数控铣床编程基础课件

1、绪论 数控铣床及加工中心认识 一数控编程基础 二数控铣床的基本组成如图所示，它由床身、立柱、主轴箱、工作台、滑鞍、滚珠丝杠、伺服装置、数控系统等组成。 数控铣床的组成数控铣床及加工中心认识 （一）数控铣床的分类及加工对象（二）加工中心的分类及加工对象（三）数控铣床及加工中心基本构成及各部分作用（四）数控机床的性能指标与功能（五）加工中心的加工及编程特点（一）数控铣床的分类及加工对象1数控铣床的分类（1）立式数控铣床（2）卧式数控铣床（3）立、卧两用数控铣床（4）龙门数控铣床（数控龙门镗铣床）（5）万能式数控铣床立式数控铣床 卧式数控铣床 （a）卧式加工状态 （b）立式加工状态立卧两用数控铣床

2、数控龙门镗铣床及其铣头附件 2数控铣床的加工对象（1）平面轮廓类零件（2）变斜角类零件（3）空间曲面类零件（4）孔类零件平面类零件曲面类零件（二）加工中心的分类及加工对象加工中心（Machining Center，MC），是一种配备有刀库，并能自动更换刀具，对工件进行多工序加工的数控机床。1加工中心的特点2加工中心的分类3加工中心的加工对象1加工中心的特点 具有自动换刀装置。能自动更换刀具，在一次装夹中完成铣、钻、扩、铰、镗、攻螺纹等加工，工序高度集中。 加工中心如果带有自动分度回转工作台或能自动摆角的主轴箱，可使工件在一次装夹后，自动完成多个平面和多个角度位置的加工，避免了重复装夹带来的定位

3、误差，实现高精度定位和加工。 许多加工中心带有自动交换工作台。一个工件在加工的同时，另一个工作台可以实现工件的装卸，大大缩短辅助时间，提高加工效率。加工中心的分类方法很多，按主轴在加工时的空间位置可分为立式加工中心、卧式加工中心、龙门式加工中心和五轴加工中心等。（1）立式加工中心（2）卧式加工中心（3）龙门式加工中心（4）五轴加工中心2加工中心的分类 立式加工中心卧式加工中心3加工中心的加工对象加工中心的加工工艺有着许多普通机床无法比拟的优点，但加工中心的价格较高，一次性投入较大，零件的加工成本就随之升高。所以，要从零件的形状、精度要求、周期性等方面综合考虑，从而决定是否适合用加工中心加工。一

4、般来说，加工中心适合精密、复杂零件加工，周期性重复投产零件加工，多工位、多工序集中的零件加工，具有适当批量的零件加工等。（1）既需要加工平面又需要加工孔系的零件（2）要求多工位加工的零件（3）结构形状复杂的零件 （4）加工精度要求较高的中小批量零件（5）周期性投产的零件（6）需要频繁改型的零件3加工中心的加工对象箱体类零件1箱体类零件2 连杆 模具类零件连杆凹模模具类零件 （三）数控铣床及 加工中心基本构成及各部分作用1数控机床的工作过程2数控机床的组成及各部分作用 数控铣床的基本组成如图所示，它由床身、立柱、主轴箱、工作台、滑鞍、滚珠丝杠、伺服装置、数控系统等组成。 数控铣床的组成1数控机床

5、的工作过程数控铣床的工作过程 根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据。 用规定的程序代码和格式规则编写零件加工程序单；或用自动编程软件进行CAD/CAM工作，直接生成零件的加工程序文件。 将加工程序的内容以代码形式完整记录在信息介质（如穿孔带或磁带）上。 1数控机床的工作过程 （三）数控铣床及 加工中心基本构成及各部分作用 通过阅读机把信息介质上的代码转变为电信号，并输送给数控装置。由手工编写的程序，可以通过数控机床的操作面板输入；由编程软件生成的程序，通过计算机的串行通信接口直接传输到数控机床的数控单元（MCU）。 数控装置将所接受的信号进行一系列处理后，再将处理结果

6、以脉冲信号形式向伺服系统发出执行的命令。 伺服系统接到执行的信息指令后，立即驱动机床进给机构，严格按照指令的要求进行位移，使机床自动完成相应零件的加工。2数控机床的组成及各部分作用CNC系统图（1）数控程序及存储介质（2）输入/输出装置（3）CNC装置的数控系统（4）数控机床的进给伺服系统（5）数控机床的位置检测装置（6）机床本体2数控机床的组成及各部分作用（1）数控程序及存储介质比较先进的数控机床可以在数控装置上直接编程。程序必须存储在某种存储介质中，如纸带、磁带或磁盘等。采用哪一种存储载体，取决于数控装置的设计类型。2数控机床的组成及各部分作用（2）输入/输出装置存储介质上记载的加工信息需

