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第三章数控车床基本操作教案

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第三章 数控车床基本操作教案
课 题
第一节 数控车床面板功能介绍
课 时
2
教学目标
熟悉面板各键的名称及功能，了解各种方式的操作方法。
教学重点难点

主要功能键的使用方法
教学过程
主 要 教 学 内 容 及 步 骤

一、 新课导入
数控车床要进行哪些基本操作？
二、 教学过程
（一） 任务布置
1）数控车床开机操作
2）回参考点操作
3）手动连续移动刀架操作
4）手轮移动刀架操作
5）手动转动刀架操作
6）手动正反转主轴和停止主轴操作
7）MDI方式下，正反转主轴和停止主轴操作，刀位转换操作，改变主轴转速。
（二）FANUC 0i Mate-TC系统数控车床面板功能
1.CRT/MDI数控操作面板：是由CRT显示部分和键盘所构成。

图1-1 FANUC（法那克）0i Mate数控面板
数字/字母键用于输入数据到输入区域，系统自动判别取字母还是取数字。字母和数字键通过 键切换输入，如：O—P，7—A。
数字/字母键

2.机床操作面板
机床操作面板如图3-2所示。主要用于控制机床的运动和选择机床运行状态 ，由模式选择旋钮、数控程序运行控制开关等多个部分组成，每一部分的详细说明见表1-1。

图1-2 FANUC 0i Mate标准操作面板
表1-1 FANUC 0i Mate 机床操作面板按键功能

3.手持式操作器（手摇轮）
功能选择旋钮：选择所需移动的轴，0FF状态为关闭手轮模式。

步距选项旋钮：可选择0.001×1（mm）、0.001×10（mm）、0.001×100（mm）的进给速度。

手摇轮：顺时针旋转手摇轮，各坐标轴正向移动；逆时针旋转手摇轮，各坐标轴负向移动（机床移动方向由功能旋钮确定，机床移动速度由步距选项旋钮确定）。
图1-3 手持操作器
（三）练习操作
1.数控车床开机操作
操作步骤：
接通数控车床电源，打开机床电源开关，启动数控系统电源按钮。
2.回参考点操作
操作步骤：
（1）按回参考点REF ，按住 方向键，即可回参考点。
（2）在“回参考点”窗口中可观察是否已回参考点，如图3-1所示。

图3-1 回参考点屏幕显示

机械坐标系坐标为0时，表明坐标轴已回到参考点，如X轴。
机械坐标系坐标不为0时，表明坐标轴尚未回到参考点，如Z轴。

作业布置

让学生练习操作任务布置中的几项内容，注意安全操作

教后小记

本次课要求大家掌握的操作有，机床回零、手动或手轮移动刀架，刀架刀位转换，主轴控制等。在操作中应重点保证移动刀架的方向和速度。

第三章 数控车床基本操作教案
课 题
第二节 数控车床对刀操作
课 时
2
教学目标
让学生理解为什么要对刀，正确学会对刀的操作步骤。
教学重点难点

对刀的操作步骤、检验方法
教学过程
主 要 教 学 内 容 及 步 骤

一、新课导入
数控车床为什么要对刀？
二、教学过程
1．布置任务：
安装一工件、一把外圆车刀和一把螺纹车刀，用试切法进行对刀，建立工件坐标系。
2 ．外圆刀对刀方法和步骤
对刀前准备：已安装工件和外圆车刀（1号刀位），机床已回参考点
对刀步骤：
1）Z轴对刀。在MDI模式下输入 M3 S500指令，按数控启动键，使主轴转动（或手动模式下，按主轴正转按钮，使主轴转动)。切换成手动模式，移动刀具切削工件端面，再按+X键退出刀具（刀具Z方向位置不能变动），如图3-4所示。
进行面板操作，操作步骤如下：
①按参数键（OFFSET）出现如图3-5画面。
②按软键【补偿】，出现如图3-8画面。
③光标移至该刀具号的Z轴数据处。
④按软键【操作】，出现画面图3-9。
⑤输入刀具在工件坐标系中Z轴坐标值，此处为Z0，按软键【测量】，完成Z轴对刀。

