《数控加工编程与操作》教案课件.doc
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1、 GUANGDONG INNOVATIVE TECHNOLOGY COLLEGE 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:2008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
2、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
3、)(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):教学内容认识数控机床NC技术和NC机床的产生和发展过程数控机床的分类和结构布局数控机床与普通机床辅助手段1、多媒体;2、PPT课件;、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、NC技术和NC机床的产生和发展过程、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
4、(图)、按联动轴数分 :2轴,2.5轴,3轴,4轴,5轴、按运动方式分 :a点位控制 b直线控制 c轮廓控制(图)、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:、数控铣床与加工中心的区别是什么?、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。
5、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、数控加工常用的量具有哪些?、万能量具、专用量具、游标卡尺和千分尺
6、的用途、读数及其操作方法辅助手段1、多媒体;2、PPT课件;、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:、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
7、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
8、。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、数控机床的坐标轴与运动方向的规定、 a.坐标系统、b.规定:假定工件不动,刀具运动、右手笛卡尔直角坐标系、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
9、与刀具之间距离的方向为坐标轴的正方向a Z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。b X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。C Y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d A B C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)
10、坐标系6、轴类零件图节点及其计算布置作业:、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
11、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 N01 G92 X40 Y30 ; N02 G90 G00 X28 T01 S800 M03 ; N03 G
12、01 X-8 Y6 F200 ; N04 X0 Y0; N05 X28 Y30 ; N06 G00 X40 ; N07 M02 ;程序内容语句号程序号NGXYZFSTMLF 举例:N001 G01 X70.0 Z-40.0 F140 S300 T0101 M03 LF 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G00G99共100种。 字 符 含 义 宇符 含 义ABCDEFGHIJKLMN绕X坐标的角度尺寸绕Y坐标的角度尺寸绕Z坐标
13、的角度尺寸绕特殊坐标的角度尺寸,或第三种进给速度功能绕特殊坐标的角度尺寸,或第二种进给速度功能进给速度功能准备功能永不指定平行于X坐标的擂补参数或螺纹娜距平行于Y坐标的插补参数或螺纹螺距平行于Z坐标的插补参数或螺纹螺距、本不指定一、1辅助功能程序号OPQRSTUVWXYZ:不用平行于X坐标的第三坐标平行于Y坐标的第三坐标、平行于Z坐标的第三坐标主轴转速功能刀具功能平行于X坐标的第二坐标平行于Y坐标的第二坐标平行于z坐标的第二坐标X坐标方向的主运动丫坐标方向的主运动Z坐标方向即主运动对准功能,倒带停止,可以代替序号N布置作业:给出程序段,要求写出程序段内各字的说明、根据给出零件图找出节点坐标2、
14、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
15、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、通用化及复合化数控刀具的种类: 一、按照刀具结构分:1、整体式:钻头、立铣刀等 2、镶嵌式:刀片采用焊接或机夹式连接 3、特殊形式:复合式、减振式等二、按照切削工艺分:1、车削刀具:外圆、内孔、螺纹、成形车刀等2、铣削刀具:面铣刀、立
16、铣刀、螺纹铣刀等3、钻削刀具:钻头、铰刀、丝锥等4、镗削刀具:粗镗刀、精镗刀等高速钢车刀:高速钢(HSS)刀具过去曾经是切削工具的主流,随着数控机床等现代制造设备的广泛应用,各种涂层和不涂层的高性能、高效率的高速钢刀具应运而生。高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性,以及良好的可加工性,在切削某些难加工材料以及在复杂刀具,特别是切齿刀具、拉刀和立铣刀造中仍有较大的比重。但经过市场探索一些高端产品逐步已被硬质合金工具代替。机床MDI面板的应用1数字/字母键数字/字母键用于输进数据到输进域(如下图所示);在输进过程中系统根据输进顺序自动判别取字母还是取数字。键的输进顺序是:KJIK循环。 2编辑键替
17、换键:用输进域内的数据替换光标所在的数据。 删除键:删除光标所在的数据;或者删除一个数控程序或者删除全部数控程序。 插进键:把输进域之中的数据插进到当前光标之后的位置。 修改键:消除输进域内的数据。 回车换行键:结束一行程序的输进并且换行。3页面切换键数控程序显示与编辑页面。 位置显示页面:位置显示有三种方式,用PAGE按钮选择。 参数输进页面:按第一次进进坐标系设置页面,按第二次进进刀具补偿参数页面。进进不同的页面以后,用PAGE 按钮切换。 4光标移动键向下或向上翻页。 向下或向上移动光标。 5输进输出键输进键:把输进域内的数据输进参数页面或者输进一个外部的数控程序。 输出键:把当前数控程
18、序输出到计算机。 6复位键复位键:中断加工,解除报警。教学后记:经授课后,学生能掌握数控加工刀具的应用,但对控制面板的掌握还需要加强学习。课 时 授 课 计 划一、授课具体时间: 03月12日 第三周 周三 1、2节 二、授课课题:G00、G01指令编程三、教学目的要求:1、掌握数控车床的总体指令2、了解模态指令与非模态指令4、掌握G00、G01指令运动轨迹3、掌握G00、G01指令格式与意义四、教学重点难点:1、G00、G01指令格式与意义(重点)2、模态指令与非模态指令(难点)3、数控车床的总体指令(难点)4、G00、G01指令运动轨迹(重点)五、教学方法、用具:教学方法:多媒体教课、案例
19、法。教学用具:三角板、圆规。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、G00、G01指令格式与意义2、模态指令与非模态指令3、数控车床的总体指令4、G00、G01指令运动轨迹辅助手段1、多媒体;2、PPT课件;3、案例教学板书设计1、程序指令总体介绍 1 G代码 2 M代码 3 F代码 4 T代码 5 S代码2、G代码表:3、M代码表:4、注意模态和非模态代码的应用,并熟练掌握以下代码的使用方法:5、G、M代码有非模态代码和模态代码之分,非模态代码只在规定的程序段中有效,模态代码一旦被执行,则一直有效,直到同一组G代码出现或被取消为止
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