《数控加工基础（第五版）》 教案 第五章 数控仿真加工

学科数控加工基础课题§5-1数控加工仿真软件的使用课次19授课时间年月日（星期）4教具数控仿真软件教学目标1．了解常用数控仿真软件名称、特点。2．熟悉宇龙数控仿真软件的操作界面。3．掌握FANUC0i数控车床的操作。4．掌握FANUC0i数控铣床/加工中心的操作。审批教学重点1．宇龙数控仿真软件操作。2．FANUC0i数控车床的操作。3．FANUC0i数控铣床/加工中心的操作。教学难点1．数控车床的对刀操作。2．数控铣床/加工中心对刀操作。教学后记教学内容教学方法【组织教学】1．检查学生出勤情况。2．强调学习过程中应注意安全事项。【复习提问】1．CAD软件经典界面主要包含哪些内容？2．操作CAD软件时，鼠标左键和右键各有何用途？3．CAD软件的主菜单主要包含哪些内容？【新课导入】随着科学技术的发展，数控技术的应用越来越多，学习数控机床操作的人员也在增多，而一台数控设备的价格非常昂贵，所以常采用数控仿真软件是进行培训中。【讲授新课】§5-1数控加工仿真软件的使用一、宇龙数控仿真系统操作界面简介1．启动宇龙数控仿真系统（1）单击[开始]/[所有程序]/[数控加工仿真系统]/[加密锁管理程序]，打开宇龙数控仿真系统加密锁管理程序。（2）单击[开始]/[所有程序]/[数控加工仿真系统]/[数控加工仿真系统]，系统弹出“用户登录”界面，单击【快速登录】，登录数控仿真系统。2．仿真软件界面（1）仿真软件的主菜单主菜单为下拉式菜单，与word、CAD软件雷同。（2）仿真软件的工具栏功能按钮式工具栏，用鼠标左键直接单击即可执行命令。（3）仿真软件的机床操作面板与选择的数控机床的实际操作面板相同。（4）仿真软件的机床显示根据所选择的不同类型的机床，在机床显示区域将显示不同类型的数控机床。3．各种按钮及旋钮的操作方法（1）按钮操作用鼠标左键单击即可使按钮处于接通状态，再次用鼠标左键单击即可松开该按钮。（2）旋钮操作用鼠标左键单击，可使旋钮逆时针旋转；用鼠标右键单击，可使旋钮顺时针旋转。（3）MDI功能面板操作与真实数控系统的MDI功能面板完全相同。二、宇龙数控仿真系统数控车床的操作1．选择机床和数控系统（1）点击下拉菜单[机床]/[选择机床…]或直接点击工具栏中的机床图标。弹出选择机床界面。（2）在“控制系统”选中所需数控系统，在次菜单中选中数控系统的型号；在“机床类型”选中机床，再在次菜单中选中机床形式。然后点击【确定】，完成机床和数控系统的选择。2．机床开机回参考点与实际机床操作相同。3．安装零件（1）点击下拉菜单[零件]/[定义毛坯…]或直接点击工具栏定义毛坯图标，弹出定义毛坯对话框。在【形状】选项选中毛坯类型，设置各项参数设置，确定毛坯尺寸。（2）点击下拉菜单[零件]/[放置零件…]或直接点击工具栏图标放置零件按钮，弹出选择零件对话框，选中上一步定义的毛坯后选择【安装零件】，弹出零件位置调整对话框。（3）调整零件的伸出量后，单击【退出】，完成零件安装。4．输入加工程序与实际机床的操作相同。5．安装加工用刀具（1）单击下拉菜单[机床]/[选择刀具…]或直接点击工具栏选择刀具图标，弹出选择刀具对话框。（2）首先选择刀位，再选择刀片，然后选择刀具角度、刀长和刀尖半径等参数，最后选择刀柄和主偏角。（3）采用同样的方法，根据零件的加工要求，在不同的刀位上选择不同的刀具。三、宇龙数控仿真系统数控铣床/加工中心的操作1．选择机床和数控系统（1）单击下拉菜单[机床]/[选择机床…]或直接单击工具栏机床图标，弹出选择机床界面。（2）“控制系统”选中FANUC系统，再在次菜单中选中FANUC0iMate系统；“机床类型”选中铣床。然后单击【确定】，完成机床和数控系统的选择。（3）单击下拉菜单中的[视图]/[选项…]或直接单击工具栏图标，弹出“视图选项”对话框，参照参数设定。单击【确定】按钮。（4）将光标移到机床位置，上下滚动中间的滚轮，可使机床变大或变小。2．机床开机回参考点与实际机床操作相同。3．定义毛坯、夹具并进行安装（1）单击下拉菜单[零件]/[定义毛坯…]或直接单击工具栏定义毛坯图标，弹出定义毛坯对话框。定义的毛坯形状有两种，一种是长方体毛坯；另一种是圆柱体毛坯。（2）单击下拉菜单[零件]/[安装夹具…]或直接单击工具栏图标“”，弹出定义选择夹具对话框。单击对话框中的【选择零件】右侧向下箭头，选择“毛坯1”。