数控车床编程教案

word编辑整理：敬重的读者朋友们：〔word教案们进步的源泉，前进的动力。本文可编辑可修改，假设觉得对您有帮助请保藏以便随时查阅，最终祝您生活开心业绩进步，以word110数控设备与编程教 案班级：08春、秋数控班专业：数控加工专业:课 时 授 课 计 划教学课题:第一章教学目的：教学课题:第一章教学目的：1使学生了解数控概念及数控特点2．使学生把握数控设备的组成及工作原理重点:1．数控系统按伺服分类教学难点及处理:难点：理解开环，闭环，半闭环系统构造图学时：6教学方法:绘图讲解言:提 问：1、 了解数控 机床有多 少？2过和 数控有关 系的设备 有哪些？3，为什么报数控专业?4，想不想学数控？第一节：概述一、 数控技术与数控设备数控技术定义：NC数控设备：数控技术在数控设备中运用广泛，成为机电一体化产品。二、 数控设备的特点1适应性强2能实现简单的运动3精度高，质量稳定4生产率高5减轻劳动强度，改善劳动条件6有利于生产治理其次节：数控设备的组成及工作原理一、数控设备的组成输入输出装置——计算机数控装置——伺服系统-—受控设备举人的动作行为：想喝水〔输入信号〕--大脑——手去拿——拿茶杯倒水喝数控机床工作过程：零件图——编程——输入—-数控设备运行——机床工作——零件产品二、数控设备的重要装置及其功能1输入输出装置2计算机数控装置3伺服系统(重点介绍,画图讲解〕开环系统闭环系统半闭环系统位置检测装置4受控设备第三节：数控加工设备的分类一、按工艺用途分类一般数控机床数控加工中心数控特种加工(数控点火花,线切割，激光……〕二、按掌握运动的方式分类点位掌握数控机床直线掌握数控机床轮廓掌握数控机床三、按伺服系统类型分类开环系统掌握数控机床闭环系统掌握数控机床半闭环系统掌握数控机床四、按掌握坐标轴数分类两坐标轴数控机床三坐标轴数控机床两个半轴坐标轴数控机床五、按数控装置功能分类低档中档高档357课 时 授 课 计 划教学目的：1、使学生了解数控组成及特点数控特点2．使学生把握数控设备工作原理重点:1、数控机床的主传动系统2、数控机床的进给传动系统教学难点及处理：难点：理解数控实现变速方法,和消退传动误差原理学时：10教学方法：绘图讲解第一节：概述数控机床的构造：主传动装置-—进给传动装置—-工作台—-床身—-刀库—-自动换刀——润滑装置-—冷却装置-—排屑装置等61主传动装置方面的转变2、进给传动装置方面的转变3、工作台方面的转变4、配备了刀库和自动换刀装置5、增加排屑、冷却、润滑等关心装置6、机械构造的刚性，抗振性提高其次节：数控机床的主传动系统一、主传动系统的组成几特点组成：主轴电动机——变速机构—-主轴特点：1、承受调速电动机驱动主轴2变速机构构造简洁3变速快速牢靠4转速高，功率大，刚性好二、主传动系统的变速方法(重点内容)1无级变速调速电动机无级变速机械无级变速2分段无级变速液压拨叉操纵机构电磁离合器操纵机构3内置式调速电动机无级变速三、 数控机床主轴部件1主轴部件的组成2主轴及其支承第三节:数控机床进给传动系统一、 进给传动系统的组成及特点组成：伺服电动机——传动装置——工作台——刀架—-与传动有关的导轨特点：1承受伺服电动机驱动2承受低摩擦的传动副3传动副配有传动间隙调整装置4工作台的功能多二、滚珠丝杠螺母副1滚珠丝杠螺母副的构造滚道的法向截面外形〔1、单圆弧2、双圆弧〕滚珠的循环方式(1、外循环2、内循环〕2滚珠丝杠螺母副轴向间隙调整垫片调隙法螺纹调隙法齿差调隙法三、无间隙齿轮传动副1直齿圆柱齿轮传动副的间隙消退法2斜齿圆柱齿轮传动副的间隙消退法3锥齿圆柱齿轮传动副的间隙消退法四、导轨1滚动导轨滚珠导轨——滚针导轨—-滚柱导轨特点：简洁制造,本钱低，但接触面积小，刚度低，所以承载力量小，适用于运动部件质量小和切削力较小的机床滚动导轨的间隙调整和预紧垫片调整斜镶条调整平镶条调整2滑动导轨帖塑导轨——注塑导轨优点:摩擦特性好耐磨性好减振性好工艺性好3、静压导轨五、 