《数控车实训》教（学）案

/数控车实训教案授课班级授课日期指导教师石银法课程名称数控车床实训课题号1实训课题机床日常维护及安全生产教育课时实训准备华中数控HNC—21T车床及附件实训目标知识目标⑴掌握数控车床安全技术操作规程,做到安全文明生产实习；⑵掌握数控车床的维护保养知识,做到正确使用数控车床。能力目标⑴培养学生熟练应用知识的能力⑵通过任务驱动,培养学生分析问题和解决问题的综合能力⑶培养学生的团队合作精神和交流合作能力情感目标培养学生善于观察,勤于动脑、长于动手的良好学习习惯。使能够理论联系实际,培养学生的动手能力和学习兴趣,从而进一步提高就业竞争能力。实训难点与重点及处理方法重点：安全生产规范动作及规程处理方法：详细讲解,严格强调难点：严格按正确的操作规程进行实习生产,养成习惯处理方法：在实习过程中严格要求并随时提醒安全注意事项①严格遵守实训中心的各项规定。②严格遵守各项安全规定,以免发生人身或机床事故。③严格按照数控车床的操作规程进行操作。④要时刻保持精神集中,明确操作的目的,做到细心、准确地操作机床。⑤对操作有疑问时要先向指导老师请教后方可进行操作。检测手段实训过程教学活动教师活动学生活动时间分配导入新授：活动探究难点突破重点练习重点突破实训总结复习：1、数控机床的组成2、机床本体的组成导入：加工前应注意的问题教师出示设定任务根据指定任务进行操作练习展开练习分组讨论教师出示进一步练习任务强调本次课程重点、难点提问解释说明演示巡回指导引导、提示讲解巡回指导讲述、总结思考、回答上机练习观察、思考围绕任务展开练习观察、发现加深练习寻找方法围绕任务展开练习加深练习听讲思考、记忆教学过程教学内容备注组织教学宣布课堂纪律、点名；检查学生的课前准备。复习导入复习：⑴数控车床的组成学生回答⑵数控车床机械部分的组成学生回答通过学生的回答情况,做简要的评讲,并提出新问题：在机床实际加工前应注意什么问题？〔导入新课新授课程基本知识讲解活动探究任务：机床的日常维护及安全生产教育一、机床运转前的准备工作〔一准备工作⑴确保润滑部位〔床头箱、导轨及丝杠等都已加油。⑵查所有操纵手柄,并处于中间〔空档位置。⑶用手拨动主轴核实主轴处于空档位置。⑷检查传动V型皮带是否有适当的张紧力。⑸上列项目检查完毕后,输入指令使主电机正转,转动主轴箱前轴3～5分钟以溅起油润滑床头箱,在这段时间里主轴不应转动。⑹拨动齿轮并作正反转来检查每档转速,注意主电机转动时不要拨动齿轮,拨动齿轮前应停转主电机。机床的每档速度应平稳。⑺在手动状态下检查进给运动〔X轴,Z轴是否平稳,检查限位保护是否可靠。⑻根据情况,可编一个试运行程序〔含主运动、进给运动,让机床在无负荷状态下运行一段时间。编写一个程序,让车床运转,在无负荷运行,检查机床的运行情况。〔教师演示〔二、润滑和冷却机床运动的时时刻刻所有的部位都应润滑,以保证机床良好的保养和长期的使用寿命。⒈床头箱润滑床头箱依靠齿轮和传动轴使油飞溅起来润滑,油通过回油系统在箱内流动。要更换床头箱的润滑油可卸下位于床头箱下部的放油塞。⒉导轨及丝杠润滑大小丝杠的润滑为油脂润滑。利用手动油泵可同时润滑床身导轨和横向滑板,每天操作机床前应将手动油泵按动数次。机床工作过程可根据情况用手动油泵打油润滑,还应经常检查油泵油箱的油量。⒊其它部位的润滑立式四工位刀架和尾架上有注油孔,要定时加油。大、小丝杠的推力轴承和步进电机减速箱以及滑移门等的滚动轴承均采用脂润滑。在检修机床时可根据情况更换或补充润滑脂。机床使用的润滑油、润滑脂必须是清洁的。教学过程教学内容备注难点突破⒋冷却系统机床冷却系统由冷却泵和喷水软管组成。冷却泵装在水箱里。机床尾部床脚即为水箱。喷水软管可任意转动,使冷却效果最佳。冷却液经泵抽起后通过喷水软管喷向切削点,然后经过承屑盘中的过滤网流回水箱。〔三、主轴转速的调整机床的动力从主电机皮带轮通过V型皮带传到床头箱的中间轴,转速的改变是通过中间轴和主轴之间安装的一系列精密磨削的齿轮来达到。要改变主轴速度,只需要变换床头箱上的两个手柄,把其中之一从中间位置拨到床头箱速H铭牌所指示的所需速度位置即可。主电机为双电机,其高低由数控系统指令控制,主轴的正反转也由数控系统指令控制。〔四、机床防护本机床防护采用半封闭式防护结构,前面为滑移门,可在机床全长上自由移动,既可有效地防止切屑和冷却液的飞溅,也便于变换主轴转速和上下工件。在推动滑移门的过程中,门未停止,手就不应放开。绝对禁止猛推滑移门。机床后面为挡屑板。挡屑板下为排屑口,既防切屑也方便排屑。床头箱端面护板可防切屑侧面飞溅。大丝杠护板有效地防止各种杂物损伤丝牙。根据学生分组情况,让同学们依次操作机床,及时发现问题,及时解决,未操作的同学注意观察。〔五、日常维护保养⑴每班工作后应擦净车床导轨面〔包括中滑板和小滑板,要求无油污、无铁屑,并浇油润滑,使车床外表清洁和场地整齐。⑵要求车床三个导轨面及转动部位清洁、润滑,油眼畅通,油标油窗清晰,清洗护床油毛毡,并保持车床外表清洁和场地整齐等.⑶车床的润滑都采用30号机油。主轴箱和溜板箱内的润滑油一般三个月更换一次,换油时应在箱体内用煤油洗清后再加油。〔六、安全操作规程⑴实习时,要穿好工作服、袖套、防护眼镜,女同学应戴工作帽。头发和辫子应塞入工作帽内。加工时,注意头与工件不能靠得太近。⑵数控系统的编程、操作和维修人员必须经过专门的技术培训,熟悉所用数控车床的使用环境、条件和工作参数等,严格按机床和系统和使用说明书要求正确、合理地操作机床。⑶数控车床的使用环境要避免光的直接照射和其它热辐射,避免太潮湿或粉尘过多的场所,特别要避免有腐蚀气体的场所。⑷为避免电源不稳定给电子元件造成损坏,数控车床应采取专线供电或增设稳压装置。7’10’20’教学过程教学内容备注活动探究⑸数控车床的开机、关机顺序,一定要按照机床说明书的规定操作。主轴起动开始切削之前一定要关好防护罩门,程序正常运行中严禁开启防护罩门。⑹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。⑺机床在正常运行时不允许打开电气柜的门。⑻加工程序必须经过严格检验方可进行操作运行。⑼手动对刀时,应注意选择合适的进给速度；手动换刀时,刀架距工件要有足够的转位距离不至于发生碰撞。⑽加工过程中,如出现异常危急情况,可按下"急停"按钮,以确保人身和设备的安全。⑾机床发生事故,操作者要注意保留现场,并向维修人员如实说明事故发生前后的情况,以利于分析问题,查找事故原因。⑿数控机床的使用一定要有专人负责,严禁其他人员随意动用数控设备。⒀要认真填写数控机床的工作日志,做好交接工作,消除事故隐患。⒁不得随意更改数控系统内部制造厂设定的参数,并及时做好备份。⒂要经常润滑导轨、防止导轨生锈。使用冷却液时,要在车床导轨上涂上润滑油,冷却泵中的冷却液应定期调换。⒃使用带有手动机械变速的数控车床,车床在需要变速时,必须在停车状态下进行。⒄注意保护床身及导轨面,不允许在卡盘及床身上敲击或校直工件。床身上不准放置工具或工件,装卸较重工件,应用木板保护床面。⒅爱护工、夹、量具。工作时,工、夹、量具及工件,应尽可能靠近和集中在操作者周围。⒆车刀磨损后,要及时刃磨,用磨钝的车刀继续切削会增加车床负荷,甚至损坏机床。⒇下班前,应清扫车床上及车床周围的切屑,并做好车床的清洁保养工作；应将大拖板退至床尾一端,并关闭电源。展示相关因违反操作规程出现的大量的严重的事故的图片,让事实说话,让同学们牢记安全生产的重要性。7’10’20’教学过程教学内容备注实习总结一、课题小结1、课题测试；2、重申安全文明实习的重要性；3、指出实习操作中的的普遍问题及解决措施。二、布置作业1、数控机床运行前的准备工作有那些？