（中职）数控编程与操作教程全册电子教案

1、 项目一 数控车工技术教案【教学目标】1.知识目标（1）了解数控车床的概念、型号及种类。（2）了解数控车床的组成。（3）了解数控车床与普通车床的差别。（4）掌握数控车床回机床参考点的方法、手动操作方法和MDI运行方法。2.能力目标（1）能熟练操作华中世纪星数控车床。（2）能编辑数控程序，能运用显示方式来观察运行情况。（3）能熟练运用试切法设置刀具偏置补偿数据。任务一 认识数控车床教案一、布置工作任务 观察数控CKA6150车床，指出图1-1中数控车床各个部分的名称及功能。并了解数控车床的概念、发展历史、型号、种类以及特点。图1-1 数控车床二、注意事项1.进入车间实习时，要穿好工作服，大袖口要

2、扎紧，衬衫要系入裤内。女同学要戴安全帽，并将发辫纳入帽内。不得穿凉鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴围巾进入车间。2.注意不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌。3.严禁私自打开数控系统控制柜进行观看和触摸。三、实施步骤1.将班级学生分成五人一个小组，明确组长及各组员的分工。2.由老师带领学生参观数控技术实训室。3.各小组成员根据参观情况总结自己所学到的知识，由小组长进行汇总，完成学习任务。四、任务实施第一步：认识数控机床1.数控机床的概述及发展历史数控车床（CNC Lathe或CNC Turn）是用计算机数字控制（Computerized Numerical Control,简称CNC）的车床。

3、普通车床要靠手工操作车床来完成各种切削加工，而数控车床在操作时可先将编制好的加工程序输入到数控车床，由数控车床的数控装置指挥各坐标轴的驱动电动机，控制车床各运动部件动作的先后顺序、速度和移动量，并与选定的主轴转速相配合，加工各种形状的回转类零件。当更换加工对象时，只需要重新编写程序代码，输入给车床即可。数控车床零件加工过程如图1-2所示。图1-21955年，第一台工业用数控车床由美国Bendix公司生产出来。从1955年至今，NC车床按NC系统的发展经历了五代。其中，前三代NC系统，由于其数控功能均由硬件实现，故历史上又称其为“硬线NC”。第一代：1955年，NC系统由电子管组成，体积大，功耗

4、大。第二代：1959年，NC系统由晶体管组成，广泛采用印刷电路板。第三代：1965年，NC系统采用小规模集成电路作为硬件，其特点是体积小，功耗低，可靠性进一步提高。第四代：1970年，NC系统采用小型计算机取代专用计算机，其部分功能由软件实现，它具有价格低、可靠性高和功能多等特点。第五代：1974年，NC系统以微处理器为核心，不仅价格进一步降低，体积进一步缩小，而且使真正意义上的机电一体化成为可能。1.数控车床的型号。例如：数控车床CKA6150中字母与数字含义。C K 6 1 50 主参数代号 （床身上工件最大回转直径的1/10，单位） 系代号（卧式车床系） 组代号（落地及卧式车床组） 特性

5、代号（数控） 类代号（车床类） 图1-3 CK6136含义2.数控机床按机床主轴位置分类和按功能分类。 按车床主轴位置分类：卧式数控车床和立式数控车床。按功能分类：经济型数控车床、普通数控车床和车削加工中心。第二步：掌握数控车床各个部分的名称。1.数控车床主要由以下部分组成及各个部分的功能：防护门、卡盘、导轨、数控装置、床身、刀架、尾座2.掌握数控车床与普通车床相比有一下几个特点。适应性强、加工质量稳定、效率高、精度高、减轻劳动强度。第三步：掌握数控车床加工的特点1.掌握数控车床的结构特点 2.传动链短、刚性高、轻拖动3.掌握数控车床的加工范围 HYPERLINK /s?q=%E6%95%B0

6、%E6%8E%A7%E8%BD%A6%E5%BA%8A&ie=utf-8&src=internal_wenda_recommend_text t _blank 数控车床主要用于加工轴类、盘类等 HYPERLINK /s?q=%E5%9B%9E%E8%BD%AC%E4%BD%93&ie=utf-8&src=internal_wenda_recommend_text t _blank 回转体零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、 HYPERLINK /s?q=%E5%9C%86%E9%94%A5%E9%9D%A2&ie=utf-8&src=internal_wenda_recomme

7、nd_text t _blank 圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的 HYPERLINK /s?q=%E5%88%87%E5%89%8A%E5%8A%A0%E5%B7%A5&ie=utf-8&src=internal_wenda_recommend_text t _blank 切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、 HYPERLINK /s?q=%E9%93%B0%E5%AD%94&ie=utf-8&src=internal_wenda_recommend_text t _blank 铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高 HYPERLINK /s?q=%E5%8A%A0%

8、E5%B7%A5%E7%B2%BE%E5%BA%A6&ie=utf-8&src=internal_wenda_recommend_text t _blank 加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。五、任务评价班级姓名学号任务一认识数控车床考核项目序号评价内容配分评价标准学 生 自 评教 师 评 分学习准备1参与资料收、整理、自主学习5资料准备2能初步制定计划5计划定制3分工合理、协调有序5小组分工学习过程4见行业标准10操作技术5能实践中发现问题，并用理论知识解决实践中的问题10问题探究6服从管理，遵守工厂制度10文明安全学习拓展7能实现前后知识的迁移5知识迁移8能举一反三，

9、提出改进建议或方案10应变能力9有创新建议提出10创新程度学习态度10主动性强10主动程度11有合作意识10合作意识12认真仔细，不出错误10严谨细致综合得分100任务二 认识数控车床操作面板教案一、布置工作任务认识华中世纪星HNC21T数控系统，并熟练掌握数控系统控制面板、车床操作面板以及手持单元等组成。 图2-1 华中世纪星机床面板二、注意事项1.进入车间实习时，要穿好工作服，大袖口要扎紧，衬衫要系入裤内。女同学要戴安全帽，并将发辫纳入帽内。不得穿凉鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴围巾进入车间。2.注意不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌。3.严禁私自打开数控系统控制柜进行观看和触摸。4.