工作台1分度工作台插销式分度工作台—-构造——工作原理齿盘式分度工作台——构造啊—工作原理2回转工作台开环数控回转工作台——构造——工作原理闭环数控回转工作台——构造——工作原理3交换工作台第四节:自动换刀装置一、刀架式自动换刀装置1、方刀架方刀架换刀工作原理2、回转刀架回刀架换刀工作原理3、动力刀架动刀架换刀工作原理二、刀库式自动换刀装置1刀库刀库的形式：圆盘式刀库链式刀库自动选刀方式挨次选刀方式任意选刀方式(刀具编码法、刀座编码法、计算机记忆法)2换刀装置无机械手换刀机械手换刀第五节：排屑装置一、排屑装置的作用影响加工质量,或者无法加工,大量的热量，热变形,都影响加工精度，所以快速有效的排屑是格外重要的。二、排屑装置的构造形式1平板链式排屑装置2刮板式排屑装置3螺旋式排屑装置课 时 授 课 计 划教学目的：1．使学生了解数控编程根本学问2．使学生把握机床坐标轴，机床坐标系、机床零点和机床参考点及简洁的编程格式重点:1．机床坐标轴，机床坐标系教学难点及处理：难点：相对坐标计算教学方法:绘图讲解学时：4第一节：程序编制的根本内容与方法一、 程序编制的根本内容1分析零件图样〔材料、外形、尺寸、精度、热处理……〕2确定工艺过程(工夹具、装夹定位、加工路线、加工刀具选择、切削用量……〕3计算刀具运动轨迹的坐标值(确定坐标、相对坐标〕4编写加工程序5、程序输入数控系统 手动数据输入用掌握介质输入通过机床通讯接口输入6程序校验与首件试切二、 程序编制的方法1手工编程2、计算机关心编程 数控语言编程图形交互式编程其次节：程序编制中常用的术语一、 程序编制中的坐标系1、机床坐标轴为简化编程和保证程序的通用性，对数控机床的坐标轴和方向命名制订了统一的标准。规定直线进给坐标轴用X，Y，Z表示,常称根本坐标轴。右手笛卡儿直角坐标系：X，Y，Z坐标轴的相互关系用右手定则打算，大姆指的指向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向.2、工件坐标系、程序原点和对刀点工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一点为原点(也称程序原点〕，建立一个的坐标系,称为工件坐标系。二、编程参考点1、机床坐标系、机床零点和机床参考点机床坐标系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。在机床经过设计、制造和调整后，这个原点便被确定下来，它是固定的点。2、工件原点〔程序零点〕工件坐标系的原点，可以任意的设定,对刀来具体确定的。3、对刀点(程序起点〕刀具相对零件运动的起点，选择在简洁找正、加工中便于检查，编程简洁计算的地方。4、换刀点便利换刀不碰对机床和工件安全的地方。一般可选在对刀点或者机床原点上。三、 编程方式〔确定坐标、增量坐标〕课 时 授 课 计 划教学课题:第三章:加工程序的教学课题:第三章:加工程序的构造与格式教学目的：2使学生了解指令字的格式2．使学生把握程序的一般构造教学重点及处理重点：2．指令字的格式2．程序的一般构造教学难点及处理：难点：指令字的格式教学方法:绘图讲解教学方法:绘图讲解学时:2程序 构造与格 式一．引言：、句法和格式规章的假设干个程序段组成的，而每个程序段是由假设干个指令字组成的。二．加工程序的组成一个指令字是由地址符〔指令字符和带符号(如定义尺寸的字〕或不带符号(如预备功能字G代码〕的数字数据组成的。