《数控加工技术》-《数控加工技术》学生手册1

《数控加工技术》学习记录PAGE《数控加工技术》重点课程开发项目组《数控加工技术》学习记录主编：卢万强、罗忠良参编：苟建峰、西庆坤

目录TOC\o"1-2"\h\z\u《数控加工技术》学习指南 1《数控加工技术》课程教学大纲 5《数控加工技术》课程考纲 15《数控加工技术》课程授课计划 19《数控加工技术》课程学习记录 22第1次课：数控加工技术概述 22第2次课：数控机床运动及坐标系 27第3次课：编程基础、基本指令介绍 31第4次课：数控车削加工工艺基础 33第5次课：习题及测验（一） 41第6次课：数控车削加工基本指令 44第7次课：数控车削加工刀具补偿功能 47第8次课：数控车削加工单一固定循环功能 51第9次课：数控车削加工复合循环功能（一） 57第10次课：数控车削加工复合循环功能（二） 63第11次课：数控车削加工程序仿真 71第12次课：数控车削加工操作实验 78第13次课：习题及小测验（二） 81第14次课：数控铣削/加工中心加工工艺基础 85第15次课：数控铣削/加工中心基本指令 89第16次课：数控铣削/加工中心刀具补偿功能 93第17次课：数控铣削/加工中心子程序 97第18次课：数控铣削/加工中心孔加工固定循环功能（一） 101第19次课：数控铣削/加工中心孔加工固定循环功能（二） 105第20次课：习题及小测验(三) 109第21次课：数控铣削/加工中心加工程序仿真 113第22次课：数控铣削/加工中心加工操作实验 121第23次课：数控铣削/加工中心综合实例 127第24次课：习题及测验四 130第25次课：数控电火花线切割工艺基础 134第26次课：数控电火花线切割编程 142第27次课：数控线切割认识实验 147第28次课：数控线切割加工试验 152第29课：习题及测验五 156《数控加工技术》实验指导书 159实验一数控车削加工程序仿真 159实验二数控车削加工操作实验 169实验三数控铣削/加工中心加工程序仿真 172实验四数控铣削/加工中心加工操作实验 182实验五数控线切割认识实验 185实验六数控线切割加工实验 192《数控加工技术》实验报告单 197实验一数控车削加工程序仿真实验报告 197实验二数控车削加工操作实验报告 201实验三数控铣削/加工中心加工程序仿真实验报告 204实验四数控铣削/加工中心加工操作实验报告 207实验五数控线切割认识实验报告 210实验六数控线切割加工实验报告 211PAGE214《数控加工技术》重点课程开发项目组《数控加工技术》学习指南1.课程简介“数控技术应用”课程是机械制造及自动化、模具设计与制造类专业的一门主干课程。主要面向的是机械制造企业的机械零件加工、零件制造工艺与机械产品设计、数控编程与加工操作，数控设备安装、调试与操作等岗位，培养高素质高技能技术应用型人才。随着制造业信息化工程的进一步推进，利用高新技术和先进适用技术改造提升传统产业，提高企业的技术装备水平和产品竞争力，制造设备的大规模数控化，社会对数控技术人才的需求进一步增加。故数控技术是一项重要的技术工作，它是各机械制造企业新产品投产、老产品改进和工艺更新中的一项重要生产技术，也是现代每一个从事机械加工工艺的技术人员必须掌握的基础知识，在机械制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。“数控技术应用”课程以数控机床为主要研究对象，其培养目标就是要围绕机械制造企业对工艺编程技术人员与技术工人在零件制造工艺及数控加工程序编制方面的能力要求，有针对性地介绍数控编程加工的理论和方法以及应用，使学生具备分析和解决数控机床加工实际问题的能力。2、学习目标由于该门课程理论与实践要求都很高，所以必须强化理论与实践的有机结合，要充分利用行业、企业优势，大力推行“校企合作、工学结合”的教学模式，做到理论与实践并重，强化应用能力的培养。学会学习，学会分析。（1）《数控技术应用》教会你做什么你将学会做什么。《数控技术应用》课程面向数控机械加岗位，涵盖数控车削、数控铣削及数控加工中心、数控电火花线切割三个典型作业区域。生产实训中你可以怎么做。三个学习阶段结束后，课程还为你设计了专门的生产性加工训练。在生产性训练过程中，你应该尽量减少寻求老师的帮助，而应该努力地、独立地、创新性地完成零件加工的整个工作过程。在这个过程中，遇到问题是非常可能的，但你应该学会通过自己的进一步的自学解决问题。如果你仍然有问题，这时，你一定能够得到老师的指导和帮助。（2）学习中遇到问题的解决途径课程学习路径。《数控技术应用》是一门理论与实践一体化课程。在课程设计中为你安排了两条学习路径：一条是在教师导航下的，在一体化教室或实训生产车间完成零件加工；另一条是你需要独立完成的生产性实训。无论哪一条学习路径，你都会经历每一个零件加工的9个步骤的全过程，在这些过程又分为六个阶段：资讯准备、详细计划、方案决策、执行实施、检查反馈、评价调整。在教师导航下学习。在班级学习中，你应该努力在教师的导航下，尽可能多的掌握资讯信息，了结解决问题所需要的知识，弄清楚如何应用这些知识解决具体问题。每一次学习，教师都会用一个具体零件加工中的具体问题帮助你学习，学习结束后，教师都会给你一个新的零件加工实例作为你的课业。独立完成课业练习。接到老师提供的新的课业练习任务后，你应该运用已有的知识和经验，独立完成对应的课业练习。如果有困难，你可以在课程网站上找到相应的项目导航，通过自学力争自主解决问题。如果你仍然有困难，老师当然就在你身边，你可以随时找老师寻求帮助。如何地得到制定工艺方案的帮助。在教师导航的班级学习中，会安排专题帮你学习零件加工的方案制定。如果你没有及时掌握，可以到课程网站下载老师的教学方案，那里有完整的编制工艺方案的思路和过程。你也可以在课程网站的工艺方案专栏，找到教师导航的零件加工方案，作为案例自学。同样，如果你需要，你随时可以得到老师的帮助。如何学会使用虚拟加工设备。虚拟加工一体化教室，安装有CAXA制造工程师、数控车床、上海宇龙V4.1数控仿真软件为你使用虚拟设备提供方便。如果你在课上没有掌握虚拟加工的技术，我们的虚拟加工一体化教室是开放的，你可以在虚拟加工一体化教室做加工训练。如果你在加工中遇到问题，一体化教室的计算机能够访问校内网站，你可以在课程网站的虚拟加工屏幕录像项目，反复观察虚拟加工的过程，同时，你也可以通过声音和字幕导航驻留在每一个加工环节。自主学习会提高你的学习能力，所以不要急着寻求老师的帮助，但是，如果你觉得需要，老师一定会来到你的身边。如何得到报告资料。所有课业需要的报告资料均可以到课程教研室或直接向任课教师索取纸质文本。如果你希望得到报告资料的电子文档，可以直接到课程网站下载。如何领取工具和量具。学院加工车间配有专门的工具和量具室，如果需要，可以到加工车间办理工具和量具的领用手续，并领取相应的工具或量具。工具和量具的使用过程中，请按规程操作，同时提醒注意安全操作。3、课程内容与要求课程建议总课时为64，内容组织与学时分配如下：序号课程教学情景学时教学形式与课时分配理实一体习题讨论1教学单元1数控加工基础662教学单元2数控车削加工工艺与编程201243教学单元3数控镗、铣及加工中心加工工艺与编程221444教学单元4数控电火花线切割加工工艺与编程1044机动6合计643612104.形成能力全面发展经过课程的学习，学生应该能够完成下列具体任务，形成相应的课程能力目标。具体工作任务工作岗位能力描述数控车削数控铣削及加工中心数控电火花线切割识读零件图★★★分析零件的工艺性★★★熟悉公差与配合标准熟悉行业规范制定零件加工方案★★★数学处理★★★编制工序卡片★★★编制车削加工程序★掌握数控编程方法与相关指令编制铣削加工程序★编制加工中心加工程序★刀具安装与调整★★★熟悉刀具、量具规范及使用方法熟练操作数控车床、铣床和加工中心毛坯定位与夹紧★★程序输入★★★对刀★★★试切★★★尺寸公差检验★★★熟悉量具规范及使用方法形位公差检验★★★表面粗糙度检验★★★装配关系检验★★★设备管理★★★规范填写设备运行记录设备故障报告零件超差记录单5.学习方法建议（1）为达到良好的学习效果，课程的学习应结合数控实训进行，同时在实训中注意对现象、过程和结果分析、比较，加深对知识的理解。即“做中学”与“学中做”结合。学习重点应放在掌握数控机床的操作方法、零件的手工编程以及零件的数控加工上。（2）在进行内容的学习时，主动积极融入到小组中，坚持自主学习积极参加组内讨论、课后认真独立完成《学习指导书》相关内容，主动培养自己的自主学习意识、团结协助意识、自我管理能力和语言表达能力等。（3）学习数控机床操作时，在熟悉一种机床操作的同时，力求总结出各类数控机床在使用中的共性和各性，以达到举一反三的效果。（4）对某一个知识点的学习，要结合教师讲解、图片、视频录像和现场实际进行，同等重视与他人的交流、讨论。（5）了解国家或各地数控加工职业技能鉴定标准，有针对性的进行加工操作训练。