10、使用手轮或快速移动方式移动各轴位置时，一定要看清机床X、Z轴各方向“+” 、“-”号标牌后再移动。移动时先慢转手轮观察机床移动方向无误后方可加快移动速度。三、实施步骤1.将班级学生分成五人一个小组，每人一台数控车床，明确组长及各组员的位置。 2.每位同学根据老师的指导进行数控车床操作面板的实际操作。3.各小组成员通过讨论、操作，根据老师的指导完成学习任务。四、任务实施第一步：华中世纪星机床操作面板。1.CNC控制面板CNC控制面板由CRT单元和MDI键盘组成。MDI按键主要包括地址/数字键、光标移动键及各类功能键，其中地址/数字键用于手动输入程序，系统各功能键用于实现对机床的各种操作，MDI键

11、盘部分按键功能如下：地址和数字键、上挡键、确认键、替换键、删除键、翻页键、空格键、取消键、退格键、光标移动键。2.机床操作面板数控车床操作面板位于控制面板下方，用于控制机床的各种加工运行方式和速度修调等。其中各控制键、按钮和旋钮的功能如下：急停键、循环启动键、进给保存键、方式选择键、X、Z移动键、修调键、增量倍率键、主轴控制键、刀位转换键、超程解除键、空运行键、机床锁住键、冷却开停键3.手持单元手持单元（MPG）由手摇脉冲发生器（简称手摇）和坐标轴选择开关等组成，用于手摇方式增量进给坐标轴。该面板上各按钮功能如下：坐标轴选择按钮、轮进给放大倍数开关、手轮第二步：华中世纪星软件操作界面1.软件操

12、作界面华中世纪星数控系统通电后，将在液晶显示器上显示HNC21T的软件界面，如图2-2所示。图形显示窗口、菜单命令条、运行程序索引、选定坐标系下的坐标值、工件坐标零点、倍率修调、辅助机能、当前加工程序行、当前加工方式、系统运行状态及当前时间图2-22、功能菜单结构操作界面中最重要的一块是菜单命令条 。系统功能的操作主要通过菜单命令条中的功能键F1F10来完成。由于每个功能包括不同的操作，菜单采用层次结构，即在主菜单下选择一个菜单项后，数控装置会显示该功能下的子菜单，用户可根据该子菜单的内容选择所需的操作，如图2-3 所示。当要返回主菜单时，按子菜单下的F10键即可。 2-3 菜单层次五、任务评

13、价班级姓名学号任务二认识数控车床操作面板考核项目序号评价内容配分评价标准学 生 自 评教 师 评 分学习准备1参与资料收、整理、自主学习5资料准备2能初步制定计划5计划定制3分工合理、协调有序5小组分工学习过程4见行业标准10操作技术5能实践中发现问题，并用理论知识解决实践中的问题10问题探究6服从管理，遵守工厂制度10文明安全学习拓展7能实现前后知识的迁移5知识迁移8能举一反三，提出改进建议或方案10应变能力9有创新建议提出10创新程度学习态度10主动性强10主动程度11有合作意识10合作意识12认真仔细，不出错误10严谨细致综合得分100 任务三 操作数控车床教案一、布置工作任务了解华中世

14、纪星HNC21T数控车床刀具、工件的装夹方法，开机关机流程以及对刀方法，程序输入和管理等相关知识。二、注意事项1.进入车间实习时，要穿好工作服，大袖口要扎紧，衬衫要系入裤内。女同学要戴安全帽，并将发辫纳入帽内。不得穿凉鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴围巾进入车间。2.注意不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌。3.严禁私自打开数控系统控制柜进行观看和触摸。4.禁止多人同时操作机床，必须强调机床单人操作。5.学生必须在操作步骤完全清楚时进行操作，遇到问题立即向指导老师询问，禁止在不知道操作规程的情况下进行尝试性操作。三、实施步骤1.将班级学生分成五人一个小组，每人一台数控车床，明确组长及各组员的位

15、置。2. 让学生一次练习开机、回参考点急停、超程解除和关机,手动操作与试切削,MDI运行方法,程序输入与文件管理等操作。四、任务实施第一步：开机、回参考点机床系统通电之前，需要将“急停”钮按下。接通数控装置电源后，HNC21T自动运行系统软件。此时，液晶显示器显示初始加工方式为急停。检查机床通电正常后，为使控制系统运行，需左旋并拔起操作台上的“急停”钮使系统复位，并接通伺服电源。系统默认进入回参考点方式，软件操作界面的加工方式变为回零。 控制机床运动的前提是建立机床坐标系 为此系统接通电源复位后首先应进行机床各轴回参考点操作方法如下：1.如果系统显示的当前工作方式不是回零方式按一下控制面板上面

16、的“回零”按键，确保系统处于“回零”方式。2.根据X轴机床参数“回参考点方向”，按一下“+X ”（“回参考点方向”为“+”） 或“-X”（“回参考点方向”为“-”）按键， X轴回到参考点后“+X ”或“-X ”按键内的指示灯亮。3.用同样的方法使用“+Z”、“-Z”按键使Z轴回参考点所有轴回参考点后，即建立了机床坐标系。注意：1.在每次电源接通后，必须先完成各轴的返回参考点操作，然后再进入其他运行方式，以确保各轴坐标的正确性。2.同时按下 X、Z 轴向选择按键可使X 、Z 轴同时返回参考点。3.在回参考点前，应确保回零轴位于参考点的“回参考点方向”相反侧（如X轴的回参考点方向为负，则回参考点前

