《數(shù)控車實訓》教案與教學設計 (1)

1、 數(shù)控車實訓教學設計 課 程 名 稱：專業(yè)技能實訓（數(shù)控車）主 講 教 師：梁蘇 20 14年20 15年第 二 學期 24教學設計方案課程學時60授課班級1： 數(shù)控 專業(yè) 2014 級 1 班授課班級2： 數(shù)控 專業(yè) 2014 級 2 班課程性質公共必修課（ ） 公共選修課（ ） 專業(yè)必修課（） 專業(yè)選修課（ ）課程類型理論課（ ） 實踐課（） 理實一體課（） 課程定位本課程主要培養(yǎng)學生熟悉數(shù)控機床安全操作規(guī)程并提高學生的安全文明生產(chǎn)意識；掌握數(shù)控常用G代碼、M代碼指令的用法以及熟練應用；培養(yǎng)并提高學生的編程與數(shù)控加工工藝分析能力；通過典型產(chǎn)品的制作和調試，培養(yǎng)學生的制造能力、檢測能力，并逐

2、步具備零件的工藝改進與編程設計能力。涵蓋了一部分數(shù)控中級工技能需掌握的基本理論與實操知識。前修課程：“數(shù)控加工工藝與編程”、“機械制圖”、“普通機械加工”等。后續(xù)課程：“畢業(yè)實踐項目”、“CAD/CAM”考核方式考試（ ） 考查（ ） 考證（ ）教材及參考教材教 材： 數(shù)控車床操作及考證培訓(自編教材)主要參考書：（1）數(shù)控車工加工中心操作工（中級），沈建峰 機械工業(yè)出版社（2）數(shù)控機床編程與操作模塊化教程 趙華 許杰明 主編 清華大學出版社（3）數(shù)控機床操作工職業(yè)技能鑒定指導，周 虹 人民郵電出版社課時分配序 號授課章節(jié)課 時第1次項目一 數(shù)控車床基本操作和安全教育2第2次項目二 門軸的加工

3、2第3次項目三 圓弧手柄的加工2第4次項目四 定位銷的加工2第5次項目五 螺桿的加工2第6次項目六 加工設計圖樣2第7次項目七 自主設計圖形2備注：1、課時分配可根據(jù)項目、情境設計，也可根據(jù)教材篇章組織，一般是2節(jié)課為1次課。2、表格內的字體為“仿宋_GB2312，小四”。第1次授課章節(jié)項目一 數(shù)控車床的基本操作授課日期2015年09月5日 授課課時22015年9月7日 教學目標1. 熟悉數(shù)控機床安全操作規(guī)程并提高學生的安全文明生產(chǎn)意識2.熟悉數(shù)控車床的操作（如：熟悉機床面板操作和加工指令）3.了解常用指令的用途教學內容基本內容：1.數(shù)控機床安全操作規(guī)程2.數(shù)控車床操作3.熟悉常用指令的用途重

4、點：注意安全，文明操作難點：提高學生的安全文明生產(chǎn)意識；數(shù)控機床的基本操作教學方法復 習：5分鐘； 教師講解：10分鐘； 思考討論：5 分鐘；學生講解：5分鐘； 學生練習：150分鐘； 布置作業(yè)：10 分鐘；布置下次課預習內容：5分鐘；教學手段多媒體 模 型 實 物 掛 圖 音 像 實 訓 其 他教學過程任務1常用按鍵功能位置熟悉機床面板20任務2分配工件刀具在工件上對刀100任務3現(xiàn)場解答完成外圓的加工30作業(yè)1.開機，機床回零，熟悉操作面板，關機2.對刀，設置工件坐標課后體會 授 課 主 要 內 容項目一 數(shù)控機床的基本操作一 數(shù)控機床安全操作規(guī)程1.進入實訓中心實習時，要穿好工作服，袖口

5、要扎緊，襯衫要系入褲內。女同學要戴安全帽并將發(fā)辮納入帽內。不得穿涼鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴圍巾進入車間。2.工作場地嚴禁打鬧，上機床操作前嚴禁飲酒，如發(fā)現(xiàn)反?，F(xiàn)象或身體不適（如頭暈等）不能上機床操作。3.數(shù)控機床開關機順序一定要按照機床說明書的規(guī)定操作，開機后必須完成返回機床參考點操作。4.機床運轉時，頭部不要離工件太近，手和身體不能靠近正在旋轉的工件。5.主軸啟動前一定要關好防護門，程序運行期間嚴禁打開防護罩。6.機床動轉時，不能進行測量，不能用手接觸工件。7.手動對刀時，應該選擇合適進給速度，使用手脈時，動作要均勻，同時注意掌握好進刀與退刀方向，切勿搞錯。手動換刀時刀架離工件要有足