6.学习过程建议（1）首先阅读学习指南，了解本课程的课程标准、教学目标，了解职业技能鉴定标准、实训教材内容等。（2）了解各模块项目内容组织方式（除“机床概述”模块和“零件综合加工”模块外，其它模块的内容都是按照“认识-了解-操作-加工”结构安排），阅读各项目的学习重点与难点，把握学习和实训的关键。（3）充分认识数控机床的结构特点和特性。（4）学习和练习数控机床操作的分解动作，结合实训熟练掌握。（5）用一个典型零件的加工将操作的分解动作连贯起来，完成整个加工操作过程。（6）针对加工操作中出现的问题、失误查找原因，并进行反复练习。（7）职业技能鉴定宜安排在实训后，并进行有针对性的复习和操作训练。

《数控加工技术》课程教学大纲学时：64学分：4适用专业及学制：三年制高职机械制造及自动化专业模具设计与制造全日制编制：数控教研室审定：数控技术专业建设指导委员会批准日期：2010年1月一、制定依据本课程是机械制造及自动化专业的专业必修课程。本大纲依据《数控加工岗位职业标准》和《数控技术应用专业人才培养质量标准》而制定。二、课程教学目标熟悉数控机床的性能，功用，基本组成和工作过程，掌握数控机床的控制方式和分类方法；熟悉数控机床的运动与坐标系的确定方法，掌握机床坐标系和工件坐标系的意义；3.掌握常用准备功能指令、辅助功能指令，能编写较复杂程度零件的数控加工程序；4.熟悉数控车床的基本结构、加工特点、编程特点，掌握数控车削编程的基本指令，会根据要求编制简单的回转体零件的加工程序；5.熟悉数控铣床（加工中心）的基本结构、加工特点、编程特点，掌握数控铣削编程的基本指令，会根据要求编制铣面、铣轮廓等简单的加工程序；6.能阅读和理解零件数控加工程序，并能利用一定的数控加工仿真软件，编辑、调试零件数控加工程序；7.能根据零件图样要求，数控加工工艺过程及工序内容，按指定的数控系统编程指令与格式编制数控加工程序，形成程序清单；8.能熟练操控常用的典型数控设备，并能根据数控加工工艺方案和程序清单实现零件的数控加工，完成零件的几何量检测与质量分析，填写检测报告。三、课程教学单元及学时安排序号课程教学单元学时教学形式与课时分配理实一体理论实践习题讨论1教学单元1数控加工基础662教学单元2数控车削加工工艺与编程2012443教学单元3数控镗、铣及加工中心加工工艺与编程2214444教学单元4数控电火花线切割加工工艺与编程10442机动6合计64361210四、课程教学设计1．整体教学设计本课程遵循学生职业能力培养的基本规律，以真实工作任务及其工作过程为依据整合、序化教学内容，设计了4个学习主单元，其中数控加工基础分别从工艺和编程的角度讲述了数控加工的基本概念和基础理论，而数控车削加工工艺与编程，数控镗、铣及加工中心加工工艺与编程，数控电火花线切割加工工艺与编程是从应用的角度，以具体零件为载体，将理论学习与实践紧密结合，讲述数控技术应用的实际生产应用。整个教学设计重视理论，强调实践，教、学、练有机融合，贯穿始终。2．单元教学设计教学单元1数控加工基础1.基本内容：（1）数控加工的基本概念；（2）数控加工工艺分析的基本内容；（3）数控加工工艺规程的制定（4）数控编程的基本内容；（5）数控编程的坐标系；（6）数控编程的基本指令；（7）数控加工工中的数值处理（8）数控加工工中的误差及控制

