《数控加工编程与操作》教案.docx

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《数控加工编程与操作》教案

GUANGDONGINNOVATIVETECHNOLOGYCOLLEGE

教案

课程名称：

数控编程与操作

教师姓名：

　　魏香林

系别：

机电工程系

二○一三年至二○一四年第二学期

课程概况

课程名称:

机械设计基础

总学时：

64

周学时：

4

教学起始周：

第1周－第17周

授课班级及时间：

班级：

13数控1班

时间：

周一5、6节实训405周三1、2节　实训405

教材概况（主编、出版社、版次等）：

主编：

韩加好

出版社：

冶金工业出版社

版次：

20XX年6月第1版第1次印刷

教辅概况：

通过本门课程的讲述，达到培养学生知识目标、能力目标、素质目标。

为今

后的专业课和实训课打好基础；使学生能对各类零件进行编程，完成各类零

件的加工制造，并掌握分析问题和解决问题的方法，培养学生的动手能力和创造能

力，为今后从事各种机械制造的工作打下良好的基础。

课时授课计划

一、授课具体时间：

02月24日第一周周一5、6节

二、授课课题：

项目一　数控加工系统

任务一认识数控机床

三、教学目的要求：

（1）掌握数控技术的基本概念。

（2）掌握数控机床的分类，了解数控机床的特点及使用范围。

（3）掌握数控机床的工作原理

（4）了解数控车床结构布局

四、教学重点难点：

（1）数控技术的概念（重点）

（2）数控机床的分类和结构布局（重点）

（3）数控机床的三种伺服系统（重点）

（4）数控机床三种伺服系统的区分和优缺点（难点）

（5）数控机床的工作原理（难点）

五、教学方法、用具：

教学方法：

多媒体教课、案例法。

教学用具：

三角板、有代表性的机械零件。

六、教学过程（包括教学内容、辅助手段、板书设计、课堂练习、教学进程时

间分配、课外作业等）：

教学内容

１认识数控机床

２NC技术和NC机床的产生和发展过程

３数控机床的分类和结构布局

４数控机床与普通机床

辅助手段

1、多媒体；

2、PPT课件；

３、有代表性优秀零件作品　　

板书设计

项目一　数控技术的基本概念

１、NC技术和NC机床的产生和发展过程

２、按工艺用途分：

金属切削（普通数控机床，加工中心，多坐标机床）

特种加工数控机床（电火花，线切割，激光）测量仪，对刀仪

按运动方式分：

a点位控制b直线控制c轮廓控制（图）

３、按联动轴数分：

2轴，2.5轴，3轴，4轴，5轴

４、按运动方式分：

a点位控制b直线控制c轮廓控制（图）

５、按伺服系统分：

a开环伺服系统b闭环伺服系统c半闭环伺服系统

数控机床的工作原理：

1.数控车床的用途：

数控车床和普通车床一样，用于加工轴类或盘类回转体零件。

2.数控车床的组成及特点：

数控车床在结构上与普通车床很相似，仍然由床身、主轴箱、进给传动系统、刀架以及液压、冷却、润滑系统等部分组成，只是数控车床的进给系统与普通车床有着本质上的差别。

布置作业：

１、数控铣床与加工中心的区别是什么？

２、什么是闭环伺服系统？

教学后记：

经讲解后，学生能了解数控加工系统的作用与应用。

课时授课计划

一、授课具体时间：

02月26日第一周周三1、2节

二、授课课题：

项目二　数控加工常用量具

三、教学目的要求：

1、了解测量的概念，熟悉量具的分类；

3、掌握使用量具进行测量的操作技能；

2、熟悉常用量具的刻线原理及读数方法；

四、教学重点难点：

数控加工常用量具的读数方法（重点）

常用量具的测量操作技能（重点）

千分尺的刻线原理和读数方法（难点）

五、教学方法、用具：

教学方法：

多媒体教课、案例法。

教学用具：

三角板、常用量具。

六、教学过程（包括教学内容、辅助手段、板书设计、课堂练习、教学进程时

间分配、课外作业等）：

教学内容

１、数控加工常用的量具有哪些？

２、万能量具

３、专用量具

４、游标卡尺和千分尺的用途、读数及其操作方法

辅助手段

1、多媒体；

2、PPT课件；

３、游标卡尺、千分尺。

板书设计

数控加工常用量具

1、常用量具有：

常用量具有：

游标卡尺、千分尺、百分表、直角尺、厚薄尺、万能角度尺等。

2、量具的种类很多，根据其用途和特点不同，可以分为：

（1）万能量具

（2）专用量具（3）标准量块

3、常用量具的用途

（1）游标卡尺用于测量工件的外形尺寸、内形尺寸和深度尺寸。

（2）外径千分尺：

主要用于测量工件的外尺寸,如外径、长度、厚度等。

4、游标卡尺的刻线原理

5、测量单位的转换

6、千分尺的刻线原理

7、千分尺的读书方法

布置作业：

１、根据给出数字调出量具的刻度

2、根据调出量具的刻度数出读数

教学后记：

经授课后发现，同学们对使用量具测量时，容易读错附尺上的刻度或

漏读。

课时授课计划

一、授课具体时间：

03月03日第二周周一5、6节

二、授课课题：

项目三　数控编程基础

任务一.　数控机床的坐标系统

三、教学目的要求：

（1）了解数控机床的坐标轴与运动方向的规定。

（2）掌握右手笛卡尔直角坐标系及机床坐标轴的确定方法。

（2）了解机床坐标系与工件坐标系。

四、教学重点难点：

（1）机床坐标系与工件坐标系（重点）

（2）工件坐标系与工件原点（重点）

（3）工件的节点及其计算（重点）

（4）绝对坐标系和增量（相对）坐标系（难点）

（5）程序的格式（重点）

五、教学方法、用具：

教学方法：

多媒体教课、案例法。

教学用具：

三角板。

六、教学过程（包括教学内容、辅助手段、板书设计、课堂练习、教学进程时

间分配、课外作业等）：

教学内容

１、数控机床的坐标轴与运动方向的规定

２、a.坐标系统

３、b.规定:

