《数控加工基础（第五版）》 教案 第二章 数控机床编程基础.docx

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1、学科数控加工基础课题2-1数控加工工艺的制定课次4授课时间年月日（星期）授课时数2教具课件、视频授课班级教学目标1 .掌握零件工艺分析步骤及内容。2 .掌握刀具与夹具的选择。3 .常握加工路线的确定。4 .掌握切削用量的确定。5 .熟悉常用数控加工工艺文件填写及作审批教学重点1 .零件的工艺分析.2 .选择刀具、夹具。3 .确定加工路线。4 .确定切削用量。教学难点1 .零件的工艺分析，2 .确定加工路线。教学后记教学内容教学方法【组织教学】1 .检查学生出勤情况。2 .强调学习过程中应注意安全事项。【复习提问】1 .数控机床是如何工作的？2 .数控机床坐标系确定的原则有哪些？3 .机床原点和

2、机床参考点有何区别和联系？4 .在普通机床上，加工零件的首要任务是什么？【新课导入】采用普通车床加工图2/所示零件，应如何制定其加工工艺？若采取数控车床加工呢？【讲授新课】2-1数控加工工艺的制定一、零件的工艺分析（重点）1.选择并决定进行数控加工的内容适合数控加工的内容：（I）普通机床无法加工的内容（2）普通机床难加工、质量也难保证的内容（3）普通机床加工效率低、手工操作劳动强度大的内容不适合数控加工的内容：（1）需要通过较长时间占机调整的加工内容.（2）装夹困难或完全靠找正定位来保证加工精度的零件。点名，杳看学生出勤J情况，并强谢安全注意事项教师引导学生更习上节课所学知识.提问检看学生掌握

3、情况,进一步巩固所学知识问题启发,引入新课讲授法。让学生掌握哪些内容适合在数控机床上加工，哪些内容不适合数控机床上加工。明确告诉学生杜绝把数控机床当做普通机床来使用教学内容教学方法(3)按某些特定的制造依据加工的型面轮廊。(4)不能在一次装夹中加工完成的其他零星部位，采用数控加工很繁杂，效果不明显,可安排用普通机床加工。2.数控加工零件工艺性分析(1)零件图样分析第一，要熟悉零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件,搞清各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响，找出主要的和关键加工工艺基准。第二，分析了解零件的外形、结构，零件上需加工的部位及其形状、尺寸精度和表面粗糙度：/解各加工部位之

4、间的相对位置和尺寸精度：了解工件材料、坯料尺寸、相关技术要求及工件的加工数应。第：.,分析零件精度与各项技术耍求是否齐全、合理；分析工序中的数控加工精度能否达到图样要求；找出零件图中有蛟高位置精度的表面，决定这些表面能否在一次装夹下完成：对零件表面粗糙度要求较高的表面，确定是否使用恒线速功能进行加工。(2)零件图形的数学处理和编程尺寸的计算第一，编程原点的选择。要尽量满足编程简单、尺寸换算少、引起的加工误差小等条件。一般情况下选择在尺寸基准或定位基准上.第二，编程尺寸的确定。在很多情况F,写件图样上的尺寸基准与编程所需要的尺寸基准不致,所以应讲授法，详细讲授零件图样分析的内容。让学生明确零件图

5、样分析的结果直接影响零件加工程序的编制及加工图样分析内容较多，让学生按步骤分析,避免漏落详细讲授编程原点的选择原则和编程尺寸的确定原则教学内容教学方法将零件图样上的各个基准尺寸换匏为编程坐标系中的尺寸，然后再进行下一步数学处理工作。二、选择刀具、夹具（重点）1 .刀具的选择优先选用标准刀具，不用或少用特殊的非标准刀具，必要时也可以采用各种高生产效率的兔合刀具及一些专用刀具。2 .夹具的选择两个基本要求：一是保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定：二是要能确定工件与机床坐标系的尺寸。除此之外，重点考虑以下几点：（1）单件、小批量生产时，应优先使用通用夹具、组合夹具或可调夹具。（2）成批生产时

6、，可采用专用夹具，但力求结构简单。（3）装卸工件要方便、可器,以缩短辅助时间，有条件且生产批量较大时，可采用液动、电动、气动或多工位夹具，以提高加工效率。（4）夹具上的各零部件应不妨碍机床时工件各表面的加工。三、确定加工路线（重点、难点）所谓加工路线，是指数控机床在加工过程中刀具刀位点相对于工件的运动轨迹。1.对点位加工的数控机床，如钻床、镇床等,要对比普通机床加工讲解数控加工对刀具的选择原则详细讲解数控加工对夹具的基本要求以及夹具选择的原则济解加工路线的概念教学内容教学方法考虑尽可能缩短加工路线，以减少空程时间，提高加工效率。2 .为保证工件轮廓加工后表面粗糙度的要求，最终完工轮廓应由最后一

