《数控铣床编程与操作项目教程》教案模块一课题五

PAGEPAGE9《数控铣床编程与操作项目教程》教案授课班级课题序号 5

班级人数授课课型 理实一体

授课教师授课课时 4课时授课章名

模块一数控铣床基本操作课题5 数控铣床程序的MDI操作及对刀操作1.知识2.目标3.掌握主轴正转、反转、主轴转速指令。能力教学目标 目标

掌握MDI（MDA）操作方法；掌握数控铣床对刀方法及验证方法；会处理数控铣床）简单报警。养成积极参与实践操作、重视作品质量；注意安全文明等优良的劳动态度和行为习惯。体验自身的能力价值与学习的乐趣。教学重点工件坐标概念及建立原则，数控铣床的对刀方法教学难点 对刀方法，报警处理方法教学方法讲授法、示范法、演示法、自主学习法、探究法、训练法教学资源网络资源，教学视频，相关PPT，数控铣床10台[知识学习]

课题5 数控铣床程序的MDI操作及对刀操作二、程序指令板书设计

一、工件坐标系 1.可设定的零点偏置指1.工件坐标系的概念 （1）指令代码2.工件坐标系的建立原则 G54G55、G56G57G58G59工件坐标系方向的选择 （2）指令功能工件坐标系原点位置的选择 （3）指令应用①工件零点应尽量选择在零件的设计 （4）指令使用说明基准或工艺基准上。 2.主轴转速功能指令②工件零点尽量选择在精度较高的工 功能：表示主轴的转速件表面，以提高加工零件的加工精度。3.主轴正、反转转动指③对于对称的零件，工件零点应选择在 功能：M03 表示主轴正对称中心上。 M04 表示主轴反④对于一般零件，工件零点可选择在工[技能训练]件外轮廓的某一角上。 一、MDI（MDA）手动输入操作⑤Z坐标零点，一般设置在工件上表面。二、“试切法”对刀及检验方法三、数控铣床报警与诊断教学过程主要教学内容及步骤【一】导入新课题教师活动学生活动教学目标机床回参考点后，建立了数控铣床坐标系，执行移动指令时，刀具移动坐标是指机床坐标系中的坐标，对具体零件而言，无法知道零件轮廓各点在机床坐标系中的坐标值，而不利于编程，为此一此在工件在建立坐标系，方便计算零件轮廓各点坐标；且为了使编程时采用的坐标能运行在机床坐标系中，需要进行对刀操作。由机床坐标系对具体零件编程的影响，引入工件坐标系概念，为使工件坐标系坐标在机床坐标系中相关统一，引入对刀概念听讲、思考引入课题，增强学生兴趣【二】新授课题5 数控铣床MDI操作与对刀[学习目标]1.知识目标①掌握工件坐标系及建立方法；②掌握可设定的零点偏置指令；出示并分析本次听讲、思考让学生有③掌握主轴正转、反转、主轴转速指令。2.技能目标①掌握MDI（MDA）操作方法；课学习目标目的学习②掌握数控铣床对刀方法及验证方法；③会处理数控铣床简单报警。[知识学习]一、工件坐标系工件坐标系的概念工件坐标系又称编程坐标系，是编程人员为 分析工件坐标方便编写数控程序而人为建立的坐标系，一般 念建立在工件上或零件图纸上。工件坐标系的建立原则（1）工件坐标系方向的选择工件坐标系的方向必须与所采用的数控机床坐标系相一致，如在立式数控铣床（加工中心Z轴正方向应垂直向上，X轴正方向向前，

听讲，思考

熟悉工件坐标系概念出示图片，分析工件坐标系建立原则

记录

掌握工件坐标系建立原则（2）工件坐标系原点位置的选择般设置原则：工艺基准上。②工件零点尽量选择在精度较高的工件表面，以提高加工零件的加工精度。③对于对称的零件，工件零点应选择在对称中心上。④对于一般零件，工件零点可选择在工件外轮廓的某一角上。⑤Z坐标零点，一般设置在工件上表面。例：如图1-5-3所示钻六个孔，确定图a、b能根据工件坐标会运用工工件坐标系。系建立原则灵活练习件坐标系运用到实际编程建立原则中解：工件坐标系Z表面。XYa工件坐标系零点设置在工件几何中心上，各个孔的坐标很容易求解。b边，故工件坐标系零点设置在工件左下角，六个孔的坐标一目了然。二、程序指令1.可设定的零点偏置指令指令代码G54、G55、G56、G57、G58、G59等。指令功能可设定的零点偏置指令是将机床坐标系原点床坐标系中的位置（偏移量）输入到数控系统功能相应的存储器（G54、G55等）中以实现机床坐标系与工件坐标系的重合，如图1-5-2所示。指令应用