17、，应保证X轴当前位置在参考点的正向侧）；否则应手动移动该轴直到满足此条件。4.在回参考点过程中，若出现超程，请按住控制面板上的“超程解除”按键，向相反方向手动移动该轴使其退出超程状态。第二步：急停、超程解除和关机1.急停 机床运行过程中，在危险或紧急情况下，按下“急停”按钮，CNC 即进入急停状态，伺服进给及主轴运转立即停止工作（控制柜内的进给驱动电源被切断）；松开“急停”按钮（左旋此按钮，自动跳起）CNC 进入复位状态。解除紧急停止前，应先确认故障原因是否已经排除，而解除后应重新执行回参考点操作，以确保坐标位置的正确性。注意：在上电和关机之前应按下“急停”按钮以减少设备电冲击。2.超程解除

18、在伺服轴行程的两端各有一个极限开关，作用是防止伺服机构碰撞而损坏。每当伺服机构碰到行程极限开关时，就会出现超程。当某轴出现超程（“超程解除”按键内指示灯亮）时系统视其状况为紧急停止，要退出超程状态时，可进行如下操作：（1）置工作方式为“手动”或“手摇”方式。（2）一直按压着“超程解除”按键（控制器会暂时忽略超程的紧急情况）。（3） 在手动(手摇)方式下，使该轴向相反方向退出超程状态。（4）松 开“超程解除”按键。若显示屏上运行状态栏“运行正常”取代了“出错”，表示恢复正常，可以继续操作。 注意：在操作机床退出超程状态时请务必注意移动方向及移动速率，以免发生撞机。 3.关机（1）按下控制面板上的

19、急停按钮断开伺服电源。（2） 断开数控电源。（3） 断开机床电源。第三步：手动操作与试切削1.手动进给按一下“手动”按键（指示灯亮）系统处于手动运行方式，可点动移动机床坐标轴(下面以点动移动X轴为例说明)：（1） 按压“+X ”或“-X” 按键（指示灯亮）X 轴将产生正向或负向连续移动。（2） 松开“+X ”或“-X ”按键（指示灯灭）X 轴即减速停止。用同样的操作方法，使用“+Z ”、“-Z ”按 键可使 Z 轴产生正向或负向连续移动。（3）在手动运行方式下，同时按压 X、Z 方向的轴手动按键，能同时手动控制X、Z坐标轴连续移动。2.增量进给当手持单元的坐标轴选择波段开关置于“Off”档时按

20、一下控制面板上的“增量”按键（指示灯亮），系统处于增量进给方式，可增量移动机床坐标轴(下面以增量进给X 轴为例说明)：（1）按一下“+X ” 或“-X ”按键（指示灯亮）X 轴将向正向或负向移动一个增量值。（2）再按一下“+X ”或“-X ”按键，X 轴将向正向或负向继续移动一个增量值。用同样的操作方法，使用“+Z”、“ -Z ”按键可使Z 轴向正向或负向移动一个增量值。同时按一下 X 、Z 方向的轴手动按键能同时增量进给X、 Z坐标轴。（3）增量值选择 增量进给的增量值由“1”、“ 10 ”、“100 ”、“1000 ”四个增量倍率按键控制。增量倍率按键和增量值的对应关系如表3-1所示 ：

21、表3-1 增量倍率按键和增量值的对应关系增量倍率按键1101001000增量值(mm)0.0010.010.113.手摇进给当手持单元的坐标轴选择波段开关置于“ X ”、“ Y ”、“ Z ”、“4TH ”档（对车床而言，只有“ X ”、“ Z ”有效）时，按一下控制面板上的“增量”按键指示灯亮系统处于手摇进给方式，可手摇进给机床坐标轴。以 X 轴手摇进给为例：（1）手持单元的坐标轴选择波段开关置于“ X ”档。（2）顺时针/逆时针旋转手摇脉冲发生器一格。（3）可控制 X 轴向正向或负向移动一个增量值。（4）用同样的操作方法使用手持单元，可以控制 Z 轴向正向或负向移动一个增量值。手摇进给方式

22、每次只能增量进给1个坐标轴。（5）手摇倍率选择 手摇进给的增量值（手摇脉冲发生器每转一格的移动量）由手持单元的增量倍率波段开关“1 ”、“10 ”、“100 ”控制。增量倍率波段开关的位置和增量值的对应关系如表3-2所示： 表3-2 增量倍率波段开关的位置和增量值的对应关系位置110100增量值(mm)0.0010.010.14.试切削训练（1）试切外径，X轴方向对刀的操作步骤：1）按下操作面板中的“增量”键，使用手摇脉冲发生器将刀具快速移动到毛坯附近。2）单击操作面板上的“主轴正转”键，使主轴转动；试车削工件一段外圆之后，将刀具沿Z轴方向退后；单击“主轴停止”键，使主轴停止转动。3）用千分尺

23、测量试车削的外圆直径，例如试车直径为23.314。4）在子菜单（见图1-3-10）中按F2键，进入刀偏设置页面。5）在键盘上用 、键将光标移动到#0002的试切直径栏，按Enter键，输入试切外圆的直径值“23.314”，再按Enter键确认。机床根据刀偏表中输入的试切直径，经计算自动确认2号刀的 X 轴方向偏置值（见图1-3-8），X轴方向对刀结束。（2）试切长度，Z 轴方向对刀的操作步骤：1)单击操作面板上的“主轴正转”键，使主轴转动；试切工件端面，然后将刀具沿X 轴方向退出；单击“主轴停止”键，使主轴停止转动。 2）在刀偏表#0002中的试切长度栏输入“0.000”，机床根据刀偏表中输入

