数控车工实训教案

1、实训教案2014 2015学年第 二 学期课程名称数车实训项目教学一酒杯模型的加工（一）项目产品展（二）项目图纸4乙外；%.盘50浜色 jT b 45 00051,928 弘必55,占"57J24（三）项目教学相关知识点序号设计内容方法或目的备注1各工厂成立增强学生的企业员工意识工厂化教学2设计内外轮廓的加工工艺填写工艺卡片、刀具的选用机械加工知识3编写加工程序带凹梢的G73的使用方法数控车编程知识4数控车床加工产品机床的操作技能数控车床的操作5产品成本计算增强产品质量及成本意识与企业接轨6企业机密认定增强学生的竞争意识职业道德7项目组互评及老师总评加强团队合作意识职业素质培养（四）

2、项目教案课题一数控车床安全操作规程1、未经老师允许，学生不能私自开启机床，不允许两个人以上同时操作同一台机床2、未经安全操作培训的学生不能操作数控机床。3、机床电源开启后，应检查两侧散热风机工作是否正常，以保证良好的散热效果。同时应检查机床各手柄位置是否正确。4、机床开动后，必须检查是否回零，刀具补偿是否取消。5、操作数控系统时，对各按键操作不得用力过猛，更不允许用扳手或者其它工具操作。6、 机床上固定防护门以及安全装置不得随意拆卸， NC 控制单元即配电柜的门更不能随便打开。7、记住急停按钮的位置，以便于在紧急情况下能够快速按下。8、虽然数控加工的过程是自动进行的，但是并不属于无人加工性质的

3、，仍需操作者注意观察，不允许随意离开实习岗位。9、加工过程中应关闭防护门，工作后保持机床清洁，整理好夹具，刀具，量具。10、机床不用时应及时关掉电源。课题二广州数控980TD数控车床基本操作u面板划分G5K980T口采用集成式操作面板，面板划分如卜:状态指不LCD编褥键也显示菜单机床面板1、状态指不。Ye ox-0ZX、落由回零结束指示灯;0OD单段运行指示灯；今机OOO床锁指示灯； 囚空运行指示灯；Q八快速指示灯；程序段选跳指示灯;O由辅助功能锁指示灯。2、编辑键盘、地址键地址输入;地址键双地址键，反复按键，在两者间切换；符号键一一双地址键，反复按键，在两者间切换； 区口日口口口巴口口仃数字

4、键 字输入；f小数点小数点输入；输入键输出键转换9而J输换键参数、补偿量等数据输入的确定;启动通讯输出；信息、显示的切换；面町编辑键编辑时程序、字段等的插入、修改、删除（国黄为复合键，反复按键，在两功能间切换）；1换行UUJUEU翻页键3、显示菜单、EOBL EOB键一一程序段结束符的输入;光标移动键一一控制光标移动同一显示界面下页面的切换；国应J进入位置界面。位置界面有相对坐标、绝对坐标、综合坐标、 坐标&程序等四个页面；程序叵J进入程序界面。程序界面有程序内容、程序目录、程序状态三 个页面；叵U进入刀补界面、宏变量界面（反复按键可在两界面间转换）。刀补界面可显示刀具偏值；宏变量界面

5、显示 CN图变量；国J进入报警界面。报警界面有CN版警、PLC艮警两个页面设置国U进入设置界面、图形界面（反复按键可在两界面间转换）。设 置界面有开关设置、数据备份、权限设置；图形界面有图形设置、图形显示两页面倍数必J进入状态参数、数据参数、螺补参数界面（反复按键可在各界 面间转换）进入诊断界面、PLC犬态、PL嗷据、机床软面板、版本信息界面（反复按键可在各界面间转换）；4、机床面板进给保持键一一程序、MDI指令运行暂停。自动方式、录入方式。式。叵I冰工进给他率S 进给倍率键岗逑仔孝叵 ;快速倍率键;ES主轴倍率键蛔循环启动键一一程序、MDI指令运行启动。自动方式、录入方进给倍率键：进给速度的