2.教学要求：（1）了解数控加工的过程和加工原理；（2）了解数控加工的范围和加工特点；（3）掌握数控加工工序划分原则、加工方案确定、加工顺序安排；（4）掌握数控加工进给路线的确定方法；（5）掌握数控加工切削用量的选取；（6）掌握数控加工工艺规程制定的步骤和内容；（7）了解机床原点、工件原点和机床参考点等概念；（8）了解数控编程的基本方法；（9）了解数控加工程序的基本构成；（10）掌握坐标系的确定原则；（11）掌握数控编程的基本步骤；（12）掌握基本的编程指令；（13）掌握数控加工中关于基点和节点的运算；（14）会根据零件加工要求合理选取工件原点、对刀点和换刀点；（15）会编制简单轮廓的数控加工程序；（16）掌握数控加工中误差的来源和控制方法；（17）会根据具体的加工零件编制数控加工工艺文件；3.重点、难点（1）重点：1）数控加工工序的划分，数控加工顺序的安排以及加工方案确定；2）数控加工进给路线的确定；3）数控编程的内容和步骤；4）机床坐标系和工件坐标系的作用；5）基本指令的应用；6）数控加工中的误差控制；（2）难点：1）数控加工工艺规程制定；2）工件坐标系的使用；该学习单元在多媒体教室进行。教学单元2数控车削加工工艺与编程1.基本内容（1）数控车床的结构特点；（2）数控车削加工内容；（3）数控车削加工特点；（4）数控车削加工工序划分、加工方案以及加工顺序安排；（5）数控车削加工的进给路线设计；（6）数控车削刀具；（7）数控车削编程指令；（8）数控车削加工中的刀具补偿；（9）数控车削加工螺纹的方法；（10）轴类零件的数控车削工艺制定和程序编制；（11）套类零件的数控车削工艺制定和程序编制；（12）盘类零件的数控车削工艺制定和程序编制；（13）车削中心特点和编程基础；2.教学要求（1）了解数控车床的结构特点；（2）了解数控车床的加工内容和加工特点；（3）了解数控车削刀具的材料、种类；（4）了解数控车削中心的特点和编程基础；（5）掌握数控车削加工工序的划分；（6）掌握数控车削加工进给路线设计；（7）掌握数控车削加工刀具的选择；（8）掌握数控车削加工编程指令；（9）掌握数控车削加工螺纹的方法；（10）掌握数控车削加工中的刀具补偿；(11)会编制中等复杂轴类零件的数控加工工艺与加工程序；（12）会编制中等复杂套类零件的数控加工工艺与加工程序；（13）会编制中等复杂盘类零件的数控加工工艺与加工程序；3.重点、难点（1）重点：1）数控车削加工工序划分；2）数控车削加工进给路线；3）数控车削加工刀具；4）数控车削加工螺纹及编程；5）数控车削加工复合指令应用；（2）难点：1）数控车削加工中的刀具补偿；2）中等复杂轴类零件的数控加工工艺与加工程序；3）中等复杂套类零件的数控加工工艺与加工程序；4）中等复杂盘类零件的数控加工工艺与加工程序；该学习单元在多媒体教室和院机械制造与自动化实训室进行。教学单元3数控镗、铣及加工中心加工工艺与编程1.基本内容（1）数控镗铣床及加工中心的结构特点；（2）数控镗铣床及加工中心的加工内容；（3）数控镗铣床及加工中心的加工特点；（4）数控镗铣床及加工中心加工工序划分、加工方案以及加工顺序安排；（5）数控镗铣床及加工中心加工的进给路线设计；（6）数控镗铣床及加工中心的刀具及选取；（7）数控镗铣床及加工中心的编程指令；（8）数控镗铣及加工中心的刀具补偿；（9）加工中心的换刀结构和编程；（10）轮廓加工的工艺编制和程序编制；（11）孔加工的工艺编制和程序编制；（12）子程序的概念和应用；（13）箱体类零件的数控镗铣加工工艺制定和程序编制；；2.教学要求（1）了解数控镗铣床及加工中心的结构、加工对象和加工特点；（2）了解数控镗铣床及加工中心使用刀具的特点和分类；（3）了解加工中心的换刀结构和换刀过程；（4）掌握数控镗铣床及加工中心的坐标系设定；（5）掌握数控镗铣床及加工中心的工序划分；（6）掌握数控镗铣床及加工中心的进给路线设计；（7）掌握数控镗铣床及加工中心的编程指令；（8）掌握数控镗铣床及加工中心的轮廓加工方法；（9）掌握数控镗铣床及加工中心的孔加工方法；（10）掌握子程序的基本使用；（11）会编制典型零件的轮廓铣削工艺与加工程序；（12）会编制典型零件的孔加工工艺与加工程序；（13）会合理使用刀具补偿简化程序编制；（14）会利用子程序简化编程；3.重点、难点（1）重点：1）数控镗铣加工工序划分；2）数控镗铣加工进给路线；3）数控镗铣加工刀具；4）轮廓铣削工艺与编程；5）孔加工工艺与编程；6）刀具补偿的意义；7）子程序的概念；8）加工中心换刀及编程；（2）难点：1）数控镗铣加工中刀具补偿的灵活使用；2）利用子程序简化编程；3）复杂零件的数控镗铣加工工艺与编程；该学习单元在多媒体教室和院机械制造与自动化实训室进行。教学单元4数控电火花线切割加工工艺与编程1.基本内容（1）电火花线切割机床的组成与工作原理；（2）数控电火花线切割机床的加工对象和特点（3）电火花加工的极性效应；（4）数控电火花线切割加工的主要工艺问题（5）数控电火花线切割加工编程方法2.教学要求（1）了解数控电火花线切割机床的组成；（2）了解数控电火花线切割机床的加工特点；（3）掌握数控电火花线切割机床的工作原理（4）掌握数控电火花线切割机床加工的极性效应；（5）掌握电极丝和工作液的合理选择；（6）掌握影响数控电火花线切割机床加工的各种因素及提高加工质量的措施；（7）掌握数控电火花线切割加工中变形等工艺问题的处理；（8）掌握数控电火花线切割加工的编程方法；（9）会编制一般零件的数控电火花线切割加工程序；3.重点、难点（1）重点：1）数控电火花线切割的加工原理；2）数控电火花线切割的工艺指标；3）数控电火花线切割的程序编制；（2）难点：1）数控电火花线切割机床加工的极性效应；2）数控电火花线切割加工中变形等工艺问题的处理；五．教学方案设计序号教学单元学时教学内容及要求授课要点教学实施说明1数控加工基础81.了解数控加工的过程和加工原理；2.了解数控加工的范围和加工特点；3.掌握数控加工工序划分原则、加工方案确定、加工顺序安排；4.掌握数控加工进给路线的确定方法；5.掌握数控加工切削用量的选取；6.掌握数控加工工艺规程制定的步骤和内容；7.了解机床原点、工件原点和机床参考点等概念；8.了解数控编程的基本方法；9.了解数控加工程序的基本构成；10.掌握坐标系的确定原则；11.掌握数控编程的基本步骤；12.掌握基本的编程指令；13.掌握数控加工中关于基点和节点的运算；14.会根据零件加工要求合理选取工件原点、对刀点和换刀点；15.会编制简单轮廓的数控加工程序；16.掌握数控加工中误差的来源和控制方法；17.会根据具体的加工零件编制数控加工工艺文件；◆数控加工的概念、加工特点和加工原理；◆数控加工工序划分原则；◆数控加工进给路线设计原则；◆数控加工刀具及切削用量；◆数控加工编程的基本内容；◆机床坐标系和工件坐标系；◆数控加工程序编制的基本指令；◆数控加工程序编制的基本思路；◆数控加工中的数学处理及误差控制；◆数控加工工艺规程的制定；教师：采用对比分析的方法，完成下列内容◆从传统切削加工的缺陷，引入数控加工的概念以及数控加工的特点等；◆讲解数控加工的工序划分原则、进给路线设计原则、刀具选用原则；◆讲解机床坐标系和工件坐标系的作用；◆讲解常用编程指令使用注意事项；◆讲解常规编程技巧；◆讲解数控加工中的数学处理方法；◆举例讲解数控加工工艺规程的制定；学生：◆掌握数控加工工艺规程的制定中的各项原则和方法；◆掌握机床坐标系和工件坐标系的使用方法；◆掌握数控加工程序编制的思路；◆会编制简单零件的数控加工工艺规程；2数控车削加工工艺与编程241.了解数控车床的结构特点；2.了解数控车床的加工内容和加工特点；3.了解数控车削刀具的材料、种类；4.了解数控车削中心的特点和编程基础；5.掌握数控车削加工工序的划分；6.掌握数控车削加工进给路线设计；7.掌握数控车削加工刀具的选择；8.掌握数控车削加工编程指令；9.掌握数控车削加工螺纹的方法；10.掌握数控车削加工中的刀具补偿；11.会编制中等复杂轴类零件的数控加工工艺与加工程序；12.会编制中等复杂套类零件的数控加工工艺与加工程序；13.会编制中等复杂盘类零件的数控加工工艺与加工程序；◆加工任务分析，明确学习目的；◆数控车床的结构种类、加工特点；◆数控车削用刀具的种类及特点；◆数控车削工艺规程内容；◆数控车削轮廓加工指令（G90/G71/G72/G73/G70）；◆数控车削螺纹加工指令（G32/G92/G76）；◆数控车削的刀具补偿；◆数控车削加工工艺与编程的具体实施；教师：以任务驱动为导向完成下列内容◆指导学生分析图样；◆指导学生学习相关基础理论知识，重点是工序划分、加工方案、刀具选择、进给路线设计以及常用指令的使用等；◆组织学生讨论零件的数控车削工艺规程；◆指导学生编写数控车削程序；◆指导学生完成程序的调试、加工和检验；学生：在老师的引导下完成下列内容◆学习分析任务，明确加工要求；◆学习、掌握相关基础知识；◆讨论完成给定任务的工艺规程制；◆编制相应的数控车削程序；◆完成程序的调试、加工和检验；◆认真填写学生调查反馈表3数控镗、铣及加工中心加工工艺与编程261.了解数控镗铣床及加工中心的结构、加工对象和加工特点；2.了解数控镗铣床及加工中心使用刀具的特点和分类；3.了解加工中心的换刀结构和换刀过程；4.掌握数控镗铣床及加工中心的坐标系设定；5.掌握数控镗铣床及加工中心的工序划分；6.掌握数控镗铣床及加工中心的进给路线设计；7.掌握数控镗铣床及加工中心的编程指令；8.掌握数控镗铣床及加工中心的轮廓加工方法；9.掌握数控镗铣床及加工中心的孔加工方法；10.掌握子程序的基本使用；11.会编制典型零件的轮廓铣削工艺与加工程序；12.会编制典型零件的孔加工工艺与加工程序；13.会合理使用刀具补偿简化程序编制；14.会利用子程序简化编程；◆加工任务分析，明确学习目的；◆数控镗、铣床及加工中心的结构种类、加工特点；◆数控镗、铣刀具的种类及特点；◆平面、轮廓面、型腔面的走刀路线设计；◆数控镗、铣加工工艺规程编制内容；◆坐标系设定及刀具补偿指令G54/G41/G42/G43等；◆孔加工固定循环指令G73/G74/G76/G81～G89等；◆平面铣、轮廓铣的工艺规程和程序编制；◆孔加工的工艺规程和程序编制；◆子程序的概念和编程◆加工零件的数控镗、铣加工任务实施；教师：以任务驱动为导向完成下列内容◆指导学生分析图样，明确加工要求；◆指导学生学习相关基础理论知识，重点是工序划分、加工方案、刀具选择、进给路线设计以及常用指令的使用等；◆组织学生讨论零件的数控镗、铣加工工艺规程；◆指导学生编写数控加工程序；◆指导学生完成程序的调试、加工和检验；学生：在老师的引导下完成下列内容◆学习分析任务，明确加工要求；◆学习、掌握相关基础知识；◆讨论完成给定任务的工艺规程制；◆编制相应的数控加工程序；◆完成程序的调试、加工和检验；◆认真填写学生调查反馈表4数控电火花线切割加工工艺与编程121.了解数控电火花线切割机床的组成；2.了解数控电火花线切割机床的加工特点；3.掌握数控电火花线切割机床的工作原理4.掌握数控电火花线切割机床加工的极性效应；5.掌握电极丝和工作液的合理选择；6.掌握影响数控电火花线切割机床加工的各种因素及提高加工质量的措施；7.掌握数控电火花线切割加工中变形等工艺问题的处理；8.掌握数控电火花线切割加工的编程方法；9.会编制一般零件的数控电火花线切割加工程序；◆加工任务分析，明确学习目的；◆数控电火花线切割的加工原理和特点；◆数控电火花线切割的极性效应；◆数控电火花线切割加工的工艺指标和影响因素；◆数控电火花线切割加工中的变形控制；◆数控电火花线切割加工的编程方法；◆数控电火花线切割加工任务实施；教师：以任务驱动为导向完成下列内容◆指导学生分析线切割图样的特点；◆指导学生学习相关基础理论知识，重点是加工原理、极性效应、影响因素、变形处理，程序编制等；◆组织学生讨论任务的实施；学生：在老师的引导下完成下列内容◆学习分析任务，明确加工要求；◆学习、掌握相关基础知识；◆讨论完成给定任务；◆认真填写学生调查反馈表《数控技术应用》课程实验序号实验内容实验学时备注1实验1数控车削加工程序仿真22实验2数控车削加工操作实验23实验3数控铣削/加工中心加工程序仿真24实验4数控铣削/加工中心加工操作实验25实验5数控线切割认识实验26实验6数控线切割加工试验2大纲说明：◆在完成上述必修内容教学后，教师可据学生实际学习情况及专业发展需要增添数控设备内容。◆教师可根据专业需要、班级大小等因素对部分内容的详略、顺序有所调整，不超过学院规定的范围。