24、的试切长度，经过计算自动确定2号刀的 Z 轴方向偏置值（见图1-3-9），Z 轴方向对刀结束。注意：1.对刀前，机床必须先回参考点。2.试切工件端面到该刀具要建立的工件坐标系的零点位置的有向距离，也就是试切工件端面在要建立的工件坐标系中的 Z 轴坐标值。3.设置的工件坐标系X轴零点偏置值=机床坐标系 X 坐标值-试切直径，因此试切工件外径后不得移动 X 轴。4.设置的工件坐标系Z轴零点偏置值=机床坐标系 Z 坐标值-试切长度，因此试切工件端面后不得移动 Z 轴。图3-3 X轴方向偏置值图3-4 Z轴方向偏置值第四步： MDI运行方法在图2-3所示的主操作界面下按F4键进入MDI功能子菜单命令行

25、与菜单条的显示如图3-5所示。图 3-5 MDI 功能子菜单进入 MDI 菜单后，命令行的底色变成了白色，并且有光标在闪烁，如图3-6所示.这时可以从NC键盘输入并执行一个G代码指令段，即“MDI 运行”。图3-6 MDI 运行注意：自动运行过程中，不能进入MDI 运行方式，可在进给保持后进入。1.输入MDI 指令段MDI输入的最小单位是一个有效指令字。因此，输入一个MDI运行指令段可以有下述两种方法：(1)一次输入，即一次输入多个指令字的信息；(2)多次输入，即每次输入一个指令字信息。例如：要输入“G00 X100 Z1000”MDI运行指令段,可以(1)直接输入“ G00 X100 Z10

26、00 ”并按Enter键，图2-7显示窗口内关键字G 、X 、Z 的值将分别变为00 、100 、1000；(2)先输入“G00” 并按 Enter 键，图2-7显示窗口内将显,示大字符“G00 ”，再输入“X100” 并按 Enter 键，然后输入“ Z1000 ”并按 Enter 键显示窗口内将依次显示大符“ X100 ”、“Z1000”。在输入命令时，可以在命令行看见输入的内容在按Enter键之前。发现输入错误，可用BS、 、键进行编辑；按Enter键后，系统发现输入错误，会提示相应的错误信息，此时可按F2键将输入的数据清除。2.运行MDI指令段在输入完一个MDI指令段后按一下操作面板上

27、的“循环启动”键，系统即开始运行所输入的MDI指令。如果输入的 MDI 指令信息不完整或存在语法错误，系统会提示相应的错误信息此时不能运行MDI 指令。3.修改某一字段的值在运行MDI指令段之前，如果要修改输入的某一指令字，可直接在命令行上输入相应的指令字符及数值。 例如：在输入“X100”并按Enter 键后，希望X值变为109，可在命令行上输入“X109”并按Enter 键。4.清除当前输入的所有尺寸字数据在输入MDI数据后，按F2 键可清除当前输入的所有尺寸字数据（其他指令字依然有效）显示窗口内X 、Z 、I 、K 、R 等字符后面的数据全部消失。此时可重新输入新的数据。第五步： 程序输

28、入与文件管理在系统主操作界面下，按F1 键进入程序功能子菜单。命令行与菜单条的显示如图3-7所示。 图3-7 程序功能子菜单在程序功能子菜单下，可以对零件程序进行编辑、存储、校验等操作。1.选择程序在程序功能子菜单下图（图3-7）按F1键，将弹出如图3-8所示的“选择程序”菜单。 图3-8程序选择界面其中： (1) 电子盘程序保存在电子盘上的程序文件。 (2) DNC 程序由串口发送过来的程序文件。 (3) 软驱程序保存在软驱上的程序文件。 (4) 网络程序建立网络连接后网络路径映射的程序文件。注意：如不选择系统指向上次存放在加工缓冲区的一个加工程序。图3-9 调入文件到加工缓冲区选择程序的操

29、作方法:如图3-7所示(1)界面，用 、选中当前存储器。(2)用 、选中存储器上的一个程序文件。(3) 按Enter键，即可将该程序文件选中并调入加工缓冲区，如图3-9所示。(4) 如果被选程序文件是只读G代码文件，则该程序文件编辑后只能另存为其它名字的程序文件。2.删除程序文件删除程序文件的操作步骤如下： (1)在选择程序菜单中用 、键移动光标条选中要删除的程序文件。(2)按Del键，将选中程序文件从当前存储器上删除。 注意：删除的程序文件不可恢复，删除操作前应确认。3.编辑程序在程序功能子菜单下（图3-7）按F2键，将弹出如图3-8所示的“编辑程序”菜单。当选择一个零件程序后，系统会给出图

30、3-10所示的界面，在此界面下可以编辑当前程序。图3-10 编辑程序界面4.新建程序在指定磁盘或目录下建立一个新文件，但新文件不能和已存在的文件同名。在程序功能子菜单下（图3-7）按F3键，将进入如图3-11所示的“新建程序”菜单，系统提示“输入新建文件名”，光标在“输入新建文件名”栏闪烁，输入文件名后，按Enter键确认后，就可编辑新建文件了。 图3-11 新建程序界面5.保存程序在编辑状态下（见图3-5）或在程序功能子菜单下（图3-5）按F4 键，系统给出如图3-12提示文件保存的文件名。按Enter键，将以提示的文件名保存当前程序文件。如将提示文件名改为其他名字后，系统可将当前编辑程序另

31、存为其他文件，另存文件的前提是更改新文件不能和已存在文件同名。 图3-12 保存程序界面任务评价班级姓名学号任务三操作数控车床考核项目序号评价内容配分评价标准学生 自 评教 师 评 分学习准备11参与资料收、整理、自主学习5资料准备22能初步制定计划5计划定制33分工合理、协调有序5小组分工学习过程44见行业标准10操作技术55能实践中发现问题，并用理论知识解决实践中的问题10问题探究66服从管理，遵守工厂制度10文明安全学习拓展77能实现前后知识的迁移5知识迁移88能举一反三，提出改进建议或方案10应变能力99有创新建议提出10创新程度学习态度110主动性强10主动程度111有合作意识10合

