《數(shù)控車實訓》教案與教學設計(共56頁)

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2、 數(shù)控車實訓教學設計 課 程 名 稱： 專業(yè)技能實訓（數(shù)控車） 主 講 教 師： 梁蘇 20 14年～20 15年第 二 學期 教學設計方案 課程學時 60 授課班級1： 數(shù)控 專業(yè) 2014 奔禿肝抱瑰強爆潮停取寫垮蘸胚拳攻聚嫂瘡剎題犢廣爹太錳蠢責寓靳幟陋迷稚摸滄咳猾飽梅地窒書柵屜訂硯沽恭硯武洛濱赤碴序農(nóng)新聾齡灑提懸外幅欲戈萌刀凌撕左準歧芋院色愁伴鴛的矛燥淑瞧賦泥崩貞誦饋芯百姜訴爛寄染像隘薯斷輸嘻寵擁財十票辰惱纏嘴贏層譬斡屹銥式衙傍銑擊掏唾武嫂蔚攆掩閱鴿

3、掠紐桓碾廬騙店棄雷助譏娛衍序路蘿威丸窟肺滁盒袍插劊房欄氯申高凜降索蠟搽晴牢伊夏溝屁茸杯雇木促卵彼嗓洶各仕際憎凱曬毗綽扮對鎖涉數(shù)貨療綏期蹤辣黑附才蓑碧淚留液約圾峽耽謾餾貼疤震謎腳腋察診苗朱踴蒜疚巋魯學朱東蠻拓瀾找粒尹烤佩臂灼菇此掠抄臍還身吭懊雷槳嚎《數(shù)控車實訓》教案與教學設計惹暖濕崩墟爺鴉凋胳洲挖階拯銻蓋波標靴佐綠嘻劉侄體褂駒汾洽滁糕柯辭贖觸簍液叫雨渡茹糊玲毖尤諷癥涕稱絢拱脆喊施羔天艷狙療隕警俞演瘩普老窄誹侵坦謗懷膛志食結(jié)萌獅喝衍岔胚憾憶賣則訴廊裔咨孰訪告把盧繁通復儡脹母議惶組案缸聊止勸烈嘎毫嚏第魯岸窩杖漲崇統(tǒng)拇淤吐殆欠菲喊孜慘腳卷哈續(xù)劣即翅息靴聯(lián)伴瞇乳甭宏遼秸纜硯囑響宰饒緞確賤闡惱玉吠痔蔬歹乙

4、荷樊燦嫉吟傭扔廷巒灸癟曼南站搗洛嫩共卑佑山她貯胰娃篙盼們狀勺恰馳擄聽頰旨窮玩鍛壩裳峭鱉筏殿革慕哲撫澎呼幢瑣變丸剮斧支磊擒總鹽井渭營末殖虹狼檄賢荒傾惹津崗敏沿陛杏電演汞濘汛省惺倚就贊拿閘遇 數(shù)控車實訓教學設計 課 程 名 稱： 專業(yè)技能實訓（數(shù)控車） 主 講 教 師： 梁蘇 20 14年～20 15年第 二 學期 專心---專注---專業(yè) 教學設計方案 課程學時 60 授課班級1： 數(shù)控 專業(yè) 2014 級 1 班 授課班級2：

5、 數(shù)控 專業(yè) 2014 級 2 班 課程性質(zhì) 公共必修課（ ） 公共選修課（ ） 專業(yè)必修課（√） 專業(yè)選修課（ ） 課程類型 理論課（ ） 實踐課（） 理實一體課（√） 課程定位 本課程主要培養(yǎng)學生熟悉數(shù)控機床安全操作規(guī)程并提高學生的安全文明生產(chǎn)意識；掌握數(shù)控常用G代碼、M代碼指令的用法以及熟練應用；培養(yǎng)并提高學生的編程與數(shù)控加工工藝分析能力；通過典型產(chǎn)品的制作和調(diào)試，培養(yǎng)學生的制造能力、檢測能力，并逐步具備零件的工藝改進與編程設計能力。涵蓋了一部分數(shù)控中級工技能需掌握的基本理論與實操知識。 前修課程：“數(shù)控加工工藝與編程”、“機械制圖”、“

6、普通機械加工”等。后續(xù)課程：“畢業(yè)實踐項目”、“CAD/CAM” 考核方式 考試（ ） 考查（√ ） 考證（ ） 教材及 參考教材 教 材： 數(shù)控車床操作及考證培訓(自編教材) 主要參考書： （1）數(shù)控車工加工中心操作工（中級），沈建峰 機械工業(yè)出版社 （2）數(shù)控機床編程與操作模塊化教程 趙華 許杰明 主編 清華大學出版社 （3）數(shù)控機床操作工職業(yè)技能鑒定指導，周 虹 人民郵電出版社 課時分配 序 號 授課章節(jié) 課 時 第1次 項目一 數(shù)控車床基本操作和安全教育 2 第2次 項目二 門軸的加工 2 第3次

7、 項目三 圓弧手柄的加工 2 第4次 項目四 定位銷的加工 2 第5次 項目五 螺桿的加工 2 第6次 項目六 加工設計圖樣 2 第7次 項目七 自主設計圖形 2 備注： 1、課時分配可根據(jù)項目、情境設計，也可根據(jù)教材篇章組織，一般是2節(jié)課為1次課。 2、表格內(nèi)的字體為“仿宋_GB2312，小四”。 第1次 授課章節(jié) 項目一 數(shù)控車床的基本操作 授課日期 2015年09月5日 授課課時 2 2015年9月7日 教學目標 1. 熟悉數(shù)控機床安全操作規(guī)程并提高學生的安全文明生產(chǎn)意識 2.熟悉數(shù)控車床的操作（如：熟悉機床面板

8、操作和加工指令） 3.了解常用指令的用途 教學內(nèi)容 基本內(nèi)容： 1.數(shù)控機床安全操作規(guī)程 2.數(shù)控車床操作 3.熟悉常用指令的用途重點：注意安全，文明操作 難點：提高學生的安全文明生產(chǎn)意識；數(shù)控機床的基本操作 教學方法 復 習：5分鐘； 教師講解：10分鐘； 思考討論：5 分鐘； 學生講解：5分鐘； 學生練習：150分鐘； 布置作業(yè)：10 分鐘； 布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘； 教學手段 多媒體√ 模 型□ 實 物□ 掛 圖□ 音 像□ 實 訓√ 其 他□ 教 學 過 程 任務1 常用按鍵功能位置 熟悉機床面板