2、简述安全操作规程的主要内容三、清理现场1、整理实习工具、材料和清扫设备；2、实习场地卫生清理。课后分析实习指导教师课时授课教案授课班级授课日期指导教师课程名称数控车床实训课题号2实训课题数控系统操作面板及机床面板操作实训课时实训准备华中数控HNC—21T机床及附件实训目标知识目标⑴熟悉华中世纪星数控系统操作面板上各功能键的作用；⑵熟悉华中世纪星数控系统各主功能菜单的作用及选择。⑷熟悉"手动"主菜单的操作界面；⑸熟练掌握面板上手动操作键的使用；⑹熟练掌握用手动操作加工简单零件。能力目标⑴培养学生熟练应用知识的能力⑵通过任务驱动,培养学生分析问题和解决问题的综合能力⑶培养学生的团队合作精神和交流合作能力情感目标使能够理论联系实际,培养学生的动手和学习兴趣,从而进一步提高就业竞争能力。实训难点与重点及处理方法重点：熟悉操作面板上各功能键的作用,能用手动操作熟练加工工件处理方法：熟悉数控系统面板的操作后,多练习。难点：形成技能处理方法：多练习。安全注意事项①严格遵守各项安全规定,以免发生人身或机床事故。②严格按照数控车床的操作规程进行操作。③要时刻保持精神集中,明确操作的目的,做到细心、准确地操作机床。④对操作有疑问时要先向指导老师请教后方可进行操作。检测手段实训过程教学活动教师活动学生活动时间分配复习导入新授活动探究难点突破概念学习重点练习重点突破拓展训练总结复习：1、实体工具栏的使用2、创建长方体导入：如何在已建实体模型面上创建图形教师出示设定任务根据指定任务进行操作练习为何所画图形不在所需模型面上？明确UCS的XY平面是工作平面用户坐标系的概念灵活定位UCS确定当前工作面分组讨论定位UCS的七种方法教师出示进一步练习任务强调本次课程重点、难点提问展示图片解释说明巡回指导引导、提示讲解巡回指导汇总、补充展示图片讲述、总结思考、回答上机练习观察、思考围绕任务展开练习观察、发现听讲展开练习寻找方法练习、讨论加深练习思考、记忆教学过程教学内容备注组织教学宣布课堂纪律、点名；检查学生的课前准备。7’复习导入新授课程基本知识讲解复习：简要回顾上一课题的主要内容,然后提问：<1>车床运行前的准备工作有那些？<2>安全操作规程的主要内容？导入：如何正确的操作数控车床呢？任务：如何机床操作一、开机、关机、急停<一>、开机<1>检查机床状态是否正常；<2>检查电源电压是否符合要求,接线是否正确；<3>按下"急停"按钮；<4>机床上电；<5>数控上电；<6>检查风扇电机运转是否正常；<7>检查面板上的指示灯是否正常；接通数控装置电源后,HNC-21T自动运行系统软件。此时液晶显示器显示如图2-1所示系统上电屏幕〔软件操作界面,工作方式为"急停"。<二>、复位系统上电进入软件操作界面时,系统的工作方式为"急停",为控制系统运行,需左旋并拔起操作台右上角的"急停"按钮使系统复位,并接通伺服电源。系统默认进入"回参考点"方式,软件操作界面的工作方式变为"回零"。<三>、返回机床参考点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"或"-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。机床坐标系与参考点注意：<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XZ轴向选择按键,可使X、Z轴同时返回参考点；教学过程教学内容备注活动探究<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。分作操练,回参考点功能。对操作中出现的问题及时讲解和更正<四>、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〔右旋此按钮,自动跳起,CNC进入复位状态。解除紧急停止前,先确认故障原因是否排除,且紧急停止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。<五>、超程解除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,必须：<1>松开"急停"按钮,置工作方式为"手动"或"增量"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<增量>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。<六>、关机<1>按下控制面板上的"急停"按钮,断开伺服电源；<2>断开数控电源；<3>断开机床电源。10’3’教学过程教学内容备注二、操作面板各功能键的作用华中世纪星HNC-21T数控系统操作面板如图2-1所示。图2-1华中世纪星HNC-21T数控系统操作面板〔一、显示器操作台的左上部为7.7寸彩色液晶显示器〔分辨率为640×480>,用于汉字菜单、系统状态、故障报警的显示和加工轨迹的图形仿真。〔二、NC键盘NC键盘包括精简型MDI键盘和F1～F10十个功能键。标准化的字母数字式MDI键盘介于显示器和"急停"按钮之间,其中的大部分键具有上档键功能,当"Upper"键有效时〔指示灯亮,输入的是上档键。NC键盘用于零件程序的编制、参数输入、MDI及系统管理操作等。F1～F10十个功能键位于显示器的正下方。〔三、机床控制面板MCP标准机床控制面板的大部分按键〔除急停按钮外位于操作台的下部。"急停"按钮位于操作台的右上角。机床控制面板用于直接控制机床的动作或加工过程。〔四、软件操作界面HNC-21T的软件操作界面如图2-2所示。其界面由如下几个部分组成10’3’教学过程教学内容备注图2-2HNC-21T的软件操作界面1、图形显示窗口可以根据需要,用功能键F9设置窗口的显示内容。2、菜单命令条通过菜单命令条中的功能键F1～F10来完成系统功能的操作。3、运行程序索引自动加工中的程序名和当前程序段行号。4、选定坐标系下的坐标值坐标系可在机床坐标系/工件坐标系/相对坐标系之间切换；显示值可在指令位置/实际位置/剩余进给/跟踪误差/负载电流/补偿值之间切换〔负载电流只对11型伺服有效。5、工件坐标零点工件坐标系零点在机床坐标系下的坐标。6、倍率修调主轴修调当前主轴修调倍率。进给修调当前进给修调倍率。快速修调当前快进修调倍率。7、辅助机能自动加工中的M、S、T代码。8、当前加工程序行当前正在或将要加工的程序段。9、当前加工方式、系统运行状态及当前时间。工作方式：系统工作方式根据机床控制面板上相应按键的状态可在自动运行、单段运行、手动运行、增量运行、回零、急停、复位等之间切换；运行状态：系统工作状态在"运行正常"和"出错"间切换；系统时钟：当前系统时间。10’3’教学过程教学内容备注图2-3菜单层次图2-4HNC-21T的功能菜单结构〔五软件菜单功能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F1～F10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。注意：本说明书约定用F1→F4格式表示在主菜单下按F1,然后在子菜单下按F4键。HNC-21T的菜单结构如图图2-4所示。三、面板手动操作键的使用在主功能菜单中选择5,即可进入"手动"操作主菜单,如图3-1所示。若配上手轮也可操作手轮。机床手动操作主要由手持单元和机床控制面板共同完成,机床控制面板如图2-1所示。10’3’教学过程教学内容备注图2-5机床控制面板〔一、坐标轴移动手动移动机床坐标轴的操作由手持单元和机床控制面板上的方式选择、轴手动、增量倍率、进给修调、快速修调等按键共同完成。