数控机床编程与操作课程教案

数控机床编程与操作课程教案

授课题目：复合作业（一）教学时数：1学时授课类型：实习课教学目的、要求：1、巩固数控车床操纵技能。2、拟订合理的加工路线并提高编程能力及技巧。3、培养独立的工作能力和安全文明生产的习惯。教学重点及措施：重点：拟订合理的加工路线，编程正确，语言简练。措施：分析讲解加工路线，合理使用多重复合循环指令。教学难点及措施：难点：有关数值计算措施：分析计算教学方法和手段：讲解、示范、指导教学分组：4人1组，相互协作共同完成练习安全事项：1、一切操作必须听从实习指导教师的统一安排。2、按规定穿工作服，并准备规定的防护用品。3、保证自备的仪器，工、量具齐备良好4、严格按照操作规程和安全规程操作5、发生事故时，要沉着冷静，积极配合工作人员处理教学条件：数控仿真系统，GSK-980TB数控系统车床，硬质合金90°外圆粗、精车刀，硬质合金切槽刀刀宽4mm，硬质合金60°外螺纹车刀及相关工、夹、量具及Ф35mm×150mm45钢棒料参考资料：《数控机床编程与操作》（第二版）数控车床分册《GSK-980TB操作手册》课后反映及分析：教学内容及过程旁批教学引入：通过前面课题的练习，同学们已经对数控车床的操作比较熟练，编程能力及技巧已经有了较扎实的基础。本次课题是一个较复杂的复合作业练习。它包含了外圆、阶台、沟槽、圆锥、三角形螺纹、成形面的加工。它的尺寸精度及表面质量要求较高，对加工路线的合理性与刀具的选择、切削用量的选择有较高要求。通过本次练习希望进一步巩固和提高同学们的综合能力。教学内容与教学设计：复合作业（一）一、练习图及评分标准技术要求1、切断后允许在工件端面留下不大于2mm的凸台。2、球面与锥面连接圆滑。3、未注公差尺寸按IT14检测。4、工件材料：45钢。评分标准项目评分要求配分检测工具评分标准检测记录得分外圆8千分尺每超0.01扣2分4千分尺超差不得分6千分尺每超0.02扣2分M248螺纹环规不合格不得分型面R75样板不合格不得分圆弧与直线连接圆滑5目测有轻微接线扣2分，接线明显不得分锥角8量角器每超2′扣4分长度30±0.083游标尺不合格不得分10±0.053游标尺每超0.02扣2分倒角1×45°2目测不合格不得分1.5×45°2目测不合格不得分粗糙度Ra1.6(2处)4目测1处不合格扣2分Ra3.27目测1处不合格扣1分螺纹Ra3.24目测不合格不得分其余尺寸152游标尺按IT12检测，不合格不得分232游标尺2游标尺编程编程正确语言精练20编程正确，语言精练得20分，语言不够精练扣5-10分，编程重大错误不得分安全文明生产5酌情评分备注1、各尺寸超过基本尺寸1mm以上，1处扣2分。2、工件有重大缺陷扣10-20分。3、各项配分扣完为止，不计负分。4、练习时限3小时二、练习图工艺分析1、技术要求分析：零件主要包括圆弧面、圆锥面、螺纹表面、圆柱面外沟槽等，材料为45钢2、确定装夹方案、定位基准、加工起点：（1）确定零件的定位基准：工件轴心线为基准（2）装夹方案：一次装夹完成全部表面加工后切断（3）工件坐标系原点：设在R7圆弧与工件轴心线的交点上（4）加工起点和换刀点可以设为同一点，Z向距原点100mm，X向距轴心线50mm的位置。3、确定加工刀具1号刀硬质合金90°外圆粗车刀，刀尖为刀位点。2号刀硬质合金90°外圆精车刀，刀尖为刀位点。3号刀硬质合金切槽刀刀宽4mm，左刀尖为刀位点。4号刀硬质合金60°外螺纹刀，刀尖为刀位点。4、制定加工工艺路线（1）三爪自定心卡盘夹住工件，伸出卡盘110mm左右，并找正夹紧。（2）1号粗车刀粗车圆弧面、圆锥面、螺纹大径、Ф32mm外圆，直径留余量0.5mm，长度留0.1mm。