《数控编程》教学教案(下)

1、授课时间第_LZ_次课，第周，星期，第节 课时2授课方式 理论课口 讨论课口 习题课口 实验课口 上机课口 技能课口 其他口授课题目项目四数控加工中心编程 4-1棱柱平面铳削编程加工目的与 要求目的与 要求熟悉钻孔与扩孔的编程与加工方法。重点与难点了解数控加工中心的组成、特点、分类及对刀操作;熟悉刀具补偿的编程方法；掌握工件坐标系的设定。教学基本内容方法及手段三、加工中心常用编程指令刀具功能指令T换刀指令M06回参考点控制指令G27受控轴都将快速定位到中间点，然后从中间点返回参考点，如下图所示。需要坐标轴从现在位置直接返回参考点（见下图），则可以用增量方式指令编程。从参考点返回指令G29自动换

2、刀程序四、加工中心刀具的选择与切削用量的确定1 .常用数控铳削刀具1）面铢刀讲解法，展 示法，比较 法，举例2）立铢刀3）模具铢刀授课时间第20次课,第_周，星期，第课时授课方式授课题目目的与 要求熟悉钻孔与扩孔的编程与加工方法。理论课口 讨论课口 习题课口 实验课口 上机课口 技能课口 其他口项目四数控加工中心编程 4-4外轮廓凸台（圆孤凸台）铢削编程加工重点与难点方法及手段讲解法，展 示法，比较 法，举例了解数控加工中心的组成、特点、分类及对刀操作;熟悉刀具补偿的编程方法；.掌握工件坐标系的设定。教学基本内容三、零件铢削中的分层加工（1）使用时必须有主、子两个程序，子程序控制零件轮廓，主程

3、序控制切削深 度，在程序检查、修改、运行时都要在两个程序之间进行转换，应用不方便。（2）分层铢削中两个最重要的控制量“每层切削深度”和“切削次数”分别位 于子程序和主程序中，不能一目了然地分辨清楚两个控制量之间的关系。90.41I0.K. 2B.09）19.93）四、极坐标编程与坐标变换加工极坐标编程1）极坐标编程指令G16、G152）说明（1）极坐标轴的方位取决于G17、G18、G19指定的加工平面。（2）极坐标编程时，半径和角度均可以使用绝对值编程（用G90指令），也可 使用增量值编程（用G91指令）；当用绝对值编程时，刀具从当前点移动到以工件坐 标系原点为极坐标系原点所确定的极坐标位置；

4、当用增量值编程时，刀具将当前点作 为极坐标系原点确定刀具移动到达的位置。（3）极角正、负向规定。（4）G15、G16为模态指令，可相互注销。3）编程实例.坐标变换加工五、复杂轮廓零件加工实例.图样分析.确定工夹具.选定刀具尸代q 1| 什代，| I M ft1TH刀1KOItTW f g口1Hot1TW2eISA1IIOK 一孔4TW1Hot.编制加工工艺I-IX|”9 UK, M*a*MfuMre力H9 HA* 4Mit r/(f， tt1牝Tl.fUmWVMTZ如EgJMOMMM47H# w：9n.编写程序主程序；(2)斜六边形加工主程序；(3)子程序。思考题、 作业、参 考文献授课时间第

5、21次课,第_周，星期，第课时授课方式授课题目项目五自动编程5-1认识常用自动编程软件目的与 要求运用UG NX进行平面铢削加工。理论课口 讨论课口 习题课口 实验课口 上机课口 技能课口 其他口重点与难点方法及手段讲解法，展 示法，比较 法，举例.了解CAD/CAM的概念；熟悉UG NX的基本功能；掌握CAD/CAM系统的主要功能与工作流程。教学基本内容一、CAD/CAM技术的基本概念CAD技术CAPP技术CAM技术（1）广义 CAMo（2）狭义 CAMoCAD/CAM集成技术（1）CAD/CAM集成有利于系统各应用模块之间的资源共享，可以提高工作效率。（2）CAD/CAM集成避免应用系统之

6、间发生信息传递误差，特别是人为传递误差, 从而提高了产品的质量。（3）CAD/CAM集成有利于实现并行工程的运作，有利于缩短产品上市时间。（4）CAD/CAM集成有利于设计人员进行面向制造的设计和面向装配的设计，降 低成本，提高产品竞争力。（5）CAD/CAM集成有利于先进制造模式的实施，进而扩大企业的市场机遇。二、CAD/CAM系统的主要功能与工作流程（）CAD/CAM系统的主要功能1.产品几何建模.产品模型的工程分析处理（1）运动学、动力学分析。（2）有限元分析。（3）优化设计。.工程绘图.辅助制定工艺规程5.NC自动编程.加工过程仿真模拟.工程数据管理(二)CAD/CAM系统的工作流程S