6、调整。自动方式、录入方式、编辑 方式、 机械回零、手轮方式、单步方式、手动方式、程序 回零。快速倍率键：快速移动速度的调整。自动方式、录入方式机械回零、 手动方式、程序回零。主轴倍率键：主轴速度调整。自动方式、录入方式、编辑 方式、机械回零、手轮方式、单步方式、手动方式、程序 回零。E2手动换刀键一一手动换刀。机械回零、手轮方式、单步 方式、手动方式、程序回零。国或手动开关键（润滑开关键）一一主轴点动状态开 /关（机床润滑 开/关）。机械回零、手轮方式、单步 方式、手动方式、程序回零 tSI冷却液开关键一一冷却液开/关。自动方式、录入方式、编辑方 式、机械回零、手轮方式、 单步方式、手动方式、

7、程序 回零主轴控制键主轴正转主轴停止主轴反转。机械回零、手轮方式、单步 方式、手动方式、程序回零。(3快速开关一一快速速度/进给速度切换。自动方式、录入方式、机械回零、手动方式、程序回零亘叵叵叵回叵回手动进给键_手动、单步操 作方式X、丫、咨由正向/负向移动。机械回零、单步方式、手动方式、 程序回零。回包包手轮控制轴选择键一一手轮操作方式X、丫、落由选择。手轮方式。因殛凶皿手轮/单步增量选择与快速倍率选择键一一手轮每格移动 0001/0.01/0.1 mm单步每步移动0.001/0.01/0.1 mm自动方式、录入方式、机械回零、手轮方式、单步方式、手动方式、程序回零。13国单段开关一一程序单

8、段运行/连续运行状态切换，单段有效时单 段运行指示灯亮。自动方式、录入方式。回区J程序段选跳开关一一程序段首标有 /'”号的程序段是否跳过状 态切换，程序段选跳开关打开时，跳段指示灯亮。自动方式、录入方式。上上机床锁住开关一一机床锁住时机床锁住指示灯亮，X、有由输出无效。自动方式、录入方式、编辑方式、机械回零、手轮方式、单步方式、手动方式、程序回零。互辅助功能锁住开关一一辅助功能锁住时辅助功能锁住指示灯亮，M S、T功能输出无效。自动方式、录入方式。®空运行开关一一空运行有效时空运行指示灯点亮，加工程序/MDI指令段空运行。自动方式、录入方式。二S编辑方式选择键一一进入编辑操

9、作方式。自动方式、录入方式、机械回零、手轮方式、单步方式、手动方式、程序回零。ESO自动方式选择键一一进入自动操作方式。录入方式、编辑方式、机械回零、手轮方式、单步方式、手动方式、程序回零。1录人）录入方式选择键 进入录入（MDI）操作方式。自动方式、编辑方式、机械回零、手轮方式、单步方式、手动方式、程序回零。国J机械回零方式选择键一一进入机械回零操作方式。自动方式、 录入方式、编辑方式、手轮方式、单步方式、手动方式、程序回零。由J单步/手轮方式选择键一一进入单步或手轮操作方式（两种操作方式由参数选择其一）。自动方式、录入方式、编辑方式、机械回零、 手动方式、程序回零手动方式选择键一一进入手动

10、操作方式。自动方式、录入方式、编辑方式、机械回零、手轮方式、单步方式、程序回零。O程序回零方式选择键一一进入程序回零操作方式。自动方式、录入方式、编辑方式、机械回零、手轮方式、单步方式、手动方式1.2 :操作方式概述GSK980TD有编辑、自动、录入、机械回零、单步/手轮、手动、程序回零等七种操作方式。1、 . 编辑操作方式 ：在编辑操作方式下，可以进行加工程序的建立、删除和修改等操作。2、 . 自动操作方式：在自动操作方式下，自动运行程序。3、 . 录入操作方式 ：在录入操作方式下，可进行参数的输入以及指令段的输入和执行。4、机械回零操作方式：在机械回零操作方式下，可分别执行X 、 Z轴回机