（3）2号精车刀精车圆弧面、圆锥面、螺纹大径、Ф32mm外圆及螺纹右端倒角和Ф32mm外圆右端倒圆弧（4）3号切槽刀切成退刀槽及车螺纹左端倒角（5）4号螺纹刀车M24×2螺纹（6）3号刀车成Ф20mm×15mm台阶、Ф32mm左端倒圆弧、工件左端1×45°倒角。（7）3号刀切断工件。（8）停车后按图纸要求检测工件，对工件进行误差与质量分析。三、数值计算1、5°圆锥面与R7圆弧面的切点坐标为：X13.95Z-6.39。2、螺纹大径为Ф23.60mm，螺纹小径为Ф21mm。3、其余尺寸均按中限尺寸取值。四、参考程序与加工操作过程1、参考程序（备注：根据GSK—980TB数控系统编程，刀尖圆弧半径忽略不计）O0001N0010T0101M03S6001号刀粗车成形N0020G00X38Z0N0030G01X0F200N0040G00X38Z1N0050G71U2R0.5F200N0060G71P70Q160U0.5W0.1N0070G00X0N0080G01Z0F100N0090G03X13.95Z-6.39R7F60N0100G01X18Z-30N0110X20.6N120X23.6W-1.5N0130Z-68N0140X28N0150G03X32W2R2F60N0160G01Z-99N0170G00X100Z100N0180T0202S12002号刀精车成形N0190G00X38Z1N0200G70P70Q160N0210G00X100Z100N0220T0303S600切成退刀槽N0230G00X25Z-64N0240G75R0.3N0250G75X18.2Z-68P2Q2F40N0260G01X23.6W1.5F100N0270X20.6W-1.5F60N0280X17.96N0290Z-68N0030G01N0310GOOX100Z100N0320T0404车成螺纹N0330GN0340G92X22Z-62FN0350X21.5N0360X21.3N0370X21.2N0380X21N0390GN0400T0303车成Φ20mm×15mm并切断工件N0410Z-82N0420GN0430G75X20Z-98P2Q2FN0440G01X32W1.5FN0450G03X28W-2R2FN0460GN0470Z-97N0480X17F40N0490X21F200N0500X20W1N0510X18W-1F60N0520X0N0530GN0540M2、输入程序3、利用仿真软件或数控系统图形仿真加工，进行程序校验及修正。4、安装工件、刀具对刀操作，建立工件坐标系。5、启动程序自动加工。6、停车后按图纸要求检测工件，对工件进行误差与质量分析。五、编程思路1、利用G71粗车循环指令进行粗车，注意每次切削深度不应太大。2、退刀槽、Ф20mm×15mm台阶的加工应先用G75指令粗车再进行精车整形。3、螺纹车削完毕后，使用M00指令暂停程序，检查螺纹是否合格，如果不合格应进行相应的调整。4、本次练习不使用刀尖圆弧半径补偿指令，故90°的精车刀的刀尖圆弧半径应尽可能小些，以减少圆弧及圆锥加工的误差。5、在切断前应安排M00指令暂停程序，检查工件尺寸，以作调整六、安全操作及注意事项1、一切操作必须听从实习指导教师的统一安排。2、按规定穿工作服，并准备规定的防护用品。3、保证自备的仪器，工、量具齐备良好4、严格按照操作规程和安全规程操作5、发生事故时，要沉着冷静，积极配合工作人员处理作业布置：根据练习图和技术要求完成数值计算及程序编制，独立完成程序校验，对刀，自动加工。课堂小结：1、数值计算较难理解，原因是数学基础教差，应加强指导。2、编程指令使用不是很合理，存在格式错误，原因是对指令应用理解不够透彻，编程格式不熟悉，应熟记指令格式及编程规则，充分理解指令的适用场合。3、加工尺寸精度及表面质量较难控制，原因是对刀误差较大、切削用量选择不合理、车刀刃磨质量较差，应提高对刀质量、根据粗、精加工切削选择原则选择切削用量，加强车刀刃磨