7、ltJtG 产A1IR申歌投代何产品(1)创意与构思；(2)计算机辅助设计与分析；(3)快速原型制造；(4)计 算机辅助工艺规划；(5)计算机辅助NC编程；(6)虚拟制造。三、CAD/CAM系统的组成与分类()CAD/CAM系统的组成1.CAD/CAM系统的硬件尚注脉设&4成备 (liMtSr尚注脉设&4成备 (liMtSr计算机主机。大中型计算机；小型计算机；工程工作站；微型计算机。存储器。内存储器成本较高；由于受到CPU直接寻址能力的限制，其存储容量有限；存储的信息在掉电后随即消失，不能长期保存。输入设备。键盘；鼠标；数字化仪；图形扫描仪；三坐标测量设备；数据手套(data glove)。

8、输出设备。图形显示器；打印机；自动绘图机；立体显示设备。-S11做 小算)生产系统设备。加工设备；物流搬运设备；仓储设备；辅助设备。计算机网络。2.CAD/CAM系统的软件1）系统软件*51*51ith皆薄g成|ilgl彳 M*ln也劫林序（1）操作系统；（2）编程语言系统；（3）网络通信与管理系统。2）支撑软件（1）单一功能支撑软件。交互式绘图软件；三维设计CAD系统；CAM系统；数据库系统软件； 计算机辅助工程软件；系统运动学/动力学模拟仿真软件。（2）综合集成支撑软件。3）专业性应用软件（1）交互型应用软件；（2）自动型应用软件；（3）检索型应用软件；（4）智 能型应用软件。（二）CAD

9、/CAM系统的分类1.按支撑软件的规模大小分类（1） CAD 系统；（2） CAM 系统；（3） CAD/CAM 集成系统。.按使用的计算机硬件及其信息处理方式分类.按是否使用计算机网络分类思考题、 作业、参 考文献授课时间第22次课,第_周，星期，第课时授课方式授课题目项目五自动编程5-1认识常用自动编程软件目的与 要求运用UG NX进行平面铢削加工。理论课口 讨论课口 习题课口 实验课口 上机课口 技能课口 其他口重点与难点1 .了解CAD/CAM的概念；熟悉UG NX的基本功能；掌握CAD/CAM系统的主要功能与工作流程。方法及手段教学基本内容四、CAD/CAM常用软件介绍PRO E1）

10、参数化设计2）基于特征建模3）单一数据库（全相关）2.CATIA(1)(1)(2)(3)(4)CATIA先进的混合建模技术。CATIA所有模块具有全相关性。并行工程的设计环境使得设计周期大大缩短。CATIA覆盖了产品开发的整个过程。3.Power Mill4.Mastercam X75.UG NX10.0讲解法，展 示法，比较 法，举例五、CAD/CAM系统的选择原则1.CAD/CAM系统硬件的选择原则（1）硬件的系统性能；（2）硬件系统的开放性与可移植性；（3）硬件系统的 升级扩展能力；（4）硬件系统的可靠性、可维护性与服务质量；2.CAD/CAM系统软 件的选择原则（1）软件性价比；（2）

11、软件与硬件的匹配；（3）软件的二次开发环境；（4） 软件的开放性；（5）软件商的综合实力。六、CAD/CAM技术的发展、应用与研究热点1.CAD/CAM技术的发展在此后的3040年内，CAD/CAM系统的硬件和软件技术的发展相辅相成，经历了以下几个发展阶段：（1）单元技术的发展和应用阶段；（2） CAD/CAM的集成阶段；（3）面向产品 并行设计制造环境的阶段。2.CAD/CAM技术的应用企业采用CAD/CAM技术可以获得以下几个方面的效益。（1）快速响应市场，缩短产品开发周期；（2）提高产品质量；（3）提高计算 机资源的利用率，减少资源浪费；（4）提高产品竞争力，适应多品种、小批量和个 性化

12、的市场需求。CAD/CAM技术的研究热点1）计算机辅助产品的概念设计2）计算机支持的协同设计（1）群体成员之间有关产品设计的图形、文字、多媒体信息如何进行实时、可 靠、廉价的交换。（2）群体成员存在地域上的分散和所用软、硬件资源的差异，如何保证协同设 计系统在异构环境下可靠地运行。（3）群体成员之间如何进行通信。3）海量信息的存储、管理和检索技术4）智能CAD/CAM技术5）CAD/CAM技术与虚拟现实技术的集成6）计算机安全思考题、 作业、参 考文献授课时间第23次课,第一周,星期，第课时授课方式授课题目目的与 要求运用UG NX进行平面铳削加工。重点与难点了解CAD/CAM的概念；熟悉UG

