数控加工工艺与编程教案课程.docx

序号1授课日期班级项目（章节）绪论授课时数2教学目标与要求1、常握数控技术及数控机床的相关概念2、理解本课程的专业作用及学习要求教学难点与重点数控机床的分类及坐标系建立方法授课方法多媒体课堂教学：图示、举例、讲述、分析（现代化）教学手段多媒体作业整理课上笔记教学内容及过程时间分配课程引入：何为数控技术?数控机床的优点是什么？本课程的性质与任务的讲解性质：实践性很强的专业课任务：学习数控加工工艺制订及典型数控系统的编程的相关知识与技能。1、知识要求：（1） 了解数控机床与普通机床在机械部分、电气控制部分的不同。（2） 了解数控机床的维护方法及采取的安全措施。（3） 了解数控机床简单故障的分析及排除思路。2、技能要求：（D熟练掌握数控机床加工工艺分析、程序编制。（4） 掌握各数控机床操作步骤.（5） 各数控机床加工方法并能独立熟练加工中等难度的零件。绪论一、数控技术及发展趋势数控技术，简称数控。是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控技术范围复盖很多领域：（1）机械制造技术；（2）信息处理'加工、传输技术；（3）自动控制技术；（4）伺服驱动技术：（5）传感器技术：（6）软件技术等。5ninIOmin5min教学内容及过程IOminIOminIOmin20minIominIOmin5min数控加工技术优势如下：1.加工效率高。利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面。而加工过程是由计算机控制，所以零件的互换性强，加工的速度快。2 .加1.精度高°同传统的加工设备相比，数控系统优化了传动装置,提高分辨率，减少了人为误差，因此加工的效率可以得到很大的提高。3 .劳动强度低。由于采用了自动控制方式，也就是说加工的全部过程是由数控系统完成，不象传统加工手段那样烦琐，操作者在数控机床工作时，只需要监视设备的运行状态。所以劳动强度很低。4,适应能力强数控加工系统就象计算机样，可以通过调整部分参数达到修改或改变其运作方式，因此加工的范围可以得到很大的扩展。5 .工作环境好。数控加工机床是机械控制、强电控制、弱电控制为一-体高科技产物，对机床的运行温度、湿度及环境都有较高的要求。二、数控机床基础1.数控机床的特点2,数控机床的分类3.数控机床的坐标系(1)标准坐标系的确定1)机床相对运动的规定。无论机床在实际加工中是工件运动还是刀具运动，在确定编程坐标时，一般看作是工件相对静止，而刀具运动这一原则。2）机床坐标系的规定。在确定机床坐标轴时，一般先确定Z轴，然后确定X轴和丫轴，最后确定其他轴。机床某一零件运动的正方向，是指增大工件和刀具之间距离的方向。（2）工件坐标系工件坐标系是用于确定工件几何图形上各几何要素（点、直线和圆弧）的位置而建立的坐标系。工件坐标系的原点即是工件零点。三、本课程的学习目的和要求1.本课程的学习目的本课程是机械类专业的门专业必修课，与数控加工工艺、数控机床操作紧密联系。通过本课程的学习，使学生.能够针对被加工零件，在合理地制定数控加工工艺的基础上，运用数控机床的数控系统所规定的编程规则和编程方法，编制零件的加工程序，为数控加工做准备.2.本课程的学习要求本节课小结及布置作业序号2授课日期班级项目（章节）1.1数控加工工艺基础授课时数2教学目标与要求1、掌握数控加工工艺设计的内容2、了解数控加工工艺文件的格式教学难点与重点1、数控加工工序的划分及刀具选择等工艺相关知识2、数控机工工艺文件的作用及要求授课方法多媒体课堂教学：图示、举例、讲述、分析（现代化）教学手段多媒体作业P331.1,1.2,1.5,1.7教学内容及过程时间分配史习：数控机床及相关坐标系知识笫1章数控加工工艺与编程基础1. 1数控加工工艺基础数控加工与通用机床加工相比较，在许多方面遵循的原则基本一致。但由于数控机床本身自动化程度较高，控制方式不同，设备费用也高，使数控加工工艺相应形成了以下几个特点：1 .工艺的内容十分具体2 .工艺的设计非常严密3 .注重加工的适应性1.1.1.