1、点动进给按一下"手动"按键〔指示灯亮,系统处于点动运行方式,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。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、手动快速移动在手动进给时,若同时按压"快进"按键,则产生相应轴的正向或负向快速运动。3、手动进给速度选择在手动进给时,系统参数"最高快移速度"的三分之一,再乘上进给修调选择的进给倍率,就是进给速率。而系统参数"最高快移速度"乘以快速修调选择的快移倍率,就是手动快速移动的速率。按压进给修调或快速修调右侧的"100%"按键〔指示灯亮,进给或快速修调倍率被置为"100%"。按一下"+"按键,修调倍率递增2%,按一下"-"按键,修调倍率递减2%。4、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。10’3’教学过程教学内容备注用同样的操作方法,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。5、增量值选择增量进给的增量值由机床控制面板的"×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下表所示：注意：这几个按键互锁,即按一下其中一个〔指示灯亮,其余几个会失效〔指示灯灭。〔二、主轴控制主轴手动控制由机床控制面板上的主轴手动控制按键完成。1、主轴正转在手动方式下,按一下"主轴正转"按键〔指示灯亮,主电机以机床参数设定的转速正转,直到按压"主轴停止"或"主轴反转"按键。2、主轴反转在手动方式下,按一下"主轴反转"按键〔指示灯亮,主电机以机床参数设定的转速反转,直到按压"主轴停止"或"主轴主转"按键。3、主轴停止在手动方式下,按一下"主轴停止"按键〔指示灯亮,主电机停止运转。注意："主轴正转"、"主轴反转"、"主轴停止"这几个按键互锁,即按一下其中一个〔指示灯亮,其余两个会失效<指示灯灭>。4、主轴点动在手动方式下,可用"主轴正点动"、"主轴负点动"按键,点动转动主轴：<1>按压"主轴正点动"或"主轴负点动"按键〔指示灯亮,主轴将产生正向或负向连续转动；<2>松开"主轴正点动"或"主轴负点动"按键〔指示灯灭,主轴即减速停止。5、主轴速度修调主轴正转及反转的速度可通过主轴修调调节：按压主轴修调右侧的"100%"按键〔指示灯亮,主轴修调倍率被置为100%,按一下"+"按键主轴修调倍率递增2%,按一下"-"按键主轴修调倍率递减2%。10’3’教学过程教学内容备注活动探究难点突破〔三、机床锁住机床锁住禁止机床所有运动。在手动运行方式下,按一下"机床锁住"按键〔指示灯亮,此时再进行手动操作,显示屏上的坐标轴位置信息变化,但不输出伺服轴的移动指令,所以机床停止不动。注意："机床锁住"按键只在手动运行方式下有效,在自动方式下无效。〔四、其他手动操作1、刀位转换在手动方式下,按一下"手动选刀"按键,系统会预先计数转塔刀架将转动一个刀位,依次类推,按几次"手动选刀"按键,系统就预先计数转塔刀架将转动几个刀位,接着按一下"刀位转换"按键,转塔刀架才真正转动至指定的刀位。此为"预选刀"功能,可避免因换刀不当导致的撞刀。操作示例如下：当前刀位为1号刀,要转换至4号刀,可连续按"手动选刀"键3此,然后按"刀位转换"键,4号刀就会转至正确的位置。2、冷却启动与停止在手动方式下,按一下"冷却开停"按键,冷却液开〔默认值为冷却液关,再按一下又为冷却液关,如此循环。3、卡盘松紧在手动方式下,按一下"卡盘松紧"按键,松开工件〔默认值为夹紧,可以进行更换工件操作,再按一下又为夹紧工件,可以进行加工工件操作,如此循环。通过讲解,让同学们进行以下实训内容⑴练习开机和关机；⑵练习操作面板上各功能键的使用；⑶练习各主功能菜单的选择。容易产生的问题和注意事项⑴电源接通前,要检查车床的防护门电箱门等是否关闭,检查主轴箱上油标的液面位置,检查切削液的液面是否高于水泵吸入口。⑵电源接通后,要检查电箱门轴流风机工作是否正常,急停按钮是否跳起,车床照明灯亮不亮。⑶将刀架退至车床X、Z轴导轨右端时,先将中拖板退出,再退大拖板。若中拖板未退出,就退大拖板,刀架电机会撞到尾座,刀架电机容易被撞坏。⑷开、关机之间必须间隔15秒以上。⑸使用进给速度修调等旋钮开关时,用力不要过大,否则旋钮10’3’教学过程教学内容备注重点突破活动探究开关容易损坏。⑹在操作演示后,让学生逐个轮换练习一次,然后再分散练习。实训练习1.讲解与演示①由指导教师讲解机床的结构功能及坐标系统。②由指导教师演示开机、关机及控制面板上各键的功能和作用。③由指导教师演示移动方式的所有功能项目。④由指导教师演示数控车床加工过程与加工步骤。2.学生在操作机床前要熟记的内容①熟悉数控车床安全操作规程,本次实训的目的和要求。②熟悉机床面板各键和按纽的功能及用途。3.机床的基本操作<注意：以下操作要在没有夹装工件和刀具的情况下进行>①开机。②回参考点操作。③刀架转位的操作。④急停操作。⑤超程解除操作。⑥手动和单步操作练习。在手动模式下练习的内容：在不同的快速移动倍率下刀架的移动；在不同的移动倍率下刀架的移动。在单步移动模式练习的内容：在设置不同移动量下刀架的移动。用手动或单步移动方式练习：把刀架移动到绝对坐标显示为X＝-11.0,Z＝-260.0处,通常先移动Z轴,再移动X轴。〔注意要正确操作,否则会超程报警；把刀架移到绝对坐标显示为X＝17.5,Z＝-536.0处。常把快速移动倍率调整为25%,进给倍率调整70%左右。10’3’教学过程教学内容备注拓展训练手动操作加工如图所示工件单向台阶轴加工步骤：⑴用三爪卡盘装夹工件,并将工件伸出70mm左右,工件夹紧后随手将卡盘扳手取下。⑵主轴调速手柄调到750转/分,用主轴正转开关启动主轴正转,用主轴停开关停止主轴旋转,用主轴反转开关启动主轴反转。⑶在数控系统操作面板上按"手动"键,实现手动操作。⑷练习进给速度修调开关的使用,熟悉手动进给速度。⑸练习点动移动的操作和点动量的选择；练习坐标值的清零。⑹完成单向台阶轴的加工,加工工艺与在普通车床上加工工艺一样。练习要求⑴由学生用手动操作独立完成零件的加工。⑵按图纸精度要求完成台阶轴的加工。⑶检查质量合格后切下工件交件待检。容易产生的问题和注意事项⑴车削前应检查工件装夹是否牢靠,刀具是否装夹紧固,卡盘扳手是否取下。⑵操作机床时,注意力要集中,以防拖板、刀架等碰撞。并将行程挡块调在安全位置,当发生超程时,起到保护机床的作用。⑶点动操作时,在方向键上快速按一下后立即松开,如一直按住,则机床将连续运行直到手松开为止。⑷手动操作移动刀具时,应注意调节进给速度修调开关,选择一个合适的快进速度。⑸车床未停稳,不能使用量具测量工件。注意在换刀前必须将刀具退到换刀安全区域,否则执行换刀时刀具会和工件发生碰撞⑹必须使用手动操作完成零件的加工,以提高手动操作熟练程度,形成技能。10’3’教学过程教学内容备注总结一、课题小结1、课题测试；2、重申安全文明实习的重要性；3、指出实习操作中的的普遍问题及解决措施。二、布置作业1.简述数控车床的安全操作规程。2.机床"回零"的主要作用是什么？3.停止机床主要有哪些方法？4.在手动方式或单步操作方式中,如果移动溜板超程,如何处理？5.机床的开启、运行、关机有哪些注意事项？6.填写实习工艺卡片三、清理现场1、整理实习工具、材料和清扫设备；2、实习场地卫生清理。课后分析实习指导教师课时授课教案授课班级授课日期指导教师课程名称数控车床实训课题号3实训课题识别各类车刀,安装各类车刀、试切法建立工件坐标系课时实训准备1.