7、刀连续加工而成。3 .刀具的进、退刀路线须认真考虑，要尽量避免在轮廓处接刀，对刀具的切入和切出要仔细设计.4 .铳削轮廓的加工路线要合理选择。5 .合理制定粗加工时的加工路线。四、确定切削用重1.影响切削用量的因素(1)工件材料(2)刀具材料(3)刀具几何角度(4)机床及夹具刚度2,切削用量的选择(1)背吃刀量的确定背吃刀量可根据数控机床、工件、刀具系统的刚度来确定。(2)主抽转速的确定(3)进给速度的确定通常根据零件加工精度和表面质量要求选取进给速度。五、填写数控加工工艺文件数控加工文件是编制生产计划、组织生产、安排物结合多媒体课件或动画进行详细讲解.让学生明白处理这些问题的原因及处理方法，

8、真正常握数控加工路线的确定引导同学复习普通加工中切削用垃的确定,再根据同学掌握的情况进行讲授。教师讲授时从以下两个方面进行:苜先让学牛.掌握影响切削用量的因索,其次再让学生掌握背吃刀量、主轴转速和进给速度的确定，使：者能相互适应，以形成最佳切削参数教学内容教学方法资供应、指导工人加工操作及技术检验等的玳要依据。1 .数控加工工序卡数控加工工序卡表达J加工工序内容，同时还要反映使用的辅具、刃具及切削参数等，它是操作人员配合数控程序进行数控加工的主要指导性工艺资料。2 .数控加工刀具卡数控加工刀具卡是调刀人员调整刀具、操作人员进行刀具数据输入的主要依据。【学习评价】1 .适合数控加工的内容有哪些？

9、哪些内容不适合选择数控加工？2 .零件图样分析的内容有哪些？3 .数控加工对夹具提出哪两个要求？4 .确定加工路线时，要考虑哪些问题？5 .影响切削用量的因素有哪些？6 .数控加工工序卡有何作用？7 .简述数控加工工艺制定的步骤.【知识总结与提升】1 .零件的工艺分析（重点、雉点）（1）选择并决定进行数控加工的内容（2）数控加工零件工艺性分析2 .选择刀具、夹具（重点）（1）刀具的选择般优先选用标准刀具，不用或少用特殊的非标准教师讲授时，要明确数控加工工序卡和数控加工刀具卡的作用及内容，让学生掌握数控加工工序卡和数控加工刀具卡识读及烦写教师提出问题，让学生回答，检查学生学习情况根据学生学习情况

10、,教师再对本次课的教学内容进行归纳总结，并强调重点与难点。教学内容教学方法刀具，必要时也可以采用各种高生产率的第合刀具及一些专用刀具。（2）夹具的选择3 .确定加工路线（隶点、难点）确定加工路线就是确定刀具运动的筑迹和方向，也就是程序编制的轨迹和运动方向.强调加工路线应保证被加工工件的精度和表面粗糙度。4 .确定切削用量”或符号“”开头，后面紧跟若干位数字组成，常用的有两位数和四位数两种，前面的零可以省略,（2）程序内容程序内容部分是整个程序的核心部分，由若干程序段组成。一个程序段表示零件的一段加工信息，若干个程序段的集合则完整地描述一个零件加工的所有信息。（3）程序结束程序结束是以程序结束指

11、令M02或M30来结束赘个程序。M02和M30允许与其他程序字合用一个程序段，但最好还是将其单列一段。2.加工程序的结构（1）主程序避免生搬硬套。主程序由指定加工顺序、刀具运动轨迹和各种辅助详细讲解子程序和主动作的程序段组成，它是加工程序的主体结构。在一般情况下，数控机床是按其主程序的指令执行加工的。程序的概念及其区别，教学内容教学方法(2)子程序在编制加工程序时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现或在几个程序中都要用到，那么就可把这一组加工程序段编制成固定程序，并单独予以命名，这组程序段即称为子程序。M98PX1.XXXX：地址P后的四位数字为子程序名地址1.后的四位数字为重复调用次数，取值

12、范围1-9999M98P:地址P后的前四位数字为重史调用次数，后四位数字为子程序名【学习评价】1 .什么是字符？数控加工程序中常用的字符有哪几类？2 .地址有什么作用？数控加工程序中常用的地址有哪些？3,什么是程序字？数控加工程序中常用的程序字有哪些？4 .使用程序段号时，应注意哪些事项？5 .准备功能字仃何作用？不同的数控系统，准备功能字是否相同？6 .模态G代码与非模态G代码有何区别？7 .常用的坐标尺寸字有哪些？武点讲解NUCOi系统了程序调用格式.教师提出问题，让学生回答，检查学生学习情况教学内容教学方法8. 进给功能字用哪个字符表示？F1.和F0.2分别表示什么含义？9. S表示什么

13、功能字？S1500表示什么含义？G96S200表示什么含义？10. T表示什么功能字？TO1.OI表示什么含义？11. 什么是辅助功能字？12. MoO与MO1.有何区别?13. M02与M30有何区别?14. 叙述字地址程序段格式各功能字的顺序。15. 一个完整的数控加工程序有哪几部分组成？16. 什么是子程序？什么是主程序？二者有何区别？【知识总结与提升】数控加工程序是由主程序和子程序组成的，主程序和子程序都有程序名、程序内容、程序结束三部分组成。程序内容是由若干个程序段组成，程序段是由若干个程序字组成的，程序字又是由地址和字符组成的。1 .字符的概念及其种类。（重点、难点）2 .地址的概