数控加工工艺设计内容工艺设计是对工件进行数控加工的前期准备工作，它必须在程序编制工作之前完成。填写数控加工专用技术文件是数控加工工艺设计的内容之一。这些技术文件既是数控加工的依据、产品验收的依据，也是操作者遵守、执行的规程，同时还为产品零件重:复生产积累了必要的工艺资料，为企业进行了技术储备。技术文件是对数控加工的具体说明，目的是让操作者更明确加工程序的内5minIOmin5nin容、装夹方式、各个加工部位所选用的刀具及其它技术问题。不同的数控机床,工艺文件的内容也有所不同。一般的工艺文件应包括:(1)编程任务书。(2)数控加工工序卡片。(3)数控机床调整单。(4)数控加工刀具卡片。(5)数控加工进给路线图。(6)数控加工程序单。IOmin5min5minIOmin5min数控加工工序卡与普通加工工序，很相似，所不同的是：工序简图中成注明编程原点与对刀点，要有编程说明及切削参数的选择等，它是操作人员进行数控加工的主要指导性工艺资料。工序卡应按己确定的工步顺序填写。3.数控加工工件安装和原点设定R片(简称装夹图和零件设定k)5minIOmin15min教学内容及过程1.数控加工编程任务书编程任务书阐明了工艺人员对数控加工工序的技术要求、工序说明和数控加工前应保证的加工余量，是编程员与工艺人员协调工作和编制数控程序的重要依据之一。2.数控加工工序卡它应表示出数控加工原点定位方法和夹紧方法，并应注明加工原点设置Iomin位置和坐标方向，使用的夹具名称和编号等。4 .数控刀具卡片5min数控加工刀具卜主要反映刀具名称、编号、规格、长度等内容。它是组装刀具、调整刀具的依据。5 .数控加工走刀路线图在数控加工中，常要注意并防止刀具在运动过程中与夹具或工件发生意外碰撞，为此必须设法告诉操作者关于编程中的刀具运动路线(如：从哪里卜.刀、在哪里抬刀、哪里是斜卜刀等)。为简化走刀路线图，一般可采用统约定的符号来表示。6 .数控加工程序单数控加工程序单是编程员根据工艺分析情况，按照机床特点的指令代码编制的。它是记录数控加工工艺过程、工艺参数的清单，有助于操作员正确理解加工程序内容。1.1.2数控加工工序的划分(D以同一把刀具加工的内容划分工序。(2)以加工部分划分工序。(3)以粗、精加工划分工序。1.1.3数控加工刀具的选择选择刀具应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：适用、安全、经济。1.1.4数控加工走刀路线的选择走刀路线是刀具在整个加工工序中相对于工件的运动轨迹，它不但包括教学内容及过程一、数控车削加工主要有以下加工内容1 .车削外圆车削外圆是最常见、最基本的车削方法，工件外圆一般由圆柱面、圆推面、圆弧面及回转槽等基本面组成。2 .车削内孔车削内孔是指用车削方法扩大工件的孔或加工空心工件的内表面，是常I。分2用的车削加工方法之一。3 .车削端面车削端面包括台阶端面的车削，偏刀乍削端而，可采用较大背吃刀量，切削顺利，表面光洁，而且大、小端面均可车削。4 .车削螺纹车削螺纹是数控车床的特点之一。在普通车床上一般只能加工少量的等螺距螺纹，而在数控车床上，只要通过调整螺纹加工程序，指出螺纹终点坐标值及螺纹导程，即可车削各种不同螺距的阅柱螺纹、锥螺纹或端面螺纹等。螺纹的车削可以通过单刀切削的方式进行，也可进行循环切削。二、数控车床的类型1 .按结构分类数控车床分为立式数控和卧式数控车床两种类型。(D立式数控车床用于回转直径较大的盘类零件的车削加工。(2)卧式数控车床用于轴向尺寸较大或较小的盘类零件加工。相时与立式数控车床来说，卧式数控车床的结构形式较多、加工功能丰富、使用的面积较广。1)经济型数控车床采用的是步进电动机和单片机，是通过对普通的车床的车削进给系统改善后形成的简易型数控车床，成本较低，但是自动化程度和功能都比较差，加工的精度也不高，适用于要求不太高的回转类零件的车削加工。2）通数控车床根据车削加工要求在结构上进行专门设计并配备通用数控系统而形成的数控车床，数控系统功能强，自动化程度和加工精度也比较高，适用于一般回转类零件的车削加工。这种数控车床加工可以同时控制两个坐标轴，即X轴和Z轴。