设备：数控车床2.工具及材料：①工具副：装拆刀具专用扳手、装拆工件专用扳手、校表、垫片若干。〔每组1套②量具：千分尺,游标卡尺,0～150钢尺。〔每组1套③刀具：90°硬质合金外圆车刀。④材料：45#钢,尺寸规格Ф35×100。实训目标知识目标⑴熟练进行工件的安装⑵正确选择刀具和安装刀具⑶了解刀具补偿的相关概念；⑷熟悉"刀偏表"功能子菜单的操作界面和使用；⑸熟悉"刀补表"菜单的操作界面和使用；⑹熟练掌握对刀操作的方法和技巧。能力目标⑴培养学生熟练应用知识的能力⑵通过任务驱动,培养学生分析问题和解决问题的综合能力⑶培养学生的团队合作精神和交流合作能力情感目标使能够理论联系实际,培养学生的动手和学习兴趣,从而进一步提高就业竞争能力。实训难点与重点及处理方法重点：熟练掌握对刀操作的方法和技巧处理方法：讲清楚刀具补偿的相关基本概念难点：熟练掌握对刀操作的方法和技巧处理方法：多练习对刀操作安全注意事项学生在装工件及刀具时,决不允许其他同学按机床上的任一按键,以免发生安全事故。检测手段千分尺,游标卡尺,0～150钢尺实训过程教学活动教师活动学生活动时间分配复习导入新授：活动探究难点突破概念学习重点练习重点突破拓展训练总结教学过程教学内容备注组织教学宣布课堂纪律、点名；检查学生的课前准备。7’3’15’15’复习导入新授课程难点突破问题：⑴数控车床加工工件时,机床是怎样找到编程坐标系的？⑵复习手工编程时工件坐标系的设定方法⑶导入对刀的目的及意义一、工件的装夹装夹工件时,应使三爪卡盘夹紧工件并有一定的夹持长度,工件中心线与主轴中心线重合,如装夹外圆已经精车的工件,必须在工件外圆上垫一层铜皮,以防损伤外圆表面。二、刀具的装夹〔1、外圆车刀的装夹装夹在刀架上的外圆车刀不宜伸出太长,否则刀杆的刚度降低,在切削时容易产生振动,直接影响加工工件的表面粗糙度,甚至有可能发生崩刃现象,车刀的伸出长度一般不超出刀杆厚度的2倍。车刀刀尖应与机床主轴中心线等高,如不等高,应用垫刀片垫高。垫刀片要平整,尽量减少垫刀片的片数,一般只用2～3片,以提高车刀的刚度。另外,车刀刀杆中心线应与机床主轴中心线垂直,车刀要用两个刀架螺钉压紧在刀架上,并逐个轮流拧紧。拧紧时应使用专用扳手,不允许再加套管,以免使螺钉受力过大而损伤。〔2、纹车刀的装夹螺纹车刀装夹的正确与否,对螺纹的精度将产生一定的影响。若装刀有偏差,即使车刀的刀尖角刃磨得十分准确,加工后的螺纹牙形仍会产生误差。因此要求装刀时刀尖与机床主轴中心线等高,左右切削刃要对称,为此要用对刀螺纹样板进行对刀。〔3、切断刀的装夹切断刀不宜伸出太长,装刀时要装正,以保证两个副偏角对称,否则将使一侧副刃实际上没有副偏角或者是负的副偏角,造成刀头这一侧受力较大而折断。切断刀的主切削刃必须与机床主轴中心线等高,以避免切不断工件、切断刀崩刃或折断的情况出现。〔4、镗孔刀的装夹用车刀加工内孔通常称为镗孔,使用的车刀为镗孔刀。在装刀时,刀尖应与机床主轴中心线等高,刀杆基面必须与主轴中心线平行,刀头可略向里偏斜一些,以免镗到一定深度时,刀杆后半部与工件表面相碰,刀杆伸出在允许的情况下尽量短一些,但应保证刀杆的工作长度长于孔深度3～5mm。活动探究重点突破拓展训练讲授概念活动探究重点要求实操实训学生逐个练习工件的安装、刀具的安装三、对刀操作刀具偏置补偿可以使刀具快速移动,使刀具与工件的距离和上一把刀保持一致。寻找各刀需要长度补偿的过程称为对刀。对刀方法主要有：一般对刀、机外对刀仪对刀、ATC对刀和自动对刀四种。经济型数控车床都采用一般对刀。一般对刀是指在机床上作手动对刀。手动对刀是通过试切零件来对刀。手动对刀要较多地占用机床时间,此方法用在数控车床上较为落后。下面,我们以华中世纪星HNC-21T数控系统为例讲解对刀方法。刀具偏置补偿数据的设置有两种方法：一种是手工填写,另一种是采用试切法,由系统自动生成。图6-7刀偏表编辑<一>、试切法确定刀具偏置值试切法指的是通过试切,由试切直径和试切长度来计算刀具偏置值的方法。根据是否采用标准刀具它又可以分为绝对刀偏法和相对刀偏法。⒈绝对刀偏法绝对刀偏法是指,每一把刀具独立建立自己的补偿偏置值,如图7-7中该值将会反映到工件坐标系上<注绝对刀偏法时不存在标准刀具>。绝对刀偏法对刀的具体步骤如下：<1>用光标键↑、↓将蓝色亮条移动到要设置刀具的行；<2>用刀具试切工件的外径,然后沿Z轴方向退刀〔注意：在此过程中不要移动X轴；<3>测量试切后的工件外径,将它手工填入图4.2.2中的"试切直径"这一栏。这样,X偏置就设置好了；<4>用刀具试切工件的端面,然后沿X轴方向退刀；<5>计算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,将该值填入到图4.1.2中的"试切长度"这一栏。这样这把刀的Z偏置就设置好了。如果要设置其余的刀具,就重复以上步骤。注意：<1>对刀前,机床必须先回机械零点；<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=机床坐标系X坐标-试切直径,因而试切工件外径后,不得移动X轴；<4>设置的工件坐标系Z轴零点偏置=机床坐标系Z坐标-试切长度,因而试切工件端面后,不得移动Z轴。⒉相对刀偏法相对刀偏法是指有标准刀具,而其余的每一把刀具的偏置是相对于标准刀具的偏置。该值将不会反映到工件坐标系上,此时只建立一个由标刀确定的工件坐标系。其具体操作步骤如下：<1>先将标刀对刀。如果我们要选择作为标刀的刀具已经是标刀,我们就要将光标键↑、↓移到标刀位置,按F5键取消标刀,否则填入"试切直径"和"试切长度"参数时,系统会出现如图7-8所示提示：图6-8相对刀偏法标刀对刀提示<2>按照绝对对刀法<共五个步骤>,对好要作为标刀的刀具偏置,建立该刀具所确定的工件坐标系；<3>设置标刀；按光标键↑、↓移动蓝色亮条到已对好刀的刀具位置,按F5键设置该刀具为标刀,如图7-9所示。图6-9标刀选择<4>选择要对刀的刀具,按光标键↑、↓移动蓝色亮条到要对刀的刀具位置；<5>按照绝对对刀法<共五个步骤>,对好所选的刀具偏置。如果要设置其余的刀具,就重复以上<4>、<5>步骤。这样就对好所有的刀具偏置。注意：在填写非标刀具的试切长度时,是指非标刀具试切工件端面在标刀已建立工件坐标系中的Z轴坐标值。<二>、直接填写刀具偏置值直接填写刀具偏置值就是参照标准刀具来直接填写刀具偏置值。其步骤如下：<1>执行相对刀偏中的步骤<1>、<2>、<3>填好标刀的偏置；<2>系统在手摇工作方式下,用基准刀具对准工件的一基准点,如图7-10的A点；<3>按F1"X轴置零",则屏幕上显示的X轴坐标清零,按F2"Z轴置零"则屏幕上显示的Z轴坐标清零,按F3"XZ置零"则屏幕上显示的XZ轴坐标清零；<4>使刀具退刀：<5>选择要对刀的刀具,按光标键↑、↓移动蓝色亮条到要对刀的刀具位置,手动换刀。同样旋转手摇脉冲发生器,使刀尖对基准点A。这时屏幕上显示的坐标值,就是该刀对基准刀的偏置值△X、△Z；<6>将△X、△Z分别填入已选刀具的X偏置和Z偏置。图6-10测量刀偏数据<二>、刀补的校验所有刀具对刀完成后,要进行刀补的校验。校验步骤如下：⑴编写一个校验刀补的程序,在单段方式下执行该程序,建立起加工坐标系；⑵对一号刀具进行试切和测量,看测量的试切直径与面板上的工件坐标系X轴显示的坐标值是否一致〔注意：测量退刀时只退Z轴,不能退X轴。一致,则说明一号刀具X轴的刀补值准确；反之,则说明一号刀具X轴的刀补值不准确；⑶执行G00Z0,再执行G01X10F80,看刀尖是否完全与已加工端面重合。