11、械零点操作。5、手轮/单步操作方式：在单步/手轮进给方式中，CNC按选定的增 量进行移动。6、手动操作方式: 在手动操作方式下，可进行手动进给、手动快速、进给倍率调整、快速倍率调整及主轴启停、冷却液开关、润滑液开关、主轴点动、手动换刀等操作。7、程序回零操作方式: 在程序回零操作方式下，可分别执行X 、 Z 轴回程序零点操作。程序编辑与管理在编辑操作方式下，可建立、选择、修改、复制、删除程序，也可实现CNCJCNC CNCPO的双向通讯。1 程序的建立程序段号的生成程序中，可编入程序段号，也可不编入程序段号，当开关设置页面自动序号”开关处于开状态时，CNC自动生成程序段号，编辑时, 按国“键自

12、动生成下一程序段的程序段 程序内容的输入 、按匕通j键进入编辑操作方式；、按匣j键进入程序界面， 按 亘或 巨 键选择程序内容显示页面。、依次键入地址键 O 、数字键巴、巴、巴、巴 （以0008 N000000008 (CHC PROGRAM4 20051020G5。，口 gG1 1100 Z100 F2D0|G2 UI00呵喇GO SO 70；X100 ZlOOpM30rSOOOO T0100褊辑方式程序内容行6 列1 00008 woaoo 00008 CCNC PRjOGEAM. 20051020G5。X0 ZOsG1 X100 Z100 F200;G2 UW0 V50 R50；GO S

13、O Z0：X100 ZlOOp工30；WSOOOO T0LOO编辑方式、换行EOB键，建立新程序程序内容 行2 列300001 N0000 0000b (00001 )SOOOO T0100编辑方式、按照编制好的零件程序逐个输入，每输入一个字符，在屏幕上立 即给予显示输入的字符（复合键的处理是反复按此复合键，实现交替 输入），一个程序段输入完毕，按 一个键结束。、按步骤5的方法可完成程序其它程序段的输入。2程序的删除单个程序的删除操作步骤如下：1、选择编辑操作方式，进入程序显示页面；2、依次键入地址键巴1,数字键 （以O0001®序为例）；3、按但键，O0001程序被删除。3程序的选

14、择当CN中已存有多个程序时，可以通过以下三种方法选择程序。1、检索法：1）选择编辑或自动操作方式；2）按偿"键，并进入程序内容显示画面；3）按地址区键，键入程序号；4）俄行或幽J键，在显示画面上显示检索到的程序，若程序不存在，CNC现报警2、光标确认法：1）选择自动操作方式（必须处于非运行状态）；2）按键，进入程序目录显示页面；3）将光标移动到待选择的 换行程序名上选中；4）按L曲键。4机械回零机床坐标系是CNCS行坐标计算的基准坐标系，是机床固有的坐标 系，机床坐标系的原点称为机械零点(或机械参考点)，机械零点由 安装机床上的零点开关或回零开关决定， 通常零点开关或回零开关安 装在

15、期由和Z轴正方向的最大行程处。1、按业1键，进入机械回零操作方式，显示页面的最下行显示机械回零”字样；2、按巨I或叵键，选择回减Z轴机械零点；3、机 床沿着机械零点方向移动，经过减速信号、零点信号检测后回到机械 零点，此时轴停止移动，页面中的X、Z或U、W闪烁，回零结 束指示灯亮。注1:如果数控机床未安装机械零点，不得使用机械回零操作；注2:回零结束指示灯在下列情况下熄灭：1)从零点移出；2) CNC断电；注3:进行回机械零点操作后，CNC取消刀具长度补偿；课题三基本编程指令一、G00快速定位指令1、指令格式：G00 X (U) _ Z (W) _ ;指令格式说明：X_ Z_ :目标点坐标；U

16、_W_:目标点相对前一点的增量 坐标；G00是指令刀具以快速移动方式，从当前位置运动并定位于目标位置的快速定位指令。2、 G01 直线插补指令1、 指令格式：G01 X(U)_ Z(W)_ F_ ；指令格式说明： 1) 1) X_Z_ ：目标点坐标；U_W_ ：目标点相对前一点的增量坐标。 2) F进给速度。根据系统设定，单位为mm /min或者mm/r。直线插补是刀具以 F 指定的进给速度沿直线移动到指定的位置(目标点) ，如图 4-9 所示。3、 G02 顺圆插补 /G03 逆圆插补1、 指令格式 ：G02 X(U) _Z(W) _ I_K_ F_；G03R_指令格式说明： 1) G02