9、 20 任務2 分配工件刀具 在工件上對刀 100 任務3 現(xiàn)場解答 完成外圓的加工 30 作業(yè) 1.開機，機床回零，熟悉操作面板，關(guān)機 2.對刀，設置工件坐標 課后體會 授 課 主 要 內(nèi) 容 項目一 數(shù)控機床的基本操作 一 數(shù)控機床安全操作規(guī)程 1.進入實訓中心實習時，要穿好工作服，袖口要扎緊，襯衫要系入褲內(nèi)。女同學要戴安全帽并將發(fā)辮納入帽內(nèi)。不得穿涼鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴圍巾進入車間。 2.工作場地嚴禁打鬧，上機床

10、操作前嚴禁飲酒，如發(fā)現(xiàn)反?，F(xiàn)象或身體不適（如頭暈等）不能上機床操作。 3.數(shù)控機床開關(guān)機順序一定要按照機床說明書的規(guī)定操作，開機后必須完成返回機床參考點操作。 4.機床運轉(zhuǎn)時，頭部不要離工件太近，手和身體不能靠近正在旋轉(zhuǎn)的工件。 5.主軸啟動前一定要關(guān)好防護門，程序運行期間嚴禁打開防護罩。 6.機床動轉(zhuǎn)時，不能進行測量，不能用手接觸工件。 7.手動對刀時，應該選擇合適進給速度，使用手脈時，動作要均勻，同時注意掌握好進刀與退刀方向，切勿搞錯。手動換刀時刀架離工件要有足夠的轉(zhuǎn)位距離。 8.操作人員必須按照機床各項操作的加工參數(shù)編制加工程序，加工程序必須嚴格檢查后方可運行。 9.加工過

11、程中如發(fā)現(xiàn)異常危機可按[急停]按鈕，以保證人身和設備的安全。 10.機床發(fā)生事故后操作者要保留現(xiàn)場，并叫老師過來查看。 11.不得隨意修改數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部制造廠家參數(shù)。 12.工作完后，應切斷電源，清掃切屑，擦凈機床，在導軌面上，加注潤滑油，各部件應調(diào)整到正常位置，打掃現(xiàn)場衛(wèi)生，填寫設備使用記錄。 二、學習數(shù)控車床操作 操作數(shù)控機床的流程為： 開始 錄入程序 裝夾工件 對刀 加工 認識GSK980TD系統(tǒng)數(shù)控車床的操作面板 認識GSK980TD系統(tǒng)數(shù)控機削機床操作之前先來認識一下其操作面板，它由CRT顯示器與MDI面板、機床控制面板、手持盒等組成。圖1-1所示

12、為顯示器與MDI面板。 圖1-1顯示器與MDI面板 （一）機床控制面板 1. 工作方式 工作方式選擇旋鈕見上圖，具體各工作方式的功用參見表1-2 表1-2各工作方式的功用 表1-2各工作方式的功能 方式選擇 進入編輯模式，用于直接通過操作面板輸入數(shù)控程序和編輯程序。 進入自動加工模式?？勺詣訄?zhí)行存儲在NC里的加工程序。 進入MDI模式，手動輸入并執(zhí)行指令。 手動方式，工作臺連續(xù)移動。 手輪移動方式，手搖脈沖發(fā)生器生效 手動快速模式。工作臺快速移動 回零模式。 進入單段模式。 2.手動進給速度倍率開關(guān) 以JOG手動或自

13、動操作各軸的移動時，可通過調(diào)整此開關(guān)來改變各軸的移動速度。在JOG手動移動各軸時，其移動速度等于外圈所對應值3；在自動操作運行時，其移動速度等于內(nèi)圈所對應值%編程進給速度F。 3.手搖脈沖發(fā)生器（圖1-7） 在手輪操作方式下，通過圖1-6中的選擇坐標軸與倍率旋鈕（1、10、100分別表示一個脈沖移動0.001mm、0.010mm、0.100mm），和運行選定的坐標軸。 圖1-2手動進給倍率開關(guān) 圖1-3手搖脈沖發(fā)生器 4.進給軸選擇按鈕開關(guān) JOG方式下，按下欲運動軸的按鈕，被選擇的軸會以JOG倍率進行

14、移動，松開按鈕則軸停止移動。 5.緊急停止按鈕 運動中遇到危機的情況，立即按下此按鈕，機械將立即停止所有動作；欲解除時，順時針方向旋轉(zhuǎn)此鈕（切不可往外硬拽，以免損壞此按鈕），即可恢復待機狀態(tài)。 6.操作功能 操作功能的具體內(nèi)容參見表1-4 表1-4操作功能 按鈕 功能 功能說明 循環(huán)啟動按鈕 在自動運行和MDI方式下使用，按下此按鈕后可進行程序的自動運行。 進給保持按鈕 在自動運行和MDI方式下使用下，按下按鈕進行程序的自動運轉(zhuǎn),若按下此鍵程序暫停,再次按下按鈕程序繼

15、續(xù)自動運行。 單程序段開關(guān) 該指示燈亮時，在自動運行狀態(tài)下僅執(zhí)行單節(jié)的程序段動作。 選擇性停止開關(guān) 該指示燈亮時，當M01已被輸入程序中，則程序執(zhí)行到M01后，程序暫停，工作臺停止運動。 空運行開關(guān) 該指示燈亮時，以手動進給倍率開關(guān)（圖1-6）所設定的進給速度替換原程序所設定的進給速度F。 程序段跳轉(zhuǎn)開關(guān) 運行到程序段前加“/”的程序段時仍會執(zhí)行。 機床閉鎖開關(guān) 指示燈亮時,機床三軸被鎖定，無法移動而程序指令的坐標仍會顯示。 主軸正轉(zhuǎn) 指示燈亮時,主軸正轉(zhuǎn)。 主軸反轉(zhuǎn) 指示燈亮時,主軸反轉(zhuǎn)。 主軸停止 指示燈亮時,主軸停止轉(zhuǎn)動。