《数控加工技术》课程考纲学时：64学分：4适用专业及学制：三年制高职机械制造及自动化专业模具设计与制造全日制编制：数控技术专业建设团队审定：数控技术专业建设指导委员会批准日期：2010.1一、制定依据本考纲依据《数控加工技术课程教学质量标准》而制定。二、考核方式为了更全面了解及掌握学生对数控技术应用知识的掌握情况及综合运用数控机床完成零件数控加工的能力，本课程考核包括平时过程考核和期末理论考核两部分。三、考核内容1.理论考核：考核内容考核要点考核题型分值数控加工基础◆数控加工的基本概念◆数控加工原理和特点◆数控加工工序划分原则、加工方案确定、加工顺序安排◆数控加工进给路线◆数控加工刀具◆数控加工工艺规程制定的步骤和内容◆数控加工中的数值处理◆数控加工中误差的来源和控制方法◆机床原点、工件原点和机床参考点等概念◆数控编程的基本方法◆数控加工程序的基本构成◆坐标系的确定原则◆数控编程的基本步骤◆基本的编程指令◆基本概念：NC、CNC、MC、FMS、FMC、CIMS、机床原点、工件原点、机床参考点、对刀点、换刀点、刀位点、程序起始点、基点、节点◆数控设备的组成及各部分作用◆数控加工工序划分原则◆数控加工方案确定◆数控加工顺序安排◆数控加工进给路线设计原则◆数控加工刀具材料及选择◆数控加工中的数值处理方法◆数控加工中误差来源及控制◆数控加工程序编制的步骤和内容◆数控加工程序结构◆工件坐标系的作用和确定◆数控编程中换刀点、程序起始点的选择◆基本指令：G90/G91/G00/G01/G02/G03等填空题、选择题、名词解释、分析题、简答题、计算题15数控车削加工工艺与编程◆数控车床的结构特点◆数控车床的加工内容和加工特点◆数控车削刀具的材料、种类及选择◆数控车削中心的特点和编程基础◆数控车削加工工序的划分◆数控车削加工进给路线设计◆数控车削加工编程指令◆数控车削加工螺纹的方法◆数控车削加工中的刀具补偿◆中等复杂回转体类零件的数控加工工艺与加工程序◆数控车床的结构、种类、加工特点及选用◆数控车削加工内容的确定◆数控车削加工工序划分方法◆数控车削加工方案确定◆数控车削加工顺序安排◆数控车削加工刀具的种类、特点及选用◆数控车削加工进给路线设计原则、设计方法、能绘制各种轮廓面的粗加工进给路线◆数控车削加工工件坐标系的作用、设定方法◆数控车削加工编程指令的格式、注意事项、编程方法等，重点掌握G90/G71/G72/G73/G70等◆数控车削螺纹加工指令（G32/G92/G76）的格式、注意事项、加工特点及应用场合◆数控车削的刀尖圆弧半径补偿、长度补偿的意义、应用以及参数设置◆综合应用所学知识编制端面、圆弧面、圆柱面、切槽和螺纹等型面的数控车削的工艺规程和加工程序填空题、选择题、名词解释、分析题、简答题、计算题、绘图题、综合题（编制工艺与程序）35数控镗、铣及加工中心加工工艺与编程◆数控镗铣床及加工中心的结构、加工对象和加工特点◆数控镗铣床及加工中心使用刀具的特点和分类选用◆加工中心的换刀结构和换刀过程◆数控镗铣床及加工中心的坐标系设定◆数控镗铣床及加工中心的工序划分◆数控镗铣床及加工中心的进给路线设计◆数控镗铣床及加工中心的编程指令◆数控镗铣床及加工中心的轮廓加工方法◆数控镗铣床及加工中心的孔加工方法◆子程序的基本使用◆数控镗、铣床及加工中心的结构、种类、加工特点以及设备选用◆数控镗、铣床和加工中心的主要区别◆加工中心的换刀结构、特点和程序编制◆数控镗、铣刀具的种类、特点及选用，并根据加工条件选择刀具的基本参数◆数控镗、铣及加工中心加工的加工内容、工序划分方法、加工方案、加工顺序以及装夹方法◆数控镗、铣床及加工中心的进给路线设计方法，会正确绘制平面、内外轮廓面的进给路线，判断进给路线的合理性◆坐标系设定G92/G54～G59的区别、应用特点、使用方法以及G54的相关参数设置◆刀具半径补偿指令G41/G42/G40的意义、编程格式、使用注意事项等◆刀具长度补偿指令G43/G44/G49的意义、编程格式、使用注意事项等◆孔加工固定循环指令（G73/G74/G76/G81～G89）等的编程格式、动作特征、使用场合以及注意事项◆平面铣、轮廓铣的工艺规程和程序编制；◆孔加工的工艺规程和程序编制；◆子程序的概念、意义、编程格式和特点◆利用子程序简化编程◆综合应用所学知识编制包含各种平面、轮廓面和孔系的箱体、盘类等零件的数控镗、铣加工工艺规程和加工程序填空题、选择题、名词解释、分析题、简答题、计算题、绘图题、综合题（编制工艺与程序）35数控电火花线切割加工工艺与编程◆数控电火花线切割机床的组成◆数控电火花线切割机床的加工特点◆数控电火花线切割机床的工作原理◆数控电火花线切割机床加工的极性效应◆电极丝和工作液的合理选择◆影响数控电火花线切割机床加工的各种因素及提高加工质量的措施◆数控电火花线切割加工中变形等工艺问题的处理◆数控电火花线切割加工的编程方法◆一般零件的数控电火花线切割加工程序编制◆数控电火花线切割的加工原理和特点◆数控电火花线切割与数控车铣加工的区别◆数控电火花线切割机床的基本构成◆快速和慢速数控电火花线切割的区别◆数控电火花线切割的极性效应原理、作用和正确使用◆数控电火花线切割的用电极丝的要求，根据加工条件选择电极丝规格◆数控电火花线切割的工作液的作用，根据加工条件合理选择工作液◆数控电火花线切割加工的工艺指标有哪些◆数控电火花线切割加工的影响因素有哪些，应如何根据加工条件正确匹配◆数控电火花线切割加工中的变形原因、因采用哪些方法控制变形◆数控电火花线切割加工的3B编程方法◆数控电火花线切割加工的ISO编程方法◆会利用3B和ISO码编制一般零件的数控电火花线切割加工程序填空题、选择题、名词解释、分析题、简答题、计算题、编程题15四、成绩评定《数控技术应用》课程的具体考核成绩评定办法如下：课程考核成绩组成：期末考试成绩：60%平时过程考核成绩：40%平时过程考核成绩包括：考勤情况：10%平时作业和测验成绩：10%实验成绩：20%学生最终成绩=期末考核成绩×60%+(考勤成绩+平时作业和测验成绩+实验成绩)×40%《数控加工技术》课程授课计划授课顺序授课内容摘要所需时数重点或难点教具使用授课方式课外作业1数控加工技术概述2数控加工基本概念，数控机床的组成及工作原理、特点、分类及性能指标，发展和现状多媒体讲授22数控机床运动及坐标系2机床的运动、数控机床坐标系及正方向、参考点、机械原点、工件坐标原点、各点之间的关系多媒体讲授33编程基础、基本指令介绍2数控加工程序编制常用的功能（准备、辅助、进给、主轴、刀具等）多媒体讲授24数控车削加工工艺基础2数控车床常见结构与布局、工序划分、走刀路线的安排、常见装夹方案介绍、刀具的选用多媒体讲授25习题及测验一2总结、复习前一阶段的内容、单元测验多媒体练习、评讲6数控车削加工基本指令2刀架的前置与后置、数控车削加工编程特点、坐标系的建立、主轴功能、进给功能、螺纹加工基本指令多媒体讲授27数控车削加工刀具补偿功能2数控车床刀具功能、刀具位置补偿功能、刀尖圆弧半径自动补偿功能多媒体讲授38数控车削加工单一固定循环功能2单一循环指令（G90、G94等）、螺纹加工指令（G32/G92）多媒体讲、练29数控车削加工复合循环功能（一）2轴向车削G71、径向车削G72复合循环功能编程格式及应用多媒体讲、练310数控车削加工复合循环功能（二）2仿形车削G73、螺纹车削G76复合循环功能编程格式及应用多媒体讲、练大作业11数控车削加工程序仿真2数控车床综合零件的程序编制以及仿真软件的仿真实验仿真软件讲、练实验报告12数控车削加工操