17、:顺时针方向圆弧插补 (CW); G03:逆时针方向圆弧插补 (CCW) ； 2) 2) X _ Z_ ：圆弧的终点坐标；U_W_ ： 终点相对于起点的增量坐标； 3) 3) I 、 K 的数值是从圆弧始点向圆弧中心看的矢量，用增量值指定。 I 为 X 轴向的增量，用半径值表示； K 为 Z 轴的增量。I 、 K会因始点相对圆心的方位不同而带有正、 负号。 当从圆弧始点向圆弧中心的矢量方向为正方向时， I 、 K 值为正，反之，则为负值。 4) R_:圆弧半径。规定圆心角 w 180°时，R用正值表示；>180°时， R 用负值表示。 但在数控车上一般不会加工大于 1

18、80°的 圆弧。(5)顺圆和逆圆的判定：沿(XOZ)平面的垂直坐标轴(Y轴) 的负方向看去(从正方向向负方向看)，顺时针方向为G02,逆时针 方向为G03。( 6) G02/G03 指令为模态指令。四、 G98 每分钟进给/G99 每转进给1、 G98：每分钟进给的G代码，模态代码，在F后指定每分钟的刀具进给 量 (mm/min) 。2、 G99：每转进给的G代码，模态代码，在F后指定主轴每转的刀具进给 量(mm/r)。系统开机默认G9a前面参考程序中都是在默认 G99即F 单位为 mm/r 的情况下编程。五、编程实例编制如图 4-13 所示工件的精加工程序。示例加工程序见表4-4所

19、示。图4-13圆弧加工表4-4加工程序示例O4302;程序注释；N10 T0101 S800 M03 F0.1 ;启动主轴，调用1号刀具和刀补，设定FN20 G00 Z2 ;Z向快速定位N30 X0;X向快速定位N40 G01 Z0;移到起点N50 G03 X20 Z-10 R10 ;加工R10逆圆N60 G01 W-10;加工20外圆N70 G02 X40 Z-30 R10 ;加工R10顺圆N80 G01 Z-40 ;加工40外圆N90 X46;车台阶N100 G00 X100 Z100;退刀N110 M0g主轴停止N120 M3Q程序结束课题五成型面加工加工如图所示工件:R1Q一、知识准备

20、1、G 70 精加工循环指令格式：G70 P(ns) Q(nf);指令格式说明：ns：精加工形状程序的第一个程序段号。nf：精加工形状程序的最后一个程序段号。应用实例见G71例。2、G 71粗车循环指令格式：G71 U(Ad) R(e);G71 P(ns) Q(nf) U(Au) W(Aw) F S(s) T(t);N(ns);.; 从序号Nns至Nnf的程序段，指定A到B间的运动指 令，如图4-21所示。 * . ,N(nf);指令格式说明：(1) d:切削深度(半径指定)，不指定正负符号。切削方向依 照AA'的方向决定，本指定是模态指定。(2) e：退刀量，本指定是模态指定。(3)

21、 ns：精加工形状程序白第一个段号；nf:精加工形状程序的最后一个段号。(4) Au: X方向精加工预留量的距离及方向，直径指定。(5) Aw: Z方向精加工预留量的距离及方向。(6) f、s、t :粗车循环时，包含在ns到nf程序段中的任何F、 S或T功能在循环中被忽略，而在G71程序段中的F、S或T功能有 效。如图4-21所示用程序决定A至A'至B的精加工形状，用Ad(切 削深度)车掉指定的区域，留精加工预留量 u/2及Aw。-iio(RI： th» 一图4-21 G71粗车循环轨迹2、注意事项：(1)当用G96或G97时，在A和B间指定的G97或G97无效，而 在G71