图3-8 刀具补偿窗口 图3-9 刀具补偿操作显示窗口
2）X轴对刀。在MDI模式下输入M3 S500指令，按数控启动键，使主轴转动（或手动模式下，按主轴正转按钮，使主轴转动)。切换成手动模式移动刀具接近工件并切削外圆（长约3～5mm），沿+Z方向退出车刀（刀具X方向位置不能变动），如图3-7所示。停车测量所车外圆直径（假设测得外圆直径为28.68mm），进行面板操作。操作步骤为：
①按参数键（OFFSET）出现如图3-5画面。
②按软键【补偿】，出现如图3-8画面。
③光标移至该刀具号的X轴数据处。
④按软键【操作】，出现画面图3-9。
⑤输入刀具在工件坐标系中X轴坐标值(直径)，此处为X28.68，按软键【测量】，完成X轴对刀。
3）对刀检验。检验步骤同上，用长度补偿对刀，测试程序中不用写G54等零点偏置指令。
3）对刀检验。对刀结束后，Z轴方向和X轴方向分别进行验证对刀是否正确。X轴方向验证对刀时，应使刀具Z方向离开工件；Z轴方向验证对刀时，应使刀具在X方向离开工件，防止刀具移动中撞到工件。检验步骤分别如下：

Z方向检验面板操作步骤
X方向检验面板操作步骤
①使机床运行于MDI（手动输入）工作模式。
②按程序键。
③按【MDI】软键，自动出现加工程序名“O0000”。
④输入测试程序“G00 T0101 G54 Z0”(或“G01 T0101 G54 Z0 M3 S300 F2”)。
⑤按循环启动键，运行测试程序。
⑥程序运行结束后，观察刀尖是否与工件右端面处于同一水平面，如“是”则对刀正确，如“不是”则对刀操作不正确，查找原因，重新对刀。
①使机床运行于MDI（手动输入）工作模式。
②按程序键。
③按【MDI】软键，自动出现加工程序名“O0000”。
④输入测试程序“G00 T0101 G54 X0”(或“G01 T0101 G54 X0 M3 S300 F2”)。
⑤按循环启动键，运行测试程序。
⑥程序运行结束后，观察刀尖是否处于工件轴心线上，如“是”则对刀正确，如“不是”则对刀操作不正确，查找原因，重新对刀。
4）螺纹刀对刀方法和步骤
将螺纹刀安装在3号刀位上
A．X轴对刀
方法步骤与外圆刀相同。刀偏值应输入到03号X位置。
B．Z轴对刀
转动主轴，使螺纹刀刀尖与外圆刀所车端面在左右方向（Z方向）对齐，将光标移到03号Z位置，输入Z0，按“测量”软键输入。
4．对刀检查
在MDI方式下，输入T0101；按循环启动键，建立工件坐标系；
手动或手轮移动外圆刀刀尖到工件原点附近，查绝对坐标是否接近X0Z0。
移动刀架到安全位置，在MDI方式下，输入T0303；按循环启动键，建立工件坐标系；
手动或手轮移动螺纹刀刀尖到工件原点附近，查绝对坐标是否接近X0Z0。
三：学生练习操作
[操作注意事项]
n 1）MDI手动输入操作、对刀练习前，机床应已回参考点。
n 2）练习MDI手动输入操作训练时不能随意运行快速移动等指令，以避免撞刀。
n 3）手动（JOG）模式中，移动方向不能错，否则会损坏刀具、机床。
n 4）对刀练习中，刀具接近工件外圆面、端面时，进给倍率应较小，一般为1～2O，进给倍率过大会损坏刀具或机床设备。
n 5）对刀前应注意确定刀具在刀架中刀位号。
n 6）测试对刀时，应调小进给倍率，避免对刀错误发生撞刀。
n 7）数控车床对刀测试时X轴与Z轴应分别进行，测试前应使刀具处于适当位置，避免刀具撞到工件。
n 8）测试程序尽可能用G01 Z0 M3 S300 F2（或G01 G54 Z0 M3 S300 F2）及G01 X0 M3 S300 F2（或G01 G54 X0 M3 S300 F2），以避免对刀错误来不及反应发生撞刀事故。
n 9）验证对刀时刀具号应正确。

作业布置

简述数控车床试切法对刀方法和步骤。

教后小记
对刀是数控加工中的重要操作，通过车刀刀位点的试切削，测出工件坐标系在机床坐标系中的位置。若对刀错误或不精确，直接影响到加工。因此，我们应反复练习，熟练掌握对刀方法，并力求对刀精确。

