任务一：认识数控机床教案

教案

教学安

排与过

程设计

(含课时

分配)

约10分

钟

约10分

钟

约45分

钟

教学过程：

一、课程介绍

介绍本专业特点及从业方向和岗位群。

二、引入新课题

为了提高加工效率，降低加工当中人为因素所造成的制约生产质量的原因。最早由美国在50

年代提出的生产新型设备（数字设备）到现在形成规模化、成熟化的数控设备——数控机床。

三、教学内容

1 数控机床。就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、松夹工件、进刀与退刀、开车与

停车、自动关停冷却液等）和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示，通过控制介质（如穿孔纸带或磁盘等）将数字信息送入数控装置，数控装置对输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，控制机床的伺服系统或其他驱动元件，使机床自动加工出所需要的工件。

2 数字控制（Numerical Control），简称NC，它是采用数字化信息实现加工自动化的控制技术，

用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床，称作数控机床。

3 计算机数控（Computer Numerical Control），简称CNC。现代数控系统是采用微处理器或专

用微机的数控系统，由事先存放在存储器里的系统程序（软件）来实现控制逻辑，实现部分或全部数控功能，并通过接口与外围设备进行联接，称为CNC系统，这样的机床一般称为CNC机床。

总之，数控机床是数字控制技术与机床相结合的产物，从狭义的方面看，数控一词就是“数控机床”的代名词，从广义的范围来看，数控技术本身在其他行业中有更广泛的应用，称为广义数字控制。数控机床就是将加工过程的各种机床动作，由数字化的代吗表示，通过某种载体将信息输入数控系统，控制计算机对输入的数据进行处理，来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床加工出所需要的工件，其过程见下图。

数控机床的组成

1．1输入、输出装置

1．2数控装置

1．3伺服系统

1．4检测反馈系统

1．5机床本体

教案

教学安排与过程设计(含课时分配)约10分钟

约10分钟

约45分钟教学过程：

一、复习旧课

讲评实训课题。

二、引入新课题

在生产过程中，如何让机床能懂得操作者的目的且能正确按操作者的想法加工出符合图

纸要求的零件——程序编制。

三、教学内容

数控程序编制的基本知识

1、数控编程的概念

在普通机床上加工零件，一般要由工艺员按照零件图样制定零件的加工工艺规程。然后由操作者按工艺规程进行零件加工。也就是说零件的加工过程是由人来完成的。而在数控设备上加工零件时，则首先要进行程序编制，将加工零件的加工顺序，工件与刀具相对运动轨迹的尺寸数据，工艺参数(主运动和进给运动速度、背吃刀量等)以及辅助操作(换刀、主轴正反转、切削液开关、工件夹紧与松开等)等加工信息，用规定的数字、符号组成的代码，按照一定的格式编写成加工程序单，并将程序单的信息记录在控制介质上，然后输入到数控装置。数控装置再将输入的信息进行运算处理后转换成驱动伺服机构的指令信号(脉冲信号)，最后由伺服机构控制机床的各种动作，自动地加工出零件来。我们将从零件图的分析到制成控制介质的全部过程称为数控程序的编制，简称数控编程。

2、数控编程的内容与步骤

2．1．数控编程的内容

一般说来，数控编程的主要内容有：分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件的加工程序单、制作控制介质、校对检查程序和首件试切。

2．2．数控编程的步骤．

数控编程的步骤一般如图所示。

3、数控编程的分类方法

数控编程的方法有手工编程和自动编程两种。

程序结构

程序的组成如下图所示：

程序号

每个存储在零件存储器中的程序都需要指定一个程序号来加以区别，这种用于区别零

件加工程序的代号称为程序号。程序号是加工程序的识别标记，因此同一机床中的程序号

不能重复。

程序号写在程序的最前面，必须单独占用一行。

FANUC系统程序号的书写格式为O﹡﹡﹡﹡，其中O为地址，其后为四位数字，数值从

O0000到O9999，在书写时其数字前的零可以省略不写。如O0020可写成O20。另外，需要

注意的是，O0000到O8000以后的程序号，有时在数控系统中有特殊的用途，因此在普通

数控加工程序中应尽量避免使用。

程序内容

程序内容是整个程序的核心，它由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构

成，它表示数控机床的全部动作。

程序结束

程序结束通过M代码来实现，它必须写在程序的后面。

可以用作程序结束标记的M代码有M02和M30，它们代表零件加工主程序的结束。为

了保证最后程序段的正常执行，通过要求M02（M30）也必须单独占一行。

程序段的基本格式

程序段是程序的基本组成部分，每个程序段由若干个数据字构成，而数据字又由表示

地址的英文字母、特殊文字和数字构成。如G01、X100等。

通常情况下，程序段格式有字—地址程序段格式、使用分隔符的程序段格式、固定程

序段格式三种。

字—地址程序格式如下：

绝对坐标系与增量（相对）坐标系

刀具（或机床）运动轨迹的坐标值是以相对于固定的坐标原点O给出的，即称为绝对坐标。该坐标系称为绝对坐标系。如下左图所示，A、B两点的坐标均以固定的坐标原点O计算的，其值为：A（X=12.0，Z=10.0）、B（X=37.0，Z=30.0）。