《数控铣削》实习教案

《数控铣削》实习教案

课题一数控铣床概述

一、目的和要求

1．数控铣床的工作原理和有关组成部分的作用、种类

2．铣刀类型、加工零件形状，安全问题

二、时间：50分钟

三、授课内容

数控铣床和加工中心是一类很重要的数控机床，在数控机床领域

所占比重最大，在航空航天、汽车制造、一般机械加工和模具制造业

中应用非常广泛。普通数控机床与加工中心的主要区别在于：普通数

控铣床没有刀库和自动换刀功能，而铣床加工中心本质上就是带有刀

库且具有自动换刀功能的数控铣床。普通数控铣床一般可以三坐标联

动，用于各类复杂的平面、曲面和壳体类零件的加工，如各种模具、

样板、凸轮和连杆等。

1．数控铣机床结构特点

数控铣削机床从结构上有立式、卧式和万能式三种结构。

立式结构的铣床一般适宜盘、套、板类零件，可对上表面进行铣、

钻、扩、镗、锪、攻螺纹等工序以及侧面的轮廓加工。

2．数控铣削加工特点

①广泛的适应性、高的灵活性，能加工轮廓形状特别复杂或难以

控制尺寸的零件；

②精度高、质量稳定；

③生产效率高；

④减轻劳动强度、改善劳动条件；

⑤综合经济效益好。

3．数控铣削的工作过程及组成：

伺服装置辅助装置

编程

零件

数控装置

图纸程序输入输出

介质装置

机床主、进给、

辅助运动机构

4．数控铣削工作原理

首先根据零件图样，结合工艺进行程序编制，然后通过键盘或其

它输入设备输入，送入数控系统后再经过调试、修改，最后把它储存

起来。数控铣床加工零件时，根据所储存的程序，由数控装置控制机

床执行机构的各个动作（如机床主运动的变速、起停，进给运动的方

向、速度和位移大小等等），使刀具与工件及其它辅助装置严格地按

照数控程序规定的顺序、路径和参数进行加工，从而加工出满足给定

技术要求的零件。

5．铣床加工范围

铣床加工范围很广，主要用来加工各类平面、沟槽、成形面、螺

旋槽、齿轮和其它特殊形面，也可以进行钻孔、铰孔、镗孔。

1）加工曲面类零件时，为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点

相切，而避免刀刃与工件轮廓发生干涉，一般采用球头刀，粗加工用

两刃铣刀，半精加工和精加工用四刃铣刀，如图所示：

2）铣较大平面时，为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度，一

般采用刀片镶嵌式盘形铣刀，如图所示：

3）铣小平面或台阶面时，一般采用通用铣刀。

4）铣键槽时，为了保证槽的槽的尺寸精度，一般用两刃键槽铣刀。

6．数控铣实习的评分标准

(1)实践操作（60分）

a.工艺15分

b.编程15分

c.传输15分

d．加工15分

(2)实习报告（10分）

(3)出勤（6分）

(4)安全文明生产（4分）

课题二基本编程指令

一、教学要求

1．熟悉数控编程的基本指令

2．掌握并能正确运用数控基本指令进行编程

二、时间：50分钟

三、授课内容

1、数控铣床编程定义

在数控机床上加工零件时，要把零件的全部工艺过程，工艺参数

及其它辅助动作，按动作顺序，根据数控机床规定的指令格式编写加

工程序，记录于控制介质，然后输入数控装置，从而指挥机床。这种

将从零件图纸到获得数控机床所需的控制介质的全过程，称为程序编

制即编程。

2、程序结构

3、编程常用指令

现将华中数控世纪星铣削数控系统的基本功能和常用指令的编

程格式，归纳如下：

铣床代码

代功能编程格式应用举例

码

G17XY平面选择

B

G18ZX平面选择45

G19YZ平面选择

G90绝对值编程

A

G91增量值编程15

G00快速定位G00X_Y_Z_

G01直线插补G01X_Y_Z_F_02040

刀具从起点O快速定位于A，沿AB

切削至B

G90编程

N05G17G90G00X20Y15

N10G01X40Y45F800

G91编程

N05G17G90G00X20Y15

N10G91G01X20Y30F800

G02顺圆插补

G03逆圆插补b

终点

a

起点0

圆弧a（劣弧）

G90G02X0Y30R30F300

G90G02X0Y30I30J0F300

圆弧b（优弧）

G90G02X0Y30R-30F300

G90G02X0Y30I0J30F300

F进给速度

S主轴转速

G546个可预设的

～工件坐标系

G59

M02程序结束

M03主轴正转起

动

M05主轴停止转

动

M30程序结束并

返回程序起

点

4、用基本编程指令编程举例

1．刻绘作品：

％1111

N10G17G90G54G00X0Y0Z50

N20M03S800

N30G00X15Y15

N40G01Z-0.1F800

N50G01X15Y55

N60G01X45Y55

N70G02X45Y35R10

N80G02X45Y15R10

N90G01X15Y15

N100G01X15Y35

N110G01X45Y35

N120G00Z10

N130G00X70Y55

N140G01Z-0.1

N150G01X70Y15

N160G03X110Y15R90

N170G01X110Y55

N180G00Z50

N190G00X0Y0

N200M05

N210M02

%

课题三程序的输入和模拟

一、目的要求

1．了解程序的输入过程及模拟步骤

2．在熟练掌握控制面板的基础上能够完成程序的输入和模拟

二、工具

教材、数控机床设备

三、授课时间：10分钟

四、授课内容

1．传输程序

步骤一：

在主菜单下按“F7”“DNC通讯”按钮，系统提示“串口通

讯将退出系统，继续吗（Y/N）?Y”,选择MDI键盘中的“Y”

