数控-工程训练教学中心.docx

工程训练教学中心 数控铣床 教案
指导教师: 崔宏伟
课次
授课方式
主要内容
知识点
教学手段
备注
1
讲授
1、实习目的和要求:
通过实习，使学生初步了解数控加工技术的知识，增加学生的学习兴趣，开拓学生的视野，培养学生的实践能力，为学习有关课程奠定基础，特开设数控铣床实习课。
实习以学生独立操作为主，示范讲解为辅。
（1）了解数控铣床加工的基本方法及工艺过程；
（2）了解数控铣床有关简单编程指令；
（3）能用功能代码完成简单的手工编程；
（4）*能进行独立操作加工零件；
（5）*会利用CAM模块自动编程；
（6）遵守安全技术规范和劳动纪律，爱护设备。
2、安全操作规程：
（1）操作者必须经过严格培训，才能操作机床；
（2）严格按照数控铣床基本操作方法操作；
（3）在指导教师的指导下操作机床；
（4）正确使用机床参数，严禁违章操作；
（5）按照零件图编制加工工艺及程序；
（6）加工时如发生意外，应立即按[急停]，调整后经指导教师同意方可使用；
（7）工作结束后，先按[急停]，关闭机床电源，最后关闭总开关；
（8）要用抹布将机床全部擦干净；
（9）确认机床各部件无异常，正确填写机床使用情况记录，经指导教师同意，方可离开现场。
（10）遵守普通铣床安全操作规程；
3、本工种概述：
（1）机床坐标系：
采用右手直角笛卡尔坐标系判别，平行机床主轴的坐标为Z轴，右侧为X轴，前方为Y轴。假定工件不动，刀具远离工件作为直线坐标轴正方向。
（2）机床组成部分：
包括床身、滑枕、铣头、工作台、升降台、底座、电控柜、润滑系统、冷却系统、伺服系统、操作面板。
注：要含有实习报告及思考题内容。
安全知识
坐标系
机床组成
CAI

2
讲授
（3）常用编程指令
进给功能字F：刀具的进给速度。
指令形式F__单位（mm/min）
主轴功能字S：主轴的转速。
指令形式S__单位（r/min）
刀具功能字：T——刀具号D——刀具补偿号
尺寸字：X、Y、Z、CR、I、J、K
指令形式X__Y__Z__；终点坐标
指令形式CR=（赋值）__；圆弧半径
圆弧圆心角度小于等于180度，CR正值
圆弧圆心角度大于180度，CR负值
指令形式I__J__K__；圆心相对起点坐标
M辅助功能字：
M02——程序结束
M03——主轴正转
M04——主轴反转
M05——主轴停转
M08——冷却液开
M09——冷却液关
M30——程序结束
G准备功能字：
G54工件坐标系（零点偏置G55G56G57）：在机床参数中输入工件的零点坐标。（默认）
指令形式G54X__Y__Z__；
G90绝对坐标：用绝对值形式表示。
指令形式G90X__Y__Z__；
G91相对坐标：用增量值形式表示。
指令形式G91X__Y__Z__；
G00快速点定位：刀具以机床最快的速度定位到某一点上。
指令形式G00X__Y__Z__；
G01直线插补：刀具以一定的进给速度直线移动到某一点。
指令形式G01X__Y__Z__F__；
G17坐标平面XOY（默认）
G18坐标平面ZOX
G19坐标平面YOZ
G02顺时针圆弧插补：刀具以一定的进给速度沿顺时针方向圆弧形式移动到某一点。
指令形式G02X__Y__CR=__F__；
G02X__Y__I__J__F__；
G03逆时针圆弧插补：刀具以一定的进给速度沿逆时针方向圆弧形式移动到某一点。
指令形式G03X__Y__CR=__F__；
G03X__Y__I__J__F__；
G04暂停
指令形式G04X__；X为停留时间。
常用指令
CAI

3
讲授
（4）刀具补偿指令：
G40取消刀具半径补偿：取消所有的刀具半径补偿。
指令形式G01 G40X__Y__F__；
G41刀具半径左补偿：通过刀具移动方向看，刀具在所加工面左侧。
指令形式G01 G41X__Y__T__D__F__；
G42刀具半径右补偿：通过刀具移动方向看，刀具在所加工面右侧。
指令形式G01 G42X__Y__T__D__F__；
注：G00或G01指令建立和取消刀具半径补偿；刀具半径补偿的建立和取消要在轮廓外进行；不能连续出现两段不在轮廓内移动的指令；刀具半径补偿必须取消；
（5）*固定循环：
CYCLE81钻孔循环：
指令形式CYCLE81(RTP,RFP,SDIS,DP,DPR
)
RTP——返回高度
RFP——参考平面
SDIS——安全间隙
DP——最终钻深
DPR——相对钻深
刀具半径补偿功能使用
CAI