重合,则说明一号刀具Z轴的刀补值准确；反之,则说明一号刀具Z轴的刀补值不准确；⑷对所有已完成对刀的刀具依次重复⑴、⑵、⑶步骤,即完成刀补的校验。刀补值不正确,必须重新对刀。分组练习要求1、每组指定一位同学负责；2、按规定的内容练习；3、没有上机床上操作的同学要求认真观察同组其他同学的操作；4、同组的同学在掌握操作要领后,互相记时以督促提高操作的熟练程度；一、刀具补偿的相关基本概念刀具的补偿包括刀具的偏置和磨损补偿,刀尖半径补偿。刀具的偏置和磨损补偿,是由T代码指定的功能,而不是由G代码规定的准备功能。刀具偏置补偿可以使刀具快速移动,使刀具与工件的距离和上一把刀保持一致。寻找各刀需要长度补偿的过程称为对刀。对刀方法主要有：一般对刀、机外对刀仪对刀、ATC对刀和自动对刀四种。经济型数控车床都采用一般对刀。一般对刀是指在机床上作手动对刀。手动对刀是通过试切零件来对刀。手动对刀要较多地占用机床时间,此方法用在数控车床上较为落后。<一>、刀具偏置补偿和刀具磨损补偿我们编程时,设定刀架上各刀在工作位时,其刀尖位置是一致的。但由于刀具的几何形状、及安装的不同,其刀尖位置是不一致的,其相对于工件原点的距离也是不同的。因此需要将各刀具的位置值进行比较或设定,称为刀具偏置补偿。刀具偏置补偿可使加工程序不随刀尖位置的不同而改变。刀具偏置补偿有两种形式：⒈相对补偿如图图7-1所示,在对刀时,确定一把刀为标准刀具,并以其刀尖位置A为依据建立坐标系。这样,当其它各刀转到加工位置时,刀尖位置B相对标刀刀尖位置A就会出现偏置,原来建立的坐标系就不再适用,因此应对非标刀具相对于标准刀具之间的偏置值△x、△z进行补偿。使刀尖位置B移至位置A。本系统是通过控制机床拖板的移动实现补偿的。图6-1刀具偏置的相对补偿形式标刀偏置值为机床回到机床零点时,工件坐标系零点相对于工作位上标刀刀尖位置的有向距离。⒉绝对补偿即机床回到机床零点时,工件坐标系零点,相对于刀架工作位上各刀刀尖位置的有向距离。当执行刀偏补偿时,各刀以此值设定各自的加工坐标系。见图7-2。图6-2刀具偏置的绝对补偿形式刀具使用一段时间后磨损,也会使产品尺寸产生误差,因此需要对其进行补偿。该补偿与刀具偏置补偿存放在同一个寄存器的地址号中。各刀的磨损补偿只对该刀有效〔包括标刀。刀具的补偿功能由T代码指定,其后的4位数字分别表示选择的刀具号和刀具偏置补偿号。T代码的说明如下：TXX+XX刀具号刀具补偿号刀具补偿号是刀具偏置补偿寄存器的地址号,该寄存器存放刀具的X轴和Z轴偏置补偿值、刀具的X轴和Z轴磨损补偿值。T加补偿号表示开始补偿功能。补偿号为00表示补偿量为0,即取消补偿功能。系统对刀具的补偿或取消都是通过拖板的移动来实现的。补偿号可以和刀具号相同,也可以不同,即一把刀具可以对应多个补偿号〔值。如图7-3所示,如果刀具轨迹相对编程轨迹具有X、Z方向上补偿值<由X,Z方向上的补偿分量构成的矢量称为补偿矢量>,那么程序段中的终点位置加或减去由T代码指定的补偿量<补偿矢量>即为刀具轨迹段终点位置。图6-3经偏置磨损补偿后的刀具轨迹例21如图7-4,先建立刀具偏置磨损补偿,后取消刀具偏置磨损补偿。图6-4刀具偏置磨损补偿编程<二>、刀尖圆弧半径补偿G40,G41,G42说明：数控程序一般是针对刀具上的某一点即刀位点,按工件轮廓尺寸编制的。车刀的刀位点一般为理想状态下的假想刀尖A点或刀尖圆弧圆心O点。但实际加工中的车刀,由于工艺或其他要求,刀尖往往不是一理想点,而是一段圆弧。当切削加工时刀具切削点在刀尖圆弧上变动；造成实际切削点与刀位点之间的位置有偏差,故造成过切或少切。这种由于刀尖不是一理想点而是一段圆弧,造成的加工误差,可用刀尖园弧半径补偿功能来消除。刀尖园弧半径补偿是通过G41、G42、G40代码及T代码指定的刀尖园弧半径补偿号,加入或取消半径补偿。G40：取消刀尖半径补偿；G41：左刀补<在刀具前进方向左侧补偿>,如图7-5；G42：右刀补<在刀具前进方向右侧补偿>,如图7-5；X,Z：G00/G01的参数,即建立刀补或取消刀补的终点；注意：G40、G41、G42都是模态代码,可相互注销。图6-5左刀补和右刀补注意：<1>G41/G42不带参数,其补偿号<代表所用刀具对应的刀尖半径补偿值>由T代码指定。其刀尖圆弧补偿号与刀具偏置补偿号对应。<2>刀尖半径补偿的建立与取消只能用G00或G01指令,不得是G02或G03。刀尖圆弧半径补偿寄存器中,定义了车刀圆弧半径及刀尖的方向号。车刀刀尖的方向号定义了刀具刀位点与刀尖圆弧中心的位置关系,其从0～9有十个方向,如图7-6所示。●代表刀具刀位点A,+代表刀尖园弧圆心O●代表刀具刀位点A,+代表刀尖园弧圆心O图6-6车刀刀尖位置码定义实训内容及步骤1.讲解与演示由指导教师讲解、示范工件的夹装。由指导教师讲解、示范刀具的夹装。由指导教师讲解、演示"临时"工件坐标的设置以及刀具长度补偿参数的设置。2.机床操作①工件的夹装。根据装夹工件的形状、尺寸,选择卡爪、夹紧方向及夹紧力；根据加工工件的形状及精度要求,进行找正；最后应检查工件是否夹紧。②刀具的夹装。③录入方式设置车床转速。④录入方式换刀。⑤启动主轴正转。⑥手动和单步操作练习。正确选择移动的坐标轴及方向；正确选择移动方式以及移动的倍率；反复练习：把刀尖移到对刀点附近。注意：刀尖靠近工件时刀具移动速度要小,可以取消快速移动功能或换成单步移动方式；不能误按了换刀键；通常先移动Z方向再移动X轴方向。⑦对刀及刀具长度参数设置程序中所使用的每把刀,都必须要进行对刀操作,以保证按程序加工时每把刀具的刀位点相互重合。换基准刀；启动主轴正转；手动方式或单步移动方式下移动刀具沿工件端面手动切削；保持Z轴坐标不变,沿X轴坐标值增大方向退刀；停止主轴转动；在录入方式下,调整屏幕显示"MDI/模"画面,用G50定义Z轴"临时"工件坐标；在录入方式下,调整屏幕显示为"刀补"画面,设置Z坐标轴方向刀具长度补偿<设置后需检查此坐标轴刀具长度补偿是否正确>；用类似的方式可定义X轴"临时"工件坐标和设置X坐标轴方向刀具长度补偿。⑧用相同的方式可设置非基准刀的刀具长度补偿值<不需要再定义"临时"工件坐标>。更详细内容参见本书第3章第四节中"试切法对刀"部分。步骤：〔1分组练习要求①每组指定一位同学负责；②按规定的内容练习；③没有上机床操作的同学要求认真观察同组其他同学的操作；④同组的同学在掌握操作要领后,互相记时以督促提高操作的熟练程度；〔2示范操作①对刀操作；②机床的调整方法；③加工过程中的机床调整；〔3实训内容〔一、练习图1,如图3-2所示。图3-2单向台阶轴加工步骤：⑴用三爪卡盘装夹工件,并将工件伸出110mm左右,工件夹紧后随手将卡盘扳手取下。⑵主轴调速手柄调到750转/分,用主轴正转开关启动主轴正转,用主轴停开关停止主轴旋转,用主轴反转开关启动主轴反转。⑶在数控系统操作面板上按"手动"键,实现手动操作。⑷练习进给速度修调开关的使用,熟悉手动进给速度。⑸练习点动移动的操作和点动量的选择；练习坐标值的清零。⑹完成图3-4单向台阶轴的加工,加工工艺与在普通车床上加工一样。〔三、练习要求⑴由学生用手动操作独立完成零件的加工。⑵按图纸精度要求完成图3-4、图3-5台阶轴的加工。⑶检查质量合格后切下工件交件待检。四、容易产生的问题和注意事项⑴车削前应检查工件装夹是否牢靠,刀具是否装夹紧固,卡盘扳手是否取下。⑵车削前应检查主轴箱手柄位置,⑶操作机床时,注意力要集中,以防拖板、刀架等碰撞。并将行程挡块调在安全位置,当发生超程时,起到保护机床的作用。⑷手动操作移动刀具时,应注意调节进给速度修调开关,选择一个合适的快进速度。当刀具远离工件时可选择一个较快的速度；当刀具快要移动到工件附近时,降低快进速度,以防刀具速度过快撞到工件上,发生安全事故。