《数控铣床技能操作过关式训练教程》

技能高考、技能鉴定、技能竞赛

数控铳床技能操作过关式训练教程

中等专业学校

前言

根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和教育部《关

于积极推进高等职业教育考试招生制度改革的指导意见》，开展高职单考单招机

械类技能考试，推进高职分类考试招生制度改革，有利于高职院校招收适合培养

目标的学生，引导中职学校重视实践操作技能的培养，推进中高职衔接。其中机械

类技能操作考试项目分：钳工、车工、数控车工、数控铳工。

随着我校选择性课改的推进，及各层面对于技能实践能力的重视。根据学校

实际情况，本书定位用于数控铳床操作(技能高考、中级工技能鉴定、技能竞赛)

的实训指导，以补充现有教学资源的短板。

本书特点：以过关式训练的模式推进教学知识点的突破，以做促学，全书围

绕技能高考、中级工技能鉴定、技能竞赛所需掌握的知识，将知识融于试题或加

工操作图纸当中。

由于时间仓促，书中难免不足和漏洞，望广大读者朋友提出宝贵意见，特此

鸣谢。

目录

第一关机床操作

第一级数控铳床的结构与组成1

第二级Fanuc系统操作面板的使用4

第三级模拟作图检验程序7

第四级常见的机床操作面板的使用9

第五级工件的装夹与坐标系的设定11

第六级数控铁床基本操作综合训练13

第二关数控铳床常用工量刃具

第一级游标卡尺、深度游标尺的准确使用15

第二级外、内径千分尺的准确使用17

第三级百分表、杠杆百分表的准确使用19

第四级极限量规、R规、万能角度尺的准确使用22

第五级工具系统、刀具的准确选用24

第六级了解先进测量技术27

第三关平面与沟槽的加工

第一级平面与沟槽加工前的热身训练29

第二级平面的加工31

第三级直线沟槽的加工33

第四级3倒角和，R倒圆角的应用37

第五级圆弧沟槽的加工41

第六级平面与沟漕加工的综合训练45

第四关轮廓的加工

第一级轮廓加工前的热身训练49

第二级凸台轮廓的加工51

第三级型腔轮廓的加工55

第四级薄壁轮廓的加工59

第五级异形轮廓的加工63

第六级轮廓加工的综合训练67

第五关高级指令的应用

第一级钻孔固定循环指令的应用71

第二级极坐标指令的应用76

第三级子程序调用指令的应用80

第四级旋转坐标指令的应用84

第五级镜像指令的应用88

第六级高级指令应用的综合训练92

第六关综合练习

第一级单面零件的加工97

第二级正反面零件的加工101

第三级多面零件的加工104

第四级组合零件的加工107

第五级中级工模拟零件的加工113

第六级高考模拟零件的加工121

附录

1.常用数控系统指令125

2.铳削用量推荐表131

3.数控铳床常用计算公式135

4.数控铳床安全噪作规程136

第一关机床操作

■通关必备

♦了解数控铳床的加工程序格式

♦知道数控铳床的结构与组成

♦能操作数控铳床系统操作面板并输入程序

♦能模拟作图检验程序

♦能操作数控铁床操作面板并设定工作坐标系

♦能对指定的程序进行自动加工

第一级数控铳床的结构与组成

任务要求

1.知道数控钱床的结构与组成

2.了解数控铳床的相关辅件。

任务内容

1.填空：

2.填空：按及机床的布局特点分类，可分为立式数控铳床、

卧式数控铳床和龙门数控铳床等。

3.连线：

类别图片特点

对于大尺寸的数控铳床，一般采用对称的双立

柱结构，以保证机床的整体刚性和强度。

主轴与机床工作台面垂直，工件装夹方便，加

工时便于观察，但不便于排屑。

其主地与机床工作台面平行，加工时不便于观

察，包排屑顺畅。为了扩大加工范围和扩充功

能，又采用增加回转工作台以实现对多坐标轴

的控制。

作用

2

5.简述：数控铳床开机步骤

任务反思

序号存在的问题解决方案

3

第二级Fanuc系统操作面板的使用

任务要求

1.知道Fanuc系统操作面板按键的含义。

2.能正确输入加工程序并对程序进行修改。

任务内容

1.任何数控机床的操作面板都是由

三个部分组成。在图中指出每部分的位置。

现在位置（绝对座标）。60露团印出

-500.000OHM团国圈因

-250.0005序星@视用

Z0.000IZEB^BEIVI

JOGT1000

ACT.F1800KM/分

HOTREADYr

【绝对】【相对］1t?合】【即由口【（摄作*

目回回国QESBBQ3QS

目目目・圈幽圈圈■»