3）车削加工中心在普通数控车床的基础上，增加了C轴和动立头，更高级的机床还带有刀库，可控制X、Z和C三个坐标轴，联动控制可以是（X、Z）、（Z、0、或（X、C）o由于增加了C轴和铳削动力头，这种数控车床的加工功能大大的增强，除可以进行一般车削外，还可以进行径向和轴向铳削、曲面铳削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。2 .按导轨分类床身导轨与水平面的相对位置有4种布局形式，为水平床身布局，斜床身布局，斜床身布局。3 .按刀架的布局分类可分为两坐标联动和四坐标控制两类。（I）两坐标联动用于加工盘类零件的回转刀架，其回转轴垂直于主轴：用于加工轴类和盘类零件的回转刀架，其回转轴平行于主轴。常用有6工位、8工位、10工位、12工位。（2）四坐标控制有两个独立的滑板和回转刀架，故称为双刀架四坐标数控车床。每个刀架的切削进给量分别控制，两刃架可以同时切削同一工件的不同部位。四坐标数控车床的结构更杂，且需要配置专门的数控系统实现对两个独立刀架的控制。这种机床适合加工曲轴、飞机零件等形状复杂、批量较大的零件。序号7授课日期班级项目（章节）2.1.3数控车床结构特点授课时数2教学目标与要求2.目标数薮控塑床结构樨点及工艺路线拟定要求：掌握数控车削加工工艺路线制订教学难点与重点重点：数控车床结构特点难点：数控车削加工工艺路线制订授课方法理实一体（现代化）教学手段多媒体教学作业工艺分析包括哪些内容？教学内容及过程时间分配课程的设计过程一、究习上次课程所讲的内容。二、课问题，了解学生对上次课程内容的掌握情况。三、引出本次课成所讲的内容。四、本次课程的内容概述。1、数控车床结构特点2,数控车削工艺分析五、总结本此课程所讲的内容。六、布苴课后习题。七、对下次课程做简要介绍，以便学生课后预习.5分钟5分钟5分钟7O分钟5分钟5分钟5分钟教学内容及过程间配时分一、数控车床结构特点1 .由于数控车床刀架的两个方向运动分别由伺服电动机驱动，所以它的传动链短。2 .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，按控制指令作无级变速，主轴之间不必用多级齿轮副来进行变速。3 .数控车床的第三个结构特点是轻拖动。刀架移动一般采用滚珠丝杆副，滚珠丝杆副是数控车床的关键机械部件之一，滚珠丝杆两端安装的滚动轴承要大的多，这种专用轴承配对安装，是选配的，最好在轴承出厂时就是成对的。4 .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。5 .由于数控车床的价格较高、控制系统的寿命较长，所以数控车床的滑动导轨也要求耐磨性好。数控车床一般采用的是镶刚导轨，这样精度保持比较长、使用是寿命也加长。6 .数控车床还具有加工冷却充分、防护较严密等特点。自动运转时一般都处于全封闭或半封闭状态。二、数控车削工艺分析1 .结构工艺性分析零件的结构工艺性是指零件对加工方法的适应性，即所设计的零件结构应便于加工成型。在数控乍床上加工零件时，应根据数控车削的特点，认真审视零件结构的合理性。2 .构成零件轮廓的几何要素由于设计等各种原因，在图纸上可能出现加工轮廓的数据不充分、尺寸模糊不清及尺寸封闭等缺陷，从而增加编程的难度，有时甚至无法编写程序。3 .尺寸公差要求在确定控制零件尺寸精度的加工工艺时，必须分析零件图样上的公差要30分钟5分钟5分钟10分钟事5分钟5分钟5钟求，从而正确选择刀具及确定切削用量等。在尺寸公差要求的分析过程中，还可以同时进行一些编程尺寸的简单换算，如中值尺寸及尺寸链的解算等。在数控编程时，常常对零件要求的尺寸取其最大和最小极限尺寸的平均值（即“中值”）作为编程的尺寸依据。4 .形状和位置公差要求图样上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要要求。在工艺准备过程中，除了按其要求确定零件的定位基准和检测基准，并满足其设计基准的规定外，还可以根据机床的特殊需要进行一些技术性处理，以便有效地控制其形状和位置误差。5 .表面粗糙度要求表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求，也是合理选择机床、刀具及确定切削用量的重要依据。