22、程序段或以前的程序段中指定有效。(2) A和A'之间的刀具轨迹是在包含G00或G01顺序号为“nsfi程序段中指定，并且在这个程序段中，不能指定 Z轴的运动指令。(3) A'和B之间的刀具轨迹在X和Z方向必须逐渐增加或减少。A'和B之间的刀具轨迹在X和Z方向必须单调变化，逐渐增加或减少。(4)顺序号“ns”和“nf”之间的程序段不能调用子程序。(5)循环结束后，道具返回A点。二、工艺分析：材料：直径42 mm的45钢。刀具：90度外圆车刀。加工工序：G71粗车工件外形，G70精车。切削用量：粗车 S=600r/min, F=0.2mm/r;精车 S=800r/min,

23、F=0.1mm/r;三、示例程序O4504;程序注释04504(续)；程序注释T0101 S600 M03 F0.2;调用粗车刀，启动主轴G01 Z-40;G00 X48 Z0;定位N200 X42;G01 X0 ;车端圄G00X100Z100;退刀G00 X42 Z2;退刀/定位T0202;精车刀G71 U2 R1;调用G71粗车循环S800 M03更换转速G71 P100 Q200 U0.5W0.1;G00 X42 Z2;定位N100 G00 X16;N100到 N200之间定义精加工轨迹G70P100Q20Q调用G70精车循环G01 Z0 F0.1 ;G00X100Z100 ;退刀G01

24、 X20 Z-2 ;M0g主轴停G01 Z-20;M3Q程序结束G02 X40 Z-30 R10 ;课题七内孔加工加工如图所示工件:一、知识准备二、工艺分析（同前）材料：50 mm的棒料；钻底孔18mm刀具：T01: 93o菱形外圆车刀；T02:盲孔车刀；T03:外切断刀 mm）。三、示例程序O0005;（本例只写内孔加工部分）T0202 S400 M03G00 X18 Z2G90 X19.5 Z-31 F0.2X24 Z-20X27X29.5X34 Z-10X37X39.5S600 M03 F0.1G00 X40.02G01 Z-10X30.02Z-20X20.02Z-30X18G00 Z1

25、0X100 Z100课题九 综合训练课题加工如图所示工件42.79745 OOPEl,554笈557.121一、知识准备（同前）二、工艺分析：加工工艺分析酒杯零件的加工，可按先进行零件内表面的粗、精车加工 ，后进行外轮廓的 粗、精车加工的方式进行切削加工。加工时，相关参数的选择，直接关系零件的加 工质量。主要参数有主轴转数、进给速率、刀具切入时的S进给速率、步距宽度和切削深度等。主轴转速一般根据切削速度来计算 ,公式:n=1000 Vc/冗d,式中d 为刀具直径（mm ,Vc为切削速度（m/min）,切削速度的选择与刀具的耐用度密切 相关。进给速度关系到零件的加工精度和表面粗糙度,其计算公式为

26、F=nzf,式中 n为主轴转速（r/min ） ,z为铳刀齿数,f为每齿进给量（mm肪）。在粗加工的时 候需要留有0.20.5mm的精加工余量，通常采用比较节省时间的方式；精加工则 将粗加工的余量全部加工，选择的加工方式在达到要求的前提下采用时间较少的 方式。卜表所示为加工中工艺参数加工方式刀具选择切削量主轴转数进给倍率切端面外圆刀/8000.2钻孔中心钻/200/20mmf占头/200/内轮廓加工粗车内孔刀13000.15精车内孔刀0.53500.05外表面加工粗车外圆刀1.58000.2精车外圆刀112000.08切断切槽力/4000.2毛坯为40加的棒料，长度100 mm,材料是铝棒。1、先加工工件右部（有内孔的一端）。使用刀具为：T01: 93o 菱形外圆刀；T02:盲孔车孔刀。工件坐标系建立在右端面中心处。加工前先手动用20 mm的钻头钻出深33 mm的底孔。2、加工剩余形面。刀具：T01: 93o菱形外圆粗车刀；T02: 93o菱 形外圆精车刀；T03:外切11刀（3项）。三、示例程序内轮廓加工程序：O0001 ；M03 S800;T