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课题：直线插补指令编程与加工

授 课 计 划
日 期
06、9、15
应到人数
40
科 目
计 划
学 时
教 务审 批
（主任签名）
班 级
数控0602
实到人数
40
数控车削
编程与加工
6
日 期
06、9、10
课 题
直线、圆弧插补指令编程及加工
课 型
一体化教学
教 材
《数控车削编程与加工技术》 电子工业出版社
教 学
目 的
要 求
1、通过简单零件的加工，熟练使用数控车床面板的各功能键。
2、通过加工，培养学生基本操作技能，养成安全、文明生产的习惯。
重 点
1、掌握G00、G01指令的编程格式及特点。
2、掌握简单形面的程序编制和方法。
难 点
操作面板功能及熟练运用。

教 学 方 法
1、启发式教学：利用引导、对比、举例等方法激发学生求知欲望和探索精神，提高学生分析问题和解决问题的能力。
2、讲授法：包括讲解、讲述、讲读等方式，发挥教师主导地位使学生在较短时间内获得较多知识。
3、动手操作：我们的目的是培养学生的动手操作能力，动手操将作为教学的主要目的。老师的讲解及示范操作都要为培养学生的动手操作能力服务。
教学 准 备
教学挂图、仿真软件、数控车床、练习材料、刀具、量具等

参考书
《数控车床加工工艺与编程》中国劳动社会保障出版社
授课 对 象分 析
该班学生是在校的中级班二年级学生，已经学习了部分机械加工课程，并且进行了一学期的普通车床实习，有一定的机加工经验。讲课时应该根据学生的特点利用引导和对比等方法加强学生对数控车床加工的认识。
课 题分 析
进行轮廓加工的零件的形状，大部分由直线构成。快速定位G00、直线插补G01指令是构成数控编程最基本的加工动作单元。因此 ，作为初学者，必须熟练运用直线圆弧插补指令进行程序编制和加工。
教学进程组织和时间分配
序 号
教学组织及内容
时间分配
教学方法

第一课时
1、检查考勤及劳保穿戴
2’

2、复习旧课内容：
3’
提问法
3、引入新课：直线插补指令编程加工
一、基础知识
1、快速定位G00
2、直线插补G01

40’
讲解法
第二课时
二、操作实例讲解
1、零件图工艺分析
2、数值计算
3、工件参考程序与加工操作过程
35’
以具体实例引导学生进行联动复习所学内容
机动时间
10’
解惑答疑
第三课时
三、电脑仿真练习
45’
模拟校正
第四 —六学时
四、机床操作练习
1、示范操作
2、学生操作练习
180’

示范演示法
动手操作法

五、巡回指导
学生操作过程中做好巡回指导，对容易出现的问题多加注意确保实习安全。
六、小结及作业
对本次教学情况进行归纳总结，布置作业
5’
总结分析法
七、课后反思
对本次教学的完成情况记录、分析和总结以备参考

备 注

教 学 过 程
教学方法
一、 组织教学：
1、上课，检查到课人数。
2、维持课堂秩序，检查劳保穿戴。
二、 复习旧课：
同学们：我们前面通过对普通车床的练习，大家对车床加工有了一定了解。车床是通过工件的旋转和刀具的运动进行切削加工的，但是刀具的运行轨迹有哪些形态？
（稍停顿）-------------“刀具在平面内做直线和曲线运动”
今天我们就学习第五章中的：
§5.1 数控车床直线插补指令编程与加工
进行轮廓加工的零件的形状，大部分由直线构成。快速定位G00、直线插补G01指令是构成数控编程的最基本的加工动作单元，因此，做为初学者，必须熟练运用直线插补指令进行程序编制和加工。
5.1.1 基础知识
1. 快速定位G00
G00指令是在工件坐标系中以快速移动速度移动刀具到达由绝对或增量指令指定的位置。
指令格式：G00 X（U） Z（W）
式中：X、Z绝对编程时，目标点在工件坐标系中的坐标；
U、W：增量编程时刀具移动的距离。
（1）G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。G00指令刀具由当前位置快速移动到指令的目标点。
（2）G00指令快速速度不能在地址F中规定，快速速度可由面板上的快速移动倍率调整。
（3）在执行G00指令时由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因此联动直线轴的合成轨迹不一定是直线，操作者必须小心，以免刀具与工件发生碰撞。
常见轨迹如图：（画出轨迹图）