6 .材料要求图样上给出的零件毛坯材料及热处理要求，是选择刀具（材料、几何参数及使用寿命），确定加工工序、切削用量及选择机床的市:要依据。7 .加工数量：零件的加工数量对工件的装夹与定位、刀具的选择、工序的安排及走刀路线的确定等都是不可忽视的参数。序号8授课日期班级项目（章节）2.1.5车削加工工件装夹授课时数2教学目标与要求目标：下削加工工件装夹要求：掌握工件装夹方法教学难点与重点重点：车削加工工件装夹难点：装夹方法和基准的选择授课方法理实一体（现代化）教学手段多媒体教学作业车削加工是工件如何装夹？教学内容及过程时间分配课程的设计过程一、复习上次课程所讲的内容。二、课问题，了解学生对上次课程内容的掌握情况。三、引出本次课成所讲的内容。四、本次课程的内容概述。车削加工工件装夹1 .夹具类型2 .基准3 .数控车床定位基准的选择4 .装夹方法5 .找正方法五、总结本此课程所讲的内容。六、布置课后习题。七、对下次课程做简要介绍，以便学生课后预习。5分钟5分钟5分钟7O分钟5分钟5分钟5分钟教学内容及过程间配时分车削加工工件装夹1O分在数控车床上用于装夹零件的装置称为车床夹具。车床夹具可分为通用夹具和专用夹具两大类。通用夹具是指能够装夹两种或两种以上零件的夹具，例如车床上的三爪卡盘、四爪卡盘、弹簧卡套和通用心轴等：专用夹具是专门为加工某一特定零件的某一工序而设计的夹具。1.夹具类型(1)三爪自定心卡盘。三爪自定心卡盘是一种常用的自动定心夹具，适用于装夹轴类、盘套类零件。(2)四爪单动卡盘。适用F外形不规则、非圆柱体、偏心及位置与尺寸精度要求高的零件。(3)花盘。与其他车床附件配合使用，适用于外形不规则，偏心及需要端面定位夹紧的零件。心轴。常用的心轴有圆柱心轴、圆锥心轴和花键心轴。圆柱心轴主要用于套筒和盘类零件的装夹：圆锥心轴的定心精度高，但零件的轴向位移误差较大，用于以孔为定位基准的零件：花键心轴用于以花键孔定位的零件。专用夹具的作用为：(1)保证产品质量：(2)提而加工效率：(3)解决车床加工中的特殊装夹问题；(4)扩大机床的使用范围。2.基准钟1 O分钟2 O分钟15分钟1O分钟1O分钟(1)设计基准设计基准是设计零件时采用的基准.例如轴套类和轮盘类零件的中心线.轴套类和轮盘类零件都属于回转体类，通常将径向设计基准设置在回转体轴线上，将轴向设计基准设置在零件的某一端面或几何中心处。(2)加工定位基准加工定位基准是在加工零件时装夹定位的基准。数控车削加工轴套类及轮盘类零件的加工定位基准只能是被加工零件的外圆表面、内圆表面或零件端面中心孔。(3)测量基准被加工零件各项精度测量和检测时的基准。机械加工零件的精度要求包括尺寸精度、形状精度和位置精度。3 .数控车床定位基准的选择定位基准的选择包括定位方式的选择和被加工零件定位面的选择。4 .装夹方法(D三爪卡盘装夹三个卡爪可同时移动，自动定心，装夹迅速、方便。用于装夹零件的长径比小于4,截面为圆形、正六边形的中、小型零件。(2)四爪卡盘装夹四爪卡盘的四个卡爪是各自独立移动的，通过调整零件夹持部位在车床主轴上的位置，使零件加工表面的回转中心与车床主轴的回转中心跑合。四爪卡盘的找正烦琐费时，一般用于单件小批生产，四爪卡盘的卡爪有正爪和反爪两种形式。用于装夹零件的长径比小于4,偏心距较小，截面为方形、椭圆形的较大、较重:的零件。(3)花盘装夹盘面上有多个通孔和T形槽，用螺钉、压板装夹零件，不能自动定心，装夹零件需要找正。用于形状不规则的零件、孔或外圆与定位基面垂亢的零件。(4)双顶尖拨盘装夹这种装夹方法定心准确可靠，安装方便，装夹稳定。用于装夹长径比为415的实心轴类零件和加工精度要求较高的零件。顶尖作用是进行零件的定心，并承受零件的重量和切削力。使用两顶尖装夹工件时的注意事项：前后顶尖的连线应该与车床主轴中心线同轴，否则会产生锥度误差。尾座套筒在不与车刀干涉的前提下，应尽量伸出短些，以增加刚性和减小振动。中心孔的形状应正确，表面粗糙度应较好。两顶尖中心孔的配合应该松紧适当。(5)双顶尖中心架装夹这种装夹方法的支撵爪位置可调，增加了零件的刚性。