加工中心实习教学方案

加 工 中 心 实 习 教 学 方 案 一 、 教 学 目 标 加工中心实训是机电类专业的主要实训课程。通过学习本课程使学生获得对数 控加工的感性认识，了解数控加工特点。基本掌握数控机床的操作技能、典型 零件的加工工艺及手工编程的方法等使学生更加适应现代社会的发展。 （ 一 ） 知 识 掌 握 点 1. 熟 悉 加 工 中 心 结 构 及 各 部 分 功 能 。 2. 熟 悉 数 控 机 床 操 作 面 板 。 3 掌 握 零 件 工 艺 分 析 、 手 工 编 程 等 方 法 及 各 种 加 工 参 数 。 4 了 解 CAD/CAM 技 术 概 况 （ 二 ） 能 力 训 练 点 1 掌 握 数 控 机 床 的 加 工 工 艺 分 析 、 手 工 编 程 的 方 法 。 2 掌 握 刀 具 长 度 、 直 径 的 测 量 和 输 入 。 3 掌 握 工 件 、 刀 具 的 装 夹 。 4 掌 握 工 作 坐 标 系 的 设 定 。 （ 三 ） 素 质 培 养 点 1 培 养 学 生 职 业 道 德 。 2 培 养 学 生 的 创 新 精 神 。 二 、 大 纲 重 点 、 学 习 难 点 及 化 解 办 法 （ 一 ） 大 纲 重 点 1 掌 握 加 工 中 心 的 工 作 原 理 和 有 关 组 成 部 分 的 作 用 。 2 掌 握 零 件 数 控 程 序 的 编 制 方 法 。 3 了 解 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 机 床 操 作 要 领 。 （ 二 ） 大 纲 难 点 1 数 控 程 序 编 制 中 常 用 指 令 的 使 用 及 区 别 。 2. 半 径 补 偿 和 长 度 补 偿 的 测 量 和 输 入 。 （ 三 ） 难 点 化 解 方 法 1 通 过 具 体 程 序 分 析 各 种 指 令 的 差 别 。 2 通 过 观 看 教 师 示 范 并 结 合 学 生 自 身 实 践 掌 握 刀 具 半 径 补 偿 和 长 度 补 偿 的 测 量 及 使 用 方 法 。 三 、 教 学 计 划 单元 教学形式 主要内容 目标 计划用 时 备注 1 课堂讲授 了解加工中心 加工技术的特 点 对加工中心有 感性认识认识 2 课 时 机床介绍应 注意深入浅 出 2 课堂讲授 依据图纸编制数控加工程序 通过具体程序 的编制掌握程 序编制方法。 4 课 时 3 操作示范 示范并讲解加 工中心的操作 要点。 使学生对操作 过程有一个全 面的认识。 2 课 时 注重实践与理论的结合 4 学生操作 学生独立编制 程序并操作数 控机床。 通过亲自操作 掌握数控操作 技能。 3 课 时 5 操作示范 CAD/CAM 应 用 扩展学生视野， 增强学生对现 代制造技术的 兴趣。 2 课 时 教学计划设计说明 本教学计划依据教学大纲要求，遵循理论联系实际的原则，本着够用能用的教 学目标循序渐进的安排教学内容，说明如下： 通 过 入 门 讲 解 ， 使 学 生 对 加 工 中 心 有 一 个 感 性 认 识 。 在 讲 解 加 工 程 序 编 制 时 依 据 图 纸 进 行 编 程 ， 具 有 很 强 的 针 对 性 。 教 师 的 示 范 操 作 给 了 学 生 规 范 化 的 操 作 概 念 ， 通 过 示 范 讲 解 还 解 决 了 学 生 一 些 理 论 上 疑 惑 。 学 生 通 过 亲 自 操 作 机 床 ， 真 正 掌 握 加 工 中 心 的 操 作 技 能 。 为 了 扩 展 学 生 视 野 ， 增 强 学 生 的 学 习 兴 趣 ， 教 师 给 学 生 讲 解 了 如 何 使 用 技 术 进 行 加 工 。 总之，本计划安排得当，既符合教学大纲要求，又符合我校教学实际。 四 、 物 质 准 备 1 设 备 ： XH774 立 式 加 工 中 心 、 空 压 机 、 电 子 对 刀 仪 、 电 子 找 正 器 等 2 工 具 ： 刀 具 、 卡 尺 、 螺 旋 测 微 器 、 高 度 尺 、 毛 刷 、 铜 锤 、 棉 纱 等 3 材 料 ： 铝 、 45#钢 等 4 教 具 ： 计 算 机 五 、 教 学 过 程 单 元 1 数 控 技 术 的 基 本 知 识 讲解 加工中心是一种一次装夹可自动完成镗、铣、钻、铰等工序加工的数控设备。 是制造技术与计算机、自动控制、传感器等学科完美结合的一种现代加工设备。 1、 用 途 ： 可加工中小批量的复杂零件，适用于在复杂型腔腔和特殊表面的加工 2、 机 床 的 特 点 ： （ 1） 高 速 定 位 。 