（4）G00为模态功能，可由G01、G02、G03等功能注销。目标点位置坐标可以用绝对值，也可用相对值，甚至可以混用。

绝对编程
G00
X 70
Z 40
相对编程
G00
U 40
W -60
混合编程
G00
U 40
Z 40
G00
X 70
W -60

2. 直线插补G01
G01 代码用于刀具直线插补运动。
功能：G01 指令使刀具以一定的进给速度，从所在点出发，直线移动到目标点。
指令格式：G01 X（U） Z（W） F
式中：X、Z：为绝对编程时，目标点在工件坐标系中的坐标；
U、W：为增量编程时，目标点坐标的增量（刀具移动距离）；
F：进给速度。F中进给速度一直有效直到指定新值，因此不必对每个程序段都指定F。
F有两种表示方法：每分钟进给量和每转进给量。
如图所示，要求刀尖从A点直线移动到B点，分别完成车外圆、切槽：

车外圆程序 车槽程序
绝对坐标方式程序 绝对坐标方式程序
G01 X22 .0 Z-35.0 F0.15 G01 X25.0 F0.1
增量坐标方式程序 增量坐标方式程序
G01 U0.0 W-37.0 F0.15 G01 U-9.0 F0.1
5.1.2 操作实例
如图所示的零件，各加工面已完成粗车，右端面已车平，试编制精车程序，在￠30mm塑料棒上加工该零件。

1. 零件图工艺分析
（1）技术要求分析。零件包括圆锥面、圆柱面、倒角等加工，材料为塑料棒。
（2）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。
用三爪自定心卡盘软卡爪卡紧定位。工件零点设在工件右端面，加工起点和换刀点可以设为同一点距右端面50mm,X向距轴心线50mm的位置。
（3）制定加工工艺路线，确定刀具及切削用量。如表：
实训课题
直线插编程及加工
零件名称
简单形面
图号
序号
刀具号
刀具名称及规格
数量
加工表面

1
T0101
90`粗、精车外圆刀
1
外圆、锥面等

（4）确定刀具加工路线：（提问）
走刀路线为：A=> B=> C=>D =>E=>F=>G=>H=>A
2. 数值计算
(1) 设定程序原点,以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。 提问：建立工件坐标系的原则
（2）计算各节点位置坐标。
A（100.0，50.0）B（12.0，2.0） C（18.0，-1.0）
D（18.0，-15.0）E（24.0，-26.0） F（24.0，-34.0）
G（26.0，-34.0）H（30.0，-36.0）
3.编制工件参考程序
编制工件的参考程序（下表）
程序卡
数控车床编程卡
编程原点
工件右端面与轴线交点
编写日期

