数控铣床加工技术教案要点

《数控铣床加工技术》教案 —2014学年第2学期课程类型：授课班级：授课教师：年2月10日授课题目1`数控铣床岗位常识 学时 81.了解一些安全责任事故教学目2.掌握实训车间《实训规范》，《安全操作规程》的与要3.掌握《安全操作规程》求4.数控铣床日常保养步骤教学难1安全文明生产点与重2安全操作规范点3数控铣床的日常维护及保养教学方1理论知识的讲解——班级教学2投影仪课件演示——班级教学法与手3示范教学法——分组教学段 4课堂巡回辅导——分组教学教学基本内容复习旧课，引入课程：数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的技术手段；数控技术是国防现代化的重要战略物质；是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。数控技术是一项集各种高科技于一身的技术，学习的内容多，范围广，设备昂贵，在学习过程中注意设备的保养，实训时按《安全操作规程》进行新课内容：一安全文明生产的作用数控机床的操作，一定要做到规范，以避免发生人身、设备、刀具等安全事故。二举例讲解生成过程中的一些安全事故工厂生产过程中，在操作过程冲压机时，操作失误把整个手冲掉。旋转设备带手套被卷入三安全操作规范(1)操作前的安全准备①零件加工前，一定要先检查机床是否运行正常。可以通过试车的办法来进行检查。②在操作机床前，仔细检查输入的数据，以免引起误操作。③确保指定的进给速度与操作所要求的进给速度相适应。④当使用刀具补偿时，仔细检查补偿方向与补偿量。⑤CNC与PMC参数都是机床厂设置的，通常不需要修改，如果必须修改参数，在修改前请确保对参数有深入、全面的了解。⑥机床通电后，CNC装置尚未出现位置显示或报警画面前，不要碰MDI面板上的任何键，MDI上的有些键专门用于维护和特殊操作。在开机的同时按下这些键，可能使机床产生数据丢失等。教学基本内容2)操作过程中的安全操作①手动操作当手动操作机床时，要确定刀具和工件的当前位置并保证正确指定了运动轴及方向和进给速度。②手动返回参考点机床通电后，请务必先执行手动返回参考点。如果机床没有执行手动返回参考点操作，机床的运动将不可预料。③手轮进给在手轮进给时，一定要选择正确的手轮进给倍率，过大的手轮进给倍率容易产生刀具或机床的损坏。④工件坐标系手动干预、机床锁住或镜像操作都可能移动工件坐标系，用程序控制机床前，要先确认工件坐标系。⑤空运行通常应使用机床空运行来确认机床运行的正确性。在空运行期间，机床以空运行的进给速度运行，这与程序输入的进给速度不一样，且空运行的进给速度要比编程用的进给速度快得多。(3)与编程相关的安全操作①坐标系的设定如果没有设置正确的坐标系，尽管指令是正确的，但机床可能并不按您想象的动作运动。③回转轴的功能当编制极坐标插补或在法线方向(垂直)控制程序时，要特别注意旋转轴的转速，旋转轴转速不能过高。如果工件装夹不牢，就会由于离心力过大而甩出工件，引起事故。④刀具补偿功能在补偿功能模式下，发出基于机床坐标系的运动命令或参考点返回命令，补偿就会暂时取消，这可能会导致机床产生预想不到的运动。四数控铣床的日常维护及保养在实训前检查机床是否完好、运行正常检查数控机床润滑系统加润滑油4加工前进行机床预热5实训完后，打扫机床卫生1.讨论一些安全责任事故发生原因及对策作业、讨2.熟记实训车间《实训规范》，《安全操作规程》论、辅导3.熟记《安全操作规程》答疑4.学生分组对数控铣床进行日常保养实作训练课后小结②公、英制的转换在编程过程中，一定要注意公、英制的转换，使用的单位制式一定要与机床当前使用的单位制式相同。参考资料1《数控铣床编程与操作项目教程》作者：王翔机械工业出版社2《数控加工与编程》作者：谭永刚机械工业出版社3《数控铣床/加工中心加工工艺与编程》作者：赵正文中国劳动社会保障出版社4数控国家职业标准授课题目2数控铣床基础知识 学时 81.了解认识数控铣床，教学目2.掌握基本结构、的与要3.初步掌握数控铣床操作的能力求4.