■■■■■■■■E3SE停止

画画目盥由圈国即

|2

2.填表:

按钮键名称功能

替换键

DELET

把输入区之中的数据插入到当前光标之后的位置

取消键

EOB

对数字和字母进行切换输入

4

3.连线

按钮键名称功能

POS位置显示页面键显示坐标位置

OFFSET参数输入页面键显示MD1参数

SYSTEM系统参数页面键显示系统参数

MESSGE信息页面键显示报警信息等

CUSTOM图形参数设置页面键显示图形及相关参数

HELP系统帮助页面键显示系统基本操作等内容

RESET复位键消除报警和对机床进行复位等

PROG程序页面切换键显示程序内容

PAGEt向上翻页

翻页键

PAGEI向下翻页

t向.上移动光标

光标移动键

1向下移动光标

INPUT输入键把输入区内的数据输入到参数页面

4.简述：进行程序输入的操作步骤。

5

5.请将下而程序输入到机床中。

程序段号程序内容

()2401；

N10G17G54G90G40GOOZ100.0；

N20M03S1600；

N30X70.0Y60.0；

N40Z5.0；

\50G01Z-6.0F200；

N60G4I1)01X56.5Y50.0；

N70Y-36.5,R10.0；

N80X-56.5,R10；

\90Y36.5,R10.0；

N100X56.5,R10；

N110Y-65.0；

N120GOOZ100.0；

N130G40X150.0Y150.0；

N140M30；

任务反思

序号存在的问题解决方案

6

第三级模拟作图检验程序

任务要求

1.熟悉模拟作图界面的参数设置。

2.能对机床内的程序进行作图检验。

任务内容

1.简述：数控铳模拟作图的操作步骤。

2.看图填表。

图形零数—

绘图区P=■■■K]

（XY=0,YZ=1,ZY=2,XZ=3,XYZ=4,ZXY=5）

氾围（最大.）

X=50Y=50Z=50

范1M（最小.）

X=-50Y=-50Z=0

比例K-100

图形中心

X=0Y=0Z=25

程序停止N=-1

自动擦除A=1

>_OS50%L0%

HND**********09:27:15

（■ES）（图形）（）（）（）

提问：回答：

图形参数如何修改

绘图区含义

120X120的零件轮廓范围

调多少合适

当前比例100还看不清图

形，比例要怎么调

想留下上次作图的图形怎

么设置

7

3.作图结束后，软件回零的操作步骤。

4.作图前与作图后要注意的事项？

任务反思

序号存在的问题解决方案

8

第四级常见的机床操作面板的使用

任务要求

1.知道机床操作面板中开关按键的含义。

2.能操作数控铳床操作面板。

任务内容

1.填空

按钮名称功能说明

国此按钮被按下后，系统进入自动

加工模式。

编辑

MDI

程序运行开始；系统处于自幼运

3行或“MDI”位置时按下有效，

其余模式下使用无效。

画回参考点

按下急停按钮，使机床移动立即

◎停止，并且所有的输出如主轴的

转动等都会关闭。

手轮轴选择

飞3旋钮

9

手轮进给倍

XI、X10、X100分别代表移动量

率选择旋钮

为______________________O

2.竞速游戏：请先将机床各坐标轴回零操作，然后利用“快速”、“手动”、“手轮”

将各坐标轴的机械坐标移动到如下位置并记录完成的时间。

起始位置终点位置耗时

X:0.000X：-100.999

Y:0.000Y：-100.999

Z:0.000Z：-100.999

X:0.000X：-155.555

Y:0.000Y：-155.555

Z:0.000Z：-155.555

X:0.000X：-199.Ill

Y:0.000Y：-199.Ill

Z:0.000Z：-199.Ill

任务反思

序号存在的问题解决方案

10

第五级工件的装夹与坐标系的设定

任务要求

1.能正确装夹工件。

2.能采用试切法进行坐标系的设定。

任务内容

1.标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用决

定。

2.指出下图X、Y、Z轴及其方向。

3.机床相对运动的规定：在机床上，我们始终认为工件,而刀具

是O

4.X、Y、Z向试切对刀

(DX轴方向对刀

①将工件、刀具分别装在机床工作台和刀具主轴上。

②转动主轴，快速移动工作台和主轴，让刀具靠近工件的左侧；

③改用手轮操作模式，让刀具慢慢接触到工件左侧，直到发现有少许切屑为

止，然后进行以下操作：

④抬起刀具至工件上表面之上，快速移动，让刀具靠近工件右侧;