6、夠的轉位距離。8.操作人員必須按照機床各項操作的加工參數(shù)編制加工程序，加工程序必須嚴格檢查后方可運行。9.加工過程中如發(fā)現(xiàn)異常危機可按急停按鈕，以保證人身和設備的安全。10.機床發(fā)生事故后操作者要保留現(xiàn)場，并叫老師過來查看。11.不得隨意修改數(shù)控系統(tǒng)內部制造廠家參數(shù)。12.工作完后，應切斷電源，清掃切屑，擦凈機床，在導軌面上，加注潤滑油，各部件應調整到正常位置，打掃現(xiàn)場衛(wèi)生，填寫設備使用記錄。二、學習數(shù)控車床操作操作數(shù)控機床的流程為：開始錄入程序裝夾工件對刀加工認識GSK980TD系統(tǒng)數(shù)控車床的操作面板 認識GSK980TD系統(tǒng)數(shù)控機削機床操作之前先來認識一下其操作面板，它由CRT顯示器與MD

7、I面板、機床控制面板、手持盒等組成。圖1-1所示為顯示器與MDI面板。圖1-1顯示器與MDI面板（一）機床控制面板1. 工作方式工作方式選擇旋鈕見上圖，具體各工作方式的功用參見表1-2表1-2各工作方式的功用表1-2各工作方式的功能方式選擇進入編輯模式，用于直接通過操作面板輸入數(shù)控程序和編輯程序。進入自動加工模式?？勺詣訄?zhí)行存儲在NC里的加工程序。進入MDI模式，手動輸入并執(zhí)行指令。手動方式，工作臺連續(xù)移動。手輪移動方式，手搖脈沖發(fā)生器生效手動快速模式。工作臺快速移動回零模式。進入單段模式。2.手動進給速度倍率開關以JOG手動或自動操作各軸的移動時，可通過調整此開關來改變各軸的移動速度。在JO

8、G手動移動各軸時，其移動速度等于外圈所對應值×3；在自動操作運行時，其移動速度等于內圈所對應值%×編程進給速度F。3.手搖脈沖發(fā)生器（圖1-7）在手輪操作方式下，通過圖1-6中的選擇坐標軸與倍率旋鈕（×1、×10、×100分別表示一個脈沖移動0.001mm、0.010mm、0.100mm），和運行選定的坐標軸。 圖1-2手動進給倍率開關 圖1-3手搖脈沖發(fā)生器 4.進給軸選擇按鈕開關 JOG方式下，按下欲運動軸的按鈕，被選擇的軸會以JOG倍率進行移動，松開按鈕則軸停止移動。5.緊急停止按鈕 運動中遇到危機的情況，立即按下此按鈕，機械將立即停止所

9、有動作；欲解除時，順時針方向旋轉此鈕（切不可往外硬拽，以免損壞此按鈕），即可恢復待機狀態(tài)。6.操作功能 操作功能的具體內容參見表1-4表1-4操作功能按鈕功能功能說明循環(huán)啟動按鈕在自動運行和MDI方式下使用，按下此按鈕后可進行程序的自動運行。進給保持按鈕在自動運行和MDI方式下使用下，按下<CYCLE START>按鈕進行程序的自動運轉,若按下此鍵程序暫停,再次按下<CYCLE START>按鈕程序繼續(xù)自動運行。單程序段開關該指示燈亮時，在自動運行狀態(tài)下僅執(zhí)行單節(jié)的程序段動作。選擇性停止開關該指示燈亮時，當M01已被輸入程序中，則程序執(zhí)行到M01后，程序暫停，工作臺停止

10、運動?？者\行開關該指示燈亮時，以手動進給倍率開關（圖1-6）所設定的進給速度替換原程序所設定的進給速度F。程序段跳轉開關運行到程序段前加“/”的程序段時仍會執(zhí)行。機床閉鎖開關指示燈亮時,機床三軸被鎖定，無法移動而程序指令的坐標仍會顯示。主軸正轉指示燈亮時,主軸正轉。主軸反轉指示燈亮時,主軸反轉。主軸停止指示燈亮時,主軸停止轉動。三、熟悉常用指令的用途課堂作業(yè)（實操）：1.開、關機與返回參考點操作 2.對刀和設置工件坐標課后作業(yè)（理論）：1.回顧今天學習的內容，并了解刀具的用途及結構。2.預習G、M指令的用法，了解其它指令的作用及特點。第2次授課章節(jié)項目二 門軸的加工授課日期2015年09月10