数控铣床日常保养步骤教学难1典型数控系统介绍点与重2数控铣床坐标系统点3铣床操作面板训练教学方1理论知识的讲解——班级教学2投影仪课件演示——班级教学法与手3示范教学法——分组教学段 4课堂巡回辅导——分组教学教学基本内容复习旧课，引入课程：提问：1在学习过程中注意设备的保养，保养设备时应该注意哪些问题？为什么要安全文明生产？安全操作规范包括哪些内容？新课内容：一了解认识数控铣床数控机床(NumericalControlMachineTools是用数字代码形式的信息) (程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的，其过程大致如下：1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现智能化，网络化制造。教学教学基本内容二主流数控机床系统①FANuc数控系统FANUC数控系统由日本富士通公司研制开发，该数控系统在我国得到了广泛的应用②西门子数控系统SIEMENS数控系统由德国西门子公司开发研制，该系统在我国数控机床中的应用也相当普遍。③国产数控系统自20世纪80年代初，我国数控系统生产与研制得到了飞速的发展，并逐步形成了以航天数控集团、机电集团、华中数控、蓝天数控等三数控机床结构数控机床的组成数控机床由机床主体、数控系统、伺服系统三大部分构成。具体结构以下图所示立式加工中心为例来加以说明。数控机床主体部分主要由床身、主轴、工作台、导轨、刀库、换刀装置、伺服电动机、数控系统等组成数控机床的组成1—工作台2—7刀库3—换到装置4—伺服电动机5—主轴6—导轨7—床身8—数控系统四数控铣床操作的能力1数控机床开关机（1）电源开关——将主电源开关扳到“ON”位置。电源开关是控制机床通电或断电。（2）启动数控系统开关机床电源总开关数控系统启动开关22面板操作FANUCOi-MATE数控系统面板3对刀操作（1）对刀操作作用：建立工件坐标系，坐标系的建立保证了刀具在机床上的正确运动（2）对刀操作步骤（试切法）：A:X轴的对刀：分别试切工件左右两边（如下图），记录机床坐标为：X1，X2（如图2-47）。计算×中点坐标值：X=（X1+X2）将X值输入到工件坐标系G54中试切工件图B:轴的对刀：同上C:Z轴的对刀将刀具向工件上表面靠近，直到刚好切削到工件。记录机床坐标系的Z轴坐标值，输入到G54的Z坐标中即可44程序输入程序的输入过程如下：模式按钮选“编辑”，按键，将程序保护置在“OFF”位置，然后输入下列程序及选择功能按钮。O0004G17G21G40G49G80G91G00X-50Y-65Z100Z30M03M05S800G01Z-1F300M08Y50X50Y-50X-60G00Z50M09M30输入后，发现第二行中G91应改成G90，第三行漏输了G54，第四行中多输了M05，作如下修改：作业、讨论、辅导答疑1.讨论机械坐标系与工件坐标系的关系2.熟记实训车间《实训规范》，《安全操作规程》3.学生分组实训操作对刀、4.学生分组对程序输入、课后小结参考资料1《数控铣床编程与操作项目教程》作者：王翔机械工业出版社2《数控加工与编程》作者：谭永刚机械工业出版社3《数控铣床/加工中心加工工艺与编程》作者：赵正文中国劳动社会保障出版社4数控国家职业标准四上图加工程序如下：O0601；N10G54G90G40G69G80G15M03S900;N20G00Z100;N30X65Y50;N40Z10;N50G01Z-1F120;N60M98P00070002;N70G90G00Z100;N80M05;N90M30;O0002;N10G91G01X-130F120;N20Y-8;N30X-130;N40Y-8;N50M99;作业、作业、讨论、辅导答疑作业及辅导：1、单次面铣工艺编程的要点？2、多次平面铣削的刀具路线的区别？3、对如图零件的上表面加工进行工艺编程。课后小结参考资料1《数控铣床编程与操作项目教程》作者：王翔机械工业出版社2《数控加工与编程》作者：谭永刚机械工业出版社3《数控铣床/加工中心加工工艺与编程》作者：赵正文中国劳动社会保障出版社4数控国家职业标准授授课题目4矩形编程与操作训练学时8教学目的与要求1.