用于装夹长径比大于15的细长轴类零件的粗加工。(6) 夹顶跟刀架装夹这种装夹方法的支撑爪随刀具一起运动，加工表面无接刀痕迹。用装灾长径比大于15的细长轴类零件的半精加工或精加工。在车削质量较大的工件时，般工件的一端用卡盘夹持，另端用后顶尖支撵。为了防止工件由于切削力的作用而产生轴向位移，必须在卡盘内装一限位支撑，或者利用工件的台阶面进行限位。此种装夹方法比较安全可靠，能够承受较大的轴向切削力，安装刚性好，轴向定位准确，所以在数控乍削加工中应用较多。(7)心轴装夹当工件用已加工过的孔作为定位基准时，可采用芯轴装夹。这种装夹方法可以保证工件内外表面的同轴度，适用r批量生产。芯轴的种类很多，常见的芯轴有圆柱芯轴、小锥度芯轴、弹簧芯轴(又称涨心芯轴)°5 .找正方法与普通车床找正零件时的方法相同，般用打表找正。通过调整卡爪，使得零件坐标系的Z轴与数控车床的主轴回转中心轴线用合。序号9授课日期班级项目（章节）2.1.6数控车刀的选择2.1.7数控车床切削用授课时数2教学目标与要求善称选数控下刀的选择及切削用量的选择要求：掌握军刀的选择及切削用量的选择教学难点与重点重点：数控车刀的选择及切削用量的选择难点：切削用量的选择授课方法理实一体（现代化）教学手段多媒体教学作业切削用量如何选择？教学内容及过程时间分配课程的设计过程一、复习上次课程所讲的内容。二、课问题，了解学生对上次课程内容的掌握情况。三、引出本次课成所讲的内容。四、本次课程的内容概述。1、数控车刀的选择2、数控车床切削用量的选择五、总结本此课程所讲的内容。六、布置课后习题。七、对下次课程做简要介绍，以便学生课后预习。5分钟5分钟5分钟7O分钟5分钟5分钟5分钟教学内容及过程一二Z数控军刀的选链1.常用数控车刀的类型数控车刀一般分为尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀三种类型(1)尖形车刀以直线形切削刃形成的车刀一般称为尖形军刀。这类军刀的刀尖(刀位点)由直线形的主、副切削刃构成，常见的有90°偏刀、切槽刀、端面车刀及刀尖倒棱很小的外圆和内孔车刀。用这种车刀加工零件时，零件的轮廓形状主要由一个独立的刀尖或一条直线形主切削刃位移得到。(2)圆弧形车刀这种车刀的主切削刃形状，为圆度误差或线轮廓度误差很小的圆弧。该圆弧刃上每一点都是刀尖，因此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上，编程时要进行刀具半径补偿。圆弧形车刀可以用于车削内、外圆表面，特别适宜于车削精度要求较高的凹曲面或大外圆弧面，具有宽刃切削(修光)性能，能使精车余量相当均匀，可以一刀车出将多个象限的圆弧面。(3)成型车刀成型车刀也称样板军刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。常见的有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹车刀等。2 .常用车刀的几何参数刀具切削部分的几何参数对零件的表面质量及切削性能影响很大，应根据零件的形状、刀具的安装位置及加工方法，正确选择刀具的几何形状及有关参数。(1)尖形车刀的几何参数时间分配10分钟20分钟10分钟30分钟尖形车刀的几何参数主要指车刀的几何角度。选择方法与使用普通车削时基本相同，但应结合数控加工的走刀路线和加工干涉等进行全面考虑。(2)圆弧形车刀的几何参数圆弧形车刀的几何参数除了前角及后角外，主要为车刀圆弧切削刃的形状及半径。车刀切削刃的弧半径，应小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径，以免发生加工干涉。同时，圆弧半径也不宜选择太小，否则既难于制造，还会因其刀头强度太弱或刀体散热能力差，使车刀容易损坏。3 .机夹可转位车刀的选用为了减少换刀时间和对刀方便，便于实现机械加工的标准化，数控车削加工时，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。