13、 NX的基本功能；掌握CAD/CAM系统的主要功能与工作流程。教学基本内容方法及手段一、UG NX基本功能概述(1)工业设计和造型；(2)产品设计；(3)仿真、确认和优化。二、UG NX 10.0创建平面车先削的一般操作(1)打开模型文件，如下图所示。V(2)创建加工坐标系及安全平面，如下图所示。(3)(4)创建刀具，如下图所示。创建几何体,讲解法，展 示法，比较 法，举例(5)创建表面铢粗加工程序，如下图所示。顿 土(6)指定边界，如下图所示。理论课口 讨论课口 习题课口 实验课口 上机课口 技能课口 其他口项目五自动编程5-2平面饨削加工(UG NX应用实例)（7）设置刀具路径参数，如下图

14、所示。（8）设置切削参数，如下图所示。（9）设置非切削移动参数，如下图所示。（10）设置进给率和速度，如下图所示。1 :二.（11）生成刀路轨迹并仿真，如下图所示。三、UG NX 10.0平面铢削切削模式、切削层、切削控制参数在平面铁对话框中的参数设置对话框中，切削模式下拉列表框中，选择跟随部件 选项，如下图所示。在步距下拉列表中选择刀具平直百分比选项，在平面直径百分比文本框中输入50,其他参数采用系统默认的设置值，如下图所示。下图为切削层参数的设置。四、机床控制（1）打开面铢对话框,（2）选择开始导轨事件,(3),如下图所示。9VS星5 *“AXSAUifiVN,如下图所示。选择coolan

15、t on （冷却液开）或者coolant off （冷却液关），如下图所示。可闩力匕 A?lf CiW!选择Insert可以添加主轴停止，启动换刀指令，如图所示。思考题、 作业、参 考文献下图为高速钢模具铁刀。下图为硬质合金模具铢刀。DO4）键槽饨刀II5）鼓形饨刀下图为一种典型的鼓形铁刀。下图为鼓形铢刀三坐标加工。/.6）成形铁刀下图为几种常见的成形饨刀。2 .加工中心刀具的选择（1）尽量减少刀具数量；（2） 一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工 部位；（3）粗、精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具也不例外；（4）先铳后钻；（5）先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；在可

16、能的情况下, 应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。3 .加工中心切削用量的确定 下表为高速钢立铁刀粗铢切削用量参考值.，如/urn盘 /ID由谡/MB25 540QS1 cco.4 IOBinaw岫.st12t130伽astooM0.MM1 2aftauMN:M0IUffTt9.K:XOOIMwoawnts下表为硬质合金面铢刀切削用量参考值。WM-4S!* II 11120* n4b LtJua下表为涂层硬质合金貌刀切削用量参考值。授课时间第24次课,第周，星期，第节课时2授课方式理论课口 讨论课口 习题课口 实验课口 上机课口 技能课口 其他口授课题目实践操作目的与 要求运

17、用UG NX进行平面铢削加工。重点与难点掌握运用UG NX进行平面铳削加工的操作。教学基本内容方法及手段讲解法，展 示法，比较 法，举例思考题、 作业、参 考文献后结 课小 , VUBM.MMI0.9*SBCISSnr?； gin-no18ISQiio 23II。五、棱柱平面铢削编程实例.加工工艺方案分析1）确定加工工艺路线（1）选择切入、切出方式；（2）选择铢削方向；（3）选择车先削路线。2）建立数控加工工序卡片raxflRWMflUtlBI 1AAMtMW刀?M/ “mFingg/RMlT*l1一.zni16 )500as*m *。用M0.Lg-3t.一9D(6.TSr(KQFS(-302

18、t.一9GrHV0.30.-9)IV8 o.000 Mg8.48三、外轮廓凸台编程实例1311311 .零件编程工艺分析1）工艺分析及操作要求；2）根据零件图纸要求确定加工工序和选择刀具；3） 填写数控加工工艺卡片。XXXXXXW !(JOCMIMC：ipFAW OrML-T移ir- wn-xg m-*)TTT1 fT1let，队fn-fc 1 f2度n1 H.-1n fl 2 .程序编制1）主程序；2）子程序。1-3数控饨削凹面（型腔）类零件一、坐标平面的选择说明如下。（1）该组指令用于选择进行圆弧插补和刀具半径补偿时的平面；（2）该组指令 在G00和G01指令中无效。二、铢削凹面（型腔）类

19、零件实例.63；炬.1201 .零件编程工艺分析1）工艺分析及操作要求；2）根据零件图纸要求确定加工工序和选择刀具；3）填写数控加工工艺卡片。r * MVMf.宜K XM.Kat一Ktffn.AK2 .程序编制1）主程序；2）子程序。思考题、 作业、参 考文献授课时间第19次课,第_周，星期，第课时授课方式授课题目目的与 要求熟悉钻孔与扩孔的编程与加工方法。理论课口 讨论课口 习题课口 实验课口 上机课口 技能课口 其他口项目四数控加工中心编程 4-4外轮廓凸台（圆孤凸台）铢削编程加工重点与难点了解数控加工中心的组成、特点、分类及对刀操作;熟悉刀具补偿的编程方法；掌握工件坐标系的设定。方法及手段教学基本内容一、旋转加工、比例缩放加工及镜像加工功能指令的用法