数控机床编程与操作教案Word文档格式.docx

1、教学程序教 学 内 容教学方法新课引入新课讲授1-1 数控机床的特点与普通机床相比，数控机床具有以下特点。由于数控机床能实现多个坐标的联动，所以数控机床能完成复杂型面的加工，特别是对于可用数学方程式和坐标点表示的形状复杂的零件，加工非常方便。当改变加工零件时，数控机床只需更换零件加工的NC程序，不必用凸轮、靠模、样板或其它模具等专用工艺装备，且可采用成组技术的成套夹具。因此，生产准备周期短，有利于机械产品的迅速更新换代。所以，数控机床的适应性非常强。对于同一批零件，由于使用同一机床和刀具及同一加工程序，刀具的运动轨迹完全相同， 且数控机床是根据数控程序自动进行加工，可以避免人为的误差，这就保证

2、了零件加工的一致性好且质量稳定。数控机床上可以采用较大的切削用量，有效地节省了机动工时。还有自动换速、自动换刀和其他辅助操作自动化等功能，使辅助时间大为缩短，而且无需工序间的检验与测量，所以，比普通机床的生产率高34倍甚至更高。数控机床的主轴转速及进给范围都比普通机床大。目前数控机床的最高进给速度可达到100m/min以上，最小分辨率达0.01m。 一般来说，数控机床的生产能力约为普通机床的三倍，甚至更高。数控机床的时间利用率高达90%，而普通机床仅为30%50% 。讨论、分析教学内容数控机床有较高的加工精度，一般在0.0050.1mm之间。数控机床的加工精度不受零件复杂程度的影响，机床传动链

3、的反向齿轮间隙和丝杠的螺距误差等都可以通过数控装置自动进行补偿，其定位精度比较高，同时还可以利用数控软件进行精度校正和补偿。数控机床特别是带自动换刀的数控加工中心，在一次装夹的情况下，几乎可以完成零件的全部加工工序，一台数控机床可以代替数台普通机床。这样可以减少装夹误差，节约工序之间的运输、测量和装夹等辅助时间，还可以节省车间的占地面积，带来较高的经济效益。加工中心的工艺方案更与普通机床的常规工艺方案不同，常规工艺以“工序分散”为特点，而加工中心则以工序集中为原则，着眼于减少工件的装夹次数，提高重复定位精度。六、减轻劳动强度在输入程序并启动后，数控机床就自动地连续加工，直至零件加工完毕。这样就

4、简化了工人的操作，使劳动强度大大降低。数控机床是一种高技术的设备，尽管机床价格较高，而且要求具有较高技术水平的人员来操作和维修，但是数控机床的优点很多，它有利于自动化生产和生产管理，使用数控机床的经济效益还是很高的。教后记本次课主要是让学生了解数控机床与普通机床相比，数控机床具有的特点，采取多媒体教学方式，进行边演示边讲解的教学方式。年 月 日数控加工的工艺设计1（总第 ）1、掌握数控加工工艺分析和设计的基本方法。2、了解数控工艺文件的编写。数控加工工艺内容的选择数控加工工艺性分析数控加工工艺路线的设计数控加工工序的设计技术文件的编写数控加工工艺性分析和设计的设计的基本方法；数控工艺文件的编写

5、。1-2数控加工的工艺设计一、数控加工工艺内容的选择二、数控加工工艺性分析三、数控加工工艺路线的设计四、数控加工工序的设计五、技术文件的编写课前复习1、优先选择 2、不宜选择 1、尺寸的标注 2、几何要素的条件3、定位基准可靠 1、工序的划分 2、顺序的安排3、数控加工工序与普通加工工序的衔接 1、走刀路线、工步顺序 2、定位基准 3、夹具选择 4、刀具选择 5、确定刀具与工件的相对位置 6、加工用量提示+讨论的教学方式本次课主要是让学生了解数控加工工艺的特点，并让学生对目前一些最先进的数控加工工艺技术有所了解。本次课内容采取多媒体教学方式。年 月 日第二章 编程2-1 编程概要（1）4（总第

6、 ）1、理解数控轴定义2、理解机床原点和机床坐标系3、理解工件坐标系和工件原点4、了解编程坐标1、轴定义2、机床零点和机床坐标系3、工件坐标系和工件原点4、初态，模态2、机床原点和机床坐标系2-1 编程概要 2-1-5 初态，模态2-1-1 轴定义 2-1-6 加工程序的开头2-1-2机床零点和机床坐标系 2-1-7 加工程序的结束2-1-3 编程坐标 2-1-8工件坐标系2-1-4 坐标的单位及范围 2-1-9参考点2-1 编程概要2-1-1 轴定义1、本系统使用X轴，Z轴组成的直角坐标系进行定位和插补运动。X轴为水平面的前后方向，Z轴为水平面的左右方向。2、向工件靠近的方向为负方向，离开工