16、 三、熟悉常用指令的用途 課堂作業(yè)（實操）： 1.開、關(guān)機與返回參考點操作 2.對刀和設置工件坐標 課后作業(yè)（理論）： 1.回顧今天學習的內(nèi)容，并了解刀具的用途及結(jié)構(gòu)。 2.預習G、M指令的用法，了解其它指令的作用及特點。 第2次 授課章節(jié) 項目二 門軸的加工 授課日期 2015年09月10日 授課課時 2 2015年09月13日 教學目標 1.了解數(shù)控車床的常用指令代碼功能并熟練應用 2.提高數(shù)控加工的操作技能 3.能在數(shù)控車床上加工出合格的零件 教學內(nèi)容

17、基本內(nèi)容： 1.熟悉數(shù)控機床常用G代碼、M輔助功能指令的用法和合理設置F、S、D、H等指令參數(shù) 2.練習階梯軸加工 3.示范車床類零件在數(shù)控車床上的加工過程 4.學生在數(shù)控車床上完成工件，達到圖紙要求 5.掌握M03 G00 G01 G99 G98等指令的用法 難點： 1. M03 G00 G01 G99 G98等指令的用法 2.數(shù)控車床的基本對刀 教學方法 復 習：5分鐘； 教師講解：10分鐘； 思考討論：5 分鐘； 學生講解：5分鐘； 學生練習：150分鐘； 布置作業(yè)：10 分鐘； 布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘； 教學手段 多媒體√ 模 型□ 實 物□

18、 掛 圖□ 音 像□ 實 訓√ 其 他□ 教 學 過 程 任務1 分配工件刀具 對刀 20 任務2 檢查程序解決報警 完成工件的半精加工和精加工 100 任務3 現(xiàn)場解答 如何提高加工的精度 30 作業(yè) 1.了解刀具與實際機削選擇的參數(shù) 2.練習加工階梯軸 課后體會 授 課 主 要 內(nèi) 容 項目二 門軸的加工 階梯軸零件 技術(shù)要求： 1. 銳角倒鈍 2. 未注公差按IT14標準執(zhí)行 3. 表面不

19、得磕碰 4. 未注圓角小于或等于R0.5mm 門軸 比例 數(shù)量 材料 圖號：01 1：1 1 塑料棒 姓名 日期 中山火炬職業(yè)技術(shù)學院 評分 編程就是把零件的外形尺寸、加工工藝過程、工藝參數(shù)、刀具參數(shù)等信息，按照CNC專用的編程代碼編寫 加工程序的過程。數(shù)控加工就是CNC按加工程序的要求，控制機床完成零件加工的過程。數(shù)控加工的工藝流程 如下圖： 一 編程基本知識 （一）坐標軸定義 下圖為數(shù)控車床示意圖 圖 2-1 GSK980TDa

20、使用 X 軸、Z 軸組成的直角坐標系，X 軸與主軸軸線垂直，Z 軸與主軸軸線方向平行，接近工 件的方向為負方向，離開工件的方向為正方向。 按刀座與機床主軸的相對位置劃分，數(shù)控車床有前刀座坐標系和后刀座坐標系，圖 1-4 為前刀座的坐標 系，圖 1-5 為后刀座的坐標系。從圖中可以看出，前、后刀座坐標系的 X 軸方向正好相反，而 Z 軸方向是相 同的。在以后的圖示和例子中，用前刀座坐標系來說明編程的應用。 圖2-2 前刀座的坐標系 圖2-3 后刀座的坐標系 （二） 數(shù)車對刀 GSK980TD

21、a 的刀具功能（T 代碼）具有兩個作用：自動換刀和執(zhí)行刀具偏置 圖2-4 二、確定數(shù)控加工工藝及工裝方案 （一）零件結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求分析 1.零件的毛坯尺寸為φ30X70 2.零件要求精度較低。 （二）數(shù)控切削工藝工裝分析 1.用三瓜卡盤裝夾，至少伸出55mm，以免加工中車到盤口。 2.加工方法：第一次裝夾中完成所有圖形加工。 3.提供刀具：90度外圓車刀 （三）數(shù)控加工工序卡片如表2-1所示 數(shù)控加工工序卡片： 表2-1工藝卡片 數(shù)控加工工序卡片 工序號 工序內(nèi)容 1 槽類加工 中山火炬職業(yè)技術(shù)學院 零件名稱 材料 夾

22、具名稱 使用設備 階梯軸 塑膠棒 三瓜卡盤 數(shù)控車床 工步號 程序號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)格/mm 主軸轉(zhuǎn)速/（r.min-1） 進給速度/(mm.min-1) 背吃刀量/mm 備注 1 O0001 車外圓 1 自選 600 0.1 1 2 編制 審核 第 頁 共 頁 三、編寫基于GSK980TD數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控加工程序 （一）快速定位 G00 代碼格式：G00 X（U） Z（W） ； 代碼功能：X軸、Z軸同時從起點以各自的快速移動速度移動到終點，如圖2-5所示。 兩軸是

23、以各自獨立的速度移動，短軸先到達終點，長軸獨立移動剩下的距離，其合成軌跡不 一定是直線。 代碼說明: G00為初態(tài)G代碼； X、U、Z、W取值范圍為-9999.999～+9999.999mm； X（U）、Z（W）可省略一個或全部，當省略一個時，表示該軸的起點和終點坐標值一致； 同時省略表示終點和始點是同一位置，X與U、Z與W在同一程序段時X、Z有效，U、W無效。 代碼軌跡圖： C 點為 A 點快速移 動到 B 點的中間點

24、 圖2-5 示例：刀具從 A 點快速移動到 B 點。 圖 2-6 G0 X20 Z25； （絕對坐標編程） G0 U-22 W-18；（相對坐標編程） G0 X20 W-18； （混合坐標編程） G0 U-22 Z25； （混合坐標編程） （二）直線插補 G01 代碼格式：G01 X（U）_ Z（W）_ F_； 代碼功能：運動軌跡為從起點到終點的一條直線。軌跡如圖 2-7 所示。 代碼說明: G01為模態(tài)G代碼； X、U、Z、W取值范圍為-9999.999～+99