尤 其 是 直 线 伺 服 电 机 的 采 用 ， 使 加 工 中 心 的 定 位 精 度 达 到 微 米 级 。 （ 2） 自 动 换 刀 。 直 流 电 机 经 蜗 轮 副 使 刀 库 自 动 回 转 ， 机 械 手 取 刀 、 装 刀 机 构 均 由 液 压 系 统 驱 动 。 自 动 换 刀 机 构 结 构 简 单 ， 换 刀 可 靠 。 由 于 它 安 装 在 立 柱 上 ， 故 不 能 影 响 主 轴 箱 移 动 精 度 。 （ 3） CAD/CAM 软 件 。 机 床 采 用 CAD/CAM 软 件 辅 助 人 工 进 行 设 计 和 加 工 ， 提 高 了 效 率 和 产 品 精 度 3、 加 工 中 心 程 序 格 式 我们以日本 FANUC Oi-MA 系统为例介绍 ISO 国际代码。 所 谓 程 序 格 式 ， 就 是 指 程 序 段 书 写 的 规 则 ， 它 包 括 程 序 名 、 程 序 段 号 等 ， 每 个 程 序 都 由 以 下 几 部 分 组 成 ： O#程 序 名 以 O 开 头 ， #代 表 程 序 号 ， 通 常 为 四 位 数 ， 范 围 为 0000 9999 。 N#程 序 顺 序 号 以 N 开 头 ， #代 表 顺 序 号 G 准 备 功 能 X,Z 绝 对 坐 标 运 动 指 令 U,W 相 对 坐 标 运 动 指 令 S 主 轴 功 能 ， 指 定 主 轴 转 速 T 刀 具 功 能 ， 指 定 刀 具 M 辅 助 功 能 ， 指 定 机 床 辅 助 性 动 作 ， 例 如 换 刀 ， 工 作 液 的 开 关 等 。 F 进 给 速 度 单 元 2 数 控 程 序 的 编 制 导入手工数控编程好坏关键在于对数控指令掌握的熟练程度，因此，本节 我们着重讲解编程指令。 学法提示注意各指令在用法上的差别。 讲解教师在讲解程序时要重点讲解刀具长度补偿指令 G43、G40、G49，刀 具半径补偿指令 G40 ， G41 ， G42 和固定循环指令的使用方法，通过对程序 分析帮助学生掌握编程的基本方法和技巧。 提问请同学们思考一下，如果我们不采用刀具半径补偿指令又如何编写加 工程序，大家可以根据提供的图纸，试着编写。 提问目的通过这一过程使学生明白刀具半径补偿在数控编程中的重要性以 及如何使用半径补偿进行编程， 操作示范利用仪器测量刀具长度补偿，以利于学生理解。 板书绝对编程指令 相对编程指令 刀具长度补偿指令 刀具半径补偿指令 小结通过程序讲解、提问及示范，使学生熟悉了各种编程指令，为进一步 学习编程和操作奠定了坚实的基础。 图一 单 元 3 加 工 中 心 的 操 作 导 入 加 工 中 心 操 作 技 术 要 求 较 高 ， 因 此 在 操 作 时 一 定 要 小 心 谨 慎 。 学 法 提 示 在 教 师 示 范 中 ， 要 求 学 生 一 定 要 集 中 精 力 ， 仔 细 观 察 ， 尤 其 是 在 做 刀 具 补 偿 时 。 操 作 示 范 教 师 按 照 功 能 类 别 依 次 操 作 各 种 按 钮 、 指 示 灯 及 操 作 部 件 。 板 书 1、 CYCLE START 程 序 执 行 启 动 按 钮 （ 带 灯 ） 自动操作方式时，选择所要执行的程序，按下此按钮自动操作开始，执行自动 操作执行期间，按钮内指示灯点亮。 2、 FEED HOLD 进 给 保 持 按 钮 （ 带 灯 ） 自 动 执 行 程 序 期 间 ， 按 下 此 按 钮 ， 机 床 运 动 轴 即 减 速 停 止 。 3、 MODE SELECT 方 式 选 择 开 关 ， 选 择 机 床 的 工 作 方 式 1） EDIT： 编 辑 方 式 2） AUTO： 自 动 方 式 3） MDI： 手 动 数 据 输 入 方 式 4） JOG： 点 动 进 给 方 式 5） HANDLE： 手 摇 脉 冲 发 生 器 进 给 方 式 6） RAPID： 手 动 快 速 进 给 方 式 7） ZRN： 手 动 返 回 机 床 参 考 零 点 方 式 4、 FEEDRATE OVERRIDE 进 给 速 率 修 调 开 关 以给定的 F 指令进给时，可在 0150%的范围内修改进给速率。JOG 方式时，亦 可用其改变 JOG 速率。 5、 BDT 程 序 段 跳 频 频 步 功 能 按 钮 （ 带 灯 ） 自动操作时此按钮接通，程序中有“”的程序段将不执行。 6、 SBK 单 程 序 段 执 行 按 钮 （ 带 灯 ） 自动操作执行程序时，每按一下 CYCLE START 按钮，只执行一个程序段。 