了解矩形的铣削工艺过程2.掌握工件的定位、安装及找正方法3.掌握刀具的基本知识，铣刀装夹及各部分的组成，平面加工所用刀具的选择，刀具的刃磨4.掌握基本指令（G00、G01）的使用方法5.掌握基本指令（G90、G91）的使用方法教学难点与重点G01/G001编程与格式的学习2培养学生对含矩形加工零件工艺的分析能力3培养学生矩形铣削加工的能力教学方法与手段1理论知识的讲解——班级教学2投影仪课件演示——班级教学3示范教学法——分组教学4课堂巡回辅导——分组教学教学基本内容复习旧课，引入课程：1.平面的铣削工艺过程注意事项2.工件的定位、安装及找正方法3.刀具的基本知识，铣刀装夹及各部分的组成，平面加工所用刀具的选择，刀具的刃磨4.基本指令（G00、G01）的使用方法一新知识介绍（一）快速定位指令（G00）该指令命令刀具以点定位控制方式从刀具所在点到指定点。G00是模态指令，其指令格式是：G00X_Y_Z_；例G00X-150Y-100；（二）直线插补指令（G01）C01指令是直线运动指令，它命令刀具在两坐标或三坐标轴间以联动插补的方式按指定的进给速度作任意斜率的直线运动。G01也是模态指令，其指令格式是C01X__Y__Z__F__；X__Y__Z__：为刀具目标点坐标，三矩形加工实例编程：A．程序名：00001B．使用刀具：直径12立铣刀C．编程的XY原点为：工件中心位置D．编程的Z零点为：工件上表面O0001G54G90G00X-70Y-70Z50M03S800G01Z-30F1000X-50.25F200Y50.25X50.25Y-50.25X-70G00Z100Y100M30作业、讨论、辅导答疑1G01/G00编程与格式的学习2培养学生对含矩形加工零件工艺的分析能力3培养学生矩形铣削加工的能力4.熟记《安全操作规程》5.学生分组实作训练:编程加工图纸集--图4课后小结参考资料1《数控铣床编程与操作项目教程》作者：王翔机械工业出版社2《数控加工与编程》作者：谭永刚机械工业出版社3《数控铣床/加工中心加工工艺与编程》作者：赵正文中国劳动社会保障出版社4数控国家职业标准5．量具的准备：卡尺0～125mm，千分尺25mm～0mm6．设备：数控铣床—NUC系统7．平行垫铁：150mm×60mm×40mmmm150×80mm×40mm（二）程序编写O0001G54G90G00X-70Y-70Z50M03S800G01Z-10F1000X-51F200Y35G02X-35Y51R16G01X35G02X51Y35R16G01Y-35G02X35Y-51R16G01X-35G02X-51Y-35R16G01X-70Y0G00Z100Y100M30作业、讨论、辅导答疑1圆弧铣削加工的加工特点2掌握G02、G03的判断方法3G02、G03命令中I、J、K的使用方法4.熟记《安全操作规程》5.学生分组实作训练:编程加工图纸集--图5课后小结参考资料1《数控铣床编程与操作项目教程》作者：王翔机械工业出版社2《数控加工与编程》作者：谭永刚机械工业出版社3《数控铣床/加工中心加工工艺与编程》作者：赵正文中国劳动社会保障出版社4数控国家职业标准2．量具的准备：卡尺0～125mm，千分尺25mm～0mm3．设备：数控铣床—NUC系统4．平行垫铁：150mm×60mm×40mm150mm×mm80×40mm（二）程序编写O0001G54G90G00X-70Y-70Z50M03S800G01Z-5F1000G41X-45Y-42.5D01F200Y17.5X-35G03X-15R10G01Y27.5G02X15R10G01Y17.5G03X35R10G01X45Y-22.5X15Y-42.5G01X-50G40X-70G00Z100M30作业、讨论、辅导答疑1．刀具半径补偿的过程分为三步：刀补的建立，刀补进行，刀补取消2．通过控制半径补偿可以达到粗、精加工的目的3G02、G03命