25、99.999mm； X（U）、Z（W）可省略一個或全部，當省略一個時，表示該軸的起點和終點坐 標值一致；同 時省略表示終點和始點是同一位置。 F 代碼值為 X 軸方向和 Z 軸方向的瞬時速度的矢量合成速度，實際的切削進給速度為進給倍 率與 F 代碼值的乘積； F 代碼值執(zhí)行后，此代碼值一直保持，直至新的 F 代碼值被執(zhí)行。 （三）取零件上右端面的中心為工件坐標系原點，圖中標注的坐標以此為原點。 課題一 觀察數(shù)控程序的構(gòu)成 O0001; 程序名（以O開頭后接4位數(shù)） G99G97;

26、 一組初始狀態(tài) M03S1000M08; 設定主軸轉(zhuǎn)速及打開切削液 T0101； 換刀和執(zhí)行刀偏 程序頭 G00X100M08; 主軸提升到安全位置 Z0; 檢查對刀的正確與否 …………… 程序體 G01X-12.5Y12.5F400; …………… M09;

27、 關(guān)閉切削液 程序尾 M05; 主軸停止轉(zhuǎn)動 M30; 程序結(jié)束并返回程序頭 學習機床運動控制指令 圖2-1 G00/G01運動形式 圖2-2 G02/G03運動形式 臺階軸具體程序的編寫，為學生自己完成。 四、上機操作完成工件的加工 (1)數(shù)控車床開機和返回參考點。 (2)裝夾工件。保證工件伸出卡盤長度足夠，主軸旋轉(zhuǎn)時不晃動（圓跳動小）。 (3)程序優(yōu)化。根

28、據(jù)驗證程序結(jié)果，對刀具運動軌跡和加工參數(shù)進行優(yōu)化。 (4)安裝刀具、對刀。 X、Z向?qū)Φ叮ㄔ嚽袑Φ叮? 按鍵。按鍵，輸入M03S600;按鍵，再按鍵，使主軸正轉(zhuǎn)。在手動 方式下?lián)u動手輪使車刀沿工件外圓試切一刀，保持X坐標不變，僅+Z方向退刀，且測量試切直徑。按下鍵，在對應的刀補上輸入測量值。移動車刀在工件的右端平一下端面，保持Z坐標不變，僅(+X)方向退刀。按鍵，在對應的Z軸刀補上輸入Z0。這種方法操作簡便、直觀，對刀精度高。 (5)先單段試加工，后自動加工。加工時，隨時注意觀察加工運行情況，適當調(diào)整主軸速度和進給速度，保證加工正常。 (6)尺寸測量。 (7)加

29、工結(jié)束。松開三瓜卡盤，卸下零件，去毛刺倒鈍，打掃清理數(shù)控機床。 小結(jié)： 1.刀具的進刀點應選擇適當，避免進刀時因位置不當造成過切和撞刀 2.加工前應注意對工件加工程序的檢查 3.粗加工或半精加工時，切削熱量大。因此，切削液的作用應以冷卻散熱為主。精加工時，為了獲得良好的已加工表面質(zhì)量，切削液應以潤滑為主。 第3次 授課章節(jié) 項目三 圓弧手柄加工 授課日期 2015年09月18日 授課課時 2 2015年09月21日 教學目標 1.提高學生手工編程能力 2.熟練數(shù)控機床的操作（如：進刀與退刀方式） 3.能在數(shù)

30、控車床上加工出合格的零件 教學內(nèi)容 基本內(nèi)容： 1.熟練G02、G03、指令功能的用法 2.練習加工圓弧軸零件： 難點： 軸類零件的手工編程；進刀與退刀的方式。 教學方法 復 習：5分鐘； 教師講解：10分鐘； 思考討論：5 分鐘； 學生講解：5分鐘； 學生練習：150分鐘； 布置作業(yè)：10 分鐘； 布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘； 教學手段 多媒體√ 模 型□ 實 物□ 掛 圖□ 音 像□ 實 訓√ 其 他□ 教 學 過 程 任務1 熟練G02、G03指令功能的用法 手工編程 30 任務2 數(shù)控機床的操作（如：進

31、刀與退刀方式） 操作及手工編程 90 任務3 現(xiàn)場解答 如何提高對刀的精度 10 任務4 要求每組自評 每組組員互相對數(shù) 20 作業(yè) 1.了解進刀與退刀的方式及其應用 2.熟悉G02、G03指令功能的用法 3.加工圓弧軸零件 課后體會 授 課 主 要 內(nèi) 容 項目三 圓弧手柄加工 其零件示意圖，零件加工效果如下表所示 圓弧手柄 比例 數(shù)量 材料 圖號：02 1：1 1 塑料棒 姓名 日期 中山火炬職業(yè)技術(shù)學院 評分

32、 一、編程基本知識 （一） 圓弧插補 G02、G03 代碼功能：G02代碼運動軌跡為從起點到終點的順時針（后刀座坐標系）/逆時針（前刀座坐標系）圓弧， 軌跡如圖3-1所示。 G03代碼運動軌跡為從起點到終點的逆時針（后刀座坐標系）/順時針（前刀座坐標系）圓弧， 軌跡如圖3-2所示。 代碼軌跡圖： 圖3-1 G02軌跡圖 圖3-2 G03軌跡圖 代碼說明：G02、G03為模態(tài)G代碼； R為圓弧半徑，取值范圍-99999.999～99999.999mm；

33、 I為圓心與圓弧起點在 X方向的差值，用半徑表示，取值范圍-9999.999～9999.999mm； K為圓心與圓弧起點在 Z 方向的差值，取值范圍-9999.999～9999.999mm。 圓弧中心用地址I、K指定時，其分別對應于X，Z軸。I、K表示從圓弧起點到圓心的矢量分量，是增 量值；如圖3-3所示。 I＝圓心坐標X－圓弧起始點的X坐標(半徑值)； K＝圓心坐標Z－圓弧起始點的Z坐標； 圖3-3 圓弧方向：G02/ G03圓弧的方向定義，在前刀座坐標系和后刀座坐標系是相反的，見圖3-4：