作实验2数控车床的程序输入，对刀，加工以及检验等基本操作实验数控车床讲、练实验报告13习题及小测验(二)2总结、复习前一阶段的内容、单元测验多媒体练习、评讲14数控铣削/加工中心加工工艺基础2数控铣床/加工中心常见结构与布局、走刀路线的安排、常见装夹方案介绍、刀具的选用多媒体讲授315数控铣削/加工中心基本指令2数控铣床/加工中心程序结构、坐标系的建立、平面铣削加工基本指令、加工中心刀具交换功能介绍多媒体讲授216数控铣削/加工中心刀具补偿功能2数控铣床/加工中心对刀及长度补偿G43、G44、G49功能介绍，刀具半径补偿G41、G42、G40功能介绍，编程格式及方法多媒体讲授317数控铣削/加工中心子程序2子程序的概念，子程序的特点，子程序的编程指令（M98\M99），子程序的应用多媒体讲授318数控铣削/加工中心孔加工固定循环功能（一）2孔加工固定循环功能及其基本格式、常见钻孔功能（G81、G82、G83、G73）、循环功能注销（G80）多媒体讲授319数控铣削/加工中心孔加工固定循环功能（二）2孔加工固定循环功能及其基本格式、常见钻孔功能（G85、G86、G87、G88、G84、G74、G76）、多媒体讲、练大作业20习题及小测验(三)2总结、复习前一阶段的内容、单元测验多媒体练习、评讲21数控铣削/加工中心加工程序仿真2数控铣床综合零件的程序编程以及加工软件的仿真实验仿真软件讲、练实验报告22数控铣削/加工中心加工操作实验2数控铣床综合零件的程序编制，程序输入、对刀检测及加工操作实验数控铣床讲、练实验报告23数控铣削/加工中心综合实例2数控铣床/加工中心加工工艺分析及编程编制多媒体讲授224习题及测验四2总结、复习前一阶段的内容、单元测验多媒体练习、评讲25数控电火花线切割工艺基础2电火花线切割加工原理、加工特点、与传统切削加工的区别、线切割加工零件结构分析，切割参数确定原则、装夹方式、穿丝孔位置、切割路线设计等多媒体讲授326数控电火花线切割编程23B编程格式介绍、ISO码编程格式介绍，线切割零件的加工程序编制多媒体讲、练大作业27数控线切割认识实验2线切割机床结构了解、基本操作、工件的安装、找正，机床调整等线切割机床实验实验报告28数控线切割加工试验2加工零件的程序编辑、零件的加工、检测、分析加工误差线切割机床实验实验报告29习题及测验五2总结、复习前一阶段的内容、单元测验多媒体练习、评讲30机动6自主学习《数控加工技术》学习记录《数控加工技术》课程学习记录第1次课：数控加工技术概述教学目的通过对本节内容的介绍，实现以下教学目的：①让学生了解数控及数控加工过程的基本概念；②讲述数控加工与普通加工的区别及特点；③熟悉数控机床的组成及工作原理、特点、分类及性能指标：④使学生了解数控发展和现状。重点和难点重点：①数控及数控加工过程的基本概念；②数控加工与普通加工的区别及特点；③数控机床的组成及工作原理。难点：①数控机床的组成及工作原理、特点、分类及性能指标。教学时间：2学时课前准备①准备好本课程相关资料，教材，笔记本、U盘等；②浏览学院精品课程网（）中与本节课的知识内容及素材相关学习内容；③预习下面课堂学习记录中的内容。课堂学习记录零件图任务引入零件图（毛坯100×60×25，材料45#）：重点内容1、基本概念◆数控（CNC）；◆直接数字控制（DNC）；◆伺服驱动（SV）；◆手动数据输入（MDI）；◆可编程控制器（PC）；◆加工中心（MC）；◆自动换刀装置（ATC）；◆自动托盘交换装置（APC）；◆柔性制造单元（FMC）；◆计算机集成制造系统（CIMS）。2、数控机床分类◆按工艺用途分类：普通数控机床、加工中心；◆按伺服系统：开环、半闭环、闭环；◆按运动方式分类：点位控制、直线控制、轮廓控制；◆按系统功能分类：经济型数控机床、全功能型数控机床。3、数控加工技术的发展方向◆高速切削；◆高精度控制；◆高柔性化、高一体化；◆网络化、智能化；4.数控加工工艺制定的过程流程图5.影响数控加工工艺方案设计的主要因素6.数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点（1）数控加工工艺内容要求更加具体、详细◆普通加工工艺：许多具体工艺问题，如工步的划分与安排、刀具的几何形状与尺寸、走刀路线、加工余量、切削用量等，在很大程度上由操作人员根据实际经验和习惯自行考虑和决定，一般无须工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规定，零件的尺寸精度也可由试切保证。◆数控加工工艺：所有工艺问题必须事先设计和安排好，并编入加工程序中。数控工艺不仅包括详细的切削加工步骤，还包括工夹具型号、规格、切削用量和其它特殊要求的内容，以及标有数控加工坐标位置的工序图等。在自动编程中更需要确定详细的各种工艺参数。（2）数控加工工艺要求更严密、精确◆普通加工工艺：加工时可以根据加工过程中出现的问题比较自由地进行人为调整。◆数控加工工艺：自适应性较差，加工过程中可能遇到的所有问题必须事先精心考虑，否则导致严重的后果。（3）制定数控加工工艺要进行零件图形的数学处理和编程尺寸设定值的计算编程尺寸并不是零件图上设计的尺寸的简单再现，在对零件图进行数学处理和计算时，编程尺寸设定值要根据零件尺寸公差要求和零件的形状几何关系重新调整计算，才能确定合理的编程尺寸。（4）考虑进给速度对零件形状精度的影响（5）强调刀具选择的重要性（6）数控加工工艺的特殊要求◆由于数控机床比普通机床的刚度高，所配的刀具也较好，因此在同等情况下，数控机床切削用量比普通机床大，加工效率也较高。◆数控机床的功能复合化程度越来越高，因此现代数控加工工艺的明显特点是工序相对集中，表现为工序数目少，工序内容多，并且由于在数控机床上尽可能安排较复杂的工序，所以数控加工的工序内容比普通机床加工的工序内容复杂。◆由于数控机床加工的零件比较复杂，因此在确定装夹方式和夹具设计时，要特别注意刀具与夹具、工件的干涉问题。（7）数控加工程序的编写、校验与修改是数控加工工艺的一项特殊内容普通工艺中，划分工序、选择设备等重要内容对数控加工工艺来说属于已基本确定的内容。7.数控加工内容确定（1）需要选择数控加工内容◆普通机床无法加工的内容应作为优先选择内容；◆普通机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容；◆普通机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚有加工能力的基础上进行选择。如：数控车削加工的主要对象是：精度要求高的回转体零件；表面粗糙度要求高的回转体零件；轮廓形状特别复杂的零件；带特殊螺纹的回转体零件等；（2）不宜选择数控加工◆占机调整时间长。如：以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容。◆加工部位分散，需要多次装夹、设置原点。不能在一次装夹中加工完成的其它部位加工，采用数控加工很麻烦，效果不明显。◆按某些特定的制造依据加工的型面轮廓。主要原因是获取数据困难，与检验依据易发生矛盾，增加了程序编制的难度。◆必须按专用工装协调的孔及其它加工内容，因其采集编程用的数据困难，协调效果不一定理想。课堂讨论1.讨论数控加工工艺与普通加工工艺具体区别及特点。2、教学及学习方法的讨论与建议；3、数控加工技术的发展方向如何？课后任务①整理课程学习记录中与课堂活动相关的内容；②完成本节课作业；③预习下一节的内容。