程序段中不同的指令字符及其后续数值确定了每个指令字的含义。在数控程序段中包含的主要指令字符下所示。％1000N01G00U50W60N10G01U100W500F150S300M03N。.。。。.N200M301程序开头2程序内容3程序完毕二．程序段的组成与格式法，如下所示：N01 M03 S800 TO1N02 G01 X20 Z—4 F100N01、N02程序段号M03 关心功能S800主轴转速TO1 刀具选择G01 预备功能X20 Z-4尺寸地址F100 刀具进给功能三、模态指令，非模态指令N01G00X10Z5；将刀具快速移到点〔10，5〕N02GOOX20Z5；将刀具快速移到点(20，5〕其中其次行的GOO和Z5可以省略不写如下:N01G00X10Z5；将刀具快速移到点〔10，5〕N02X20；将刀具快速移到点〔20,5)四、 主程序与子程序五、 最小输入增量与最小指令增量六、 插补功能第三节编程时常用的工艺指令工艺指令大体上可以分为两大类：1、预备性工艺指令又称预备功能G指令2、关心性工艺指令有MFST课 时 授 课 计 划教学课题：教学课题：预备功能G指令教学目的：1．.使学生了解G90G912．使学生把握坐标系设定G50〔G92)教学重点及处理：重点：1．G90G912．手动对刀设定工件坐标系难点：坐标系设定G50教学方法:绘图，仿真讲解学时:2一．引言：加工前要建立坐标系，本节介绍有关坐标系确定值编程G90与相对值编程G91及坐标系设定G50(G92〕二．有关坐标系和坐标的G功能(1〕确定值编程G90与相对值编程G91格式：G90,91说明：G90： 确定值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于程序原点的。G91： 相对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。确定编程时，用G90指令后面的X、Z表示X轴、Z轴的坐标值；增量编程时，用U、W或G91指令后面的X、Z表示X轴、Z轴的增量值；程序中G90、G91为模态功能,可相互注销,G90为缺省值。例1．三．标系设定G92格式:G50(G92)X_Z_说明：X、Z：对刀点到工件坐标系原点的有向距离。四，进给掌握指令快速定位G00格式：G00X〔U)_Z(W)_说明：X、Z：为确定编程时,快速定位终点在工件坐标系中的坐标；U、W:为增量编程时，快速定位终点相对于起点的位移量；直线插补指令G01格式：G01X〔U〕_Z(W〕_F_；说明：X、Z：为确定编程时终点在工件坐标系中的坐标；U、W：为增量编程时终点相对于起点的位移量；F_：进给速度。G01指令刀具以联动的方式,按F规定的进给速度,从当前位置按线性路线〔联动直线轴的合成轨迹为直线)移动到程序段指令的终点.G01是模态代码，可由G00、G02、G03或G32功能注销。课 时 授 课 计 划教学课题：教学课题：圆弧进给G02/G03G04、G28、G29教学目的：1．使学生把握圆弧进给G02/G03教学重点及处理:重点：1．使学生把握圆弧进给G02/G03难点：G02/G03教学方法：绘图,联系结合学时：4学时：4G02/G03一引言：圆弧插补G02/G03,是在加工平面内完成圆弧的加工在数控车数控铣中都要用到.一、圆弧进给G02/G03格式:G02/G03X_Z_R_G02/G03X_Z_I_K F_G02/G03指令刀具，按顺时针/逆时针进展圆弧加工。圆弧插补G02/G03的推断,是在加工平面内，依据其插补时的旋转方向为顺时针/逆时针来区分的。加工平面为观看者迎着Y轴的指向，所面对的平面。二、暂停指令G04格式：G04P_ 〔非模态指令〕说明:P：暂停时间，单位为s。