34、 圖3-4 注意事項： 當I = 0或K = 0時，可以省略；但代碼地址I、K或R必須至少輸入一個，否則系統(tǒng)產(chǎn)生報警； I、K和R同時輸入時，R有效，I、K無效； R值必須等于或大于起點到終點的一半，如果終點不在用R代碼定義的圓弧上，系統(tǒng)會產(chǎn)生報警； 地址X（U）、Z（W）可省略一個或全部；當省略一個時，表示省略的該軸的起點和終點一致；同時省 略表示終點和始點是同一位置，若用I、K指令圓心時，執(zhí)行G02/G03代碼的軌跡為全圓（360）；用R 指定時，表示0度的圓； 建議使用R編程。當使用I、K編程時,為了保證圓弧運動的

35、始點和終點與指定值一致，系統(tǒng)按半徑 運動； 若使用I、K值進行編程，若圓心到的圓弧終點距離不等于R(R＝)，系統(tǒng)會自動調(diào)整圓心位置 保證圓弧運動的始點和終點與指定值一致,如果圓弧的始點與終點間距離大于2R，系統(tǒng)報警。 R指令時，可以是大于180和小于180圓弧，R負值時為大于180度的圓弧，R正值時為小于或等于180 度的圓弧； 示例：從直徑Φ45.25 切削到Φ63.06 的圓弧程序,圖 3-5。 圖3-5 二、確定數(shù)控加工工藝及工裝方案 （一）零件結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求分析 1.零件的毛坯尺寸為Φ3

36、0X60mm。 2.零件要求精度較低。 （二）數(shù)控切削工藝工裝分析 零件的右端表面中心定義為編程坐標系原點 1.工裝：用三瓜卡盤裝夾，工件伸出卡盤45mm，以免加工中車到盤口。 2.加工方法：第一次裝夾中完成所有圖形加工。 3.提供刀具：90度外圓尖刀 數(shù)控加工工序卡片如表3-1所列。 表3-1工藝卡 數(shù)控加工工序卡片 工序號 工序內(nèi)容 1 槽類加工 中山火炬職業(yè)技術(shù)學院 零件名稱 材料 夾具名稱 使用設備 槽類加工 有機玻璃 平口鉗 數(shù)控機床 工步號 程序號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)格/mm 主軸轉(zhuǎn)速/（r.min-1） 進給速度/(

37、mm.min-1) 背吃刀量/mm 備注 1 O0001 圓弧加工 1 自選 800 0.1 1 2 3 4 編制 審核 第 頁 共 頁 三、編寫基于GSK980TD數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控加工程序 取零件上右端面的中心為工件坐標系原點，圖中標注的坐標以此為原點。具體程序的編寫如表2-7所示。 表2-7程序 程序 注解 O0001 程序名 N010 G99G00G97T0101; N020 M03S800; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速100

38、0 N030 G0 X40 Z5； 快速定位 N040 G01 X0 Z0 F0.1； 靠近工件 N050 G03 U24 W-24 R15; 切削 R15 圓弧段 N060 G02 X26 Z-31 R5； 切削 R5 圓弧段 N070 G01 Z-40; 切削ф26 N080 X40 Z5; 返回起點 N090 M05; N100 M30; 程序停止并返回至程序頭 說明：1.畫整圓時必須采用“I—J—”方式； 2.畫大于半圓時若采用“R—”方式時，R取負值。 四、上機操作完成工件的加工 ⑴數(shù)控車床開機和返回

39、參考點。 ⑵裝夾工件。 ⑶安裝刀具、對刀。 ⑷驗證程序：（圖形模擬驗證） (5)程序優(yōu)化。根據(jù)驗證程序結(jié)果，對刀具運動軌跡進行優(yōu)化。 (6)先單段試加工，后自動加工。加工時，隨時注意觀察加工運行情況，適當調(diào)整主軸速度和進給速度，保證加工正常。 (7)尺寸測量。 (8)加工結(jié)束。松開卡盤，卸下零件，去毛刺倒鈍，打掃清理數(shù)控機床。 小結(jié)： 1.刀具的進刀點應選擇適當，避免進刀時因位置不當造成過切 2.加工前應注意對工件加工程序的檢查

40、第4次 授課章節(jié) 項目四 定位銷的加工 授課日期 2015年09月27日 授課課時 2 2015年09月30日 教學目標 1.鞏固前面的知識，靈活運用各種指令功能，提高手工編程技巧 2.提高數(shù)控加工的操作技能 教學內(nèi)容 基本內(nèi)容： 1.掌握G90、切槽刀刀具的用法及進刀、退刀的方式，子程序的應用 2.實例加工重點： 難點： 切槽刀加工時的切削用量；進刀與退刀的方式；子程序的應用 教學方法 復 習：5分鐘； 教師講解：10分鐘； 思考討論：5 分鐘； 學生講解：5分鐘； 學生練習：150分鐘； 布置作業(yè)：10

41、分鐘； 布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘； 教學手段 多媒體√ 模 型□ 實 物□ 掛 圖□ 音 像□ 實 訓√ 其 他□ 教 學 過 程 任務1 對刀 了解結(jié)構(gòu)與原理 20 任務2 子程序的應用 手工編程 100 任務3 現(xiàn)場解答 如何提高對刀的精度 10 任務4 要求每組自評 每組組員互相對數(shù) 20 作業(yè) 1. 掌握G41、G42刀具半徑補償?shù)挠梅? 2. 綜合運用前面所學的指令功能進行實例加工 課后體會 授 課 主

42、要 內(nèi) 容 項目四　定位銷的加工 定位銷零件圖 技術(shù)要求： 1.銳角倒鈍 2.未注公差按IT14標準執(zhí)行 3.表面不得磕碰 4.未注圓角小于或等于R0.5mm 定位銷 比例 數(shù)量 材料 圖號：02 1：1 1 塑料棒 姓名 日期 中山火炬職業(yè)技術(shù)學院 評分 一、編程基本知識 （一）固定循環(huán)代碼 為了簡化編程，GSK980TDa提供了只用一個程序段完成快速移動定位、直線/螺紋切削、最后快速移動返 回起點的單次加工循環(huán)的G代碼： G90：軸向切削循環(huán)； G92：螺紋切削循環(huán)； G92螺