第2次课：数控机床运动及坐标系教学目的通过对本节内容的介绍，实现以下教学目的：①让学生了解数控机床的主运动以及辅助运动的基本概念；②熟悉数控机床的坐标系的确定原则及方法；③使学生掌握数控机床坐标轴的确定。重点和难点重点：①数控机床的主运动以及辅助运动的基本概念；②数控机床的坐标系的确定原则及方法。难点：①数控机床坐标轴的确定。教学时间：2学时课前准备①选择一个合适的机床图片载体，为任务的引入及后续坐标系及坐标轴的确定做准备；②从学院精品课程网（）中搜集本节课的知识内容及素材；③编写教案并制作本节教学PPT。教学建议数控车床重点内容１、机床坐标系的确定（1）机床相对运动的规定在机床上，我们始终认为工件静止，而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。（2）机床坐标系的规定在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的位移和运动的方向，这就需要通过坐标系来实现，这个坐标系被称之为机床坐标系。标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定：（3）运动方向的规定：增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向，２、坐标轴方向的确定（1）Z坐标Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的，即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标，Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。（2）X坐标X坐标平行于工件的装夹平面，一般在水平面内。确定X轴的方向时，要考虑两种情况：（3）Y坐标在确定X、Z坐标的正方向后，可以用根据X和Z坐标的方向，按照右手直角坐标系来确定Y坐标的方向。３、附加坐标系为了编程和加工的方便，有时还要设置附加坐标系。可以采用的附加坐标系：第二组U、V、W坐标，第三组P、Q、R坐标。４、机床原点的设置机床原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。（1）数控车床的原点在数控车床上，机床原点一般取在卡盘端面与主轴中心线的交点处，见图1.4。同时，通过设置参数的方法，也可将机床原点设定在X、Z坐标的正方向极限位置上。图1.4车床的机床原点图1.5铣床的机床原点（2）数控铣床的原点在数控铣床上，机床原点一般取在X、Y、Z坐标的正方向极限位置上，见图1.5。５、机床参考点机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。图1.6数控车床的参考点机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的；而在数控车床上机床参考点是离机床原点最远的极限点。图1.6所示为数控车床的参考点与机床原点。数控机床开机时，必须先确定机床原点，而确定机床原点的运动就是刀架返回参考点的操作，这样通过确认参考点，就确定了机床原点。只有机床参考点被确认后，刀具（或工作台）移动才有基准。1.1.2编程坐标系编程坐标系是编程人员根据零件图样及加工工艺等建立的坐标系。如图1.7所示，其中O2即为编程坐标系原点。