G04在前一程序段的进给速度降到零之后才开头暂停动作.在执行含G04指令的程序段时，先执行暂停功能。G04可使刀具作短暂停留，以获得圆整而光滑的外表。该指令除用于切槽、钻镗孔外，还可用于拐角轨迹掌握.三、回参考点掌握指令〔1)自动返回参考点G28格式：G28X_Z_说明：X、Z:确定编程时为中间点在工件坐标系中的坐标;U、W：增量编程时为中间点相对于起点的位移量。G28指令首先使全部的编程轴都快速定位到中间点，然后再从中间点返回到参考点。一般,G28指令用于刀具自动更换或者消退机械误差,在执行该指令之前应取消刀尖半径补偿.在G28的程序段中不仅产生坐标轴移动指令，而且记忆了中间点坐标值，以供G29使用。电源接通后，在没有手动返回参考点的状态下，指定G28时，从中间点自动返回参考点，与手动返回参考点一样。这时从中间点到参考点的方向就是机床参数“回参考点方向”设定的方向。(2)自动从参考点返回G29格式：G29X_Z_说明：X、Z：确定编程时为定位终点在工件坐标系中的坐标；U、W：增量编程时为定位终点相对于G28中间点的位移量。G29可使全部编程轴以快速进给经过由G28指令定义的中间点,然后再到达指定点。通常该指令紧跟在G28指令之后。G29指令仅在其被规定的程序段中有效。课 时 授 课 计 划关心(1〕暂停执行M00时，停执前程以方

功能程序M00教学课题：关心功能M指令,其他功能指令教学目的:1．使学生把握常用的关心指令，并能敏捷运用教学重点及处理:重点：1教学课题：关心功能M指令,其他功能指令教学目的:1．使学生把握常用的关心指令，并能敏捷运用教学重点及处理:重点：1．关心指令难点：关心指令的区分教学方法：看附录表格讲解学时：2刀具和工件的尺寸测量、工件调头、手动变速等操作程序完毕M02当CNC执行到M02指令时,机床的主轴、进给、冷却液全部停顿，加工完毕。程序完毕并返回到零件程序头M30M30和M02功能根本一样，只是M30指令还兼有掌握返回到零件程序头(％〕的作用。〔4)子程序调用M98及从子程序返回M99M98用来调用子程序.M99表示子程序完毕，执行M99使掌握返回到主程序(5〕主轴掌握指令M03、M04、M05M07、M09SFTa.主轴功能S掌握主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为转/每分钟(r/min).b。F指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度c。T代码用于选刀，其后的4位数字分别表示选择的刀具号和刀具补偿号。第四节 编制程序时的工艺处理一、零件加工的工艺分析1毛坯的安装性2毛坯材质的加工性3刀具运动的可行性4零件尺寸标注对编程的适应性5零件构造工艺性对数控加工的适应性二、对刀点和换刀点确实定三、加工路线确实定四、刀具和切削用量的选择课 时 授 课 计 划教学课题：单一固定循环G90教学目的：1．理解教学课题：单一固定循环G90教学目的：1．理解单一固定循环G90功能，走刀轨迹；2G903．把握复合循环G90教学重点1．单一固定循环G902．走刀轨迹及编程方法；教学难点走刀轨迹及编程方法;教学方法:绘图讲解学时：2循环单一循环将一连续动作，“切切削-返用一环指

固定可以系列加工如入—退刀-个循令完而简化程序。1、圆柱面或圆锥面切削循环3.283.303.283。30圆锥面切削循环