⑸点动操作时,在方向键上快速按一下后立即松开,如一直按住,则机床将连续运行直到手松开为止。⑹数控系统接通电源后第一次启动主轴必须用S指令和M3、M4指令启动,主轴正、反转开关无效。⑺对刀时,需要将主轴正转,否则无法试车削。不能由主轴正转直接变为主轴反转,必须要先停稳车后再变换转速。手动退刀时应注意方向性,避免刀具撞上工件。⑻车床未停稳,不能使用量具测量工件。注意在换刀前必须将刀具退到换刀安全区域,否则执行换刀时刀具会和工件发生碰撞⑼必须使用手动操作完成零件的加工,以提高手动操作熟练程度,形成技能。⑽教师讲解和演示操作结束后,学生分组练习,每一位同学都必须熟练掌握对刀操作。所有刀具对刀完毕后,应校验各把刀的刀补是否正确。教学过程教学内容备注总结一、课题小结1、课题测试；2、重申安全文明实习的重要性；3、指出实习操作中的的普遍问题及解决措施。二、布置作业1.数控车床上如何正确安装刀具？2.怎样进行"临时"工件坐标的设置？3.怎样进行刀具长度补偿设置？怎样检验对刀操作的正确性？4.填写实习工艺卡片三、清理现场1、整理实习工具、材料和清扫设备；2、实习场地卫生清理。其进行批评。课后分析刀具的摩损补偿：如果车削出来的工件外径大0.02mm,按"U-0.02"INPUT如果车削出来的工件外径小0.02mm,按"U0.02"INPUT如果车削出来的工件内径大0.02mm,按"U-0.02"INPUT如果车削出来的工件内径小0.02mm,按"U0.02"INPUT如果车削出来的工件长度大0.02mm,按"W-0.02"INPUT如果车削出来的工件长度小0.02mm,按"W0.02"INPUT实习指导教师课时授课教案授课班级授课日期指导教师课程名称数控车床实训课题号4实训课题自动加工实训课时实训准备1.设备：数控车床2.工具及材料：①工具副：装拆刀具专用扳手、装拆工件专用扳手、垫片若干。〔每组1套②量具：千分尺,游标卡尺,0～150钢尺。〔每组1套③刀具：90°硬质合金外圆车刀。④材料：45#钢,尺寸规格Ф32×100。实训目标知识目标⑴掌握回零功能的使用；⑵掌握数控程序的调试方法。⑶熟练掌握自动加工操作的方法和技巧能力目标⑴培养学生熟练应用知识的能力⑵通过任务驱动,培养学生分析问题和解决问题的综合能力⑶培养学生的团队合作精神和交流合作能力情感目标增强学生的团结合作的意识,使能够理论联系实际。培养学生的动手和学习兴趣,从而进一步提高就业竞争能力。实训难点与重点及处理方法重点：⑴掌握数控程序的调试方法。⑵熟练掌握自动加工操作的方法和技巧处理方法：多练习难点：掌握数控程序的调试方法处理方法：熟练掌握编程和加工工艺安全注意事项①严格遵守实训中心的各项规定。②严格遵守各项安全规定,以免发生人身或机床事故。③严格按照数控车床的操作规程进行操作。④要时刻保持精神集中,明确操作的目的,做到细心、准确地操作机床。实训要求熟练进行基本指令编程,程序的输入,校验,修改加工简单图形检测手段千分尺,游标卡尺,0～150钢尺实训过程教学活动教师活动学生活动时间分配复习导入新授：活动探究难点突破概念学习重点练习重点突破拓展训练总结教学过程教学内容备注组织教学宣布课堂纪律、点名；检查学生的课前准备。复习导入新授课程活动探究难点突破一、确定加工坐标系原点位置的操作在数控车削加工中,应首先确定零件的加工原点,以建立准确的加工坐标系,并确定刀具起始点位置。加工原点也称程序原点。是指零件被装夹好后,相应的编程原点在机床原点坐标系中的位置。在加工过程中,数控机床是按照工件装夹好后的加工原点及程序要求进行自动加工的。因此,编程人员在编制程序时,只要根据零件图样就可以选定编程原点、建立编程坐标系、计算坐标值,而不必考虑工件毛坯装夹的实际位置。对加工人员来说,则应在装夹工件、调试程序时,确定加工原点的位置,并在数控系统中给以设定,这样数控机床才能按照准确的加工坐标系位置开始加工。确定加工坐标系原点位置的操作常采用"试切-测量-调整"的方法。二、自动加工<一>、程序校验程序校验用于对调入加工缓冲区的程序文件进行校验,并提示可能的错误。以前未在机床上运行的新程序在调入后最好先进行校验运行,正确无误后再启动自动运行。程序校验运行的操作步骤如下：<1>调入要校验的加工程序；<2>按机床控制面板上的"自动"或"单段"按键进入程序运行方式；<3>在程序菜单下,按F5键,此时软件操作界面的工作方式显示改为"校验运行"；<4>按机床控制面板上的"循环启动"按键,程序校验开始；<5>若程序正确,校验完后,光标将返回到程序头,且软件操作界面的工作方式显示改回为"自动"或"单段"；若程序有错,命令行将提示程序的哪一行有错。注意：<1>校验运行时,机床不动作；<2>为确保加工程序正确无误,请选择不同的图形显示方式来观察校验运行的结果。<二>、空运行在自动方式下,按一下机床控制面板上的"空运行"按键<指示灯亮>,CNC处于空运行状态。程序中编制的进给速率被忽略,坐标轴以最大快移速度移动。空运行不做实际切削,目的在于确认切削路径及程序。在实际切削时,应关闭此功能,否则可能会造成危险。<三>、启动自动运行系统调入零件加工程序,经校验无误后,可正式启动运行：<1>按一下机床控制面板上的"自动"按键<指示灯亮>进入程序运行方式；<2>按一下机床控制面板上的"循环启动"按键〔指示灯亮,机床开始自动运行调入的零件加工程序。<四>、暂停运行在程序运行的过程中,需要暂停运行,可按下述步骤操作：<1>在程序运行的任何位置,按一下机床控制面板上的"进给保持"按键〔指示灯亮,系统处于进给保持状态；<2>再按机床控制面板上的"循环启动"按键〔指示灯亮,机床又开始自动运行调入的零件加工程序。<四>、中止运行在程序运行的过程中,需要中止运行,可按下述步骤操作：<1>在程序运行的任何位置,按一下机床控制面板上的"进给保持"按键〔指示灯亮,系统处于进给保持状态；<2>按下机床控制面板上的"手动"键将机床的M、S功能关掉；<3>此时如要退出系统,可按下机床控制面板上的"急停"键,中止程序的运行；<4>此时如要中止当前程序的运行,又不退出系统,可按下"程序"功能下的F7键〔重新运行,重新装入程序。<五>、单段运行按一下机床控制面板上的"单段"按键〔指示灯亮,系统处于单段自动运行方式,程序控制将逐段执行：<1>按一下"循环启动"按键,运行一程序段,机床运动轴减速停止,、刀具主轴电机停止运行；<2>再按一下"循环启动"按键,又执行下一程序段,执行完了后又再次停止。编程原点设定编程原点设定切削参数确认零件图编程拟定加工工艺刀具选择装夹工件数控程序输入装刀结束零件检测试切削空运行精度检查安排刀具对刀加工原点设定图7-1工作流程图首件零件加工时,为确保加工安全,可使用单段运行加工方式,一段一段地执行程序。若有任何意外按下"紧急停止"按钮。整个工作流程图如图9-2所示。三、调试程序首件零件加工完成后,应按图样要求的精度项目逐项对零件进行检测,看其是否满足图样的要求,是否合格。如果合格就可以开始批量生产；如果不合格,就需要对程序的相关参数进行修改,然后再试车,再检测,直至合格。五、实训内容自动加工操作练习六、容易产生的问题和注意事项⑴工件必须装夹牢固,卡盘扳手随手取下。⑵加工之前必须确保加工程序的编程原点与加工原点完全重合。⑶自动加工时,操作者不能离开机床。⑷回零即是回刀具起始点。⑸加工同一批零件时,必须保证毛坯的装夹长度一样。如果毛坯装夹时长时短,将会发生安全事故。7’3’15’15’教学过程教学内容备注总结一、课题小结1、课题测试；2、重申安全文明实习的重要性；3、指出实习操作中的的普遍问题及解决措施。二、布置作业1.