II

⑤改用手轮操作模式，让测头慢慢接触到工件左侧，直到发现有少许切屑为

止，记下此时机械坐标系中的X坐标值，如120.300,然后进行以下操作：

(2)Y轴方向对刀

操作与X轴同。

(3)Z轴方向对刀

①转动刀具，快速移动到工件上表面附近；

②改用手轮操作模式，让刀具慢慢接触到工件上表面，直到发现有少许切屑

为止，然后进行以下操作：

OFFSET

选择“[EG」—“坐标系”—光标移动到G54的位置上，输入相对坐

标当前值进行测量，具体操作如下：

一输入—”测量”

一输入—“测量”

—输入—“测量”

此时刀具偏置的补偿已经建立，等待操作者的调用后即生效。

任务反思

序号存在的问题解决方案

12

第六级数控铁床基本操作综合训练

任务要求

1.能正确进行开关机操作。

2.能正确输入编辑程序并进行作图检验。

3.能采用手动操作对工件进行平面加工。

4.能正确设定工件坐标系。

5.能对指定的程序进行自动加工.

任务内容

1.根据表格中给定的加工程序和刀具，把工件原点设置在正方形的左下角。

在机床中以切削1mm的深度加工出如下图形。

00006;

N10G54G90G00ZKX):

N20Mo3s2000;

N30X9Y8;

N40Z3;

N50G01Z-1;

N60X9Y24;

N70G02X1IY26R4;

N80X25Y26;

N90G02X27Y25R4;

N100X27Y8;

NlI0X27YKX

N120X9Y10;

N130X9Y18;

N140X11Y18;

N150G03X15Y22R6;

N160X15Y26;

N170X21Y26;

N175X2IYI8;

N180G03X23Y16R4;

NI90Z100；

N2OOM3O;

13

2.根据表格中给定的加工程序和刀具，把工件原点设置在正方形的左下角。

在机床中以切削1mm的深度加工出如下图形。

00009;

N1OG54G9OGOOZ1OO;

N2OM03s2(X)0：

N30G03X10Y8;

N40Z3:

N50Z-1;

N6OXI0Y28;

N70G02XI2Y30R4;

N80X24Y30;

N90G02X26Y28R4;

N1OOX26Y8;

N110X26Y10;

N120X10Y10;

N13OX1OY2O;

N140X26Y20;

N150G91ZI00;

N160M05;

N170M30;

任务反思

序号存在的问题解决方案

14

第二关数控铁床常用工量刃具

■通关必备

♦游标卡尺、深度游标尺的准确使用

♦外、内径千分尺的准确使用

♦百分表、杠杆百分表的准确使用

♦极限量规、R规、万能角度尺的准确使用

♦工具系统的准确选用

♦刀具的准确选用

♦了解先进测量技术

第一级游标卡尺、深度游标尺的准确使用

任务要求

1.游标卡尺的结构与组成。

2.游标卡尺、深度游标尺的准确使用。

任务内容

1.游标卡尺的结构

2.简答：游标卡尺的读数步骤

15

3.读数练习:

(1)

⑵

2?

iiibiiih山IIIIIIII

rTTTTTIrTTTTTTTn

890

4.游标卡尺使用注意事项。

5.深度游标卡尺使用注意事项。

任务反思

序号存在的问题解决方案

16

第二级外、内径千分尺的准确使用

任务要求

1.外径千分尺游标卡尺的结构与组成。

2.外、内径千分尺的准确使用。

任务内容

1.填空

12356810

ti

(a)外形

1234

5678

9101112

2.连线

外径千分尺

内径千分尺

17

3.千分尺读数练习

(1)(2)