11、日 授課課時22015年09月13日 教學目標1.了解數(shù)控車床的常用指令代碼功能并熟練應用2.提高數(shù)控加工的操作技能3.能在數(shù)控車床上加工出合格的零件教學內容基本內容：1.熟悉數(shù)控機床常用G代碼、M輔助功能指令的用法和合理設置F、S、D、H等指令參數(shù)2.練習階梯軸加工3.示范車床類零件在數(shù)控車床上的加工過程4.學生在數(shù)控車床上完成工件，達到圖紙要求5.掌握M03 G00 G01 G99 G98等指令的用法難點：1. M03 G00 G01 G99 G98等指令的用法2.數(shù)控車床的基本對刀教學方法復 習：5分鐘； 教師講解：10分鐘； 思考討論：5 分鐘；學生講解：5分鐘； 學生練習：150分鐘

12、； 布置作業(yè)：10 分鐘；布置下次課預習內容：5分鐘；教學手段多媒體 模 型 實 物 掛 圖 音 像 實 訓 其 他教學過程任務1分配工件刀具對刀20任務2檢查程序解決報警完成工件的半精加工和精加工100任務3現(xiàn)場解答如何提高加工的精度30作業(yè)1.了解刀具與實際機削選擇的參數(shù)2.練習加工階梯軸課后體會 授 課 主 要 內 容項目二 門軸的加工階梯軸零件技術要求：1. 銳角倒鈍2. 未注公差按IT14標準執(zhí)行3. 表面不得磕碰4. 未注圓角小于或等于R0.5mm門軸比例數(shù)量材料圖號：011：11塑料棒姓名日期中山火炬職業(yè)技術學院評分編程就是把零件的外形尺寸、加工工藝過程、工藝參數(shù)、刀具參數(shù)等信息

13、，按照CNC專用的編程代碼編寫 加工程序的過程。數(shù)控加工就是CNC按加工程序的要求，控制機床完成零件加工的過程。數(shù)控加工的工藝流程 如下圖：一 編程基本知識 （一）坐標軸定義 下圖為數(shù)控車床示意圖 圖 2-1GSK980TDa 使用 X 軸、Z 軸組成的直角坐標系，X 軸與主軸軸線垂直，Z 軸與主軸軸線方向平行，接近工 件的方向為負方向，離開工件的方向為正方向。 按刀座與機床主軸的相對位置劃分，數(shù)控車床有前刀座坐標系和后刀座坐標系，圖 1-4 為前刀座的坐標 系，圖 1-5 為后刀座的坐標系。從圖中可以看出，前、后刀座坐標系的 X 軸方向正好相反，而 Z 軸方向是相 同的。在以后的圖示和例子中

14、，用前刀座坐標系來說明編程的應用。 圖2-2 前刀座的坐標系 圖2-3 后刀座的坐標系（二） 數(shù)車對刀GSK980TDa 的刀具功能（T 代碼）具有兩個作用：自動換刀和執(zhí)行刀具偏置 圖2-4二、確定數(shù)控加工工藝及工裝方案（一）零件結構及技術要求分析1.零件的毛坯尺寸為30X702.零件要求精度較低。（二）數(shù)控切削工藝工裝分析1.用三瓜卡盤裝夾，至少伸出55mm，以免加工中車到盤口。2.加工方法：第一次裝夾中完成所有圖形加工。3.提供刀具：90度外圓車刀（三）數(shù)控加工工序卡片如表2-1所示數(shù)控加工工序卡片：表2-1工藝卡片數(shù)控加工工序卡片工序號工序內容1槽類加工中山火炬職業(yè)技術學院零件名稱材料夾

15、具名稱使用設備階梯軸塑膠棒三瓜卡盤數(shù)控車床工步號程序號工步內容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉速/（r.min-1）進給速度/(mm.min-1)背吃刀量/mm備注1O0001車外圓1自選6000.112編制審核第 頁共 頁三、編寫基于GSK980TD數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控加工程序（一）快速定位 G00 代碼格式：G00 X（U） Z（W） ； 代碼功能：X軸、Z軸同時從起點以各自的快速移動速度移動到終點，如圖2-5所示。 兩軸是以各自獨立的速度移動，短軸先到達終點，長軸獨立移動剩下的距離，其合成軌跡不 一定是直線。 代碼說明: G00為初態(tài)G代碼； X、U、Z、W取值范圍為-9999.999+9999.9

16、99mm； X（U）、Z（W）可省略一個或全部，當省略一個時，表示該軸的起點和終點坐標值一致； 同時省略表示終點和始點是同一位置，X與U、Z與W在同一程序段時X、Z有效，U、W無效。 代碼軌跡圖： C 點為 A 點快速移 動到 B 點的中間點 圖2-5 示例：刀具從 A 點快速移動到 B 點。 圖 2-6G0 X20 Z25； （絕對坐標編程） G0 U-22 W-18；（相對坐標編程） G0 X20 W-18； （混合坐標編程） G0 U-22 Z25； （混合坐標編程）（二）直線插補 G01 代碼格式：G01 X（U）_ Z（W）_ F_； 代碼功能：運動軌跡為從起點到終點的一條直線。軌跡

