《数控机床编程与操作》教学大纲DOC

1、数控机床编程与操作教学大纲一、课程基本情况开课单位：机电工程系适用专业：机电一体化修课方式：必修总学时：330学时二、课程的性质、任务和教育目标数控机床编程与操作是数控技术应用、机电一体化专业重要的专业技能实训课 程。学生在掌握数控技术编程与加工的基本理论与技能基础上，熟练掌握数控加工工艺 流程，会使用数控机床对复杂零件进行工艺设计、编程和加工；使学生学会熟练使用高 档CAD/CAM软件，掌握较复杂零件的二维绘图和三维模型的创建，掌握数控加工的自动 编程路径的建立，掌握刀位文件的编辑，会使用 CAM后处理,并能把零件程序在数控模 拟仿真软件中进行模拟仿真，还能零件程序直接传到数控机床上；通过本

2、课程的学习， 培养学生在工作中创新意识和对数控加工行业特点的理解，掌握必要的自动编程专业知识，为毕业后从事本专业工作打下坚实的基础。三、课程项目及学时分配序号项目名称学时数备注1数控编程基础102数控车削加工编程及操作180数控铳削加工编程及操作180选择其一3生产工件加工104自动编程及操作120总计320四、课程项目内容及要求1数控编程基础（10学时）明确数控编程的概念与分类；了解数控技术的术语。2.数控车削加工编程及操作（180学时）课题号项目内容学时数目标要求1数控操作面板介绍及使用6掌握开关机床的方法，熟练使用操作面板。2数控车床的对刀方法12掌握刀具的正确安装方法；正确输入每一刀具

3、的刀偏值，建立工件坐标系；校验每一刀具的对刀结果。3辅助功能2掌握辅助M功能、主轴S功能、进给功能及刀具机能 T 功能。4单位设定功能2掌握尺寸单位、速度单位、编程方式及坐标系设定功能的 使用方法。5进给控制指令G00/G01的应用12理解基本指令G00/G01的使用方法；会正确编写简单循环 指令及复合循环指令。6进给控制指令G02/G03的应用12理解基本指令G02/G03的使用方法；会正确编写简单循环 指令及复合循环指令。7其他控制指令2掌握参考点控制指令 G27/G28,暂停指令G04,恒线速指令G96/G97。8内（外）径切削循环G80的应用10掌握内（外）径切削循环G80的格式及应用

4、方法。9端面切削循环 G81的应用10掌握内（外）径切削循环G81的格式及应用方法。10螺纹切削循环 G82的应用10掌握螺纹切削循环 G82的格式及应用。11粗车复合循环G71（无凹槽）的应用10掌握粗车复合循环 G71 （无凹槽）的格式和应用方法。12粗车复合循环G71（有凹槽）的应用10掌握粗车复合循环G71 （有凹槽）的格式和应用方法。13 端面粗车复合循环G72的应用10掌握端面粗车复合循环 G72的格式和应用方法。14闭环车削复合循环指令G73的应用6掌握闭环车削复合循环指令 G73的格式和应用方法。15螺纹切削复合循环G76的应用10掌握螺纹切削复合循环 G76的格式和应用方法。

5、16外圆弧加工10掌握外圆弧综合件工艺安排和编程加工方法。17外沟槽加工10掌握外沟槽综合件工艺安排和编程加工方法。18外螺纹加工10掌握外螺纹综合件工艺安排和编程加工方法。19内螺纹加工10掌握内螺纹综合件工艺安排和编程加工方法。20配合工件加工16掌握配合件工艺安排和编程加工方法。合计1803.数控铣削加工编程及操作（180学时）课题号项目内容学时目标要求1数控加工中心操作面板使用2牢记安全操作规程及实训场地的纪律要求。2上电关机急停2掌握开关机床的方法，熟练使用操作面板。3数控加工中心对刀及操作8掌握刀具的正确安装方法；正确输入每一刀具的 刀偏值，建立工件坐标系；校验每一刀具的对刀 结果

6、。4辅助功能2掌握由PLC及CNC控制的各辅助功能代码的含义。5主轴、进给、刀具功能2掌握并正确应用主轴功能 S,进给功能F及刀具 功能T;能够合理的确定切削用量。6单位设定及坐标系设定2理解并掌握坐标系的设定方法以及单位设定的意 义。7回参、刀补及其它指令4掌握参考点控制指令，刀具补偿指令 G40 G41、G42及G43 G44 G4S掌握恒线速指令 G96/G97 等。8G00 G01加工训练6掌握基本指令的使用方法；学会刀具半径补偿方 法。9G02、G03加工训练8掌握较为简单工件外形的加工工艺、编制程序、 准确测量、修整尺寸。10镜像功能加工练习10掌握镜项功能指令的应用方法，掌握较为