(D刀片材质的选择常见刀片的材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶亮、立方氮化硼和金刚石等，其中应用最多的硬质合金和涂层硬质合金刀片。选择刀片材质的主要依据是被加工零件的材料、被加工衣面的精度、表面质量要求、切削载荷的大小以及切削过程中有无冲击和振动等。(2)刀片的紧固方式在国家标准中，一般紧固方式有上压式(代码为0、上压与销孔夹紧(代吗为M)、销孔夹紧(代码为P)和螺钉夹紧(代内为S)四种。但这仍没有包括可转位车刀所有的夹紧方式，而且，各刀具商所提供的产品并不一定包括了所有的夹紧方式，因此选用时要查阅产品样本。(3)刀片外形的选择刀片外形与加工的对象、刀具的主偏角、刀尖角和有效刃数等有关。(4)刀杆头部形式的选择刀杆头部形式按主偏角和直头、弯头分有1518种，各形式规定了相应的代码，国家标准和刀具样本中都一一列出，可以根据实际情况选择。(5)刀片后角的选择常用的刀片后角有N(0°)、C(7o)、Pd1.0)和E(20°)等。一般粗加工、半精加工可用N型;半精加工、精加工可用C、P型，也可用带断屑槽的、型刀片。(6)左右手刀柄的选择左右手刀柄有R（右手）、1.（左手）、N（左右手）三种。选择时要考虑车床刀架是前置式还是后置式、前刀面是向上还是向下、主轴的旋转方向以及需要的进给方向等。（7）刀尖圆弧半径的选择刀尖圆弧半径不仅影响切削效率，而旦关系到被加工表面的粗糙度及加工精度。（8）断屑槽形的选择断屑槽的参数直接影响着切屑的卷曲和折断，目前刀片的断屑槽形式较多，各种断屑槽刀片使用情况不尽相同。二、数控车床切削用量的选择数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量、主轴转速或切削速度、进给速度或进给量。在编制加工程序的过程中，正确选择切削用生，使背吃刀量、主轴转速和进给速度三者间能相互.适应，以形成最佳的切削参数，这是工艺处理的重要内容之一。1.背吃刀量的确定在车床系统刚性允许的条件下，尽可能选取较大的背吃刀量，以减少走刀次数，提高生产效率。当零件的精度要求较高时，应考虑留出精车余量，常取0.10.5mm。2.主轴转速的确定（D光车时主轴转速的确定应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。在实际生产中，主轴转速可用下式计算。（2）车螺纹时车削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距（或导程）大小、驱动电机的升降频特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响，对于不同的数控系统，推荐有不同的主轴转速选择范围。教学内容及过程时间分配一、子程序及其编程指令1.子程序的结构子程序与主程序相似，由子程序名、子程序内容和子程序结束指令组成。例如OXXXX了程序名子程序内容M99子程序结束将子程序储存于数控系统内，主程序在执行过程中，如果需要某一子程序，可以通过一定指令调用。一个子程序也可以调用卜.一级的子程序。子程序必须在主程序结束指令后建立，其作用相当于一个固定循环。2 .子程序的调用在主程序中，调用子程序的指令是一个程序段，其格式为M98P××××××××说明：M98:子程序调用指令：P后面的前4位数字为子程序调用次数，后4位数字为子程序号。当不指定调用次数时，子程序只调用一次。3 .子程序的嵌套了程序调用下一级了程序称为嵌套，上级子程序与下一级子程序的关系，与主程序与第一层了程序的关系相同。子程序可以嵌套多少层由具体的数控系统决定。二、FANUCOiMaIe-TB系统在数控车削中的应用轴类零件加工1.