14、念及常用地址符.（重点）3 .程序字的概念及常用程序字（一点、难点）,如程序段号、准备功能字、坐标尺寸字、进给功能字、生抽功能字、刀具功能字、辅助功能字。4 .程序段格式。（束点）5 .数控加工程序的组成及结构。（重点、难点）归纳总结：根据学生学习情况，教册再对本次课的教学内容进行归纳总结，并强调重点与难点。教学内容教学方法【课后作业】1 .名词解糅(1)字符答：字符是用来组织、控制或表示数据的各种符号，如字母、数字、标点符号和数学运算符号等。字符是计停机进行存储或传送的信号，也是加工程序的最小组成单元。(2)地址答：地址又称地址符，在数控加工程序中，它是指位于程序字头的字符或字符组，用以识别

15、其后的数据：在传递信息时，它表示其出处或目的地,(3)程序字答：程序字是套有规定次序的字符,可以作为个信息单元(即信息处理的单位)存储、传递和操作.(4)准备功能答：准备功能是设立机床工作方式或控制系统工作方式的一种命令。2 .常用的功能字有哪些？各有何作用？答：加工程序中常见的功能字有以下几种：(I)程序段号。程序段号也称顺序号字，一般位于程序段开头,可用于检索,便户检查交流或指定跳转目标等.(2)准备功能字。准备功能字的地址符是G.又称G功能或G指令,它是设立机床工作方式或控制系布置课后作业,讲解作业要求教学内容教学方法统工作方式的一种命令。（3）坐标尺寸字。坐标尺寸字在程序段中主要用来指

16、定机床的刀具运动到达的坐标位置，（4）进给功能字。进给功能字的地址符为F,又称F功能或F指令，它的功能是指定切削的进给速度。（5）主轴转速功能学.主轴功能字的地址符为S,又称S功能或S指令,它主要用来指定主轴转速或速度，单位为rni或mmin4（6）刀具功能字。刀具功能字用地址符T及随后的数字代码表示，又称T功能或T指令，它主要用来指定加工中所用的刀具号及自动补偿编组号.（7）辅助功能字。辅助功能字又称M功能或M指令，它用以指定数控机床中辅助装置的开关动作或状态，如主轴启、停，切削液通、断，更换刀具等.3 .一个完整的程序段包含哪些内容？答：一个完整数控加工程序由程序名、程序内容和程序结束三部

17、分组成。4 .主程序与子程序有何区别？答：（D主程序由指定加工顺序、刀具运动轨迹和各种辅助动作的程序段组成，它是加工程序的主体结构.在般情况下，数控机床是按其主程序的指令执行加工的.（2）在编制加工程序时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现或在几个程序中都要用到.那么就可把教学内容教学方法这一组加工程序段编制成固定程序，并单独予以命名，这组程序段即称为子程序。子程序可以在存储潜方式F调出使用，即主程序可以调用子程序，一个子程序也可以调用下一级子程序。5.解释下列字符的含义。(1) Goo答：快速点定位指令。(2) MO3答：主轴正转，G97S800答：主轴恒转速.每分钟为8(X)rmin.(4

18、) TOIOI答：选择号刀具，执行O1.号刀补。(5) M98P40011.2答：调用子程序04001两次。(6) M98P415答：调用子程序015四次.(7) F2答：每分钟进给速度为200mm。(8) M30答：程序结束。6.FANUC数控系统中的“G96S200”与MG97S200有何区别？答：FANUC数控系统用G96或G97指令配合S教学内容教学方法指令来指定主轴的速度,G96为恒线速控制指令，-G96S2表示主轴的速度为200mminG97S2OO”表示取代G96.即主轴不是恒线速功能，其转速为2O()rmin.7. FANUC数控系统，G98和G99指令有何区别？答：FANUC

19、数控系统，进给量单位用G98和G99指定，系统开机默认G99.G98表示进给速度与主轴速度无关的每分钟进给量，单位为11nmin或in/min：G99表示与主轴速度有关的主轴每转进给量，单位为r或inr.8. 模态指令和非模态指令有何区别？答：模态指令是一组可相互注销的功能指令，这些功能指令一旦被执行，则一直有效，直到被同组的其他指令注销为止。非模态指令只在所规定的程序段中有效，程序段结束时被注销，也称一次性代码.9. MOO与MO1.有何区别？答，(I)MOO为程序哲停，程序停在本段状态,不执行卜段，相当于按卜操作面板上的循环者停按钮，按下操作面板上的衙环启动按钮可取消M(IO状态，使程序继续向下执行.(2) MO1.为选择停止,功能与MoO相似，不一的是MO1.只有在机床操作面板匕的“选择停止”开关处于-ON状态时才有效.MOI常用于关谊尺寸的检验和临时初件.10. MO2与M30有何区别？答：(I)MO2为程序结束,该指令表示加工程序全部结束，它使主运动、进给运动、切削液供给等停止，机床复位.教学内容教学方法(2)M30为程序给束。程序结束并Jg回程序的第条语句.准备下一个零件的加工。