3.29G90〔圆柱面〕3.31端面切削循环24图3。32锥面端面切削循环 图3。33G94的用法(锥面〕〔1)圆柱面切削循编程格式G90X〔U〕～Z(W)～F~式中：X、Z——圆柱面切削的终点坐标值；U、W——圆柱面切削的终点相对于循环起点坐标重量。3.29N10G50X200Z200T0101N20M03S1000N30G00X55Z4M08N40G01G96Z2F2.5S150N50G90X45Z-25F0.2N60X40N70X35N80G00X200Z200N90M30〔2〕圆锥面切削循环编程格式G90X(U)～Z(W〕~R~F~2526式中：X、Z-圆锥面切削的终点坐标值；U、W—圆柱面切削的终点相对于循环起点的坐标；R-圆锥面切削的起点相对于终点的半径差。假设切削起点的XX向坐标,R3。303。30……G01X65Z2G90X60Z-35R—5F0.2X50G00X100Z200……课 时 授 课 计 划教学课题：教学课题：G94教学目的：1．理解单一固定循环G94功能，走刀轨迹；2G943．把握复合循环G94教学重点3．G94的功能4．走刀轨迹及编程方法；教学难点走刀轨迹及编程方法；教学方法:走刀轨迹及编程方法；教学方法:绘图讲解学时：23.31〔1〕平面端面切削循环编程格式G94X(U)～Z〔W〕～F～式中:X、Z-端面切削的终点坐标值；U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标。3.31……G00X85Z5G94X30Z—5F0.2Z—10Z-15……〔2〕锥面端面切削循环编程格式G94X(U〕~Z(W〕～R～F～式中:X、Z—端面切削的终点坐标值；U、W—端面切削的终点相对于循环起点的坐标;K-端面切削的起点相对于终点在ZZZK3.323。33……G94X20Z0R—5F0.2Z-5Z—10……螺纹循环螺循环指切削-返回”作作为环〔如44用一个来指

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教学课题：单一固定循环G92教学课题：单一固定循环G92教学目的：1．理解单一固定循环G92功能,走刀轨迹;2G923．把握复合循环G92教学重点1G92的功能2、走刀轨迹及编程方法；教学难点走刀轨迹及编程方法；教学方法:绘图讲解学时:2纹切削令把—螺纹退刀-四个动一个循3。示〕，程序段令。编程格式G92X(U〕~Z(W〕～I～F～式中：X〔U〕、Z〔W)—螺纹切削的终点坐标值；I—螺纹局部半径之差，即螺纹切削起始点与切削终点的半径差。加工圆柱螺纹时，I=0。加XI3.45……G00X35Z104G92X29.2Z53F1.5X28.6X28.2X28。04G00X200Z200……

图3.44螺纹切削循环 图3。45圆柱螺纹切削循环3.46所示圆锥螺纹的加工程序。……G00X80Z62G92X49.6Z12I-5F2X48。7X48。1X47。5

3.462939一、复入：一、复入：教学课题:外圆粗车复合循环G71及应用教学目的：1.1．理解外圆粗车复合循环G71外径切2G71循环3．把握复合循环G71教学重点1、外圆粗车复合循环G712、走刀轨迹及编程方法；教学难点走刀轨迹及编程方法;教学方法：绘图讲解学时：4G00X200Z200……课 时 授 课 计 划习引循环:削简洁G90X_Z_F_2.简洁循环的特点：(1〕一条指令完成四个动作，形成一个简洁循环，切除一层金属，比用G00,G01写四段程序要简洁得多；(2〕一条G90指令不能实现多层切削使毛坯外形接近工件外形，要实现多层切削,,就必需屡次重复使用该命令,明显编程很烦琐;有没有一种方法,用一条指令就能完成粗加工多层切削，使毛坯外形接近工件外形呢？答案是确定的.G71〔一)G71如右图：要用棒料加工出图示零件，其数控工艺过程是：粗车〔去除大量余量并留精加工余量△、△x/2〕→精车〔去除余量到达图纸要求，其轨迹如右图,依据精加工的加工路线及粗加工的吃刀量，系统会自动计算粗加工走刀路线和走刀次数。