工艺分析25分钟5分钟15分钟15分钟10分钟NO160M05;（主轴停）NO170M0（）;（主程序暂停）NO180T0202M03S1.Oo0;（调02号刀，主轴以100Ormin正转）NO190GOOG41X30.Z2.;（建立左刀补,刀具到循环起点位置,准备精车）N0200G70P70Q140;（精加工循环）N0210GOOG40X150.Z1.OO.;（取消刀补,刀具退到安全位置）N0220M05;（主轴停）N0230M30;（主程序结束并复位）N0150GOOX150.Z100.;（刀具退到安全位置）NO160M05;（主轴停）NO170MO0;（主程序暂停）NO180T0202M03S1.oO0;（调02号刀,刀补号02,上轴以100OImin正转）N0190GOOX30.Z2.;（刀具到循环起点位置）N0200G70P70Q140;（精加工循环）N0210GOOX150.Z100.;（刀具退到安全位置）N0220M05;（主轴停）N0230M30;（主程序结束并复位）4.参考程序例1:手工编程，利用子程序指令加工例2:手工编程，利用切槽和深孔钻削循环加工套类零件加工1 .工艺分析先平右端面，然后使用G73、G70指令加工零件。零件材料为45#钢，硬质合金刀具。2 .工件装夹已知毛坏尺寸为30mm,长为8011m,进行工件的安装找正。3 .基本工艺参数4 .参考程序00500NOOK）G98M03S500;（指定进给速度为mmmin,主轴以500rmin正转）N0020GOOX150.Z100.;（刀具退到安全位置）NOo30To1.01;（调O1.号刀，刀补号01）N0040GOOX60.Z4.;（刀具到循环起点位置）N0050G73U14.W14.R5.0;（固定形状循环设置，X、Z向退刀量Mmm,循环5次）N0060G73P70Q140UO.4WO.2F120:（加工循环，径向和轴向精车余量均为02mm,进给速度为12Onm/min）N0070GOOXO:（快速到轴线）N0080GO1.ZOF60：（以60mmmin的进给速度到起点）N0090X1.O.;（加工右端面）NO1.OOZT8.：（加工,”0圆柱面）NO1.1.OX16.Z-21.：（加工锥面）NO120Z-37.;（加工小16圆柱面）NO130G02X24.Z-41.R4.;（加工R4圆弧）NO140GO1.X30.Z-44.;（加工锥面）NO150GOOX150.Z1.o0;（刀具退到安全位置）NO160M05;（主轴停）NO170MOO;（主程序暂停）NO180T0202M03S1.Oo0;（调02号刀，刀补号02,主轴以100ormin正转）NO190G70P70Q140;（精加工循环）N0200GOOX150.Z1.oO.;（刀具退到安全位置）N0210TO1.O1;（调（H号刀,刀补号01）N0220M05;（主轴停）N0230V30;（主程序结束并复位）综合加工例1：完成如图2-81所示零件的编程与加工。例2:完成如图2-82所示零件的编程与加工。（图见教材）序号14授课日期班级项目（章节）2.4车削加工项目实训授课时数2教学目标与要求目标：完成车削加工项目实训要求：掌握FANUCOiMate-TB系统的操作及零件编程教学难点与重点币:点：FANUCOiMate-TB系统车床的操作难点：零件编程授课方法理实一体（现代化）教学手段多媒体教学作业应用FANUCOiMate-TB系统对零件进行编程教学内容及过程时间分配课程的设计过程一、熨习上次课程所讲的内容。二、课问题，了解学生对上次课程内容的掌握情况。三、引出本次课成所讲的内容。四、本次课程的内容概述。1、FANUCOiMate-TB系统的使用与操作2、典型数控车削零件的手工编程与加工实训五、总结本此课程所讲的内容。六、布苴课后习题。七、对下次课程做简要介绍，以便学生课后预习。5分钟5分钟5分钟70分钟3分钟5分钟5分钟时间分配10分钟10分钟教学内容及过程一、FANUCOiMateTB系统的使用与操作1.机床操作面板的各项功能(D操作面板布局是FANUCOiMate-TB数控系统界面布局。在面板左边的显示屏上方标有厂家及型号标识。FANUCOiMate-TB使用7.2"单色1.CD来作为人机交互的窗口，开机后显示系统名称与版本号。在它的下方有显示区域的扩展软键。界面右侧为MD1.键盘、急停开关、系统电源开关按钮、加工程序的启动和停止按钮：下面左起为进给倍率开关、控制键盘、手轮。(2)FANUCOi-Mate数控系统操作面板1)复位键(RESET):按此键可使CNC复位，用以消除报警等。