32、作意识121认真仔细，不出错误10严谨细致综合得分100项目二 轴类零件的加工【教学目标】1.知识目标（1）掌握外圆、切槽的车削方法。（2）了解刀具、切削用量的选择方法。（3）掌握G00、G01、G02、G03、G71等指令的编程方法。（4）掌握游标卡尺、外径千分尺的测量方法。2.能力目标（1）能读懂零件图与合理选择刀具与正确的切削用量。（2）能编制外圆、槽类零件的加工工艺,并编写程序。（3）能正确安装外圆刀、切槽刀。（4）能进行外圆、切槽的切削。 （5）能用计算法控制零件与尺寸。（6）能对轴类零件的质量进行检验与分析。任务一 加工子弹模型零件一、布置工作任务如图2-1-1和2-1-2所示。使

33、用华中系统HNC-210A CAK4085Si型号数控车床制作一个规格是1461的子弹模型零件，材料为45#圆钢。要求：能够编制简单零件的车削工艺和加工程序，正确选择刀具、量具、切削用量等加工参数，熟练操作数控车床，在加工过程中学习外圆、端面、圆弧的加工方法，加工出合格的子弹模型零件。 图2-1-1 华中世纪星机床面板图2-1-2 子弹模型零件图二、注意事项1.刀具、工件应按要求装夹。2.循环点的取值要根据毛坯实际大小来设定。3.加工前，应检查程序是否正确，循环指令中P、Q数值要与下方精加工的起始与结束数值一致。4.加工时，第一步时应采用单段加工方式运行检查循环点是否正确，确认无误后方可切换自

34、动加工方式进行加工。5.加工过程中，操作者不得擅自离开机床，应观察机床的运行状态。若发生不正常现象或事故时，应立即按下进给保持按钮或紧急停止按钮并及时报告指导老师，不得进行其它操作。6.车削外圆时合理选择切削用量和正确测量外径尺寸是关键，训练时需重点加强。三、实施步骤1.将班级学生分成五人一个小组，每人一台数控车床，明确组长及各组员的位置。 2.准备毛坯料、选择合适的刀具和量具以及装夹工具。3.选择合理的加工工艺路线并输入程序。4.对刀，对程序进行效验并进行加工。5.对所加工零件进行检查并打分。四、任务实施第一步：工、量、刃具选择1.工具选择：工件装夹在三爪自定心卡盘中，用划线盘校正。2.量具

35、选择：外径、长度用游标卡尺测量，表面粗糙度用表面粗糙度样板比对。其规格见表2-1-1所示。3.刀具选择：选择外圆刀车加工外圆、端面。其参数、规格见表2-1-1所示。表2-1-1 加工子弹模型零件的工、量、刃具清单工、量、刃具清单图号图2-1-1种类序号名称规格/mm精度/mm单位数量工具1三爪自定心卡盘个12卡盘扳手副13刀架扳手副14垫刀片块若干5划线盘个1量具1游标卡尺01500.02把12外径千分尺0250.01把13表面粗糙度样板套1刀具1外圆车刀90把12切断刀410把13端面刀45把1第二步：加工工艺路线1.选用1680mm的毛坯圆棒。2.调01号外圆刀粗加工零件外轮廓，预留0.6

36、mm精加工余量。3.精加工外圆刀零件外轮廓，直至达到尺寸要求。4.调用切断刀切断零件，总长预留0.1mm余量。5.调头装夹，使用45端面刀平零件左端面，直至达到总长尺寸要求。第三步：切削用量的选择 表2-1-2 子弹模型零件加工工艺工步号工步内容刀具名称刀具号切削用量备注主轴转速/（r/min）进给速度/(mm/r)背吃刀量/(mm)1车削右端面45端面刀T046000.212手动2粗车R1圆弧、R45.26圆弧、9外圆、锥度外圆、13外圆、14外圆。90外圆刀T018000.22自动3精车R1圆弧、R45.26圆弧、9外圆、锥度外圆、13外圆、14外圆至尺寸。90外圆刀T0112000.10

37、.5自动4切断切断刀T023000.081手动5调头夹住14外圆，车削左端面，控制长度尺寸（610.1）mm。45端面刀T046000.212手动第四步：编写参考程序并输入机床1.建立工件坐标系加工右侧表面时取右端面与工件轴线交点为工件坐标系原点。2.参考程序参考程序见表2-1-3。平削端面与保总长均手动操作不需编程。表2-1-3 加工子弹模型的参考程序（华中系统）程序段号外轮廓加工程序程序说明%0001程序名N10T0101调用01号刀具01号刀补N20M03 S800主轴正转，转速为800r/minN30G40 G95 F0.2刀具半径补偿取消，每转进给，进给量为0.2mmN40G00 X

38、18 Z10快速定位到起刀点N50G71 U1 R0.5 P60 Q150 X0.5粗加工循环，背吃刀量为1mm，退刀量为0.5mm，循环开始程序段N60，循环结束程序段N150N60G0 X0 Z10 S1200 F0.1加工循环程序群N70G01 X0 Z0N80G03 X1.86 Z-0.64 R1N90G03 X8 Z-19 R45.26N100G01 X9 Z-19N110G01 X9 Z-25N120G01 X13 Z-29N130G01 X13 Z-59N140G01 X14 Z-59N150G01 X14 Z-61N160G00 X100退刀N170Z100退至换刀点N180M

