钮（指示灯亮）加工方式为手摇

2.调节手轮上的转轮，顺时针为正方向，逆时针为负方向

3.调节手轮的“坐标轴选择”开关进行坐标轴的选择，如置于“X”档，可以控制X轴的正负方向运动

4.调节手轮的“增量倍率”开关“×1”，“×10”，“×100”，进行倍率调节，×1表示0.001mm/每格,×10表示0.01mm/每格,×100表示0.1mm/每格,

五、主轴控制（主轴正反转及停止）：

1.按一下“主轴正转”按钮（指示灯亮），主轴电机以机床参数设定的转速正转

2.按一下“主轴反转”按钮（指示灯亮），主轴电机以机床参数设定的转速反转

3.按一下“主轴停止”按钮（指示灯亮），主轴电机停止运转

4.主轴正/反转时按压主轴修调右侧的“100%”键（指示灯亮），主轴修调倍率被置为100%，按一下“+”按钮，修调倍率递增10%，按一下“-”按钮，修调倍率递减10%。

3、数控编程的定义

为了使数控机床能根据零件加工的要求进行动作，必须将这些要求以机床数控系统能识别的指令形式告知数控系统，这种数控系统可以识别的指令称为程序，制作程序的过程称为数控编程。

一、了解数控手动数据输入（MDI）的使用

1.主操作界面下，按F3键进入MDI功能子菜单，在MDI功能子菜单下，从NC键盘输入并执行一个G代码指令段，既MDI运行。

2.输入MDI指令段

MDI输入的最小单位是一个有效指令字。

因此输入一个MDI运行指令段可以有下述两种方法：

（1）一次输入，既一次输入多个指令字的信息；

（2）多次输入，既每次输入一个指令字信息。

例如：

要输入“G01X-50Z-50”MDI运行指令段，可以：

（1）直接输入G01X-50Z-50并按Enter键，显示窗口内关键字G、X、的值将分别变为01，-50，-50，；

（2）先输入“G01”并按Enter键，显示窗口内将显示大字符G01,再输入“X-50”并按Enter键，然后输入“Y-50”并按Enter键、输入“Z-50”并按Enter键，显示窗口内将依次显示大字符X-50，Z-50。

3.按压“单段”按钮（指示灯亮）加工方式为单段

4.运行MDI指令段

输入完一个MDI指令段后，按一下操作面板上的“循环启动”键，系统将开始运行所输入的MDI指令。

工件坐标系定义：

机床坐标系（机床本生所具有的）的建立保证了刀具在机床上的正确运动。

但是，由于加工程序的编制通常是针对某一工件，根据零件图纸进行的，为了便于尺寸计算、检查、加工程序的坐标原点一般都与零件图样的尺寸基准相一致。

这种针对某一工件，根据零件图纸建立的坐标系称为工件坐标系（亦称编程坐标系）

对刀

数控程序一般按工件坐标系编程，对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间关系的过程。

试切法：

试切法对刀是用所选的刀具试切零件的外圆和端面，在刀偏表中设定试切直径和试切长度,机床自动计算出工件端面中心点在机床坐标系中的坐标值的位置关系。

装好刀具后，点击操作面板中“手动”键切换到手动方式；利用操作面板上的按钮“+X”，，“+Z”，“-X”，，“-Z”使刀具快速移动到可切削零件的大致位置，

点击操作面板上“主轴正转”按钮，使主轴转动；点击“增量”按钮，倍率“X10”移动Z轴，用所选刀具试切工件外圆，。

成功后，X轴保持不动将刀具退至安全点主轴停止，使用游标尺测量工件实际尺寸.按“F4”软键，在弹出的下级子菜单中按软键“F1刀偏表”，进入刀偏数据设置页面

将光标移至对应偏置号栏中的试切直径内按回车键，输入测量直径按回车键确认。

Z轴采用类似方法输在试切长度内回车确认。

四、实训内容

零件材料

刀具材料

ap（mm）

0.3--2.4

2.4-10

f（mm/r）

0.1--0.4

0.3--0.6

VC（m/min）

低碳钢

高速钢

60--80

40--60

硬质合金

160--200

120--160

中碳钢

高速钢

40--60

30--40

硬质合金

80--120

70--120

灰铸铁

高速钢

35--45

25--35

硬质合金

110--140

80--120

黄/青铜

高速钢

80--100

60--80

硬质合金

160--200

150--180

铝合金

高速钢

70--100

45--70

硬质合金

120--200

80--120

切削速度参考表

实训一：

长丝杆的加工工艺与编程加工

材料及备料尺寸：

45#——φ25×564

1、分析图样

此零件由、φ16.5、M22圆柱面、及M225方牙螺纹组成。

尺寸精度±0.2,螺纹要求配合使用。

切削外表面粗糙度Ra3.2

2、选择加工方法

所有外圆均采用粗车或半精车达到粗糙度及尺寸要求。

3、确定加工顺序

先车端面及打中心孔→车M22螺纹圆柱面→车φ16.5圆柱面→车M225方

牙螺纹→

4、选择加工设备

为了合理分配任务：

车端面、打中心孔及车φ21圆柱面安排普车加工

螺纹部分及φ16.5圆柱面采用FANUC数控车床进行加工。

5、确定装夹方案及选择夹具

由于此工件属细长工件，采用一夹一顶进行装夹，切削时使用跟刀架。

6、选择刀具

序号

刀具号

刀具名称

加工表面

刀尖半径

45°硬质合金端面车刀

车端面

0.8

φ4中心钻

打中心孔

T01

93°左偏刀

自右至左车外圆

0.4

T02

93°左偏刀

自右至左车外圆

0.4

T03

2.8宽方牙切刀

车M225方牙螺纹

0.2

93°左偏刀

调头自右至左车φ21外圆

加工刀具卡片

7、根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有

关资料选取切削速度与每转进给量，然后根据计算公式计算主轴转速与进

给速度，最后根据工件的钢性合理选择转速及进给量。