图1.7编程坐标系编程原点是根据加工零件图样及加工工艺要求选定的编程坐标系的原点。

编程原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上，编程坐标系中各轴的方向应该与所使用的数控机床相应的坐标轴方向一致，如图1.8所示为车削零件的编程原点。图1.8确定编程原点课堂讨论1.讨论机床坐标系的具体确定；2.机床坐标轴的具体确定。课后任务①复习本阶段的内容；②预习下一节的内容。第3次课：编程基础、基本指令介绍教学目的通过对本节内容的介绍，实现以下教学目的：①让学生了解数控数控编程的基础以及数学处理；②使学生熟悉数控车削加工编程特点、坐标系的建立；③使学生巩固编程基础指令（主轴功能、进给功能、螺纹加工等）；重点和难点重点：①数控车削加工编程特点、坐标系的建立；②编程基础指令。难点：①编程基础指令。教学时间：2学时课前准备①从相关网站搜集关于本节指令的相关信息；②从学院精品课程网（）中搜集本节课的知识内容及素材；③编写教案并制作本节教学PPT。教学建议问题引入1.一件毛坯，经过数控车床是如何加工出零件的？2.在加工过程中程序是如何控制机床运动的？重点内容1学习的编程基础指令◆基本M功能；辅助功能字的地址符是M，后续数字一般为1～3位正整数，又称为M功能或M指令，用于指定数控机床辅助装置的开关动作。◆基本T功能；刀具功能字的地址符是T，又称T功能或T指令，用于指定加工时所用刀具编号。对于数控车床，其数字还兼作指定刀具长度补偿和刀尖半径补偿用。◆基本S功能；主轴转速功能字的地址符是S，又称为S功能或S指令，用于指定主轴转速。单位为r/min。对于具有恒线速度功能的数控车床，程序中的S指令用来指定车削加工的线速度数。◆基本F功能；进给功能字的地址符是F，又称为F功能或F指令，用于指定切削的进给速度。对于车床，F可分为每分钟进给和主轴每转进给两种，对于其它数控机床，一般只用每分钟进给。F指令在螺纹切削程序段中常用来指令螺纹的导程。◆简单的G功能（G00/G01/G02/G03）；准备功能字的地址符是G，又称为G功能或G指令，是用于建立机床或控制系统工作方式的一种指令。后续数字一般为1～3位正整数。◆相对/绝对尺寸编程。2.工件坐标系设定（G54\G50）指令◆工件坐标系设定G54；◆工件坐标系设定G50。3.刀具位置补偿功能◆刀具位置补偿原理；◆T功能与工件坐标系设定（G54\G50）指令联系。4.刀尖圆弧补偿指令（G41\G42\G40）指令◆刀尖圆弧补偿作用；◆刀尖圆弧补偿指令（G41\G42\G40）指令含义及判断方法；◆刀尖圆弧补偿指令（G41\G42\G40）指令格式课堂讨论1.对刀的目的是什么？2.刀尖圆弧补偿应该注意哪些问题？课后任务①复习本阶段的内容；②预习下一节的内容。第4次课：数控车削加工工艺基础学习目的通过对本节内容的学习，实现以下学习目的：①了解数控车削的基本特征与加工范围以及主要加工对象；②熟悉数控车削零件的装夹方案和加工方案；③掌握零件加工技术要求分析方法以及工艺路线拟订；④掌握数控车削刀具的选择方法及切削用量确定方法。重点和难点重点：①车削类零件的构成面特点分析；②数控车削工艺路线拟订。③数控车削刀具的选择；④数控车削切削用量确定。难点：①数控车削零件加工方案。教学时间：2学时课前准备①准备好本课程相关资料，教材，笔记本、U盘等；②浏览学院精品课程网（）中与本节课的知识内容及素材相关学习内容；③预习下面课堂学习记录中的内容。课堂学习记录切削用量三要素重点内容1.数控车削的基本特征与加工范围2.数控车削的主要加工对象有哪些◆精度要求高的回转体零件◆表面粗糙度要求好的回转体零件；◆表面形状复杂的回转体零件；◆带特殊螺纹的回转体零件。3.如何分析零件加工技术要求◆零件结构工艺性分析图所示的几何要素中，根据图示尺寸计算，圆弧与斜线相交而并非相切图样上给定几何条件自相矛盾，总长不等于各段长度之和。图所示的几何要素中，根据图示尺寸计算，圆弧与斜线相交而并非相切图样上给定几何条件自相矛盾，总长不等于各段长度之和。◆精度及技术要求分析4.数控车削工艺路线拟订（1）零件表面数控加工方案的选择◆数控车削加工外圆回转体零件与端面加工方案的选择①加工精度为IT7～IT8级、表面粗糙度Ra1.6～3.2μm的除淬火钢以外的常用金属，可以采用普通型数控车床，按粗车、半精车、精车的方案进行加工；②加工精度为IT5～IT6级、表面粗糙度Ra0.2～0.8μm的除淬火钢以外的常用金属，可以采用精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、细车的方案进行加工；③加工精度高于IT5、表面粗糙度Ra＜0.08μm的除淬火钢以外的常用金属，可以采用高档精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、精密车的方案进行加工；④对淬火钢等难加工材料，在淬火前可以采用粗车、半精车的方法，淬火后安排磨削加工。◆数控车削加工内圆回转体零件加工方案的确定①加工精度为IT8～IT9级、表面粗糙度Ra1.6～3.2μm的除淬火钢以外的常用金属，可以采用普通型数控车床，按粗车、半精车、精车的方案进行加工；②加工精度为IT6～IT7级、表面粗糙度Ra0.2～0.8μm的除淬火钢以外的常用金属，可以采用精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、细车的方案进行加工；③加工精度为IT5、表面粗糙度Ra＜0.2μm的除淬火钢以外的常用金属，可以采用高档精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、精密车的方案进行加工；④对淬火钢等难加工材料，在淬火前可以采用粗车、半精车的方法，淬火后安排磨削加工。（2）工序的划分◆以一次安装能够进行的加工为一道工序；◆以一个完整的数控程序能够进行连续加工的内容为一道工序；◆以零件的类同结构内容使用一把刀具进行加工为一道工序；◆以粗加工精加工划分工序；（3）工序顺序的安排原则◆先加工定位面，即前道工序的加工能够为后面的工序提供精加工基准和合适的装夹表面。制定零件的整个工艺路线实质上就是从最后一道工序开始从后往前推，按照前道工序为后道工序提供基准的原则来进行安排的；◆先加工平面后加工孔，先加工简单的几何形状，后加工复杂的几何形状。◆对于零件精度要求高，粗、精加工需要分开的零件，先进行粗加工后进行精加工；◆以相同定位、夹紧方式安装的工序，应该连接进行，以便减少重复定位次数和夹紧次数；◆加工中间穿插有通用机床加工工序的零件加工，要综合考虑合理安排加工顺序。（4）工步顺序和进给路线的安排原则◆先粗后精；◆先近后远；◆内外交叉；◆保证工件加工刚度原则；◆同一把车刀尽量连续加工原则。5.数控车削零件的夹具介绍（1）圆周定位夹具◆三爪自定心卡盘：能自动定心，夹持范围大，一般不需找正，装夹速度较快。但夹紧力小，卡盘磨损后会降低定心精度；◆软爪：软爪是在使用前配合被加工工件特别制造的，如加工成圆弧面、圆锥面或螺纹等形式，可获得理想的夹持精度；◆弹簧夹套:弹簧夹套定心精度高，装夹工件快捷方便，常用于精加工的外圆表面定位。弹簧夹套夹持工件的内孔是标准系列，并非任意直径；◆四爪单动卡盘:四爪单动卡盘夹紧力较大，所以适用于大型或形状不规则的工件。但四爪单动卡盘找正比较费时，只能用于单件小批生产。四爪单动卡盘加工软爪四爪单动卡盘加工软爪三爪卡盘◆中心孔定位夹具◆复杂、异形、精密工件的装夹。6.数控车削刀具的选择（1）常用车刀种类和用途（2）可转位刀片的标记（3）机夹可转位车刀的选用。◆刀片材质的选择常见刀片材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等，其中应用最多的是硬质合金和涂层硬质合金刀片。◆刀片尺寸的选择刀片尺寸的大小取决于必要的有效切削刃长度L。有效切削刃长度与背吃刀量ap和车刀的主偏角kr有关，可查阅有关刀具手册选取。◆刀片形状的选择常见可转位车刀刀片形状及角度。一般外圆车削常用80°凸三边形(W型)、四方形(S型)和80°棱形(C型)刀片。仿形加工常用55°(D型)、35°(V型)菱形和圆形(R型)刀片。90°主偏角常用三角形(T型)刀片。不同的刀片形状有不同的刀尖强度，一般刀尖角越大，刀尖强度越大。在机床刚性、功率允许的条件下，大余量、粗加工应选用刀尖角较大的刀片，反之，宜选用较小刀尖角的刀片。◆刀尖圆弧半径的选择刀尖圆弧半径的大小直接影响刀尖的强度及被加工零件的表面粗糙度。刀尖圆弧半径大，表面粗糙度值增大，切削力增大且易产生振动，但刀刃强度增加。通常在切深较小的精加工、细长轴加工、机床刚度较差情况下，选用刀尖圆弧较小些；而在需要刀刃强度高、工件直径大的粗加工中，选用刀尖圆弧大些。◆刀杆头部形式的选择刀杆头部形式按主偏角和直头、弯头分有15-18种，有直角台阶的工件，可选主偏角大于或等于90°的刀杆。一般粗车可选主偏角45°—90°的刀杆；精车可选45°—75°的刀杆；中间切入、仿形车则可选45°～107．5°的刀杆；工艺系统刚性好时可选较小值，工艺系统刚性差时，可选较大值。当刀杆为弯头结构时，则既可加工外圆，又可加工端面。◆左右手刀柄的选择有三种选择：R（右手）、L（左手）和N（左右手）。要注意区分左、右刀的方向，机床刀架是前置式还是后置式、前刀面是向上还是向下、主轴的旋转方向以及需要的进给方向等。◆断屑槽形的选择断屑槽形的参数直接影响着切屑的卷曲和折断，槽形根据加工类型和加工对象的材料特性来确定：基本槽形按加工类型有精加工（代码F）、普通加工（代码M）和粗加工（代码R）；加工材料按国际标准有加工钢的P类、不锈钢、合金钢的M类和铸铁的K类。这两种情况一组合就有了相应的槽形，选择时可查阅具体的产品样本。比如FP就指用于钢的精加工槽形，MK是用于铸铁普通加工的槽形等。前面典型轴类零件的数控加工刀具卡片：7.数控车削切削用量确定课堂讨论1.数控车削工艺对整个零件加工的有何影响。2.外圆车刀主偏角对刀具有什么影响；3.刀尖圆弧半径对加工表面粗糙度有什么影响；课后任务①完成本节课作业；②预习下一节的内容。