2)帮助(HE1.P):按此键用来显示如何操作机床，如VD1.键的操作，可在CNC发生报警时提供报警的详细信息。3)软键：根据使用场合，软键具有各种功能，软键功能显示在1.CD的底部。4)地址和数字键：按这些键可以输入字母、数字以及其它字符。5)换档键(SH1.FT):在有些键的顶部,有两个字符。按“SHIFT”键来选择字符。当一个特殊字符.在屏幕上显示时，表示键面右下角的字符可以输入。6)输入键(INPUT):当按了地址键或数字键后，数据被输入到缓冲器，并在屏暮上显示出来，为了把键入到输入缓冲器中的数据拷贝到寄存器，按(NPUT)键。7)取消键(CAN):按此键可删除已输入到缓冲器的最后一个字符或符号。8)程序逻辑键：编辑程序时使用这些键。A1.TER替换：NSERT一插入；DE1.ETE删除。9)功能键：按这些键用于切换各种功能显示画面。(3)机床控制面板2.面板操作(I)手动操作(2)自动运行(3)程序的输入与修改(4)刀具偏置量的设定二、典型数控车削零件的手工编程与加工实训图2-88所示为传动轴，工件材料为45号钢，生产数量为小批量生产，试编制零件的加工程序。1 .零件分析图样要求比较简单，主要加工四个柱面(其中两个柱面要求较高)、-个锥面、三个台阶面、两个C2倒角及两个端面。从图中可知，有尺寸要求的柱面及锥面比较适合用数车来加工。工件毛坯用力45X128的棒料。2 .工艺分析先加工左端：平端面，车合外圆4»30处，调头，平端面并取合总长125,打中心孔。(可在普车上加工)然后在数年上加工其余面：确定工艺方案及工艺路线(1)装夹工件以630外圆及右端中心孔为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持30外圆，用尾座顶尖顶右端中心孔。(2)工步顺序此轴由于加工余量比较大，宜采用2次加工：粗加工和精加工。自右向左进行外轮廓面加工：先粗加工(粗加工循环指令G71),后将加工，精加工顺序：倒角C2一车削b20f车削锥度部分一车削4>35f车削小40。3 .选择刀具根据加工要求需选用二把刀，1号刀为外圆粗下刀且刀尖圆弧半径为1. 511un,2号刀外圆精车刀且刀尖圆弧半径为O511uno4 .确定切削用量5 .编制加工程序00201N05G50X200.OZ150.0TO1.O1.刀补N1.OS500M03;N15GOOG42Z27.0;N20X45.0M08;开N25G71U2.0RO.5;N30G71P35Q70UO.6WO.3FO.3;N35GOOX12.0;N40GO1.X20.0Z25.OFO.15;N45ZO;N50X24.0;N55X35.0Z-35.0;N60Z-60.0;N65X40.0;N70Z-77.0;建立工件坐标系，取刀，建立主轴起动Z轴快进至准备加工点X轴快进至准备加工点，切削液粗车循环快进至准备加工点倒角精车620外圆精车端面精车圆锥面精车35外圆精车端面精车40外圆N75GOOG1.OX200.OZ150.0TO1.OOM09;返回起刀点,取削刀补，切削液关N80T0202;换刀，建立刀补N85S800M03;主轴变速N90GOOG42X45.0Z27.0M08;快进至准备加工点，切削液开N95G70P35Q70;精车循环N1.OOG1.OCOOX200.0Z150.0T0200M09;返回起刀点,取削刀补,切削液关N105M02：程序结束6 .加工操作步腺(1)确定加工坐标系原点位置的操作在数控车削加工中，应首先确定零件的加工原点，以建立准确的加工坐标系，并确定刀具起始点位置.(2)程序输入及校验将编写的程序手动输入到数控系统中，并对调入加工缓冲区的程序文件进行校5佥，检查可能的错误。(3)空运行在自动方式下，按下机床控制面板上的“空运行”按键(指示灯亮)，CNC处空运行状态。程序中编制的进给速率被忽略，坐标轴以最大快移速度移动。(4)启动自动运行系统调入零件加工程序，经校脸无误后，可正式启动运行：D按一下机床控制面板上的“白动”按键(指示灯亮)进入程序运行方式；2)按下机床控制面板上的“循环启动”按键(指示灯亮)，机床开始自动运行调入的零件加工程序。（5）暂停运行在程序运行的过