7、简单的 复合工件的加工工艺、编制程序、准确测量、修 整尺寸。11缩放功能加工练习6掌握镜缩放能指令的应用方法掌握较为简单的复 合工件的加工工艺、编制程序、准确测量、修整 尺寸。12旋转变换加工练习10掌握镜缩放能指令的应用方法掌握较为简单的复 合工件的加工工艺、编制程序、准确测量、修整 尺寸。13钻孔循环6掌握钻孔循环指令的应用方法。14攻丝循环10掌握攻丝循环指令的应用方法。15镗孔循环12掌握镗孔循环指令的应用方法。16阶梯台零件加工12掌握综合零件加工工艺安排方法，程序编制方法。17花盘零件加工18掌握外形及内腔的加工方法及编程方法，安排合理的加工工艺，灵活应用简化编程指令。18外型加工

8、12正确计算节点坐标，选用合理刀具，编制合理的 加工程序。19配合件加工18掌握外型、内腔的加工方法及编程方法，安排合 理的加工工艺，选用合理的刀具及切削量，达到 IT6-IT7级，Ra1.6的精度求，满足配合要求。20内外轮廓零件加工18掌握外型、内腔及钻孔与攻丝的加工方法及编程 方法，安排合理的加工工艺，选用合理的刀具及 切削量，达到IT6-IT7级，Ra1.6的精度求，满 足配合要求。21多边形凸台加工12正确计算节点坐标，选用合理刀具，编制合理的 加工程序。掌握利用 FANUC系统的编程方法。22生产性产品加工10掌握外型、内腔及钻孔与攻丝的加工方法及编程 方法，安排合理的加工工艺，选

9、用合理的刀具及 切削量，达到IT6-IT7级，Ra1.6的精度求，满 足生产的要求。合计1904自动编程及操作（120学时）课题号项目内容学时目标要求1自动编程技术基础4掌握CAD/CAM常用软件，软件的基本操作。理解CAD/CAM技术在制造业中的应用。了解CAD/CAM术的发展。2二维图形绘制6掌握线的绘制，圆及圆弧的绘制，矩形的绘制，多 边形的绘制，椭圆的绘制。理解点的绘制，文字的 绘制，尺寸的标注，图案的填充，倒角的绘制。了 解曲线的绘制，边界盒的用处及绘制。3二维图形的基本编辑6掌握修剪、镜像、旋转、缩放、平移、偏移、打断、 连接、延伸、拉伸几何图形的操作。理解修剪延伸 中的一个、两个

10、、二个物体修整的概念，不冋方式 的打断。了解修整到某一点，打断圆弧和曲线的操 作。4二维铳削加工17掌握外形铳削加工、挖槽铳削加工、钻孔加工的刀 具路径的设定，后处理，利用路径操作管理修改各个参数工件设定，实体的模拟验证方法， 后处理产 生数控程序，在数控模拟仿真软件中调用后处理程 序进行模拟仿真，将后处理程序传至机床加工。理解各铳削加工方法的概念，各铳削加工的作用。 了解加工参数的选定。5三维线架构绘图6掌握构图面及 Z深度的设定，视图面和视角的设 定，简单线架构绘图，三维镜像、三维旋转、三维 阵列的操作。理解构图面及Z深度的概念，视图面 和视角的概念。了解线架构尺寸标注。6曲面构造8掌握举

11、升、昆式、直纹、旋转、扫描曲面的绘制， 曲面倒圆角，曲面偏移，曲面修剪，曲面分割，曲 面延伸。理解曲面的分类，曲面的概念，绘制曲面 的要点，曲面编辑和图形编辑的区别。了解牵引、 Flat曲面的绘制，曲面熔接，变半径曲面圆角。7实体构造6掌握绘制基本三维实体，拉伸实体，旋转实体，扫 描实体，举升实体，实体倒角，实体倒圆角，实体 布尔运算，实体拔模，实体抽壳，实体修剪。理解 实体和曲面的区别，绘制实体和曲面的不同操作， 各编辑方法的作用， 实体变半径倒圆角，由曲面生 成实体，由曲面生成薄壁件。了解基本实体的种类。8三维铳削加工46掌握平行式铳削粗精加工、挖槽曲面铳削粗加工、 等高外形铳削粗精加工、

12、放射状铳削粗加工、投影 铳削粗精加工、流线型铳削粗精加工、浅平面铳 削精加工、环绕等距铳削精加工、交线清角铳削精 加工、残料清角铳削精加工的刀具路径的设定。理解三维铳削加工方法的分类及概念。了解加工参数的选定。9综合型体构造及加工17掌握鼠标型体造型，选用合适的粗精加工方法，数 控模拟仿真及数控加工。了解加工参数的选定。10附加刀具路径4掌握全圆加工，路径修剪，路径转换。理解全圆加 工的概念，路径转换的方法。了解手动输入的概念 及操作。总计120五、教学安排（一） 开课学期：第四学期、第五学期。（二） 实训场所：校内实训基地一数控加工中心。六、考核方式与成绩评定方法（一） 考核方式：按照教学计