该数控系统是否有绝对坐标和增量坐标指令,在编程中如何区分？2.自动单程序段运行前,应进行哪些检查？3.加工中出现异常应如何停机？三、清理现场1、整理实习工具、材料和清扫设备；2、实习场地卫生清理。课后分析实习指导教师课时授课教案授课班级授课日期指导教师课程名称数控车床实训课题号5实训课题台阶加工训练课时实训准备1.设备：华中车床HNC—21T机床及附件2.工具及材料：①工具副：装拆刀具专用扳手、装拆工件专用扳手、垫片若干、铜皮若干。〔每组1套②量具：千分尺,游标卡尺,0～150钢尺。〔每组1套③刀具：90°硬质合金外圆车刀T01；45°端面车刀T02。④材料：45#钢,实训四练习后的工件,即φ30×95。实训目标知识目标熟练应用车床编程,机械加工工艺,刀具材料及切削原理,切削过程的理论分析,机械加工精度的获得等理论知识。能力目标使能够理论联系实际,培养学生的动手和学习兴趣,从而进一步提高就业竞争能力。情感目标培养学生善于观察,勤于动脑、长于动手的良好学习习惯。使能够理论联系实际,培养学生的动手和学习兴趣,从而进一步提高就业竞争能力。实训难点与重点安全注意事项1.切削用量选择不合理,刀具刃磨不当,都可能使铁屑不断屑,应选择合理切削用量及刀具。2.程序在输入后要养成用图形模拟的习惯,以保证加工的安全性。3.要按照操作步骤逐一进行相关训练,实训中对未涉及的问题和不明白之处要询问指导教师,切忌盲目加工。4.尺寸及表面粗糙度达不到要求时,要找出其中原因。实训要求在实训中严格遵守实习纪律,遵守机床安全操作规程,掌握数控车床的基本操作,认真完成各实训项目。检测手段实训过程教学活动教师活动学生活动时间分配复习导入：新授：活动探究难点突破概念学习重点练习重点突破拓展训练总结教学过程教学内容备注组织教学宣布课堂纪律、点名；检查学生的课前准备。7’3’15’15’复习导入新授课程活动探究难点突破相关知识①相关编程指令代码的使用,参见教材。②粗车、精车的要求。粗车：转速不宜太快,吃刀量大,进给率快,以求在尽短的时间内尽快把工件余量车掉<初学者可选择较小切削用量>。粗车对切削表面没有严格要求,只需留一定的精车余量即可,加工中工件要夹牢靠。精车：精车是车削的末道工序,加工能使工件获得准确的尺寸和规定的表面粗糙度。此时,刀具应较锋利,切削速度较快。③刀具长度补偿值的修改数控车床加工工件外径或端面时,如果测得加工后的工件尺寸比图样要求的尺寸大,说明刀具在加工过程中磨损了,这就需要修改该刀具的刀具长度补偿值,以便加工出合格的工件。如加工φ25.0外圆,由于刀具磨损使工件尺寸产生误差,测得工件直径为φ25.1,即切削出工件的实际尺寸比图样要求的尺寸大0.1mm,需对该刀具长度补偿值进行修改,如X的原刀具补偿值为0.5,则<0.5-0.1>=0.4mm为刀具新的补偿值。实训内容要求：按图示加工台阶。加工练习步骤：①按要求编写程序以零件右端面中心作为坐标原点建立编程坐标系。用三爪自动定心卡盘夹紧,工件外伸距离约42mm。刀具切削参数按通常要求设置。以下程序可改用G90,G94的循环指令来完成。O0002；程序名G21G97G98；初始化相关G功能G50X150.0Z200.0；定义坐标T0202；换45°端面车刀,调用2号刀偏M03S600；定主轴转速,启动主轴G00Z-1.0；Z方向进刀靠近工件<可用G94,两次完成>X35.0；X方向进刀靠近工件G01X-2.0G99F0.1；车端面G00X150.0Z200.0T0200；定位到换刀点教学过程教学内容备注拓展训练总结T0101；换90°外圆车刀,调用1号刀偏G00Z5.0；Z方向进刀靠近工件X27.3；X方向进刀G01Z-29.9G99F0.1；车外圆,尺寸30处留0.1余量G00X33.0；X方向退刀Z1.0；Z方向退刀X27.0G97S1000；X方向进刀,设置精车转速G01Z-30.0G99F0.07；精车外圆X32；车尺寸30处台阶侧面G00X150.0Z200.00100；定位到起始点M30；停主轴,程序结束②输入程序,按前面所述机床锁住或作图,检查程序。③按要求夹紧工件,工件外伸距离约42mm<爪到需要加工处的距离约10mm>。④按照前述对刀方法,分别完成两把刀具的刀长补偿。把刀具移动到刀具起始点。⑤调出已经检查过的程序。⑥进入自动加工模式,选择单段加工试切,检查进给倍率,要求低于100%,调低快进倍率为25%。⑦关好防护门,按"循环启动"键,开始试切加工。观察切削加工过程,是否存在问题,根据加工情况调整进给倍率。⑧加工结束,用量具检查尺寸。〔五相关问题及注意事项1.切削用量选择不合理,刀具刃磨不当,都可能使铁屑不断屑,应选择合理切削用量及刀具。2.程序在输入后要养成用图形模拟的习惯,以保证加工的安全性。3.要按照操作步骤逐一进行相关训练,实训中对未涉及的问题和不明白之处要询问指导教师,切忌盲目加工。4.尺寸及表面粗糙度达不到要求时,要找出其中原因。10’3’教学过程教学内容备注讲授概念活动探究重点突破序号质检内容配分评分标准1外圆公差三处10x3超0.01扣2分2外圆Ra3.2三处6x3降一级扣3分3长度公差三处4x3超差不得分4倒角二处3x2不合格不得分5平端面二处4x2不合格不得分6清角去锐边四处2x4不合格不得分7工件完整5不完整扣分8安全操作10违章扣分7’10’20’教学过程教学内容备注总结一、课题小结1、课题测试；2、重申安全文明实习的重要性；3、指出实习操作中的的普遍问题及解决措施。二、布置作业1.该数控系统是否有绝对坐标和增量坐标指令,在编程中如何区分？2.自动单程序段运行前,应进行哪些检查？3.加工中出现异常应如何停机？三、清理现场1、整理实习工具、材料和清扫设备；2、实习场地卫生清理。课后分析实习指导教师课时授课教案授课班级授课日期指导教师课程名称数控车床实训课题号5实训课题成型面加工课时实训准备华中车床HNC—21T机床及附件实训目标知识目标⑴掌握圆弧插补指令和程序循环指令的编程格式；⑵熟练掌握圆弧插补指令的编程方法和技巧；⑶熟练掌握程序循环指令的编程方法和技巧；⑷熟练掌握带圆弧的零件的编程方法和技巧。⑸掌握锥度检查的方法。能力目标使能够理论联系实际,培养学生的动手和学习兴趣,从而进一步提高就业竞争能力。情感目标培养学生善于观察,勤于动脑、长于动手的良好学习习惯。使能够理论联系实际,培养学生的动手和学习兴趣,从而进一步提高就业竞争能力。实训难点与重点及处理方法重点：熟练掌握带圆弧的零件的编程方法和技巧处理方法：多练习编程难点：熟练掌握程序循环指令的编程方法和技巧处理方法：多练习编程安全注意事项实训要求在实训中严格遵守实习纪律,遵守机床安全操作规程,掌握数控车床的基本操作,认真完成各实训项目。检测手段实训过程教学活动教师活动学生活动时间分配复习导入：新授：活动探究难点突破概念学习重点练习重点突破拓展训练总结教学过程教学内容备注组织教学宣布课堂纪律、点名；检查学生的课前准备。7’3’15’15’复习导入新授课程活动探究难点突破一、圆弧插补指令和程序循环指令的使用<一>、G02——顺时针圆弧插补编辑格式：G02X〔UZ〔WIKFG02X〔UZ〔WRFG02用于切削加工按指定进给速度的顺时针圆弧插补运动。使刀具从当前位置以F设置的进给速率沿圆心顺时针圆弧运动至目标位置。目标位置由X〔U,Z〔W设置,无论其值是否为零,均应输入；圆心位置由I、K或R设置。I、K分别为圆心相对于起始点的增量值,R为圆弧半径值。I、K值的大小和正、负的确定方法是：从圆弧起点向圆心画一个矢量,这个矢量在X轴的投影和方向就是I的数值和方向,这个矢量在Z轴上的投影和方向就是K的数值和方向,当I、K的方向与X、Z轴的坐标正方向一致时,I、K值为正,反之则为负。