分析、训练

掌握可设定零点偏置指令及功能含义例：N10G0X0Y0Z-10；刀具运行到机床坐标系中坐标为（0，0，-10）位置。N20G54； 调用G54N30G0X0Y0（0，0，20）位置。指令使用说明代码。六个可设定的零点偏置功能一样，使用中可任意使用其中之一。中位置量带入数控系统内部计算。802S/C系统只有G54G55G56、G57802D以上系统才有G58、G59指令。法那克系统说明书中一般又称G54G55…G59为选择工件坐标系指令，其含义相同。2.主轴转速功能指令地址：S功能：表示主轴的转速，单位：r/min。如：S15001500转/3.主轴正、反转转动指令功能：M03 表示主轴正转M04 表示主轴反转M03、M04S指令结合在一起使1000r/min[技能训练]一、MDI（MDA）手动输入操作法那克系统与西门子系统手动输入操作（步骤见表1-5-1）数控

分析可设定零点偏置指令使用注意事项分析、讲解主轴转速、主轴正反转指令及功能

听讲、记录思考

项能系统①按下

手动输入操作步骤键，使机床运行于MDI(手动输入)工作模式。②按下

1-5-4

先按表分析MDI

听讲、观看

会进行法那 ③按[MDI]软键，自动出现加工程序克系 “O0000。统 ④输入测试程序，如“M3S500。⑤按 数控启动键，运行测试程序。⑥如遇M2M30复位键结束运行。

（MDA后上机床操作演示

教师示范，最后上机训练

MDI（MDA）操作①按 MDA(手动输入)方式键。②按 加工显示键，屏幕显示如图1-5-5西门所示。子系③输入测试程序，如“M3S500统④按 数控启动键，运行测试程序。⑤按 复位键结束运行。MDI（MDA）手动输入操作说明MDI（MDA）手动输入程序不能被存贮。不能被编辑。执行完毕后，输入区的内容仍保留，当数控启动键再次被按下时，机床重新运行。0i10802S/C只能输入一个程序段。二、“试切法”对刀及检验方法1.工件装夹平口钳安装在铣床（加工中心）工作台上，分析讲解对刀前用百分表校平（钳口与X轴方向平行。将操作及安全要50×50×20坯料装入平口钳中，下用垫铁，工件求，上机操作演

听讲、观看演示，后上机床训练

会进行工件装夹，刀具装夹露出钳口10mm，放平、夹紧。2.刀具装夹把Ø10（立铣刀8-10（工中心）主轴。3.对刀操作使用G54G55…G59床坐标系原点偏置到工件坐标系零点上。工件坐标系在工件左下角上表面处（图1-5-，步骤如下：（1）MDＩ(或MDＡ)模式下输入M3S500指令，按循环启动键，使主轴转动，或手动方式使主轴转动。（2）X轴对刀工件左侧面,Z方向提起刀具，进行面板操作，1-5-2。数控 面板操作步骤

（或播放视频X刀操作及安全要

听讲、观看演示，后上

等操作会进行刀具X系统①按 参数出现如图画面。

求，上机操作演（或播放视频

机床训练

刀操作法那②按软键[]1-5-7G54的X轴数据。XX-5[][]X轴对刀。①按 功能切换键。②按 软键，出现如图1-5-8画面。③按 软键，出现如图1-5-9画面。④移动光标使光标停留在G54的X轴上。西门 ⑤按 软键在选择刀具号框内输入子系 （使用T1号刀具，按 软键，出统 如图1-5-10画面。⑥在零偏框格内输入刀具到工件坐标系X方向距离，此处为5mm。⑦按 软键再按 软键完成X轴对刀。（2）Y轴对刀工件前侧面,Z方向提起刀具，进行面板操作，1-5-3。数控