第5次课：习题及测验（一）学习目的通过对本节内容的学习，实现以下学习目的：①复习前一阶段的内容；②通过单元测验，巩固所学知识。重点和难点重点：①复习前一阶段的内容；②单元测验。难点：①单元测验中的简答题。教学时间：2学时课前准备①预习前阶段的知识内容；②搜索一些所学知识的练习题，为单元测验做准备；③预习下面课堂学习记录中的内容。课堂学习记录重点内容一、判断题1.（）对几何形状不复杂的零件，自动编程的经济性好。2.（）数控加工程序的顺序段号必须顺序排列。3.（）增量尺寸指机床运动部件坐标尺寸值相对于前一位置给出。4.（）G00快速点定位指令控制刀具沿直线快速移动到目标位置。5.（）用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线，逼近线段与被加工曲线交点称为基点。二、选择题 下列指令属于准备功能字的是___________。A、G01；B、M08；C、T01；D、S500。根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点是__________。A、机床原点；B、编程原点；C、加工原点；D、刀具原点。3、通过当前的刀位点来设定加工坐标系的原点，不产生机床运动的指令是__________。A、G54；B、G53；C、G55；D、G92。4、用来指定圆弧插补的平面和刀具补偿平面为XY平面的指令___________。A、G16；B、G17；C、G18；D、G195．撤消刀具长度补偿指令是_________。A、G40；B、G41；C、G43；D、G49。三、简答题1、数控机床加工程序的编制步骤？2．数控机床加工程序的编制方法有哪些？它们分别适用什么场合？3．用G92程序段设置的加工坐标系原点在机床坐标系中的位置是否不变？4．应用刀具半径补偿指令应注意哪些问题？5．如何选择一个合理的编程原点。6．什么叫基点？什么叫节点？它们在零件轮廓上的数目如何确定？7.数控加工内容的选择有那些？那些加工内容不宜进行数控加工答疑1.对前阶段知识答疑；2.对单元测验中的问题答疑。课后任务①复习本阶段的内容；②预习下一节的内容。

第6次课：数控车削加工基本指令教学目的通过对本节内容的介绍，实现以下教学目的：①让学生了解数控车床刀架的前置与后置；②使学生熟悉数控车削加工编程特点、坐标系的建立；③使学生巩固编程基础指令（主轴功能、进给功能、螺纹加工等）；重点和难点重点：①数控车削加工编程特点、坐标系的建立；②编程基础指令。难点：①编程基础指令。教学时间：2学时课前准备①从相关网站搜集关于本节指令的相关信息；②从学院精品课程网（）中搜集本节课的知识内容及素材；③编写教案并制作本节教学PPT。教学建议重点知识1、F功能F功能指令用于控制切削进给量。在程序中有两种使用方法。每转进给量编程格式G95F~F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r。

例：G95F0.2表示进给量为0.2mm/r。2、每分钟进给量

编程格式G94F~F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为mm/min。

例：G94F100表示进给量为100mm/min。3、S功能S功能指令用于控制主轴转速。编程格式S～S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。在具有恒线速功能的机床上，S功能指令还有如下作用。限制编程格式G50S～S后面的数字表示的是最高转速：r/min。例：G50S3000表示最高转速限制为3000r/min。

5、线速控制

编程格式G96S～

S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。

例：G96S150表示切削点线速度控制在150m/min。

6、线速取消

编程格式G97S～

S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速，如S未指定，将保留G96的最终值。

例：G97S3000表示恒线速控制取消后主轴转速3000r/min。7、T功能T功能指令用于选择加工所用刀具。编程格式T～T后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。但也有T后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。

例：T0303表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。T0300表示取消刀具补偿。8、M功能M00：程序暂停，可用NC启动命令（CYCLESTART）使程序继续运行；

M01：计划暂停，与M00作用相似，但M01可以用机床“任选停止按钮”选择是否有效；

M03：主轴顺时针旋转；

M04：主轴逆时针旋转；

M05：主轴旋转停止；

M08：冷却液开；

M09：冷却液关；

M30：程序停止，程序复位到起始位置。9、坐标系设置编程格式G50X～Z～

式中X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置。G50使用方法与G92类似。

在数控车床编程时，所有X坐标值均使用直径值。10、标系设定（G54\G50）指令◆工件坐标系设定G54；◆工件坐标系设定G50。11、位置补偿功能◆刀具位置补偿原理；◆T功能与工件坐标系设定（G54\G50）指令联系。12、圆弧补偿指令（G41\G42\G40）指令◆刀尖圆弧补偿作用；◆刀尖圆弧补偿指令（G41\G42\G40）指令含义及判断方法；◆刀尖圆弧补偿指令（G41\G42\G40）指令格式课堂讨论1.建立工件坐标系的目的是什么？2.刀尖圆弧补偿应该注意哪些问题？课后任务①复习本阶段的内容；②预习下一节的内容。第7次课：数控车削加工刀具补偿功能学习目的通过对本节内容的学习，实现以下学习目的：①了解加工工件坐标系设定（G54\G50）指令；②熟悉刀尖圆弧补偿指令（G41\G42\G40）的含义、作用、格式及应用；③巩固以前所学的编程基础指令；④理解刀具位置补偿功能。重点和难点重点：①刀尖圆弧补偿指令（G41\G42\G40）；②刀具位置补偿功能。难点：①工件坐标系设定（G54\G50）指令。教学时间：2学时课前准备①准备好本课程相关资料，教材，笔记本、U盘等；②浏览学院精品课程网（）中与本节课的知识内容及素材相关学习内容；③预习下面课堂学习记录中的内容。课堂学习记录零件图形重点内容1.以前所学的编程基础指令衔接◆基本M功能（M00/M01/M02/M03/M04/M05/M08/M30）；◆基本T功能（TXXXX）；◆基本S功能（G96/G97）；◆基本S功能（94/95）；◆简单的G功能（G00/G01/G02/G03）；◆相对/绝对尺寸编程。2.工件坐标系设定（G54\G50）指令G54-G59是用户自定义坐标系，数控车、加工中心都可使用。

G50：坐标轴设定（实际上是：根据刀具的实际位置，确定工件坐标系的X、Z坐标值）G50指令执行后，不产生运动，但工件坐标系按指令值作了更新。3.刀具位置补偿功能按基准刀尖编程按刀架中心编程4.刀尖圆弧补偿指令（G41\G42\G40）指令刀尖圆角少切和过切现象刀位点及刀尖方位零件程序零件号0008零件名称××××编制日期2010.05.24程序号O0008编制卢万强程序段号程序内容程序说明N0002O0008；程序名N0004G90G54G00X100.0Z10.0T0100;建立工件坐标系，快速到达程序起刀点N0006T0101；换外圆精车刀，建立刀具长度补偿N0008G97S1000M03;恒转速控制N0010G00X50.0Z5.0；定位到切削起始位置N0012G42G01X30.0Z0.0；刀尖圆弧半径补偿引入N0014G01Z−30.0F0.2；刀补执行中，加工轮廓N0016X50.0Z−45.0；刀补执行中，加工轮廓N0018Z−50.0；刀补执行中，加工轮廓N0020G02X60.0Z−55.0R5.0；刀补执行中，加工轮廓N0022G01X80.0；刀补执行中，加工轮廓N0024G40G00X100.0Z10.0；返回并取消刀尖圆弧半径补偿N0026T0100；关闭刀具数据库，取消长度补偿N0028M30程序结束课堂讨论1.对刀的目的是什么？2.刀尖圆弧补偿应该注意哪些问题？课后任务①上网搜索数控车床对刀方法还有哪些；②完成本节课作业；③预习下一节的内容。

第8次课：数控车削加工单一固定循环功能学习目的通过对本节内容的学习，实现以下学习目的：①掌握圆柱面切削循环G90指令的用法；②了解圆锥面切削循环G90及端面切削循环指令G94的用法；③掌握螺纹加工指令G32/G92。重点和难点重点：①圆柱面切削循环G90指令；②螺纹加工指令G32/G92。难点：①圆锥面切削循环G90。教学时间：2学时课前准备①准备好本课程相关资料，教材，笔记本、U盘等；②浏览学院精品课程网（）中与本节课的知识内容及素材相关学习内容；③预习下面课堂学习记录中的内容。课堂学习记录零件图形图1重点内容1.柱面或圆锥面切削循环◆圆柱面切削循环G90编程格式G90X（U）Z（W）F其中：X、Z-圆柱面切削的终点坐标值；U、W-圆柱面切削的终点相对于循环起点坐标增量。◆圆锥面切削循环G90编程格式G90X（U）Z（W）RFR-圆锥面切削的起点相对于终点的半径差。如果切削起点的X向坐标小于终点的X向坐标，R值为负，反之为正。圆柱面切削循环圆锥面切削循环应用圆柱面切削循环功能加工下图所示零件。G90的用法（圆柱面）N10G50X200Z200T0101

N20M03S1000

N30G00X55Z2M08

N40G90X45Z-25F0.2

N50X40

N60X35

N70G0