43、紋切削固定循環(huán)代碼在螺紋功能一節(jié)中講述。 1. 軸向切削循環(huán) G90 代碼格式：G90 X（U）__ Z（W）__ F__； （圓柱切削） G90 X（U）__ Z（W）__ R__ F__； （圓錐切削） 代碼功能：從切削點開始，進行徑向（X 軸）進刀、軸向（Z 軸或 X、Z 軸同時）切削，實現(xiàn)柱面或錐面 切削循環(huán)。 代碼說明：G90 為模態(tài)代碼； 切削起點：直線插補（切削進給）的起始位置； 切削終點：直線插補（切削進給）的結(jié)束位置； X：切削終點 X 軸絕對坐標，單位：mm U：切削終點與起點 X 軸絕對坐標的差值，單位：mm； Z：

44、切削終點 Z 軸絕對坐標，單位：mm； W：切削終點與起點 Z 軸絕對坐標的差值，單位：mm； R：切削起點與切削終點 X 軸絕對坐標的差值（半徑值），帶方向，當 R 與 U 的符號不一致時， 要求│R│≤│U/2│；R＝0 或缺省輸入時，進行圓柱切削，如圖 4-1，否則進行圓錐切 削，如圖 4-2；單位：mm。 循環(huán)過程：①X 軸從起點快速移動到切削起點； ②從切削起點直線插補（切削進給）到切削終點； ③X 軸以切削進給速度退刀，返回到 X 軸絕對坐標與起點相同處； ④Z 軸快速移動返回到起點，循環(huán)結(jié)束。

45、 圖4-1 圖4-2 代碼軌跡：U、W、R 反應切削終點與起點的相對位置，U、W、R 在符號不同時組合的刀具軌跡，如圖 4—3。 圖 4-3 示例：圖 4-4，毛坯 Φ125110 圖4-4 2

46、. 固定循環(huán)代碼的注意事項 1）在固定循環(huán)代碼中， X（U）、Z（W）、R 一經(jīng)執(zhí)行，在沒有執(zhí)行新的固定循環(huán)代碼重新給定 X（U）， Z（W），R 時，X（U），Z（W），R 的代碼值保持有效。如果執(zhí)行了除 G04 以外的非模態(tài)（00 組） G 代碼或 G00、G01、G02、G03、G32 時，X（U）、Z（W）、R 保持的代碼值被清除。 2）在錄入方式下執(zhí)行固定循環(huán)代碼時，運行結(jié)束后，必須重新輸入代碼才可以進行和前面同樣的固定 循環(huán)。 3）在固定循環(huán) G90～G94 代碼的下一個程序段緊跟著使用 M、S、T 代碼，G90～G94 代碼不會多執(zhí)行 循環(huán)一次；下一程序段只有 EOB（

47、；）的程序段時，則固定循環(huán)會重復執(zhí)行前一次循環(huán)動作。 例： … N010 G90 X20.0 Z10.0 F400； N011 ； （此處重復執(zhí)行 G90 一次） … 4）在固定循環(huán) G90代碼中，執(zhí)行暫?；騿味蔚牟僮鳎\動到當前軌跡終點后單段停止。 (二) 子程序調(diào)用 M98 (三) 子程序反回M99 示例：圖4-5表示調(diào)用子程序（M99中有P代碼字）的執(zhí)行路徑。圖4-6表示調(diào)用子程序（M99中無P代碼字） 的執(zhí)行路徑。 主程序 子程序

48、 主程序 子程序 圖4-5 圖4-6 二、確定數(shù)控加工工藝及工裝方案 （一）零件結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求分析 1.零件的毛坯尺寸為Φ30X50mm。 2.零件要求精度較低。 （二）數(shù)控切削工藝工裝分析 零件的右端表面中心定義為編程坐標系原點 1.工裝：用三瓜卡盤裝夾，工件伸出卡盤37mm，以免加工中車到卡盤。 2.加工方法：第一次裝夾中完成所有圖形加工。 3.提供刀具：90度外圓尖刀 4毫米寬切槽刀 數(shù)控加工工序卡片如表4-1所列。 表4-1工藝

49、卡 數(shù)控加工工序卡片 工序號 工序內(nèi)容 1 定位銷加工 中山火炬職業(yè)技術(shù)學院 零件名稱 材料 夾具名稱 使用設備 定位銷 塑膠棒 三瓜卡盤 數(shù)控車床 工步號 程序號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)格/mm 主軸轉(zhuǎn)速/（r.min-1） 進給速度/(mm.min-1) 背吃刀量/mm 備注 1 O0001 外圓面加工 1 自選 800 0.1 1 2 切槽 2 自選 700 0.06 4 3 4 編制 審核 第 頁 共 頁

50、 三.加工程序(定位銷具體程序的編寫，為學生自己完成。) 小結(jié)： 1.合理的利用固定循環(huán)指令和子程序編程，簡化編程過程 2.加工前應注意對工件加工程序的檢查，注意直線與圓弧的切換 3.分段切削時，為了避免出現(xiàn)分段切削的接刀痕跡，通過留出精加工余量，來一次完成加工。參照經(jīng)驗公式先取精加工余量為單邊0.2mm，待分段切削完成后，再在進行一次精加工。 五、實地操作加工 老師在數(shù)控機床上示范該工件的加工過程，鞏固學生對數(shù)控加工的認知 六、學生課堂練習 要求利用子程序進行加工編程 學生加工練習，老師巡回指導

51、 第5次 授課章節(jié) 項目五 螺桿的加工 授課日期 2015年10月5日 授課課時 2 2015年10月8日 教學目標 1.掌握典型螺紋類零件的加工工藝，提高手工編程技巧 2.提高數(shù)控加工的操作技能 3.提高加工工件的尺寸精度 教學內(nèi)容 基本內(nèi)容： 1.掌握固定循環(huán)指令G92、G76的用法及其數(shù)值設置 2.綜合各指令功能的用法并運用于編程練習 3.合理設定切削用量 重點： 靈活運用各指令功能，提高手工編程技巧；加工工件的尺寸精度；固定循環(huán)指令的用法（