7、件的方向为正方向。如图示，前后刀座的坐标系，X方向正好相反，而Z方向是相同的。2-1-2 机床零点机床上的一个用作为加工基准的特定点称为机床零点，机床制造厂对每台机床设置机床零点。通常机床零点安装在X轴和Z轴的正方向的最大行程处。用机床零点作为原点设置的坐标系称为机床坐标系。在通电之后执行手动返回参考点设置机床坐标系。机床坐标系一旦设定就保持不变直到电源关掉为止。提问板书2-1-3 编程坐标本系统可用绝对坐标（X，Z字段），相对坐标（U，W字段），或混合坐标（X/Z，U/W字段，绝对和相对坐标同时使用）进行编程。相对坐标是相对于当前的坐标，对于X轴，还可使用直径编程或半径编程。2-1-4 坐标

8、的单位及范围本系统的最小单位为0.001mm，编程的最大移动范围是9999.999X轴：最小设定单位0.001mm最小移动单位0.0005mm（直径编程）Z轴：最小设定单位0.001mm 最小移动单位0.001mm 。2-1-5 初态，模态初态是指运行加工程序之前的系统编程状态。模态是指相应字段的值一经设置，以后一直有效，直至某程序段又对该字段重新设置。模态的另一意义的设置之后，以后的程序段中若使用相同的功能，可以不必再输入该字段。2-1-6 加工程序的开头开始执行加工程序时，系统（刀尖的位置）应处于加工程序的起点位置（即加工原点，或机械零点）。刀具为程序要使用的第一把刀，并且刀偏为0（即无刀

9、偏状态）。一般情况下，程序的第一把刀的刀具偏值应为（0，0）即无刀偏。2-1-7 加工程序的结束程序的最后一段以M30来结束加工程序的运行。执行这些结束程序功能之前必须使系统回到加工原点，取消刀具偏置。2-1-8 工件坐标系工件加工时使用的坐标系称作工件坐标系。工件坐标系由CNC 预先设置（设置工件坐标系）。一个加工程序设置一个工件坐标系。选择一个工件坐标系设置的工件坐标系可以用移动它的原点来改变改变工件坐标系。2-1-9参考点一台数控机床设定一个特定位置，通常在这个位置进行换刀和设定编程的绝对零点，这个位置称为参考位置（点）。把刀具移动到参考点有以下两种方法：1 手动回参考点操作手动按扭完成

10、返回参考点。2 自动返回参考点通常接通电源后，首先执行手动返回参考点，然后用自动返回参考点功能移动刀具到参考点进行换刀。此次课通过理论与试验相结合方式，提高学生学习的积极性，效果良好。2-1 编程概要（2）1、理解准备功能（G）、辅助功能（M）和其他（N、F、S、T）的一些指令2、了解程序的构成准备功能（G功能）、辅助功能（M功能）和N、F、S、T的介绍程序的构成刀具补偿功能指令功能介绍2-1-9准备功能（G功能） 2-1-13各种加工时选用的刀具刀具功能2-1-10各种功能操作指令辅助功能 2-1-14 程序的构成2-1-11进给功能 2-1-15 刀具补偿功能2-1-12切削速度主轴功能2

11、-1-9准备功能（G功能） 如： GOO、GO1、G02、G03、G322-1-10各种功能操作指令辅助功能实际上，刀具开始加工工件时，要使主轴回转，供给冷却液，为此必须控制机床主轴电机和冷却油泵的开/关。这些指令机床开/关动作的功能称为辅助功能，用M代码指令。例如：若指令M03，主轴就以指令的回转速度顺时针回转。2-1-11进给功能为了切削零件，用指定的速度使刀具运动称为进给，进给速度用数值指令。例如，让刀具以150毫米/分进给时，程序指令为：F150.0。决定进给速度的功能称为进给功能。把切削工件时刀具相对工件的速度称为切削速度。CNC可以用主轴转速RPM来指令这个切削速度。多媒体教学刀具

12、直径为100毫米，切削速度用80米/分加工时，根据主轴转速N=1000V/D的关系，主轴转速约为250RPM，指令为： S250把有关主轴转速的指令称为主轴功能。此外，当选择了恒线速度控制功能时，指定切削速度V（米/分），即使在工件直径不断变化的锥面切削中，使主轴速度不断改变，从而保持切削速度不变。2-1-13各种加工时选用的刀具刀具功能加工时需要选择粗加工，半精加工，精加工，切螺纹，切沟槽等各种刀具。各种刀具都带刀号，当程序中指定这个刀具号时，就自动选择对应的刀具。例如某粗车用刀具号为01号，要在刀库01号的位置上选择刀具，此时指令为： T0101；就可以选出这把刀。把这个功能称为刀具功能。2-1-14 程序的构成（1）程序段一个程序段开头是表示CNC运动顺序的顺序号，末尾是表示这个程序段结束的CR代码（；）。（2）程序通常在程序的开头是程序号，在程序的最后是M30，表示程序结束。刀具运动顺序2-1-15 刀具补偿功能通常加工一个工件时，要使用几把刀具。各刀具有不同的形状，按照这些刀具来改变程序，非常麻烦。为此，事先测量出各刀具的长度，然后把它们与标准刀具长度的差设定给CNC。这样，即使换刀，程序也不需要变更就可以加工了。