39、05主轴停止N190M30程序结束，程序光标返回程序头第五步：校验与检查数控程序打开程度，按下机床控制面板上的校验软键，选择自动加工方式，打开机床锁住开关，再按下循环启动键，观察程序运行情况与轨迹仿真情况。若程序有错，程序运行暂停，命令行将有相应提示，操作人员要及时修改。校验结束后，操作人员要进行二次手动检查程序，确认程序无误后，使机床锁住复位，机床重新回参考点。第六步：对刀1.外圆车刀对刀方法：（1）Z轴对刀：加工方式切换成手摇模式，进给倍率调10%，慢速移动刀具试切工件端面，当刀具刚好切削工件端面，看到微微下屑即可，并将试切长输入刀补表里相应刀位补偿中。（2）X轴对刀：用外圆刀试切工件外径

40、，长度35mm，然后沿+Z方向退出刀具，停车测出试切外圆直径，并将试切直径入刀补表里相应刀位补偿中。（3）设置刀具磨损量：对刀完成后要在刀补表里对应外圆刀刀位的X轴磨损添加0.5mm的精加工余量;Z轴方向精度要求不高，无须加磨损量。第七步：零件自动加工及尺寸控制方法打开程序，选择自动加工模式，调好进给倍率，按机床循环启动键进自动加工。子弹模型零件加工均采用试切方法保证尺寸精度，具体做法：当程序完成粗加工后，测量精加工余量。再根据精加工余量修改精加工刀具磨损量，避免因对刀不精确而使精加工余量不足出现的缺陷。然后按下跳段键，进行精加工，直至达到外圆尺寸要求。 六、任务评价表2-1-4 任务一 加工

41、子弹模型的考核评分表班级姓名学号任务一 加工子弹模型零件零件编号考核项目序号检测内容配分评分标准学生自评教师评分编程1切削加工工艺制定正确2违反规定酌情扣1分，扣完为止2切削用量选择合理2违反规定酌情扣1分，扣完为止3程序正确、简单、规范2违反规定酌情扣1分，扣完为止操作4设备操作、维护保养正确2违反规定酌情扣1分，扣完为止5安全、文明生产6违反规定酌情扣1分，扣完为止6刀具选择、安装正确、规范2违反规定酌情扣1分，扣完为止7工件找正、安装正确、规范2违反规定酌情扣1分，扣完为止工作态度8行为规范、纪律表现2违反规定酌情扣1分，扣完为止外圆98mm5超差不得分109mm10超差0.01mm扣5

42、分1113mm10超差0.01mm扣5分1214mm10超差0.01mm扣5分长度1319mm5超差不得分14255超差不得分15295超差不得分16595超差不得分17610.110超差0.1mm扣5分圆弧18R15超差不得分19R45.265超差不得分表面粗糙度20Ra3.25降一级扣2分，扣完为止综合得分100任务二 加工滑轮零件一、布置工作任务如图2-2-1和图2-2-2所示。使用华中系统HNC-210A CAK4085Si型号数控车床制作一个规格是3024.32的滑轮零件,材料为45#圆钢。要求：能够编制简单零件的车削工艺和加工程序，正确选择刀具、量具、切削用量等加工参数，熟练操作数

43、控车床，在加工过程中学习外圆、端面、圆弧、切槽的的加工方法，加工出合格的滑轮零件。图2-2-1 滑轮三维图 图2-2-2 滑轮零件图二、注意事项1.切槽刀的主切切削刃必须严格对准中心高，刀头中心线与主轴轴线垂直，以防切槽刀折断。2.为了增加切槽刀的刚性，刀杆不宜伸出过长，以防振动。3.切槽刀要刃磨正确，保持切削刃锋利，以免产生让刀，造成工件表面凹凸不平。4.对刀时，刀具接近工件过程中，进给倍率要小，以避免产生撞刀现象。5.切槽刀采用左侧刀尖作刀位点，编程时刀头宽度尺寸应考虑在内。三、实施步骤1.将班级学生分成五人一个小组，每人一台数控车床，明确组长及各组员的位置。2.准备毛坯料、选择合适的刀具

44、和量具以及装夹工具。3.选择合理的加工工艺路线并输入程序。4.对刀，对程序进行效验并进行加工。5.对所加工零件进行检查并打分。四、任务实施第一步：工、量、刃具选择1.工具选择：工件装夹在三爪自定心卡盘中，用划线盘校正。2.量具选择：长度尺寸、槽的尺寸选用游标卡尺测量，外径选用外径千分尺测量；表面粗糙度用表面粗糙度样板比对。其规格见表所示。3.刀具选择选择外圆刀车加工外圆，切槽刀加工槽与切断，端面刀平削端面，。其参数、规格见表所示。表2-2-1 加工滑轮零件的工、量、刃具清单工、量、刃具清单图号图2-2-2种类序号名称规格/mm精度/mm单位数量工具1三爪自定心卡盘个12卡盘扳手副13刀架扳手

45、副14垫刀片块若干5划线盘个1量具1游标卡尺01500.02把12外径千分尺0250.01把13表面粗糙度样板套1刀具1外圆车刀35把12切断刀410把13端面刀45把14中心钻及钻夹头A3把15麻花钻5把1第二步：加工工艺路线1.选用3545mm的毛坯圆棒。2.端面刀平削端面，手动打中心孔与钻削5的孔。3.调01号外圆刀粗加工零件外轮廓，预留0.6mm精加工余量。4.精加工外圆刀零件外轮廓，直至达到尺寸要求。5.调用切槽刀切削52mm槽，直至达到尺寸要求。6.切断零件，总长预留0.2mm余量。7.调头装夹并找正，使用45端面刀平零件左端面，直至达到总长尺寸要求。第三步：切削用量的选择表2-1