按钮，系统显示“等待客户端指令……退出系统请按X键”；

步骤二：

双击计算机桌面的“COM.EXE”图标，打开“华中数控串口

通讯软件”，选择“发送G代码”，在对话框中按照路径选择

程序，用鼠标双击或单击选择“打开”即可发送文件；此时

系统处于“正在接收数据……，停止接收请按I键”；当全部

数据接收完后，界面下方的状态栏将显示出接收到的文件数

和字节数。按照系统提示退出DNC软件。

2、校验程序

步骤一：

在主菜单下按“F1”“程序”按钮，进入程序子菜单，按下“F1”

“选择程序”按钮，运用▲、▼键移动光标选择需要校验的程序，

按下“Enter”按钮；

步骤二：

在“手动”运行方式下，按一下“机床锁住”按键（指示灯亮）。

※注意：“机床锁住”键在自动方式下按压无效。

步骤三：

按“F9”“显示切换”按钮，选择“当前加工程序的图形显示方

式”界面，按下“F5”“程序校验”按钮，再“自动”按钮，

选择“循环启动”绿色键即可直观地查看加工程序的图形；

步骤四：

若程序错误，会得到提示“出错：程序第X行――XX错”，按

下“F10”“返回”按钮，选择“F2”“编辑程序”按钮，运用

▲、▼键移动光标选择需要修改的行；运用►◄键移动光标到出

错地方，运用“BS”按键消除错误字母，输入正确字母或数字，

再按下“F4”“保存程序”按钮，用“Enter”键确定，然后返回

进行再一次的校验，直到运行无误为止。

附简化步骤表：

传输：

“DNC/通讯/F7”——提示“串口通讯将退出系统，是否继续…[Y/N]”

选择“Y”,系统处于“等待客户端指令…退出请按X”状态——打开

计算机桌面上“COM.EXE”图标——“发送G代码”按照路径选定

文件——等“正在接收数据……”转换为“等待客户端指令…退出

请按X”时——“X”

校验与编辑：

切换到模拟界面——“F1程序”——“F1选择程序”——“Enter”

——“手动”——“机床锁住”——“校验”——“自动”——“循

环启动”（若出现错误，进入“F5程序编辑”“F4程序保存”再校验

课题四数控铣床的操作方法及步骤

一、目的要求

1.了解数控铣床的操作方法及步骤；

2．熟练掌握并能正确完成对刀过程及工件坐标系的输入；

3.学生需完成两件规定图形的零件加工及一件创新零件的加工。

二、工具

数控铣床设备、寻边器、雕刻刀、键槽铣刀等。

三、授课时间：15分钟

四、授课内容

华中数控世纪星操作过程

1.机床上电

开启电源——“电源开”——“急停”（顺时针旋转右上角的“急停”按钮）

2．返回参考点

“回参考点”——“+Z”（等待“+Z”按键内的指示灯亮）——“+X”、“＋

Y”（等待指示灯亮）——“手动”——“－Z”、“－X”、“－Y”(使工作

台处于相对平衡状态)

3．对刀

“主轴正转”——“增量”（运用手轮对刀，分别记下机床坐标的X、Y、Z值）——

“F5设置”——“F1坐标系设定”，将记录的X、Y、Z值输入G54中；——

“F10返回”——“F10返回”——“F3MDI”，输入G54——“自动”—

—“循环启动”，工件坐标零点改变为对刀后的数值。

4．程序传输、校验与编辑（略）

5．正式加工

“自动”——“循环启动”

6．关机

“急停”(按下“急停”即可)——“电源关”——关闭电源

数控铣床（机械类）2.5天教学进程表

第一天

时间教学内容地点

8:00~9:00数控铣床概述：数控铣车间

数控机床分类及其结构、铣刀类型、加工零件形状，

安全问题

9:00~10:00数控铣床编程规则、程序结构、编程指令：多媒体教室

G00/G01/G02/G03/G90/G91/M30/M02

/M03/M04/M05/G17/G18/G19/S/F/G54~G59

10:00~11:40学生熟悉CAD软件、设计零件图机房

13:00~16:20学生绘制CAD图形机房

16:20~16:40打扫卫生数控铣车间

第二天

时间教学内容地点

8:00~11:40编写程序机房

13:00~15:00程序的仿真、输入和校验，填写实习报告数控铣车间

15:00~16:20数控铣床加工零件的操作方法、步骤及安全操作规数控铣车间

程：机床的开启、回零、对刀等，理解G54的概

念，熟悉操作面板。

16:20~16:40打扫卫生数控铣车间

第三天上午

时间教学内容地点

8:00~11:40在教师指导下进行零件的正式加工数控铣车间

数控铣床（非机类）1.5天教学进程表

第一天

时间教学内容地点

8:00~9:0数控铣床概述：