零件名称
简单形面
夹具
三爪卡盘
编程系统
广数980TA
材料
塑料棒
序号
程序
简要说明

O0001
程序名
N010
G50 X100.0 Z50.0
建立工件坐标系
N020
M03 S800 T0101
主轴正转，选择1号刀
N030
G99
每转进给
N040
G00 X12.0 Z2.0
快速定位
N050
G01 X18.0 Z-1.0 F0.1
车倒角
N060
Z-15.0
车外圆
N070
X24.0 Z-26.0
车锥面
N080
Z-34.0
车外圆
N090
X26.0
车平面
N100
X30.0 Z-36.0
倒角
N110
G00 X100.0 Z50.0
1号刀返回刀具起点A
N120
M05
主轴停
N130
M30
程序结束
5.1.3 电脑仿真练习
把所编制的程序在电脑上利用仿真软件进行仿真加工，熟悉面板的同时进行程序校验和修整。
说明：此过程对刚进行机床操作的学生尤为重要
5.1.4 示范操作
输入加工程序，安装刀具，装夹工件，对刀，建立工件坐标系。
启动程序进行示范演示。
先单段运行后自动加工，整个操作过程动作要求规范。
对容易出错的地方要着重讲解，力保学生明白上机。
5.1.5 实操练习
1.分配实习岗位，进行机床操作练习。要求独立操作注意安全。按照步骤依次加工。
2.巡回指导。做到腿勤、手勤、嘴勤，做好巡回指导工作，发现问题及时解决，防患与未然。确保实习操作安全进行。
3、注意事项：（1）装刀时，刀尖对准工件旋转中心；
（2）为保证精加工尺寸准确性，可分半精加工、精加工。
4.零件批改。对学生加工的零件进行批改，对学生的操作情况做到心中有数，做好记录。
实际操作练习要纠正学生眼巧手拙现象，养成安全文明生产习惯，培养良好的职业道德。
5.1.6 总结归纳，提出新课
1、通过今天的课程和实操练习，我们了解了数控车床对刀与工件坐标系之间的关系；掌握了刀具快速定位及直线插补的编程和加工。学习中有不少学生问曲线的加工，下节课，我们将学习G02、G03圆弧插补编程及运用，请同学们预习。
2、作业：试编制内锥套加工程序。
（通过作业加强练习两指令在内孔加工中的应用，加深对所学指令的理解）
5.1.7 课后分析
1、执行情况：较圆满的完成教学任务
2、实施情况：本节课利用引导、启发、示范、实操等方法围绕教学目的和重点进行了讲解和练习。时间松紧适度，学生畅所欲言，充分讨论整个教学过程学生情绪高涨，思路开阔，达到了预期效果。
3、体会： （1）本班学生进行过普车实习，有一定的机加工经验。教学中可利用提问法进行。
（2）在本节课前应适当增加学生熟悉机床面板操作的练习。
（3）今后教学中要让学生克服眼巧手拙的思想。
附：板书设计
§5.1 数控车床直线插补指令编程与加工
5.1.1 基础知识

1. 快速定位G00
（1）格式

（2）用途

（3）运动轨迹

（4）指令的应用

2. 直线插补G01
指令格式：G01 X（U） Z（W） F
功能：G01 指令使刀具以一定的进给速度，从所在点出发，直线移动到目标点。
含义：

5.1.2 操作实例
1. 零件图工艺分析
（1）技术要求分析

（2）确定装夹方案

（3）制定加工工艺路线

（4）确定刀具加工路线：
A=> B=> C=>D =>E=>F=>G=>H=>A

2. 数值计算
（1）设定程序原点

（2）计算各节点位置坐标。
用绝对植计算坐标

用相对植计算坐标

3.编制工件参考程序
（1） 编制工件的参考程序
、要求在编制过程中做到规范

（2）程序校验和修整。

强化安全文明意识

通过提问导入新课：

引 言
概 述
导 入 新 课

重 点：指令的格式及特 点

此处的目的是说明走刀轨迹可利用挂图或投影

重点：
要求熟练掌 握

此处利用动画投影对比G01与G00的走刀区别

讲解后和学生互动练习加深记忆

节约时间只编制精加工程序

对以前所讲概念进行复习

要求学生独立制定工艺路线

要求学生熟练掌握
坐标系中各点坐标的表示方法

此处重点
和学生联动编制程

模拟校正程序并加强难点练习：熟悉面板操作

边演示
边讲解

此过程为本节课的目的：
培养学生的动手操作能力

通过总结内容和作业练习使学生对重点有更深的认识

分析总结积累经验

10