再单击对话框中的【选择夹具】右侧向下箭头，出现“平口钳”和“工艺板”两种选择。（3）单击下拉菜单[零件]/[放置零件…]或直接单击工具栏放置零件图标，弹出选择零件对话框，选中上一步定义的毛坯后选择【安装零件】，弹出零件位置调整对话框。（4）如果零件采用平口钳作为夹具，调整夹具在工件台面上的位置后，单击【退出】，完成夹具及其上零件的安装。（5）如果零件采用工艺板作为夹具，调整夹具在工件台面上的位置后，单击【退出】，完成夹具及其上零件的安装。（6）如果选择的是圆柱体毛坯，则在夹具栏中会显示卡盘夹具，可选择三爪卡盘进行装夹。4．安装刀具（1）单击下拉菜单[机床]/[选择刀具…]或直接单击工具栏选择刀具图标，弹出选择刀具对话框。（2）在该对话框中的“可选刀具”栏中选择其中的一把刀具，其余参数不变，单击【确认】，此时在主轴位置显示所选刀具。5．输入NC程序6．保存项目【学习评价】1．宇龙数控仿真软件能完成哪几种数控机床的编程与操作练习？2．在宇龙数控仿真软件数控车床中，有几种方式定义毛坯的类型？3．在宇龙数控仿真软件数控车床中，确定刀具的步骤有哪些？4．在宇龙数控仿真软件数控铣床中，如何定义毛坯的类型？5．在宇龙数控仿真软件数控铣床中，确定刀具的步骤有哪些？【知识总结与提升】板书：1．宇龙数控仿真软件的界面，应用菜单和工具栏的各种操作。2．数控车床的基本操作，学会选择数控机床与数控系统、能够定义和装夹毛坯，能够选择和装夹刀具。3．数控铣床的基本操作，学会选择数控机床与数控系统、能够定义和装夹毛坯，能够选择和装夹刀具。总结与提升：1．宇龙数控仿真软件中的机床面板及操作方法与实际机床完全相同。2．在宇龙仿真软件中的对刀方法与实际机床完全相同。3．仿真过程中，若出现编程错误，系统会报警。若出现撞刀等事故，系统也会报警。4．仿真过程中，刀具选择要合理，若不合理，加工过程中，系统也会报警。5．通过数控仿真练习，可以培养学生的编程与操作水平。但不能完全代替机床操作。【课后作业】1．在宇龙数控仿真软件数控车床中，确定刀具的步骤有哪些？2．在宇龙数控仿真软件数控铣床中，确定刀具的步骤有哪些？点名，查看学生出勤情况，并强调安全注意事项引导学生复习CAD软件有关知识，为学习数控仿真软件做准备讲述数控编程与操作培训面临的问题，引入新课教师通过教师机和示范仿真软件的启动步骤和方法。学生上机操作练习教师示范讲解主菜单和各种工具栏，学生进行练习操作教师示范讲解各种按钮及旋钮的操作方法，学生上机练习操作教师示范讲解数控车床的选择和数控系统定义，学生上机操作练习教师示范机床开机回参考点操作，学生上机练习教师示范讲解零件毛坯定义与零件安装，学生上机练习操作示范加工程序输入，并让学生练习示范讲解刀具的定义与安装，学生上机练习教师示范讲解数控铣床或加工中心的选择和数控系统操作，学生上机操作练习教师示范讲解机床开机回参考点的操作教师示范讲解毛坯定义和夹具定义方法示范讲解夹具的定义与安装，学生上机练习教师示范应用平口钳和工艺板装夹工件，学生上机练习操作教师示范讲解刀具安装步骤，学生上机练习教师示范讲解程序输入与项目保存，学生上机练习教师提出问题，让学生回答，检查学生学习情况归纳总结：根据学生学习情况，教师再对本次课的教学内容进行归纳总结，并强调重点与难点布置课后作业，讲解作业要求学科数控加工基础课题§5-2数控车床仿真加工实例课次20授课时间年月日（星期）2教具数控加工仿真软件教学目标1．学会操作宇龙数控仿真软件中的FANUC0i数控车床。2．能够应用宇龙数控仿真软件加工典型轴类零件。审批教学重点1．FANUC0i数控车床的操作。2．典型轴类零件的加工。教学难点1．对刀操作。2．典型轴类零件的编程与加工。教学后记教学内容教学方法【组织教学】1．检查学生出勤情况。2．强调学习过程中应注意安全事项。【复习提问】1.如何在宇龙数控仿真软件中选择FANUC0i数控车床？2.如何定义和装夹轴类零件？3.如何设置和装夹刀具？【新课导入】布置学习任务：典型轴类零件图样（见教材图5-33）。引导学生识读图样，明确学习任务。【讲授新课】§5-2数控车床仿真加工实例一、零件图样及加工程序（重点）利用仿真系统加工如图所示工件，毛坯尺寸为φ50mm×102mm。二、仿真加工准备（重点）1．在记事本中输入加工程序（1）单击[开始]/[所有程序]/[附件]/[记事本]。（2）输入左端轮廓加工程序。（3）文件以“.txt”格式保存于“我的文档”中。