7、要通过输入装置输送给机床数控系统，机床内存中的零件加工程序可以通过输出装置传送到存储介质上。输入/输出装置是机床与外部设备的接口，目前输入装置主要有纸带阅读机、软盘驱动器、RS232C串行通信口、MDI方式等。2数控机床的组成及各部分作用（3）CNC装置的数控系统CNC装置是数控加工中的专用计算机，除具有一般计算机结构外，还有与数控机床功能相关的功能模块结构和接口单元。CNC装置由硬件和软件组成，软件在硬件的支持下运行，离开软件，硬件便无法工作，两者缺一不可。CNC装置的硬件主要由中央处理单元、各类存储器、输入/输出接口、位置控制，以及其他各类接口组成。 2数控机床的组成及各部分作用（4）数控

8、机床的进给伺服系统伺服系统的类型 a开环进给伺服系统。 b半闭环进给伺服系统。 c闭环进给伺服系统。 2数控机床的组成及各部分作用开环控制伺服驱动示意图环形分配器的主要功能是把来源于控制环节的时钟脉冲串按一定的规律分配给步进电动机驱动器的各相输入端 。环形分配器的主要功能是把来源于控制环节的时钟脉冲串按一定的规律分配给步进电动机驱动器的各相输入端 。半闭环控制伺服驱动示意图 2数控机床的组成及各部分作用 闭环控制伺服驱动示意图2数控机床的组成及各部分作用（6）机床本体 基础部件。 主轴部件。 进给系统。 自动换刀装置（ATC）。 电气柜。 辅助系统。 2数控机床的组成及各部分作用（5）数控机床

9、的位置检测装置二、数控编程基础 （一）数控铣削加工坐标系建立（二）数控铣削编程基本知识（一）数控铣削加工坐标系建立1标准坐标系及运动方向命名原则（1）机床相对运动的规定（2）坐标系的规定（3）运动方向的规定右手笛卡儿直角坐标系机床坐标系1. 机床坐标系（1） Z坐标轴的确定 规定数控铣床的主轴轴线为Z轴，刀具远离工件的方向为正方向。数控铣床的坐标系1. 机床坐标系（2）X坐标轴的确定 X轴位于与工件装夹面相平行的水平面内。对于机床主轴带动刀具旋转的数控铣床而言，X轴规定： Z坐标垂直时，观察者面对刀具主轴向立柱看时，+X运动方向指向右方。Z坐标水平时，观察者沿刀具主轴向工件看时，+X运动方向指

10、向右方；数控铣床的坐标系1. 机床坐标系（3）Y坐标轴的确定 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（右手直角笛卡儿坐标系）来确定Y坐标的方向。2机床坐标系、机床原点与机床参考点 （1）机床原点机床原点是机床上设置的一个固定点，它在机床装配、调试时就已经确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点，也称机床零点。 以该零点为坐标原点建立的坐标系称为机床坐标系。 机床原点通常选取在X、Y、Z三个直线坐标正方向的极限位置上铣床的机床原点（1）机床原点2机床坐标系、机床原点与机床参考点 （2）机床参考点在数控铣床上，机床原点一般是由机床导轨上的一个固定点作为参考点

11、来确定的；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。机床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。 2机床坐标系、机床原点与机床参考点 3工件坐标系（编程坐标系）（1）工件坐标系概述工件坐标系(编程坐标系)是编程人员在编制程序时为确定零件图样上各几何要素的位置而在零件图上建立的坐标系。(2)数控铣床工件原点的选取：工件上表面的对称中心；工件的某一角（左下角）上；3工件坐标系（编程坐标系）（2）工件坐标系的设定方法刀位点换刀点 换刀点是指刀架转位换刀时的位置。换刀点可以是某一固定点（如加工中心，其换刀机械

12、手的位置是固定的），也可以是任意的一点（如数控车床）。 为防止换刀时碰伤零件及其他部件，换刀点常常设置在被加工零件或夹具的轮廓之外，并留有一定的安全量。（2）工件坐标系的设定方法对刀点与换刀点的确定（1）对刀点对刀点的选择原则如下。 所选的对刀点应使程序编制简单。 对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原点的位置。 对刀点应选在加工时检验方便、可靠的位置。 对刀点的选择应有利于提高加工精度。（2）工件坐标系的设定方法数控车床工件原点的确定方法：外圆刀的对刀螺纹刀的对刀（2）数控铣床工件坐标系的设定方法 对刀（工件坐标系的确定）：对刀的目的：（确定工件原点的位置）是通过刀具或对刀工具确定工件坐