4
讲授
（6）编程举例：
如图1工件，铣削外轮廓，试编写加工程序。（铣刀直径D=16，加工深度0.5）

%
_N_CN0001_MPF
N05G54 G90 G00 X-10 Y-10 M08 LF
N10Z10 M03 S600 LF
N15G01 Z-0.5 F100 LF
N20G41 T01 D01 X0 Y0 LF
N25Y95 LF
N30G02 X5 Y100 CR=5 LF
N35G01 X95 LF
N40G02 X100 Y95 CR=5 LF
N45G01 Y5 LF
N50G02 X95 Y0 CR=5 LF
N55G01 X0 LF
N60G01 G40 X-10 Y-10 LF
N65G00 Z10 LF
N70M30 LF
%
（7）机床操作面板：
显示器
控制区
水平软键
垂直软键
编程区

（8）机床操作步骤：
1）检查机床各个部件有无异常；
2）合电源总开关；
3）合机床电源开关；
4）旋松[急停][Reset][Feed Start][Spindle Start][Reset]；
5）按[润滑]注油；
6）分别按[Z+][Y+][X+]，等待机床回原点；
7）按[JOG]，再分别按[X-][Y-][Z-]，将刀具移动到机床中央；
8）装夹工件，并将磁性百分表固定在铣头上，按坐标键移动工件调整；
9）选择安装铣刀，按[MDA]输入程序，[CYCLE Start][JOG]，对刀；
10）按[区域转换] ，按（参数）（零点偏置）输入坐标值，按[输入]（储存）；
11）外部程序——按[区域转换]，按（服务）（数据输入）（V24）（程序）（工件程序）；
12）按[区域转换]，按（程序）（工件程序）（新的）；
13）输入程序名，按[输入] （确认）；
14）开始输入程序，按[输入]；
15）按（保存）（模拟）（模拟启动），按[返回]，修改程序（保存） ；
16）按（关闭编辑器），按[区域转换] ；
17）按（程序）（零件程序）（装载）（选择） ；
18）按[机床区域][Auto][CYCLE Start]；
19）开始加工；
编程总结
操作面板
CAI
现场练习

5
实际操作
*加工练习
操作
现场

6
实际操作
*加工练习
操作
现场

7
实际操作
*加工练习
操作
现场

8
实际操作
*加工练习
操作
现场

工程训练教学中心 数控加工中心 教案
指导教师: 崔宏伟
课次
授课方式
主要内容
知识点
教学手段
备注
1
讲授
1、实习目的和要求:
通过实习，使学生初步了解数控加工技术的知识，增加学生的学习兴趣，开拓学生的视野，培养学生的实践能力，为学习有关课程奠定基础，特开设数控加工中心实习课。
实习以示范讲解为主，学生独立操作为辅。
（1）初步了解数控加工中心加工的基本方法及工艺过程；
（2）初步了解加工中心有关简单编程指令；
（3）能用功能代码完成简单的手工编程；
（4）遵守安全技术规范和劳动纪律，爱护设备。
2、安全操作规程：
（1）操作者必须经过严格培训，才能操作机床；
（2）严格按照加工中心基本操作方法操作；
（3）在指导教师的指导下操作机床；
（4）正确使用机床参数，严禁违章操作；
（5）按照零件图编制加工工艺及程序；
（6）加工时如发生意外，应立即按[急停]，调整后经指导教师同意方可使用；
（7）工作结束后，先按[急停]，关闭机床电源，最后关闭总开关；
（8）要用抹布将机床全部擦干净；
（9）确认机床各部件无异常，正确填写机床使用情况记录，经指导教师同意，方可离开现场。
（10）遵守普通铣床安全操作规程；
3、本工种概述：
（1）机床坐标系：
采用右手直角笛卡尔坐标系判别，平行机床主轴的坐标为Z轴，右侧为X轴，前方为Y轴。假定工件不动，刀具远离工件作为直线坐标轴正方向。旋转轴为围绕X轴旋转，定义为B轴，其正方向为刀具向操作者方向旋转。
（2）机床组成部分：
包括床身立柱、刀库、铣头、工作台、排屑槽、防护罩、电控柜、润滑系统、冷却系统、伺服系统、操作面板。
注：要含有实习报告及思考题内容。
安全知识
坐标系
机床组成
CAI