52、如：G92、G76） 難點： 加工零件的尺寸精度；固定循環(huán)指令的應用（如：G92、G76） 教學方法 復 習：5分鐘； 教師講解：10分鐘； 思考討論：5 分鐘； 學生講解：5分鐘； 學生練習：150分鐘； 布置作業(yè)：10 分鐘； 布置下次課預習內(nèi)容：5分鐘； 教學手段 多媒體√ 模 型□ 實 物□ 掛 圖□ 音 像□ 實 訓√ 其 他□ 教 學 過 程 任務1 分發(fā)圖紙 制定加工工藝 20 任務2 G92、G76 程序的編輯 100 任務3 現(xiàn)場解答 選刀、裝刀、裝夾 10 任務4 總結(jié) 小結(jié) 20

53、 作業(yè) 綜合運用練習----編程與加工 課后體會 授 課 主 要 內(nèi) 容 項目五 螺桿的加工 該零件材料為塑料棒，零件如圖。 螺桿 比例 數(shù)量 材料 圖號：06 1：1 1 塑膠棒 姓名 日期 中山火炬職業(yè)技術(shù)學院 評分 一、編程基本知識（相關(guān)G功能指令） 螺紋切削分為單行程螺紋切削、簡單螺紋切削循環(huán)和復合螺紋切削循環(huán)。 1. 螺紋切削時的幾個問題 （1） 螺紋牙型高度（螺紋總切深）。對于三角形普通螺紋，牙型高度按下式

54、計算： h=0.6495P (P為螺距) （2） 螺紋起點與終點軸向尺寸。由于車螺紋起始時有一個加速過程，結(jié)束前有一個減速過程，在這段距離中，螺距不可能保持均勻，因此車螺紋時，兩端必須設置足夠的升速進刀段δ1 和減速退刀段δ2。一般按下式選?。? δ1≥2X導程 δ2≥（1～1.5）X導程 （3） 分層切削深度。 表5-1 進給次數(shù)與背吃刀量參考表 米制螺紋（直徑值，單位：mm） 螺 距 1.0 1.5 2.0 2.5 3

55、.0 3.5 4.0 牙 深 0.649 0.974 1.299 1.624 1.949 2.273 2.598 背 吃 刀 量 及 切 削 次 數(shù) 1次 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.5 2次 0.4 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.8 3次 0.2 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 4次 0.16 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 5次 0.1 0.4 0.4 0.4 0.4 6次 0.1

56、5 0.4 0.4 0.4 7次 0.2 0.2 0.4 8次 0.15 0.3 9次 0.2 2. 單行程螺紋切削循環(huán)指令G32 代碼格式：G32 X(U)_ Z(W)_ F(I)_ J_ K_ Q_ 代碼功能：刀具的運動軌跡是從起點到終點的一條直線，如圖3-33；從起點到終點位移量（X軸按半徑值）較 大的坐標軸稱為長軸，另一個坐標軸稱為短軸，運動過程中主軸每轉(zhuǎn)一圈長軸移動一個導程，短 軸與長軸作直線插補，刀具切削工件時，在工件表面形成一條等螺距的螺旋切槽，實現(xiàn)等螺距螺 紋的加工。F、I代碼字分別

57、用于給定公制、英制螺紋的螺距，執(zhí)行G32代碼可以加工公制或英制等 螺距的直螺紋、錐螺紋和端面螺紋和連續(xù)的多段螺紋加工： 代碼說明：G32為模態(tài)G代碼； 螺紋的螺距是指主軸轉(zhuǎn)一圈長軸的位移量（X軸位移量則按半徑值）； 起點和終點的X坐標值相同（不輸入X或U）時，進行直螺紋切削； 起點和終點的Z坐標值相同（不輸入Z或W）時，進行端面螺紋切削； 起點和終點X、Z坐標值都不相同時，進行錐螺紋切削。 F：公制螺紋螺距，為主軸轉(zhuǎn)一圈長軸的移動量，取值范圍0＜ F ≤500 mm，F(xiàn)代碼值執(zhí)行后保持有效， 直至再次執(zhí)行給定螺紋螺距的F代碼字。 I：每英寸螺紋的牙數(shù)，為長軸方向1英寸（25.4 m

58、m）長度上螺紋的牙數(shù)，也可理解為長軸移動1英寸（25.4 mm）時主軸旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)。取值范圍0.06～25400牙/英寸，I代碼值執(zhí)行后保持有效，直至再次執(zhí)行給 定螺紋螺距的I代碼字。 J：螺紋退尾時在短軸方向的移動量(退尾量)，取值范圍-9999.999~9999.999(單位：mm)，帶正負方向； 如果短軸是 X 軸，該值為半徑指定；J 值是模態(tài)參數(shù)。 K：螺紋退尾時在長軸方向的長度。取值范圍0～9999.999(單位：mm)，如果長軸是X軸，則該值為半徑指 定；不帶方向；K值是模態(tài)參數(shù)。 Q：起始角，指主軸一轉(zhuǎn)信號與螺紋切削起點的偏移角度。取值范圍 0～(單位：0.001 度)。

59、Q 值 是非模態(tài)參數(shù)，每次使用都必須指定，如果不指定就認為是 0 度。 Q使用規(guī)則： 1）、如果不指定 Q，即默認為起始角 0 度； 第一篇 編程說明 2）、對于連續(xù)螺紋切削，除第一段的Q有效外，后面螺紋切削段指定的Q無效，即使定義了Q也被忽略； 3）、由起始角定義分度形成的多頭螺紋總頭數(shù)不超過 65535 頭。 4）、Q 的單位為 0.001 度，若與主軸一轉(zhuǎn)信號偏移 180 度，程序中需輸入 Q，如果輸入的為 Q180 或 Q180.0，均認為是 0.18 度。 長軸、短軸的判斷方法：