Y

听讲、观看

会进行刀系统 面板操作步骤 刀操作及安全

演示，后上

具Y轴对画面。法那②按软键[坐标系]，出现画面如图1-5-7。克系③光标移至G54的Y轴数据。Y[][Y轴对刀。

求，上机操作演（或播放视频

机床训练

刀操作①按 功能切换键。②按 软键，出现如图1-5-8画面。③按 软键，出现如图1-5-9画面。④移动光标使光标停留在G54的Y轴上。西门 ⑤按 软键在选择刀具号框内输入子系 （使用T1号刀具，按 软键，出统 画面同1-5-10。⑥在零偏框格内输入刀具到工件坐标系Y方向距离，此处为5mm。⑦按 软键再按 软键完成Y轴对刀。图（3）Z向对刀 分析讲解Z轴对手模式下移动刀具让刀具刚好接触刀操作及安全要工件上表面，进行面板操作，操作步骤见表求，上机操作演1-5-4。 （或播放视频数控

听讲、观看演示，后上机床训练

会进行刀Z刀操作面板操作步骤系统①按 参数出现如图1-5-6画面。法那②按软键[坐标系]，出现画面如图1-5-7。克系③光标移至G54的Z轴数据。统④输入Z0，按软键[操作]，再按软键[测量]。⑤Z方向提起刀具，完成对刀。①按 功能切换键。②按 软键，出现如图1-5-8画面。③按 软键，出现如图1-5-9画面。西门④移动光标使光标停留在G54的Z轴上。子系⑤按 软键在选择刀具号框内输入1统（使用T1号刀具按 软键出现画面同1-5-10。⑥零偏框格内输值0。⑦按 软键，再按 软键。⑧提起刀具，完成Ｚ轴对刀。4.“对刀”检验（步骤见表1-5-5）数控系统①按下

面板操作步骤键，使机床运行于MDI（手动输入）工作模式。分析讲解对刀验听讲、观看分析讲解对刀验听讲、观看会进行对证步骤及安全要演示，后上刀验证操求，上机操作演机床训练作（或播放视频）[MDI]软键，自动出现加工程序名“O0000④输入测试程序“G0G54X0Y0Z10（法那 “G1G54X0Y0Z10F50。克系⑤按循环启动键，运行测试程序。统⑥程序运行结束后，观察刀具是否处于工件10mm对刀正确；如“不是”则对刀操作不正确，需查找原因，重新对刀。①按②按所示。

MDA模式键。加工显示键，屏幕显示如图1-5-5③输入测试程序“G0G54X0Y0Z10（或西门G1X0Y0Z10F50。子系④按 数控启动键，运行测试程序。统⑤程序运行结束后，观察刀具是否处于工件10mm对刀正确；如“不是”则对刀操作不正确，查找原因，重新对刀。三、数控铣床（加工中心）报警与诊断出示图片或实况听讲、观看出示图片或实况听讲、观看了解法那分析法那克系统演示，思考克系统报报警情况、界面警情况及处理方法法那克系统报警处理当法那克系统出现报警时：①按 （信息）功能键。②按[HISTRY]软键，显示报警信息③用翻页键进行换页，查找其它报警信息。④按软键[操作]，然后再按软键[DELETE]删除记录。表，得知报警内容及删除方法。西门子系统报警处理当西门子系统报警时，按功能切换键，内容“及“删除条件①报警号。②删除条件有以下几种符号的删除方法：按RESET键（复位键）删除。CYCLESTAR（数控启动键）按“报警应答键”删除。控制器断电再通电删除。③报警内容，在该项下显示相应的报警文本。

出示图片或实况分析西门子系统报警情况、界面及处理方法

听讲、观看演示，思考

了解西门子系统报警情况序 报警

号类型号类型原因：回参考点时，方向选择错误或1回参考点中途松开按键、回参考点起点太靠近参考点或紧急停止按钮被按下等。失败删除方法：释放紧急停止按钮、按复位键后重回参考点。原因：手动移动各坐标轴过程中或编XYZ超程操作程序4错误机床3.常见报警情况及原因分析。【三】总结与分享3.常见报警情况及原因分析。【三】总结与分享教师引导学生总学生分组总培养学生结及分享经验结并上台展总结能【四】作业布置1.什么是工件坐标系？工件坐标系建立的原则示成果力、表达能力等有哪些？2.简述法那克系