46、-2 油轮零件加工工艺工步号工步内容刀具名称刀具号切削用量备注主轴转速/（r/min）进给速度/(mm/r)背吃刀量/(mm)1车削右端面45端面刀T046000.20.12手动2打中心孔A3中心钻12000.10.11手动3钻削5孔5麻花钻4000.112手动4粗车25外圆、30外圆、R1圆弧至尺寸35外圆刀T018000.22自动5精粗车25外圆、30外圆、R1圆弧至尺寸35外圆刀T0112000.10.5自动6粗加工53mm槽切断刀T02300F0.080.52自动7精加工53mm槽切断刀T02600F0.060.51自动8切断切断刀T023000.081手动9调头夹住30外圆，车削左端

47、面，控制长度尺寸（24.320.1）mm45端面刀T044000.20.12手动第四步：编写参考程序并输入机床参考程序见表2-2-3至2-2-4。钻孔、平削端面与保总长均手动操作不需编程。表2-2-3 加工滑轮零件的参考程序（华中系统）程序段号外轮廓加工程序程序说明%0001程序名N10T0101调用01号刀具01号刀补N20M03 S800主轴正转，转速为800r/minN30G40 G95 F0.2刀具半径补偿取消，每转进给，进给量为0.2mmN40G00 X37 Z10快速定位到起刀点N50G71 U1 R0.5 P60 Q120 X0.5粗加工循环，背吃刀量为1mm，退刀量为0.5mm

48、，循环开始程序段N60，循环结束程序段N120N60G0 X25 S1200 F0.1加工循环程序群N70G1 Z0N80G3 X25 Z-8.66 R5N90G1 Z-15.66N100G3 X25 Z-24.32 R5N110G1 Z-25.32N120X37N130G0 X100退刀N140Z100退至换刀点N150M05主轴停止N160M30程序结束，程序指针并返回程序头表2-2-4 加工滑轮零件的参考程序（华中系统）程序段号切槽加工程序：（设刀宽为4mm）程序说明%0002程序名N10T0101调用01号刀具01号刀补N20M03 S400主轴正转，转速为400r/minN30G40

49、 G95 F0.08刀具半径补偿取消，每转进给，进给量为0.08mmN40G0 X32 Z-14.66快速定位至起刀点N50G1X19切槽N60X26退刀N70W1刀具偏移1mmN80X19切槽N90X26退刀N100G0X100快速退刀N110Z100退至换刀点N120M05主轴停止N130M30程序结束，程序指针并返回程序头第五步：校验与检查数控程序打开程度，按下机床控制面板上的校验软键，选择自动加工方式，打开机床锁住开关，再按下循环启动键，观察程序运行情况与轨迹仿真情况。若程序有错，程序运行暂停，命令行将有相应提示，操作人员要及时修改。校验结束后，操作人员要进行二次手动检查程序，确认程序

50、无误后，使机床锁住复位，机床重新回参考点。第六步：对刀（一）外圆车刀对刀外圆车刀通过试切工件右端面进行Z轴对刀，通过试切外圆进行X轴对刀，并把试切对刀打操作得到的数据输入到刀具相应补偿存储器中。(二）切槽刀对刀切槽刀对刀时采用左侧对刀刀尖为刀位点，与编程采用的刀位点一致。对刀操作步骤：1.Z轴对刀手摇方式下，使主轴正转；或MDI方式中输入M3 S400，使主轴正转。手摇方式下，移动刀具，使切槽刀左侧刀尖刚好接触工件右端面。注意刀具接近工作时，进给倍率为1%或10%，如图2-2-3所示。刀具沿+X方向退出，然后进行面板操作。面板操作同外圆车刀对刀。注意刀具号为T02。2.X轴对刀手摇方式下，使主

51、轴正转；或MDI方式中输入M3 S400，使主轴正转。手摇方式下，移动刀具，使切槽刀主切削刃刚好接触工件外圆（或车一段外圆）。注意刀具接近工件时，进给倍率为1%或10%。刀具沿+Z方向退出，如图2-2-4所示，停车测出外圆直径，然后进行面板操作。面板操作同外圆车刀对刀。注意刀具号为T02。图2-2-3 Z轴对刀示意图 图2-2-4 X轴对刀示意图 第七步：零件自动加工及尺寸控制方法 打开程序，选择自动加工模式，调好进给倍率，按机床循环启动键进自动加工。滑轮零件加工均采用试切方法保证尺寸精度，具体做法：当程序完成粗加工后，测量精加工余量。再根据精加工余量修改精加工刀具磨损量，避免因对刀不精确而使

52、精加工余量不足出现的缺陷。然后按下跳段键，进行精加工，直至达到外圆尺寸要求。 五、任务评价表2-2-5 任务二 加工滑轮零件的考核评分表班级姓名学号任务二加工滑轮零件零件编号考核项目序号检测内容配分评分标准学生自评教师评分编程1切削加工工艺制定正确2违反规定酌情扣1分，扣完为止2切削用量选择合理2违反规定酌情扣1分，扣完为止3程序正确、简单、规范2违反规定酌情扣1分，扣完为止操作4设备操作、维护保养正确2违反规定酌情扣1分，扣完为止5安全、文明生产6违反规定酌情扣1分，扣完为止6刀具选择、安装正确、规范2违反规定酌情扣1分，扣完为止7工件找正、安装正确、规范2违反规定酌情扣1分，扣完为止工作态

53、度8行为规范、纪律表现2违反规定酌情扣1分，扣完为止外圆10300.04mm40/2超差0.01mm扣2分1125mm10超差不得分长度137mm5超差不得分1424.32mm0.110超差0.01mm扣2分槽1553mm5超差不得分内孔165mm10超差不得分圆弧17R510/2超差不得分表面粗糙度18Ra3.210降一级扣2分，扣完为止综合得分100项目三 套类零件的加工教案【教学目标】1.知识目标（1）掌握套类零件的功能及结构特点。（2）掌握G71指令加工套类的使用方法。（3）掌握M98、M99指令的使用方法。（4）掌握套类零件的装夹与定位方法。（5）了解安装内孔刀的注意事项。2.能力目