13、划安排，第四学期为考试；第五学期为考查。（二） 实训成绩评定方法1.出勤与纪律考核：如实记录出勤情况及纪律表现。2.实训成绩考核：（1）平时成绩：检测每一课题的训练结果，并记录为平时成绩；（2）期考成绩：按照技能鉴定要求进行相应级别的考核。3.实训成绩评定：数控实训学期成绩=（出勤与纪律考核）X 20% + （平时成绩）X 40% + （期考成 绩）X 40%七、参考教材及教学参考书教学参考书：王爱玲现代数控编程技术及应用国防工业出版社.2002华茂发数控机床加工工艺机械工业出版社.2000陈日耀.金属切削原理.机械工业出版社.2000李善术数控机床及其应用.机械工业出版社.2001八、教学方

14、法建议及注意事项1.建议采用一体化教学，将数控编程、模拟仿真、加工融为一体。2.注意对机床仿真中的盲点指令重点检查，防止加工中事故的发生。制定：数控教研室教学大纲：1-1课程的性质，目的和任务数控编程与操作包括：数控机床机械结构、数控刀具、以及各种数控切削的加工工艺的使用方法，各种系统代码、车、铳和加工中心程序的编制、计算机编程、机床的操作是数控技术专业、 机电一体化专业和模具技术专业等近机专业学生的一门必修专业课。其目的和任务是使学生通过本 课程的学习，能够较全面地掌握数控编程的一般知识，了解数控设备的机械结构，掌握各种机床的 使用方法，最终加工出合格的零件，为以后的生产实训和毕业实践奠定良

15、好的基础。基本实现一毕 业就上岗。1-2课程基本要求本课程作为一门专业课，建议安排在第二学年下进行教学。1、 基础知识：了解数控机床及加工的基本知识，数控机床的精度及检验方法。了解数控的插补原 理，了解目前数控技术的发展趋势。2、机械结构：了解数控机床的传动系统，进给传动系统及辅助装置的机械结构。3、刀具：了解数控刀具的种类及特点，掌握数控刀具的选择方法，切削速度的选用。4、加工工艺：掌握各种切削方法的数控加工工艺，各种数控机床的使用方法。5、掌握 CAD/CAM 技术6、会用计算机仿真软件7、能独立编写数控加工程序8、能独立操作数控机床1-3实践性环节本课程教学包括 38个学时的实践课，即

16、2学时机械结构认识、10学时数控车床使用、10学时的数 控铳床的使用、5学时的仿真软件使用和 5学时编程软件使用。1-4具体章节课时计划第1章数控技术概论（2学时）1.1数控技术的发展1.2数控机床的工作原理及基本组10学时）1.3数控机床的分类1.4数控机床的特点和应用范围1.5典型数控系统简介1.6本章小结1.7第2章 数控加工编程基础（2.1插补的基本知识（1学时）2.1.1插补的基本概念2.1.2常用的插补方法2.2数控机床坐标系（2学时）2.2.1机床坐标系及运动方向2.2.2绝对坐标与增量坐标223机床原点与机床参考点2.3刀具补偿的概念（2学时）2.3.1刀位点2.3.2位置补偿

17、2.4数控加工工艺分析（2学时）2学时）2.4.1加工方法的选择2.4.2加工工序的编排原则2.4.3工件的装夹2.4.4对刀点和换刀点位置的确定2.4.5加工路线的确定2.5数控加工程序的格式及编程方法（2.5.1程序的结构2.5.2程序的格式2.5.3主程序和子程序2.5.4常用地址符及其含义2.5.5数控程序的编制方法及步骤2.6 本章小结：第3章数控机床的操作（10学时）3.1数控车床的操作（2学时）3.1.1数控车床控制面板及操作面板3.2回参考点操作（4学时）3.2.2手动操作3.2.3MDI 操作3.2.4坐标系数据设置3.2.5刀具库及刀具参数的输入3.3数控铳、加工中心的操作

18、（4学时）3.3.1加工中心控制面板及操作面板3.3.2参数设定3.3.3操作要点3.4 本章小结：第4章 数控编程常用指令（10学时）4.1概述1学时4.2与坐标和坐标系有关的指令（4学时）4.2.1工件坐标系设定指令4.2.2工件坐标系选择指令4.2.3局部坐标设定指令4.2.4直接机床坐标系编程指令4.2.5坐标平面选择指令4.2.6绝对值编程指令与增量值编程指令4.3运动路径控制指令（4学时）4.3.1单位设定指令4.3.2快速定位指令4.3.3方向定位指令4.3.4线性进给指令4.3.5圆弧进给及螺旋线进给指令436暂停指令4.4辅助功能及其它功能指令（1学时）4.4.1辅助功能指令4.4.3进给功能指令4.5不同数控系统功能的比较第5章数控车床编程（13学时）5.1概述1学时数控车削加工的对象5.2数控车床的刀具补偿（2学时）5.2.1刀具位置补偿5.2.2刀尖半径补偿5.2.3刀尖圆弧半径补偿的实现5.3固定循环（2学时）5.3.1简单固定循环5.3.2复合固定循环5.4数控车床加工编程实例（8学时）第6章数控铳床编程（10学时）6.1数控铳床加工的特点（2学时）6.1.1数控铳床加工的对象6.1.2数控铳床加工的特点6.1.3数控铳床编程时应注意的问题6.2数