2
讲授
（3）常用编程指令：
进给功能字F：刀具的进给速度。
指令形式F__单位（mm/min）
主轴功能字S：主轴的转速。
指令形式S__单位（r/min）
刀具功能字：T——刀具号D——刀具半径补偿号H——刀具长度补偿号
尺寸字：X、Y、Z、R、I、J、K
指令形式X__Y__Z__；终点坐标
指令形式R__；圆弧半径
圆弧圆心角度小于等于180度，R正值
圆弧圆心角度大于180度，R负值
指令形式I__J__K__；圆心相对起点坐标
注：尺寸字后整数字要加小数点。
M辅助功能字：
M02——程序结束
M03——主轴正转
M04——主轴反转
M05——主轴停转
M06——换刀
M08——冷却液开
M09——冷却液关
M30——程序结束
G准备功能字：
G54工件坐标系（G55G56G57G58G59）：在机床参数中输入工件的零点坐标。（默认）
指令形式G54X__Y__Z__；
G90绝对坐标：用绝对值形式表示。
指令形式G90X__Y__Z__；
G91相对坐标：用增量值形式表示。
指令形式G91X__Y__Z__；
G00快速点定位：刀具以机床最快的速度定位到某一点上。
指令形式G00X__Y__Z__；
G01直线插补：刀具以一定的进给速度直线移动到某一点。
指令形式G01X__Y__Z__F__；
G17坐标平面XOY（默认）
G18坐标平面ZOX
G19坐标平面YOZ
G02顺时针圆弧插补：刀具以一定的进给速度沿顺时针方向圆弧形式移动到某一点。
指令形式G02X__Y__R__F__；
G02X__Y__I__J__F__；
G03逆时针圆弧插补：刀具以一定的进给速度沿逆时针方向圆弧形式移动到某一点。
指令形式G03X__Y__R__F__；
G03X__Y__I__J__F__；
G04暂停：程序暂停一段时间后自动执行。
指令形式G04X__；X为停留时间。
G30返回第二参考点：刀具返回到机床第二参考点准备换刀。
指令形式G91G30X0Y0Z0T__；
M06；
常用指令
CAI

3
讲授
（4）刀具补偿指令：
G40取消刀具半径补偿：取消所有的刀具半径补偿。
指令形式G01 G40X__Y__F__；
G41刀具半径左补偿：通过刀具移动方向看，刀具在所加工面左侧。
指令形式G01 G41X__Y__D__F__；
G42刀具半径右补偿：通过刀具移动方向看，刀具在所加工面右侧。
指令形式G01 G42X__Y__D__F__；
注：G00或G01指令建立和取消刀具半径补偿；刀具半径补偿的建立和取消要在轮廓外进行；不能连续出现两段不在轮廓内移动的指令；刀具半径补偿必须取消；
G43刀具长度正补偿：刀具长度方向上向正方向补偿。
指令形式G01 G43Z__H__F__；
G44刀具长度负补偿：刀具长度方向上向负方向补偿。
指令形式G01 G44Z__H__F__；
G49取消刀具长度补偿：取消所有的刀具长度补偿。
指令形式G01 G49Z__；
注：G00或G01指令建立和取消刀具长度补偿；刀具长度补偿的建立要在第一个含Z的程序段进行；刀具长度补偿不必取消；
（5）*固定循环：
G98循环后返回到起始点：
G99循环后返回到R点：
G81钻孔循环：
指令形式G98G81X__Y__Z__ R__F__；
XY——孔坐标
Z——钻孔深度
R——参考平面
刀具补偿功能使用
CAI

4
讲授
（6）编程举例：
如图1工件，铣削外轮廓，试编写加工程序。（铣刀直径D=16，加工深度0.5）

%
O0001;
N05G80 G40 G17;
N10G00 G91 G30 X0 Y0 Z0 T01;
N15M06;
N20G54 G90 G00 X-10. Y-10. M08;
N25G43 Z10. H01 M03 S800;
N30G01 Z-0.5 F100;
N35G41 D01 X0 Y0;
N40Y95.;
N45G02 X5. Y100. R5.;
N50G01 X95.;
N55G02 X100. Y95. R5.;
N60G01 Y5.;
N65G02 X95. Y0 R5.;
N70G01 X0.;
N75G00 G40 X-10. Y-10.;
N80Z10.;
N85G00 G91 G30 X0 Y0 Z0 T02;
N90M06;
N95M30;
%
（7）机床操作面板：

控制区
软键
编程区
NC启动
显示器
NC停止

（8）机床操作步骤：
1）检查机床各个部件有无异常；
2）合电源总开关；
3）合气泵开关，机床电源开关；
4）按[NC启动]等待启动系统；
5）拉出[急停]；
6）按[原点复归]，再分别按[Z+][Y+][X+]，等待机床回原点；
7）按[寸动]，再分别按[X-][Y-][Z-]，将刀具移动到机床中央；
8）装夹工件，并将磁性百分表固定在铣头上，按坐标键移动工件调整；
9）选择安装刀具，按[手轮][主轴正转]，移动工件对刀；
10）按[OFFSET SETTING]画面 ，按[单动]（坐标系）输入坐标值，按[INPUT]；
11）外部程序——按[PROG]画面，按[编辑]（Read）输入O(0001~0009)按（EXEC）出现“SKP标头”闪烁，传输程序；
12）按[PROG]画面，按[编辑]（程序）输入O(0001~0009)，按[INSERT]，输入程序，注意尺寸字要加点[.]，程序段要加结束符[EOB]；
13）按[ALTER]替换，[INSERT]插入，[DELETE]删除，[CAN]取消，编辑程序；
14）按[CUSTOM GRAPH]图形模拟，（操作）（EXEC）[自动执行]（自动）。修改程序；
15）按[自动执行][单节执行][程序启动]，执行单段加工；
16）试切削；
17）按[自动执行][程序启动] ；
18）开始加工；

编程总结
操作面板
CAI
现场练习