2．新建加工项目（1）单击下拉菜单[文件]/[新建项目]，弹出“是否保存当前修改的项目”对话框，单击【否】，完成项目的新建。（2）接通机床电源，执行机床回参考点操作。3．输入右端轮廓加工程序（1）单击操作面板上的编辑按钮，使其指示灯变亮。（2）单击MDI按钮，建立新程序后进行程序的输入（直接用鼠标单击输入）。4．机床、毛坯、刀具、夹具准备（1）选择FANUC0i系统的数控车床。（2）设置毛坯为φ50mm×102mm的圆柱棒料，材料为低碳钢。（3）完成零件的放置与位置调整。（4）在1号刀位上安装刀片为35°菱形刀片、刃长为11mm、刀尖圆弧半径为0.2mm、外圆左向横柄、主偏角为93°的外圆车刀。三、对刀与对刀参数的设置（重点、难点）按照实际机床对刀与对刀参数的设置步骤讲解仿真对刀与刀具参数的设置。四、完成右端轮廓的自动加工并保存项目完成对刀和对刀参数的设置后，即可进行自动加工操作。按循环启动按钮，机床自动完成零件加工。单击“文件”菜单，选择“保存项目”。五、工件左端轮廓仿真加工（重点）1．输入NC程序（1）单击编辑按钮，使其指示灯变亮。（2）单击按钮PROG，在CRT界面下按[操作]软键，再按[]软键，出现下一级菜单。（3）单击[F检索]软键，弹出选择输入程序对话框，选择文件“左端加工程序.txt”，单击【打开】。按[READ]软键，弹出下一级子菜单。（4）单击MDI键盘上的数字和字母键，输入“O0020”，再次按下按[EXEC]软键，即可完成数控程序的输入，屏幕中出现所要输入的程序。2．导入/导出零件与零件模型安装3．重新对刀4．自动加工与保存项目【教学评价】教师逐一测量学生仿真加工的工件尺寸，进行打分评价。【知识总结与提升】1.宇龙数控仿真软件中的机床面板及操作方法与实际机床完全相同。2.在宇龙仿真软件中的对刀方法与实际机床完全相同。3.仿真过程中，若出现编程错误，系统会报警。若出现撞刀等事故，系统也会报警。4.仿真过程中，刀具选择要合理，若不合理，加工过程中，系统也会报警。5.通过数控仿真练习，可以培养学生的编程与操作水平。但不能完全代替机床操作。【课后作业】1．在仿真软件中加工如图所示零件，毛坯尺寸为φ50mm×105mm。2．在仿真软件中加工如图所示零件，毛坯尺寸为φ50mm×105mm。点名，查看学生出勤情况，并强调安全注意事项教师引导学生复习上一节课所学知识。提问检查学生掌握情况，进一步巩固所学知识采用任务驱动法，紧扣学习任务，引入新课布置学习任务，引导学生分析图样，确定加工方案，并引导学生编写零件加工程序教师示范讲解记事本程序输入方法，学生上机练习教师示范讲解新建项目操作步骤，学生上机操作教师示范讲解右端轮廓加工程序的输入，学生上机练习教师示范数控车床选择、毛坯定义、零件安装、刀具选择等操作，学生上机练习，教师巡回指导教师示范对刀与参数设置步骤，学生上机练习教师示范零件的自动加工与项目保存操作，学生练习教师示范讲解程序传输操作步骤，并让学生上机练习教师示范导入与导出零件与零件模型安装，对刀等操作，学生上机练习教师根据学生仿真加工零件尺寸，进行打分评价归纳总结：对比机床操作，讲解数控车床仿真加工步骤及操作方法。让学生明确通过仿真可以培养编程与机床操作水平布置课后作业，讲解作业要求学科数控加工基础课题§5-3数控铣床/加工中心仿真加工实例课次21授课时间年月日（星期）2教具数控仿真软件教学目标1．学会操作宇龙数控仿真软件中的FANUC0i数控铣床与加工中心操作。2．能够应用宇龙数控仿真软件加工典型轮廓类零件。审批教学重点1．FANUC0i数控铣床与加工中心操作。2．典型轮廓类零件的加工。教学难点1．对刀操作。2．典型轮廓类零件的编程与加工。教学后记教学内容教学方法【组织教学】1．检查学生出勤情况。2．强调学习过程中应注意安全事项。【复习提问】1.如何在宇龙数控仿真软件中选择FANUC0i数控铣床/加工中心？2.如何定义和装夹正方形零件？3.如何选择刀具？【新课导入】布置学习任务：典型轮廓类零件图样（见教材图5-47）。引导学生识读图样，明确学习任务。【讲授新课】§5-3数控铣床/加工中心仿真加工实例一、零件图样及加工程序在宇龙数控仿真上加工如图所示零件，毛坯为80mm×40mm×20mm的铝件。二、仿真加工准备1．在记事本中输入加工程序2．新建加工项目3．导入加工程序并检查刀具运行轨迹4．机床、毛坯、刀具、夹具准备5