7、 DRN 空 运 行 功 能 按 钮 （ 带 灯 ） 自动或 MDI 方式时，此按钮接通，机床按空运行方式执行程序。 8、 Z AXIS LOCK Z 轴 锁 定 功 能 按 钮 （ 带 灯 ） 自动执行程序时此按钮接通，可禁止 Z 轴方向的移动。 9、 MLK 机 床 锁 定 按 钮 （ 带 灯 ） 自动，MDI 或 JOG 操作时，此按钮接通，即禁止所有轴向运动已（进给的轴将 减速停止）但位置显示仍将更新 M，S，T 功能不受影响。 10、 OPS 程 序 段 选 择 停 功 能 按 钮 （ 带 灯 ） 此按钮接通，所执行的程序在遇有 M01 指令处，自动停止执行。 11、 E-STOP 急 停 按 钮 机床操作过程中，出现紧急情况时按下此按钮伺服进给及主轴运动立即停止， CNC 进入急停状态。 12、 MACHINE RESET 机 床 复 位 按 钮 机床通电后，释放急停按钮，如机床正常运行的条件均以具备，按下按钮，强 电复位并接通伺服。 13、 PROGRAM PROTECT 程 序 保 护 开 关 （ 带 锁 ） 此开关处于“0”的位置可保护内存程序及参数不被修改，需要执行存入或修改 操作时，此开关应置于“1”。 14、 TOOL UNCLAMP 刀 具 松 放 按 钮 手动工作方式下，按此按钮可卸下装于主轴的刀柄。 15、 WORK LAMP 工 作 灯 开 关 16、 RPM OVERRIDE 主 轴 转 速 修 调 开 关 可在 50-120%的范围内修调以 S 指令给定的主轴转速。 17、 CW 主 轴 手 动 正 转 按 钮 （ 带 灯 ） 18、 STOP 主 轴 手 动 停 止 按 钮 （ 带 灯 ） 机床处于手动工作方式，并已有 S 指令输入的条件下，可使用以上 3 只按钮， 主轴进行启，停操作。 19、 COOL ON 冷 却 泵 启 动 按 钮 （ 带 灯 ） 20、 COOL OFF 冷 却 泵 停 止 按 钮 （ 带 灯 ） 不论处于何种工作方式都可控制冷泵的启停。 21、 MAGAZINE CW 刀 库 正 转 按 钮 （ 带 灯 ） 22、 MAGAZINE CCW 刀 库 反 转 按 钮 （ 带 灯 ） 手动方式下，以上按钮每按一下可使刀库转过一个刀位。 23、 AXIS SELECT 手 动 进 给 轴 选 择 开 关 24、 HANDLE MULTIPLIER 手 轮 进 给 倍 率 开 关 用于选择手轮进给的每格位置当量。 25、 JOG+ 点 动 正 向 按 钮 26、 JOG- 点 动 负 向 按 钮 点动方式下，以上两只按钮与轴选择开关配合可点动移动各轴，ZRN 方式下， JOG+。 小结通过我的操作及讲解，同学们熟悉了机床操作面板和刀具补偿值的测 量，下去同学们仔细回顾一下我示范的内容。 单 元 4 学 生 编 程 与 加 工 导 入 上 节 我 们 讲 了 很 多 ， 很 多 同 学 说 总 是 在 听 老 师 讲 解 和 示 范 什 么 时 候 我 们 能 亲 自 操 作 啊 ， 这 节 我 们 将 有 机 会 亲 自 来 操 作 机 床 。 学生操作在教师的指导下，学生独立操作机床。 注意事项操作中有几点要求： 1、 没 有 得 到 教 师 同 意 ， 不 允 许 私 自 操 作 机 床 2、 操 作 时 特 别 注 意 安 全 。 这 里 的 安 全 不 仅 指 学 生 人 身 安 全 还 指 机 床 的 安 全 ， 也 就 是 说 在 操 作 过 程 中 既 不 能 到 伤 害 自 己 也 不 能 损 坏 机 床 。 讲 评 考 评 的 内 容 包 括 纪 律 情 况 、 技 术 熟 练 程 度 、 实 训 报 告 成 绩 、 出 勤 情 况 和 工 作 态 度 等 ， 讲 评 的 目 的 是 对 与 学 生 在 训 练 过 程 中 所 表 现 的 态 度 、 技 术 熟 练 程 度 和 对 训 练 内 容 的 掌 握 程 度 等 做 出 合 理 的 评 价 。 单 元 5 CAD/CAM 技 术 应 用 导 入 随 着 生 产 技 术 的 发 展 和 人 们 对 产 品 品 质 的 要 求 也 越 来 越 高 ， 越 来 越 的 产 品 在 追 求 性 能 的 同 时 也 在 追 求 产 品 的 外 观 和 附 加 功 能 ， 对 此 普 通 的 手 工 编 程 已 难 以 适 应 发 展 要 求 ， 而 CAD/CAM 技 术 就 能 够 很 好 的 解 决 这 一 问 题 。 讲 解 CAD/CAM 技 术