第三章 数控车床基本操作教案
课 题
第三节 数控车床程序处理操作
课 时
2
教学目标
理解程序操作各功能键的含义，学会正确输入数控程序。
教学重点难点

正确输入、编辑数控程序
教学过程
主 要 教 学 内 容 及 步 骤

一、新课导入
如何新建一个数控车床程序？
二、教学过程
1．布置任务：
将下列程序建立在数控车床系统中
O0001；
N0010 G00 X100 Z100 M03 S600；
N0020 T0101；
N0030 G0 X22 Z2 ；
N0040 G01 Z-25 F100；
N0050 G0 X100 Z100；
N0060 T0100；
N0070 M30；
2.程序的查找与打开
（一）数控程序的输入
1.按EDIT键，选择编辑工作模式。
2.按程序键，显示程序画面或程序目录画面。
3.输入程序名如“O0003”。
4.按输入键，开始输入程序。
5.按和键，换行后继续输入程序，如图3-10所示。
6.按可依次删除输入区内最后一个字符，按|DIR|软键可显示数控系统中已有程序目录，如图3-11所示

图3-10 法那克系统程序编辑窗口 图3-11 法那克系统程序目录窗口
（二）数控程序的编辑
1.程序的查找与打开
方法一：
（1）按EDIT键，使机床处于编辑状态。
（2）按程序键，显示程序画面。
（3）按[程序]软键，按[操作]软键，出现O检索。
（4）按[O检索]软键，便可依次打开存贮器中的程序。
（5）输入程序名“O0003”，按[O检索]软键便可打开该程序。
方法二：
（1） 按EDIT键，使机床处于编辑状态。
（2） 按程序键，显示程序画面。
（3） 输入要打开的程序名“O0003”。
（4）按光标向下移动键即可打开该程序。
2.程序的拷贝
步骤：
（1） 按EDIT键，使机床处于编辑工作模式下。
（2） 按程序键，显示程序画面。
（3） 按[操作]软键。
（4） 按扩展键。
（5） 按软键[EX-EDT]。
（6） 检查拷贝的程序号（只输入数字，不输地址“O”）并按键。
（7） 按软键[ALL]。
（8） 输入新建的程序号（只输入数字，不输地址“O”）并按键。
（9） 按软键[EXEC]即可。
3.程序的删除
步骤：
（1）按EDIT键，使机床处于编辑工作模式下。
（2）按程序键，显示程序画面。
（3）输入要删除的程序名。
（4）按（删除）键，即可把改程序删除掉。
（5）如输入“O-9999”，再按（删除）键，可删除所有程序。
4.字的查找
打开程序，并处于EDIT（编辑）工作模式下。
(1)按光标键，光标向后一个字一个字的移动，光标显示在所选的字上。
(2)按光标键，光标向前一个字一个字的移动，光标显示在所选的字上。
(3)按光标键，光标检索上一程序段的第一个字。
(4)按光标键，光标检索下一程序段的第一个字。
(5)按翻页键，显示下一页，并检索该页中第一个字。
(6)按翻页键，显示前一页，并检索该页中第一个字。
5.字的插入
步骤：
（1） 打开程序，并处于EDIT（编辑）工作模式下。
（2） 查找字要插入的位置。
（3） 输入要插入的字。
（4）按键即可。
6.字的替换
步骤：
（1） 打开程序，并处于EDIT（编辑）工作模式下。
（2） 查找字要被替换的字。
（3） 输入替换的字。
（4） 按键即可。
7.字的删除
步骤：
（1） 打开程序，并处于EDIT（编辑）工作模式下。
（2） 查找到将要删除的字。
（3）按键即可删除。
8．数控程序的输入
1) 按EDIT编辑键，选择编辑工作模式。
2) 按PROG程序键，显示程序编辑画面或程序目录画面。
3) 输入新程序名，如“O9424”。
4) 按INSERT输入键，开始输入程序。
5) 按EOB→INSERT键，换行后继续输入程序。
6) 按CAN键可依次删除输入区最后一个字符，按【DIR】软键可显示数控系统中已有的程序目录。

作业布置

练习程序输入各项操作

教后小记

本次课主要是学习查找、新建、和编辑程序，要求大家在机床上能熟练操作，并做到准确无误。

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