13、标系与机床坐标系之间的空间位置关系，并将对刀数据输入到相应的存储位置对刀的准确性直接影响零件的加工精度。因此，对刀操作一定要仔细，对刀方法要同零件的加工精度要求相适应。（2）数控铣床工件坐标系的设定方法 对刀：一般可采用试切法对刀、寻边器对刀、机内对刀仪对刀、自动对刀等。其中试切法对刀精度较低，加工中常用寻边器和Z轴设定器对刀，效率高，能保证对刀精度。对刀操作分为X、Y向对刀和Z向对刀。（2）数控铣床工件坐标系的设定方法对刀实例以加工过的零件毛坯为例进行对刀，取工件上表面的中心为编程原点。（2）数控铣床工件坐标系的设定方法（2）数控铣床工件坐标系的设定方法1）试切法对刀（1）机床回参考点，确立

14、机床坐标系。（2）计算工件的编程原点在机床坐标系中的坐标值（X，Y，Z）。X向对刀。用刀具靠近毛坯的一端，移动X轴试切，接触到工件后即停止切削，机床的CRT界面中的X坐标值为刀具中心所在的X轴坐标位置，记为X1。数据记录后，抬起Z轴，将机床反向移开，移动到工件另一侧，用同样的方法得到X2，则工件上表面中心X的坐标值为（X11+X2）/2。（2）数控铣床工件坐标系的设定方法1）试切法对刀 （2）计算工件的编程原点在机床坐标系中的坐标值（X，Y，Z）。Y向对刀。Y向对刀采用与X向对刀同样的方法得到工件中心的Y坐标值。Z向对刀。完成X向、Y向对刀后移动Z轴，用刀具靠近毛坯的表面，有切屑飞出说明刀具完

15、全接触毛坯表面，这时记下显示屏上的Z坐标值。通过对刀得到的坐标值（X，Y，Z）即为工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值。（2）数控铣床工件坐标系的设定方法（3）在G54坐标系中输入得到的X、Y、Z坐标值，对刀结束。工件坐标系的设定指令G54G59（2）数控铣床工件坐标系的设定方法对刀工具（1）寻边器 寻边器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的X、Y值，也可以测量工件的简单尺寸。寻边器有偏心式和光电式等类型 （2）Z轴设定器Z轴设定器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系的Z 轴坐标，或者说是确定刀具在机床坐标系中的高度。Z轴设定器有光电式和指针式等类型 对刀工具11醉翁亭记 1反复朗读并

16、背诵课文，培养文言语感。2结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。3把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。4体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下岳阳楼记，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于岳阳楼记的千古名篇醉翁亭记。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学

17、生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(10071072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶

18、。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。醉翁亭记就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1初读文章，结合工具书梳理文章字词。2朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。

19、作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导

20、学三：结合注释，翻译训练1学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山

21、间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见我

22、的积累本。目标导学四：解读文段，把握文本内容1赏析第一段，说说本文是如何引出“醉翁亭”的位置的，作者在此运用了怎样的艺术手法。明确：首先以“环滁皆山也”五字领起，将滁州的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭坐落在群山之中，并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一幅幅山水特

23、写。2第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：写滁人之游，描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里，便多了一层政治清明的意味。太守在游人之乐中酒酣

24、而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通人和”才能有这样的乐。5第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人归的情景。目标导学五：深入解读，把握作者思想感情思考探究：作者以一个“乐”字贯穿全篇，却有两个句子别出深意，不单单是在写乐，而是另有所指，表达出另外一种情绪，请你找出这两个句子，说说这种情绪是什么。明确：醉翁之意不在酒，在乎山水之间也。醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁，作者并未在文中袒露胸怀，只含蓄地说：“醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。”此句与醉翁亭的名称、“醉翁之意不在酒，在乎山水之间也”前后呼应，并与“滁人游”“太守宴”“众宾欢”“太守醉”连成一条抒情的线索，曲折地表达了作者内心复杂的思想感情。目标导学六：赏析文本，感受文本艺术特色1在把握作者复杂感情的基础上朗读文本。2反复朗读，请同学说说本文读来有哪些特点，为什么会有这些特点。(1)