54、标（1）学会内、外轮廓的切削方法。（2）学会麻花钻的刃磨及使用方法。（3）学会分析套类零件的加工工艺，并编写程序。 （4）学会套类零件的质量检验与分析。任务一 加工酒杯零件一、布置工作任务如图3-1-1和图3-1-2所示。使用华中系统HNC-210A CAK4085Si型号数控车床制作一个规格是47122的酒杯零件，材料为硬铝。要求：能够编制简单零件的车削工艺和加工程序，正确选择刀具、量具、切削用量等加工参数，熟练操作数控车床，在加工过程中学习外圆、端面、圆弧、内孔的加工方法，加工出合格的酒杯零件。图3-1-1 酒杯三维图图3-1-2 酒杯零件图二、注意事项1.车刀刀尖必须严格对准中心高。2.

55、车刀刀尖保持锋利。3.手动使用麻花钻打孔时，进给量要均匀，防止花麻钻折断。4.在加工孔前，应先检查内孔刀是否与工件发生干涉。5.因内孔刀伸出长度较长，在换刀时要刀具与工件之间的安全距离，避免刀具与工件发生碰撞。6.加工内孔时，X轴退刀方向与车外圆相反，且退刀距离不能太大，以防止刀背面碰撞到工件。7.控制孔径尺寸时，刀具磨损的设置、修改与外圆加工相反。三、实施步骤1.将班级学生分成五人一个小组，每人一台数控车床，明确组长及各组员的位置。2.准备毛坯料、选择合适的刀具和量具以及装夹工具。3.选择合理的加工工艺路线并输入程序。4.对刀，对程序进行效验并进行加工。5.对所加工零件进行检查并打分。四、任

56、务实施第一步：工、量、刃具选择1.工具选择：工件装夹在三爪自定心卡盘中，用划线盘校正。2.量具选择：外径、长度用游标卡尺测量，内孔尺寸用内径千分尺测量。其规格见表3-1-1所示。3.刀具选择：选择外圆刀车加工外圆、端面，麻花钻钻内孔，内镗孔刀加工内孔。其参数、规格见表3-1-1所示。表3-1-1 加工酒杯零件的工、量、刃具清单工、量、刃具清单图号图3-1-2种类序号名称规格/mm精度/mm单位数量工具1三爪自定心卡盘个12卡盘扳手副13刀架扳手副14垫刀片块若干5划线盘个1量具1游标卡尺01500.02把12外径千分尺0250.01把13R规R7-14.5、15-25套1刀具1外圆车刀35把1

57、2内镗孔刀35把13切断刀410把14端面刀45把15中心钻及钻夹头A3把16钻头及相关莫氏变径套28把1第二步：加工工艺路线1.选用45160mm的毛坯圆棒，三爪卡盘装夹，伸长130mm。2.平削端面，再用A3中心钻打中心钻。28钻头打孔，孔深53mm。3.调用02号内镗车刀粗加工内孔轮廓，预留0.2mm精加工余量。4.调01号外圆刀粗加工零件外轮廓，预留0.5mm精加工余量。5.精加工外圆刀零件外轮廓，直至达到尺寸要求。6.再调用02号内镗车刀精加工内孔轮廓，直至达到尺寸要求。7.调用03号切断刀切断零件，总长预留0.2mm余量。8.调头装夹，使用45端面刀平零件左端面，直至达到总长尺寸要

58、求。第三步：切削用量的选择表3-1-2 酒杯零件加工工艺工步号工步内容刀具名称刀具号切削用量备注主轴转速/（r/min）进给速度/(mm/r)背吃刀量/(mm)1车削右端面45端面刀T046000.20.12手动2打中心孔A3中心钻12000.10.11手动3打孔2828麻花钻3000.212手动4粗车R15圆弧、18外圆、30外圆。35内镗车刀T024000.151自动5粗车R47.74圆弧、R20圆弧、R8、8外圆、41.5、外圆、47外圆。35外圆刀T018000.22自动6粗车R47.74圆弧、R20圆弧、R8、8外圆、41.5、外圆、47外圆至尺寸。35外圆刀T0112000.10.

59、2自动7精车R15圆弧、18外圆、30外圆至尺寸。35内孔镗车刀T028000.10.5自动8切断切断刀T033000.081手动9调头夹住41.5外圆，车削端面，控制长度尺寸（1220.1）mm。45端面刀T046000.212手动第四步：编写参考程序并输入机床1.建立工件坐标系加工右侧表面时取右端面与工件轴线交点为工件坐标系原点。2.参考程序参考程序见表3-1-3至3-1-4。钻孔、平削端面与保总长均手动操作不需编程。表3-1-3 加工酒杯的参考程序（华中系统）程序段号内轮廓加工程序程序说明%0001程序名N10T0202调用02号刀具02号刀补N20M03 S400主轴正转，转速为400

60、r/minN30G40 G95 F0.15刀具半径补偿取消，每转进给，进给量为0.15mmN40G00 X28Z10快速定位到起刀点N50G71 U1 R0.5 P60 Q100 X-0.2粗加工循环，背吃刀量为1mm，退刀量为0.5mm，循环开始程序段N60，循环结束程序段N100N60G42 G0 X30 Z10 S600 F0.1加工循环程序群N70G01 Z0N80Z-41N90G03 X81 Z-53 R15N100G01X-1N110G00 Z100退刀N120G40 X100刀具半径补偿取消，退至换刀点N130M05主轴停止N140M30程序结束，程序指针并返回程序头表3-1-4