4.简述千分尺使用的注意事项。

任务反思

序号存在的问题解决方案

18

第三级百分表、杠杆百分表的准确使用

任务要求

1.百分表、杠杆百分表的结构与组成。

2.百分表、杠杆百分表的准确使用。

任务内容

1.填写百分表的结构组成

2.百分表是一•种精度较高的比较量具，它只能测出数值，不能测

出数值，主要用于测量误差，也可用于机床上安装工件时

的。长针的一回转等于测杆的,长指针可以读

到o刻度盘上的转数指针，以长针的一回旋(1mm)为一个刻度。用百

分表找正时，应当使测量杆有一定的初始测力。即在测量头与-零件表面接触时，

测量杆应有的压缩量，使指针转过半圈左右，然后转动表圈，使表

盘的零位刻线对准指针。轻轻地拉动手提测量杆的圆头，拉起和放松几次，检查

19

指针所指的零位有无改变。当指针的零位稳定后，再开始找正。

3.检查工件平整度或平行度时，将工件放在平台上，使测量头与工件表面接

触，调整指针使摆动，然后把刻度盘零位对准指针，跟着慢慢地移动表座或工

件，当指针顺时针摆动，说明了工件偏,逆时针摆动，则说明了工件

偏O

4.杠杆百分表的结构

B手

B

B

B

B

5.磁性表座结构

20

6.根据下图示意，用百分表对精密虎钳进行找正安装，精度控制在0.01nmi

以内。

7.用磁性表座将百分表吸在主轴上，找正如下图工件垂直度至精度要求。

任务反思

序号存在的问题解决方案

21

第四级极限量规、R规、万能角度尺的准确使用

任务要求

1.万能角度尺的结构与组成。

2.极限量规、R规、万能角度尺的准确使用。

任务内容

1.极限量规简称“量规”。只能判断某一尺寸是否合格，而不能直接测量

实际尺寸的一种专用量具。利用量规的通端和止端来控制工件尺寸。若通

过而不通过，则该尺寸落在公差带内，判为合格。

2.测量时必须使R规的与工件的完全的紧密的接触，当测

量面与工件的圆弧中间没有时，工件的圆孤度数则为此时候应的R规上所

表示的数字。下图中R规左边用于测量零件上的圆弧，右边用于测量零件

上的圆弧。

3.在下图中标明万能角度尺各部分名称。

4.试一试，读出万能角度尺刻度的读数

注意：参照游标卡尺读数方法,游标尺刻度为60',精度为2'。

任务反思

序号存在的问题解决方案

23

第五级工具系统、刀具的准确选用

任务要求

1.认识工具系统、刀具。

2.工具系统、刀具的准确使用。

任务内容

1.根据图片完成下表的填写。

24

25

2.安装刀具应注意的事项。

任务反思

序号存在的问题解决方案

26

第六级了解先进机械制造测量技术

任务要求

1.了解先进机械制造测量技术

任务内容

1.浏览先进机械制造测量工具，谈谈体会。

27

当触针直接在工件被测

粗糙度表面上轻轻划过时，粗

测量仪糙度的数据就能显示出

来。

是一种可预先调整和测

量刀尖直径、装夹长度,

刀具预

并能将刀具数据输入加

调仪

工中心NC程序的测量

装置

可以对工件的尺寸、形

状和形位公差进行精密

三坐标

检测，从而完成零件检

测量仪

测、外形测量、过程控

制等任务

任务反思

序号存在的问题解决方案

28

第三关平面与沟槽的加工

■通关必备

♦能对图样进行简单的数学处理

♦熟记数控铳床基本的指令代码

♦会应用GOO、G01指令，能编制平面加工程序

♦会应用GOO、G01指令，能编制直线槽加工程序

♦会应用G02、G03指令，能编制圆弧槽加工程序

♦能对二维的沟槽进行加工

第一级平面与沟槽加工前的热身训练

任务要求

1.熟记数控钱床基本的指令代码。

2.了解坐标系原理，能对图样进行简单的数学处理。

任务内容

1.熟记常用指令代码，完成表格的填写。

意义格式

码

0/

0

5/

4

结束程序运行/

选择XY平面/

1/

8

0/

3

主轴反向转动开始/

增量值编程/

0/

5

/

3

29

0

快速定位

直线插补

2.直线一笔画，根据图形指示顺序(1-2-3-4—5—6-2)及已知程序指

令，补全程序。

夷4

LT

yJO,0)

