《数控车床编程与操作》教案(1-5)

项目一概述【授课时间】第1周

【授课班级】2014级机加1、2班

【授课课时】共6课时（2仿真+4实训）【授课教具】华中系统数控车床

【授课目标】

1.数控机（车）床简介；

2.数控车床的结构和分类；

3.数控车床的加工特点；

4.数控车床的刀具；

5.数控车床的切削用量选择；

6.切削液；

【教学重点】切削用量选择

【教学难点】切削用量选择

【教学过程】

任务一数控机床概述

一、概念

数控机床——一种通过数字信息，控制机床按给定的运动轨迹，进行自动加工的机电一体化的加工装备。

二、发展

1.数字控制（NC）阶段——1950年代

采用数字逻辑电路“搭”成一台机床专用计算机作为控制系统的加工装备。

特点：不能实时控制。

2.计算机控制（CNC）阶段——1970年代

采用微处理器作为控制系统的加工装备。

特点：可以实时控制。

三、趋势

1.继续向开放式，基于PC的第六代方向发展

2.向高速化和高精度化发展

3.向智能化方向发展

四、组成

机床数控系统由输入/输出装置、数控装置、伺服驱动、反馈装置四大部分组成。

五、原理

数控机床采用“微分”原理。

六、特点

1.加工精度高

2.机床的柔性强

3.自动化程度高，劳动强度低

4.生产率高

5.良好的经济效益

6.有利于现代管理

任务二数控车床概述

一、数控车床分类

1.按主轴位置

立式、卧式

2.按加工零件

卡盘式、顶尖式

3.按刀架数量

单刀架式、双刀架式

4.按功能

经济型、普通型、车削加工中心

二、数车加工对象

1.回转体零件

2.精度高零件

3.规则曲线外形轮廓

4.螺纹型零件

三、数控车床刀具

具体见教材P10-P15。

四、切削用量选择

1.粗加工：偏大背吃刀量，大进给量，最佳切削速度。

2.精加工：偏小背吃刀量，小进给量，偏大切削速度。

3.具体见教材P17-P19。

五、切削液

1.作用

A.冷却作用

B.润滑作用

C.清洗作用

D.防锈作用

2.分类

A.油基类

B.水基类

项目二设置工件坐系（对刀）【授课时间】第2周

【授课班级】2014级机加1、2班

【授课课时】共6课时（2仿真+4实训）

【授课教具】华中系统数控车床

【授课目标】

1.了解机床坐标轴、坐标系；

2.了解工件坐标系、程序原点并掌握设置方法；【教学重点】设置工件坐标系(T指令对刀)

【教学难点】理解机床坐标系

【教学过程】

任务一了解机床坐标系、坐标轴、参考点

一、机床坐标轴

为了简化编程和保证程序的通用性，国际上对数控机床的坐标轴和方向命名制订了统一的标准，规定直线进给坐标轴用x,y,z表示，称为基本坐标轴。

x,y,z坐标轴的相互

关系用右手定则决定，

如图1.1

数控机床坐标轴的

方向取决于机床的类

型和和组成部分的布

局，对于数控车床而

言：

Z轴——与主轴线

重合，从床头向床尾方

向为正；

X轴——垂直于Z

轴，平行于拖板方向，沿X轴正方向移动将增大零件和刀具间的距离；

Y轴——通过右手定则而得（数车通知不用Y参数）

二、机床坐标系

机床坐标系是机床固有的坐标第，由机床制造厂商设定。

机床原点——也叫机床零点，是机床坐标系的原点，是在机床经过设计、制造、调整后，被确定下来的，是固定点；

机床参考点——数控装置上电时并不知道机床零点，为了正确地在机床工作时建立机床坐标系，在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点（测量起点）。

机床起动时，通常要进行机动或者手动返回参考点，以建立机床坐标系。机床参考点可以与机床原点重合，也可以不重合。

机床坐标轴机械行程——由最大和最小限位开关来限定；

机床坐标轴有效行程——由数控机床内置软件限位来界定的，其值由制造商定义；

三、工件坐标系

工件坐标系——也叫程序原点，编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一已知点为原点。

工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单，尺寸换算少，便于编程等特点。

加工开始时，要设置工件坐标系，用G92可建立工件坐标系；用G54-G59或T指令可选择工件坐标系。

四、T指令对刀

通过T指令对刀可以快速设置工作坐标系。方法如下：

MDI（F4）——刀偏表（F4）——试切直径/试切长度——确定；

项目三程序的结构【授课时间】第3周

【授课班级】2014级机加1、2班

【授课课时】共6课时（2仿真+4实训）

【授课教具】班班通电子白板、华中系统数控车床【授课目标】

1. 掌握程序的结构；

2.掌握程序段中的主要指令字；

【教学重点】指令字

【教学难点】程序结构

【教学过程】

任务一程序的结构

一、指令字概述

一个零件程序是一组被传送到数控装置中去的指令和数控。

一个零件程序是由遵循一定结构、句法和格式规则的若干个程序段组成的，而每个程序是由若干个指令字组成的，如图2-1。

一个指令字是由地址符（指令字符）和控制程序的数据组成。

程序段中不同的指令字符及其后续数值确定了每个指令字的含义。