图8-1顺时针圆弧插补如图10-1所示,刀具处于①点处,该点坐标值为X=120,Z=10将刀具以100毫米/分的进给速率沿圆心顺时针移动到点②处,该点坐标值为X=60,Z=100。圆心相对①点坐标为I=0,K=50,则：绝对坐标编程：G02X60Z100I0K50F100相对坐标编程：G02U-60W90I0K50F100教学过程教学内容备注拓展训练总结<二>、G03——逆时针圆弧插补编辑格式：G03X〔UZ〔WIKFG03X〔UZ〔WRFG03用于切削加工时的逆时针圆弧插补运动。其坐标设置及运动方式与G02类似。只是运动方向与G02相反。图8-2逆时针圆弧插补如图10-2所示,假设刀具从①点沿圆心以与上图相同的速率逆时针移动至②点处,则：绝对坐标编程：G03X120Z10I60K-40F100增量坐标编程：G03U60W-90I60K-40F100圆弧顺、逆方向的判别方法是：从垂直于圆弧平面的坐标方向的正方向向该圆弧平面看去,加工该圆弧的走刀运动方向是顺时针方向则为G02；反之,则为G03。3、圆锥的四个基本参数〔1圆锥半角圆锥角在通过圆锥轴线的截面内,两条素线间的夹角。在车削时候常用到的是圆锥角的一半——圆锥半角；〔2最大圆锥直径D简称大端直径〔3最小圆锥直径d简称小端直径〔4圆锥长度L最大圆锥直径处与最小圆锥直径处的轴向距离。锥度C圆锥大、小端直径之差与长度之比,即圆锥半角与锥度C同属于同一基本参数。4、圆锥的各部分尺寸计算10’3’教学过程教学内容备注讲授概念活动探究重点突破7’10’20’教学过程教学内容备注拓展训练总结四、容易产生的问题和注意事项⑴G02用于切削加工时的顺时针圆弧插补运动；G03用于切削加工时的逆时针圆弧插补运动。⑵在G02或G03指令中,I为半径量尺寸,R为半径量尺寸。⑶车圆弧时,刀具的移动方向与X、Z轴的正方向一致时,I、K值为正,反之,则为负。10’3’教学过程教学内容备注总结一、课题小结1、课题测试；2、重申安全文明实习的重要性；3、指出实习操作中的的普遍问题及解决措施。二、布置作业1.该数控系统是否有绝对坐标和增量坐标指令,在编程中如何区分？2.自动单程序段运行前,应进行哪些检查？3.加工中出现异常应如何停机？三、清理现场1、整理实习工具、材料和清扫设备；2、实习场地卫生清理。课后分析实习指导教师课时授课教案授课班级授课日期指导教师课程名称数控车床实训课题号7实训课题切槽的工艺及螺纹加工训练课时实训准备1.设备：华中车床HNC—21T机床及附件2.工具及材料：①工具副：装拆刀具专用扳手、装拆工件专用扳手、垫片若干、铜皮若干。〔每组1套②量具：千分尺,游标卡尺,0～150钢尺。〔每组1套③刀具：螺纹车刀T04。④材料：45#钢,完成实训六后的工件。实训目标知识目标①螺纹指令的编程练习,了解单一循环的概念。②掌握螺纹编程和加工中的特殊要求。③掌握在数控车床上加工螺纹、控制工件尺寸方法。④掌握在数控车床上加工螺纹的方法与步骤。⑤常用代码的编程练习,切槽的工艺设置能力目标情感目标增强学生的团结合作的意识,使能够理论联系实际。培养学生的动手和学习兴趣,从而进一步提高就业竞争能力。实训难点与重点重点：熟练掌握螺纹零件的编程方法和技巧处理方法：多练习编程难点：熟练掌握螺纹零件的编程方法和技巧处理方法：多练习编程安全注意事项①严格遵守实训中心各项规定。严格遵守各项安全规定,以免发生人身或机床事故。②严格按照数控车床的操作规程进行操作。③要时刻保持精神集中,明确操作的目的,做到细心、准确地操作机床。④在自动加工前应由指导教师检查各项调试是否正确方可进行加工。实训要求在实训中严格遵守实习纪律,遵守机床安全操作规程,掌握数控车床的基本操作,认真完成各实训项目。检测手段千分尺,游标卡尺,0～150钢尺实训过程教学活动教师活动学生活动时间分配复习导入新授：活动探究难点突破概念学习重点练习重点突破拓展训练总结教学过程教学内容备注组织教学宣布课堂纪律、点名；检查学生的课前准备。7’3’15’15’复习导入新授课程活动探究难点突破相关知识①相关编程指令代码的使用,参见教材。②在螺纹加工中,取进刀段取δ1=5mm,退刀段取δ2=2mm螺纹牙深=0.6495P=0.6495×1.5=0.974mm。分4次进刀加工,切削深度分别为：0.8mm、0.6mm、0.4mm、0.16mm。可以用G32或G92编程。③刀具长度补偿值的修改数控车床加工工件外径或端面时,如果测得加工后的工件尺寸比图样要求的尺寸大,说明刀具在加工过程中磨损了,这就需要修改该刀具的刀具长度补偿值,以便加工出合格的工件。如加工φ25.0外圆,由于刀具磨损使工件尺寸产生误差,测得工件直径为φ25.1,即切削出工件的实际尺寸比图样要求的尺寸大0.1mm,需对该刀具长度补偿值进行修改,如X的原刀具补偿值为0.5,则<0.5-0.1>=0.4mm为刀具新的补偿值。数控车削螺纹的加工要求：1、螺纹小径理论上约为1.0825倍的螺距,实际加工中约为〔1.1～1.3倍的螺距。2、吃刀深度的确定,分成几刀、吃刀深度应递减教学过程教学内容备注拓展训练总结3、螺纹长度方向,首尾应各有一段长度≥P。以避免撞车和螺纹车削不完整。4、每一刀走刀路线：10’3’教学过程教学内容备注拓展训练总结实训内容要求：按图示加工M27×1.5螺纹。加工练习步骤：①按要求编写程序以零件右端面中心作为坐标原点建立编程坐标系。用三爪自动定心卡盘夹紧,工件外伸距离约为48mm。刀具切削参数按通常要求自行设置。②输入程序,按前面所述机床锁住或作图,检查程序。③按要求夹紧工件,工件外伸距离约为48mm<爪到需要加工处的距离约10mm>。④按照前述对刀方法,完成螺纹车刀的刀长补偿。把刀具移动到刀具起始点。⑤调出已经检查过的程序。⑥关好防护门,按"循环启动"键,开始试切加工。观察切削加工过程,是否存在问题,根据加工情况调整进给倍率。⑦加工结束,用量具检查尺寸。10’3’教学过程教学内容备注相关问题及注意事项1.程序在输入后要养成用图形模拟的习惯,以保证加工的安全性。2.从螺纹粗加工到精加工,主轴的转速必须保持为常数。3.在没有停止主轴的情况下,停止螺纹的切削将非常危险；因为螺纹切削时进给保持功能无效,如果按下进给保持键,刀具在加工完螺纹后停止运动。4.在螺纹加工中不能用恒定线速度功能。5.在螺纹加工刀路中应设置足够的升速进刀段和降速退刀段,以消除伺服滞后造成的螺距误差,通常可采用螺距作为进、退刀段距离。6.要按照操作步骤逐一进行相关训练,实训中对未涉及的问题和不明白之处要询问指导教师,切忌盲目加工。7.螺纹切削循环同G32螺纹切削一样,在进给保持状态下,该循环在完成全部动作之后才停止运动。8.在螺纹加工轨迹中应设置足够的升速进刀段δ和降速退刀段δ′,以消除伺服滞后造成的螺距误差。总结一、课题小结1、课题测试；2、重申安全文明实习的重要性；3、指出实习操作中的的普遍问题及解决措施。二、布置作业1.该数控系统是否有绝对坐标和增量坐标指令,在编程中如何区分？2.自动单程序段运行前,应进行哪些检查？3.加工中出现异常应如何停机？三、清理现场1、整理实习工具、材料和清扫设备；2、实习场地卫生清理。课后分析一、螺纹加工相关工艺1、刀具几何角度〔1、刀尖角：公制螺纹60°；英制螺纹55°；〔2、前角：一般为0°；〔3、副后角：进刀后角为〔3°～5°＋螺旋升角；背刀后角为〔3°～5°－螺旋升角；2、切削深度经验公式：T≈0.65P；其中P为螺距；3、加工方法〔1、直进法：加工时,刀具只做径向进给；此方法加工效率高、牙形好,但易扎刀；适于加工螺距较小的工件或螺距较大工件的精车；〔2、斜进法