6<

30

程序段

程序内容备注

号

2点坐

N1

G9IG01X______Y____________；标

3点坐

N2

标

X___Y______；

4点坐

N3

G90X______Y______；标

N4

X____Y______；5点坐标

N56点坐标

_____X0.0Y-I5.0;

2点坐

—

_____X________Y______：林

3.直线一笔画，根据图形指示顺序(1一2—3-4一5—6-2)及已知程序指

令，补全程序。

任务反思

存在的问题解决方案

号

30

第二级平面的加工

任务要求

3.掌握GOO、G01指令格式。

4.能编制平面加工程序

任务内容

采用力12的立铁刀（行距8mm,钱削深度1mm）,按照下图给定的三种加工路

线分别完成方80X80零件的程序编制和加工，并分析三种加工路线有何特点。

序号加工路线特点

31

（退刀点）

（进刀点）

任务反思

存在的问题解决方案

号

32

第三级直线沟槽的加工

任务要求

1.掌握GOO、G01指令格式。

2.能编制直线沟槽加工程序。

3.能根据直线沟槽的大小选择合适刀具。

任务内容

1.完成下图直线沟槽（一）的加工。

12

1

W

四月Q/

\__________

口L

rJL

L

58

技术生t

24件，工施上，砧枕泉i附制好覆百的%ZT(\/

瓦埃河柏（）林希“12

钻赫：8制联加：6Mn

33

2.直线沟槽（一）评分标准及检测记录表

评分标准及检测记录表

实训时设备编

班级姓名

间号

序鉴定项目及标准酉己自检师检得分各注

职业素养工量具与设备使用10—

1（20分）

安全文明生产10

每超差0.01

2X5820

扣1分

4XR620超差不得分

1210超差不得分

210超差不得分

2工件质量

（75分）

粗糙度5每处Ra值增

倒锐、去毛刺5每超差1处

表面无划痕5有损伤不得

3精度检验5—

4时间扣分每超时3分钟扣1分

合计100

任务反思

存在的问题解决方案

号

任务拓展

1.完成下图直线沟槽（二）的加工。

34

技术要求

砧桶鹿、触轴辟件短的铁配

1:1

直发浦（二）

枝枝郴2Alz

钻*:“18。「史州—

35

2.直线沟槽（二）评分标准及检测记录表

评分标准及检测记录表

班级姓名实训时设备编

序鉴定项目及标准酉己自检师检得分备注

职业素养工量具与设备使用10—

1（20分）

安全文明生产10

每超差0.01

3X3215

扣1分

305超差不得分

275超差不得分

645超差不得分

2工件质量

（分）

75615

215

粗糙度5每处Ra值增

倒锐、去毛刺5每超差1处

表面无划痕5有损伤不得

3精度检验5—

4时间扣分每超时3分钟扣1分

合计100

任务反思

存在的问题解决方案

号

36

第四级“,C”倒角和“,R”倒圆角的应用

任务要求

1.掌握“，C”倒角和“，R”倒圆角指令格式。

2.能编制有倒角和倒圆角直线沟槽加工程序。

3.能根据直线沟槽的大小选择合适刀具。

任务内容

37

2.倒角、倒圆角的应用（一）评分标准及检测记录表

评分标准及检测记录表

班级姓名实训时设备编

序鉴定项目及标准酉己自检师检得分备注

职业素养工量具与设备使用10—

1（20分）

安全文明生产10

每超差0.01

2X6020

扣1分

2XC1010超差不得分

2XR810超差不得分

810超差不得分

2工件质量

（分）

75210

粗糙度5每处Ra值增

倒锐、去毛刺5每超差1处

表面无划痕5有损伤不得

3精度检验5—

4时间扣分每超时3分钟扣1分

合计100

任务反思

存在的问题解决方案

号

38

任务拓展

1.完成下图倒角、倒圆角的应用（二）的加工。

mt

L«HC

\/uu”

1:1

DM皮月（二）

a«**：Ml，

秋M：mu11MlMtali

39

2.倒角、倒圆角的应氏（二）评分标准及检测记录表

评分标准及检测记录表

班级姓名实;:时设发

序配

鉴定项目及标准自检师检得分各注

号分

职业素养工量具与设备使用10—

1（20分）

安全文明生产10—

每超差0.01

2X3010

扣1分

2XC510超差不得分

2XR510超差不得分

4X1710超差不得分

2工件质星610

（75分）

210

每处Ra值增

粗糙度5

大1级扣1分

每超差1处

倒锐、去毛刺5

扣1分

有损伤不得

表面无划痕5

分

精度检验

3及误差分