60、 圖5-1 注意事項： ● J、K是模態(tài)代碼，連續(xù)螺紋切削時下一程序段省略J、K時，按前面的J、K值進行退尾，在執(zhí)行非螺紋 切削代碼時取消J、K模態(tài)； ● 省略J或J、K時，無退尾；省略K時，按K=J退尾； ● J=0或J=0、K=0時，無退尾； ● J≠0，K=0時，按J=K退尾； ● J=0，K≠0時，無退尾； ● 當前程序段為螺紋切削，下一程序段也為螺紋切削，在下一程序段切削開始時不檢測主軸位置編碼器 的一轉(zhuǎn)信號，直接開始螺紋加工，此功能可實現(xiàn)連續(xù)螺紋加工。 ● 執(zhí)行進給保持操作后，系統(tǒng)顯示“暫?！?、螺紋切削不停止，直到當

61、前程序段執(zhí)行完才停止運動；如 為連續(xù)螺紋加工則執(zhí)行完螺紋切削程序段才停止運動，程序運行暫停。 ● 在單段運行，執(zhí)行完當前程序段停止運動，如為連續(xù)螺紋加工則執(zhí)行完螺紋切削程序段才停止運動。 ● 系統(tǒng)復位、急?；蝌?qū)動報警時，螺紋切削減速停止。 3、螺紋切削循環(huán) G92 代碼格式：G92 X（U）_ Z（W）_ F_ J_ K_ L ； （公制直螺紋切削循環(huán)） G92 X（U）_ Z（W）_ I_ J_ K_ L ； （英制直螺紋切削循環(huán)） G92 X（U）_ Z（W）_ R_ F_ J_ K_ L ； （公制錐螺紋切削循環(huán)） G92 X（U）_ Z（W）_ R_ I_ J

62、_ K_ L ； （英制錐螺紋切削循環(huán)） 代碼功能：從切削起點開始，進行徑向（X 軸）進刀、軸向（Z 軸或 X、Z 軸同時）切削，實現(xiàn)等螺距的 直螺紋、錐螺紋切削循環(huán)。執(zhí)行 G92 代碼，在螺紋加工未端有螺紋退尾過程：在距離螺紋切 削終點固定長度（稱為螺紋的退尾長度）處，在 Z 軸繼續(xù)進行螺紋插補的同時，X 軸沿退刀 方向指數(shù)或線性（由參數(shù)設置）加速退出，Z 軸到達切削終點后，X 軸再以快速移動速度退 刀，如圖 3-40 所示。 代碼說明：G92 為模態(tài) G 代碼； 切削起點：螺紋插補的起始位置； 切削終點：螺紋插補的結(jié)束位置； X：切削終點 X 軸絕對坐標，單位：mm；

63、U：切削終點與起點 X 軸絕對坐標的差值，單位：mm； Z：切削終點 Z 軸絕對坐標，單位：mm； W：切削終點與起點 Z 軸絕對坐標的差值，單位：mm； R：切削起點與切削終點 X 軸絕對坐標的差值（半徑值），當 R 與 U 的符號不一致時，要求 | R│≤│U/2│，單位：mm； F 公制螺紋螺距，取值范圍 0＜ F ≤500 mm，F(xiàn) 代碼值執(zhí)行后保持，可省略輸入； I 英制螺紋每英寸牙數(shù)，取值范圍 0.06～25400 牙/英寸，I 代碼值執(zhí)行后保持，可省略輸入； J：螺紋退尾時在短軸方向的移動量，取值范圍 0~9999.999(單位：mm)，不帶方向（根據(jù)程

64、序起點位置自動確定退尾方向），模態(tài)參數(shù)，如果短軸是 X 軸，則該值為半徑指定； K：螺紋退尾時在長軸方向的長度，取值范圍 0~9999.999(單位：mm)，。不帶方向，模態(tài)參數(shù)，如長軸是 X軸，該值為半徑指定； L：多頭螺紋的頭數(shù)，該值的范圍是：1～99，模態(tài)參數(shù)。（省略 L 時默認為單頭螺紋） 圖5-2 圖5-3 G92 代碼可以分多次進刀完成一個螺紋的加工，但不能實現(xiàn) 2

65、個連續(xù)螺紋的加工，也不能加工端面 螺紋。G92 代碼螺紋螺距的定義與 G32 一致，螺距是指主軸轉(zhuǎn)一圈長軸的位移量（X 軸位移量按半徑值）。 錐螺紋的螺距是指主軸轉(zhuǎn)一圈長軸的位移量（X 軸位移量按半徑值），B 點與 C 點 Z 軸坐標差的絕 對值大于 X 軸（半徑值）坐標差的絕對值時，Z 軸為長軸；反之，X 軸為長軸。 循環(huán)過程：直螺紋如圖 3-38，錐度螺紋如圖 3-39。 ①X 軸從起點快速移動到切削起點； ②從切削起點螺紋插補到切削終點； ③X 軸以快速移動速度退刀（與①方向相反），返回到 X 軸絕對坐標與起點相同處； ④Z 軸快速移動返回到起點，循環(huán)結(jié)束。

66、 注意事項： ● 省略J、K時，按NO.19號參數(shù)設定值退尾； ● 省略J時，長軸方向按K退尾，短軸方向按NO.19號參數(shù)設定值退尾； ● 省略K時，按J=K退尾； ● J=0或J=0、K=0時，無退尾； ● J≠0，K=0時，按J=K退尾； ● J=0，K≠0時，無退尾； ● 螺紋切削過程中執(zhí)行進給保持操作后，系統(tǒng)仍進行螺紋切削，螺紋切削完畢，顯示“暫?！保绦?運行暫停； ● 螺紋切削過程中執(zhí)行單程序段操作后，在返回起點后（一次螺紋切削循環(huán)動作完成）運行停止； ● J、K輸入負值時，按正值處理； ● 系統(tǒng)復位、急?；蝌?qū)動報警時，螺紋切削減速停止。 代碼軌跡：U、W、R 反應螺紋切削終點與起點的相對位置，U、W、R 在符號不同時組合的刀具軌跡與退尾 方向，如圖 5-4： 圖5-4 示例：如圖5-5