数控加工工艺与编程技术基础 教案 模块一 任务6 辨识数控编程（1-2）

江苏省江阴中等专业学校教案教师姓名黄冬英授课班级22103/22104授课形式新授授课日期2024年3月6/8日第3周授课时数4授课章节名称任务6辨识数控编程（1）教学目的1.了解数控加工程序编制的过程及方法；2.了解数控机床的坐标系；3.了解程序的结构，掌握常用的代码（指令）；4.了解数控机床系统面板各按键的功能，会正确创建、输入、编辑文件和程序；5.了解数控机床操作面板，初步掌握机床的常规操作；6.了解数控仿真软件基础；7.通过程序结构及数控机床操作面板、仿真软件的学习，具备对数控编程的认知能力，养成良好的职业行为规范和职业道德。教学重点1.数控加工程序的结构、代码；2.机床操作面板、仿真；2.工件坐标系。教学难点工件坐标系的确立。更新、补充、删节内容无使用教具实物工件课外作业课后练习课后体会本次课涉及指令、软件、面板较多，需花些时间进一步了解。授课主要内容或板书设计【项目描述】掌握数控机床的坐标系是学会数控编程的最基本条件，要想学会数控编程，第一步就是要知道程序的结构，数控程序是由若干个程序段组成的，程序段由各种不同功能的指令组成，因此在这个项目中，必须对指令有一定的了解。斯沃数控仿真软件提供了多种数控系统，涉及的机床不仅有数控车，还有数控铣和加工中心。【项目链接】数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，通常包括分析零件图样；确定加工工艺过程；确定走刀轨迹；进行刀位点数值计算；编写数控加工程序；制作控制介质或手工输入程序；程序校验。有手工编程和自动编程两种方法。总之，它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。一、分析零件图样首先要分析零件的材料、形状、尺寸、精度、批量、毛坯形状和热处理要求等，以便确定该零件是否适合在数控机床上加工，或适合在哪种数控机床上加工。同时要明确加工的内容和要求。二、确定加工工艺过程在分析零件图的基础上，进行工艺分析，确定零件的加工方法（如采用的工夹具、装夹定位方法等）、加工路线（如对刀点、换刀点、进给路线）及切削用量（如主轴转速、进给速度和背吃刀量等）等工艺参数。三、数值计算根据零件图的几何尺寸、确定的工艺路线及设定的坐标系，计算零件粗、精加工运动的轨迹，得到刀位数据。对于形状比较简单的零件（如由直线和圆弧组成的零件）的轮廓加工，要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值，如果数控装置无刀具补偿功能，还要计算刀具中心的运动轨迹坐标值。四、编写数控加工程序根据加工路线、切削用量、刀具号码、刀具补偿量、机床辅助动作及刀具运动轨迹，按照数控系统使用的指令代码和程序段的格式编写零件加工的程序单，并校核上述两个步骤的内容，纠正其中的错误。1.数控编程的方式数控加工程序的编制方式主要有两种：手工编制程序和自动编制程序。2.数控机床的坐标系和原点设定（1）机床坐标系的规定为了确定机床个运动部件的运动方向和移动距离，需要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫做机床坐标系。（2）工件坐标系工件坐标系是用于确定工件几何图形上各几何要素的位置而建立的坐标系。工件坐标系的原点就是工件零点。3.数控编程程序格式数控程序由一系列程序段和程序块构成。每一程序段用于描述准备功能、刀具坐标位置、工艺参数和辅助功能等。（1）程序的结构（2）程序段的格式格式：N_G_X_Y_Z_F_S_T_M_LF4.数控程序常用指令代码（1）准备功能（2）辅助功能M指令——辅助功能指令（3）进给功能F指令——进给功能指令（4）主轴功能S指令——主轴速度功能指令（5）刀具功能T指令——刀具功能指令五、制作控制介质或手动输入程序把编制好的程序内容通过手工输入的方式或记录在控制介质上（例如磁盘、U盘、各类卡接口、笔记本等）作为数控装置的输入信息通过通信传输方式送入数控系统。六、程序校验初次编写的程序必须经过校验才能正式使用。在有CRT图形显示的数控机床上，用模拟刀具与工件切削过程的方法进行检验更为方便，但这些方法只能检验运动是否正确，不能检验被加工零件的加工精度，校验的方法是通过启动数控系统里的程序，在机床锁住的情况下让机床空运转，以检查机床的运动轨迹是否正确。七、数控加工计算机仿真技术计算机数控仿真是应用计算机技术对数控加工操作过程进行模拟仿真的一门技术。该技术面向实际生产过程的机床仿真操作，加工过程三维动态的逼真再现，能使每一个学生，对数控加工建立感性认识，可以反复动手进行数控加工操作，有效解决了因数控设备昂贵和有一定危险性，很难做到每位学生“一人一机”的问题，在培养全面熟练掌握数控加工技术的实用型技能人才方面发挥显著作用。【项目实施】通过学习数控机床的坐标系、程序的结构、数控机床系统面板各按键的功能，会正确创建、输入、编辑文件和程序。让学生根据参考程序实施工作：学会利用斯沃仿真软件进行以下操作：正确开机→返回参考点→新建程序→程序输入→程序编辑→输入一个完整的加工程序。在实施过程中提升学生的学习能力和综合运用能力。【项目评价】略【项目拓展】扫码观看【项目延伸】1.数控加工