假定工件不动,刀具运动

４、右手笛卡尔直角坐标系

５、机床坐标轴的确定方法

辅助手段

1、多媒体；

2、PPT课件；

3、案例

板书设计

数控编程基础

1）直线进给和圆周进给运动坐标系

a.坐标系统

标准的数控机床坐标系是一个右手笛卡尔直角坐标系，其基本坐标轴为X、Y、Z直角坐标，相对于每个坐标轴的旋转运动坐标为A、B、C。

直线进给运动一用X,Y,Z表示

圆周进给运动一用A,B,C表示

b.规定:

假定工件不动,刀具运动

c.规定:

以增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴的正方向

aZ轴（坐标）

Z轴是传递切削力的主轴所规定的主轴轴向。

对于铣床、镗床、钻床等是带动刀具旋转的轴；对于车床、磨床等是带动工件旋转的轴。

其方向是平行于主轴轴线，远离工件方向为正方向。

bX轴（坐标）

规定X轴一般水平的，且垂直于Z轴平行于工件的装夹平面。

它平行于主要的切削方向，且以此方向为主方向。

CY轴（坐标）

Y轴垂直于X,Z轴,在已确定的X,Z轴的正方向后,根据右手定则来确定Y轴坐标的正方向

dABC轴（坐标）

分别为绕X,Y,Z轴的回转进给运动坐标，它们的正方向为右旋螺纹前进的方向。

3、c.机床坐标系与工件坐标系的关系

4、绝对坐标系

5、增量（相对）坐标系

6、轴类零件图节点及其计算

布置作业：

１、根据给出零件图找出节点坐标

2、根据给出零件图计算出节点坐标

教学后记：

授课后发现，学生对机床的进给运动掌握较好，但对坐标系的掌握

则需要加强学习。

课时授课计划

一、授课具体时间：

03月5日第二周周三1、2节

二、授课课题：

数控机床的程序结构

三、教学目的要求：

1、了解典型的数控系统

2、掌握数控程序的基本组成结构

3、掌握加工程序有以下三个部分组成

4、掌握程序段格式

5、了解程序段内各字的说明

四、教学重点难点：

数控程序的基本组成结构（重点）

加工程序有以下三个部分组成（重点）

程序段格式（难点）

程序段内各字的意义（难点）

五、教学方法、用具：

教学方法：

多媒体教课、案例法。

教学用具：

三角板

六、教学过程（包括教学内容、辅助手段、板书设计、课堂练习、教学进程时

间分配、课外作业等）：

教学内容

1、典型的数控系统

2、数控程序的基本组成结构

3、加工程序有以下三个部分组成

4、程序段格式及程序段内各字的说明

辅助手段

1、多媒体；

2、PPT课件；

3、案例

板书设计

典型的数控系统

1.国外的著名数控系统有：

FANUC（日本）、SIEMENS（德国）、FAGOR（西班牙）等。

2.国内的著名数控系统有：

华中数控、航天数控和广州数控等。

程序的结构：

举例：

O001

N01G92X40Y30；

N02G90G00X28T01S800M03；

N03G01X-8Y6F200；

N04X0Y0；

N05X28Y30；

N06G00X40；

N07M02；

N——G——X——Y——Z——F——S——T——M——LF

举例：

N001G01X70.0Z-40.0F140S300T0101M03LF

程序段内各字的说明：

（1）、语句号字（N）：

用以识别程序段的编号。

用地址码N和后面的若干位数字来表示。

（2）、准备功能字（G功能字）：

G功能是使数控机床做某种操作的指令，用地址符G和两位数字来表示，从G00~G99共100种。

布置作业：

给出程序段，要求写出程序段内各字的说明

１、根据给出零件图找出节点坐标

2、根据给出零件图计算出节点坐标

教学后记：

经讲解后，学生都能掌握数控程序的结构与应用。

课时授课计划

一、授课具体时间：

03月10日第三周周一5、6节

二、授课课题：

数控常用刀具、机床的MDI面板

三、教学目的要求：

1、了解数控加工中对数控刀具的要求

2、了解数控刀具的种类

3、掌握刀具的材料

4、机床MDI面板的应用

5、了解可转位数控车刀的选用

四、教学重点难点：

数控加工中对数控刀具的要求（重点）

数控刀具的种类（重点）

机床MDI面板的应用（难点）

数控刀具的选择（难点）

五、教学方法、用具：

教学方法：

多媒体教课、案例法。

教学用具：

三角板、数控刀具

六、教学过程（包括教学内容、辅助手段、板书设计、课堂练习、教学进程时

间分配、课外作业等）：

教学内容

1、数控加工中对数控刀具的要求

2、数控刀具的种类

3、掌握刀具的材料

4、数控刀具的选择

辅助手段

1、多媒体；

2、PPT课件；

3、案例

板书设计

对数控刀具的要求：

1、适应高速切削要求

2、高的精度和重复定位精度

3、高的可靠性和较高的耐用度

4、可靠的断屑及排屑措施

5、刀具的调整、更换方便、快速而且精确

6、符合标准化、模块化、通用化