〔二〕格式:G71U(△D)R〔E)G71P(NS〕Q〔NF〕U(△u)W〔△w)F(f〕S〔s〕T(t〕参数说明：•△D:切削深度〔每次切入量〕mmE:每次退刀量;NS:精加工路径第一程序段的段号；NF：精加工路径最终程序段段号；△U:X方向精加工余量；△W：Z方向精加工余量f，s，t：粗加工时所用的走刀速度、主轴转速、刀具号；〔四〕G71只要指定精加工的加工路线及粗加工的吃刀量，系统会自动计算粗加工走刀路线和走刀次数；Z(3〕粗加工之后会自动进展精加工(五、G7114：A(50，5),切1。5mm〔半径量1mm，X0。4mm，Z方向精加工余量×45°0。1mm，其中点划线局部为工件毛坯O3327N1G50X50Z5〔建立工件坐标系)N2T01N3M03S400〔400r/min正转)N4G00X50Z5〔刀具到循环起点位置〕N5G71U1.5R1G71P5Q13X0。4Z0。1F100〔粗切量1.5mm精切量：X0。4mmZ0.1mm〕N6 G00X4z1〔精加工轮廓起始行,到倒角延长线〕N7 G01X10Z—22×45°倒角〕N8 Z-20(精加工Φ10外圆)N9 G02U10W—5R5〔R5圆弧)N10G01W-10〔精加工Φ20外圆〕N11G03U14W—7R7R7圆弧〕N12G01Z—52〔精加工Φ34外圆〕N13U10W—10〔精加工外圆锥〕N14W—20(精加工Φ44外圆,精加工轮廓完毕行〕N15X50〔退出已加工面〕N16G00X80Z80(回对刀点〕N17M05(主轴停〕N18M30〔主程序完毕并复位)端粗复循G72实循与的别

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教学课题:端面粗车复合循环G72及实例教学课题:端面粗车复合循环G72及实例教学目的：1．.使学生了解复合循环G72格式2．使学生把握复合循环G72编程方法教学重点复合循环G72格式复合循环G72法教学难点复合循环G72教学方法:绘图讲解学时：4该环G71区仅在于切削方向平行于XG72格式：G72U〔△D)R(E〕G72P〔NS)Q(NF)U〔△u〕W〔△w〕F(f〕S(s)T〔t〕参数说明：•△D:切削深度〔每次切入量)mmE：每次退刀量；NS：精加工路径第一程序段的段号；NF：精加工路径最终程序段段号；△U：X方向精加工余量；△W:Z方向精加工余量;f，s，t：粗加工时所用的走刀速度、主轴转速、刀具号；教学课题:闭环车削复合循环G73教学课题:闭环车削复合循环G73教学目的:1．使学生了解闭环车削复合循环G73格式2．使学生把握闭环车削复合循环G73编程方法教学重点1复合循环G72格式2．闭环车削复合循环G73教学难点:复合循环G72教学方法：绘图,仿真讲解一、言：车削循环

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环削合环引闭环复合G73能在切削工件时刀具轨迹为封闭回路，刀具渐渐进给，使封闭切削回路渐渐向零件最终外形靠近,最终切削成工的外形。二、闭环车削复合循环G73格式：G73 U〔△I)W〔△K〕R〔D)G73 P〔NS〕Q(NF)U(△u)W〔△w〕F〔f)S〔s)T〔t〕说明：.△I：X轴方向的粗加工总余量；。△k：Z轴方向的粗加工总余量；D：粗切削次数；NS：精加工路径第一程序段的挨次号；NF:精加工路径最终程序段的挨次号；ΔU：X方向精加工余量；ΔW：Z方向精加工余量；留意：ΔI和ΔK表示粗加工时总的切削量,粗加工次数为D,则每次X,Z方向的切削量为ΔI/D，ΔK/D；按G73段中的P和Q指令值实现循环加工，要留意△U和△