17、如圖 2-7 所示。代碼說明: G01為模態(tài)G代碼； X、U、Z、W取值范圍為-9999.999+9999.999mm； X（U）、Z（W）可省略一個或全部，當省略一個時，表示該軸的起點和終點坐標值一致；同 時省略表示終點和始點是同一位置。 F 代碼值為 X 軸方向和 Z 軸方向的瞬時速度的矢量合成速度，實際的切削進給速度為進給倍 率與 F 代碼值的乘積； F 代碼值執(zhí)行后，此代碼值一直保持，直至新的 F 代碼值被執(zhí)行。（三）取零件上右端面的中心為工件坐標系原點，圖中標注的坐標以此為原點。課題一 觀察數(shù)控程序的構成 O0001; 程序名（以O開頭后接4位數(shù)） G99G97; 一組初始狀態(tài)M03

18、S1000M08; 設定主軸轉速及打開切削液T0101； 換刀和執(zhí)行刀偏 程序頭 G00X100M08; 主軸提升到安全位置 Z0; 檢查對刀的正確與否 程序體 G01X-12.5Y12.5F400; M09; 關閉切削液程序尾 M05; 主軸停止轉動 M30; 程序結束并返回程序頭學習機床運動控制指令 圖2-1 G00/G01運動形式 圖2-2 G02/G03運動形式 臺階軸具體程序的編寫，為學生自己完成。四、上機操作完成工件的加工(1)數(shù)控車床開機和返回參考點。(2)裝夾工件。保證工件伸出卡盤長度足夠，主軸旋轉時不晃動（圓跳動?。?3)程序優(yōu)化。根據(jù)驗證程序結果，對刀具運動軌跡和加工參數(shù)

19、進行優(yōu)化。(4)安裝刀具、對刀。 X、Z向對刀（試切對刀） 按<MDI>鍵。按鍵，輸入M03S600;按鍵，再按鍵，使主軸正轉。在手動 方式下?lián)u動手輪使車刀沿工件外圓試切一刀，保持X坐標不變，僅+Z方向退刀，且測量試切直徑。按下鍵，在對應的刀補上輸入測量值。移動車刀在工件的右端平一下端面，保持Z坐標不變，僅(+X)方向退刀。按鍵，在對應的Z軸刀補上輸入Z0。這種方法操作簡便、直觀，對刀精度高。(5)先單段試加工，后自動加工。加工時，隨時注意觀察加工運行情況，適當調整主軸速度和進給速度，保證加工正常。(6)尺寸測量。(7)加工結束。松開三瓜卡盤，卸下零件，去毛刺倒鈍，打掃清理數(shù)控機床

20、。小結：1.刀具的進刀點應選擇適當，避免進刀時因位置不當造成過切和撞刀2.加工前應注意對工件加工程序的檢查3.粗加工或半精加工時，切削熱量大。因此，切削液的作用應以冷卻散熱為主。精加工時，為了獲得良好的已加工表面質量，切削液應以潤滑為主。第3次授課章節(jié)項目三 圓弧手柄加工授課日期2015年09月18日 授課課時22015年09月21日 教學目標1.提高學生手工編程能力2.熟練數(shù)控機床的操作（如：進刀與退刀方式）3.能在數(shù)控車床上加工出合格的零件教學內容基本內容：1.熟練G02、G03、指令功能的用法2.練習加工圓弧軸零件：難點：軸類零件的手工編程；進刀與退刀的方式。教學方法復 習：5分鐘； 教

21、師講解：10分鐘； 思考討論：5 分鐘；學生講解：5分鐘； 學生練習：150分鐘； 布置作業(yè)：10 分鐘；布置下次課預習內容：5分鐘；教學手段多媒體 模 型 實 物 掛 圖 音 像 實 訓 其 他教學過程任務1熟練G02、G03指令功能的用法手工編程30任務2數(shù)控機床的操作（如：進刀與退刀方式）操作及手工編程90任務3現(xiàn)場解答如何提高對刀的精度10任務4要求每組自評每組組員互相對數(shù)20作業(yè)1.了解進刀與退刀的方式及其應用2.熟悉G02、G03指令功能的用法3.加工圓弧軸零件課后體會 授 課 主 要 內 容項目三 圓弧手柄加工其零件示意圖，零件加工效果如下表所示 圓弧手柄比例數(shù)量材料圖號：021

22、：11塑料棒姓名日期中山火炬職業(yè)技術學院評分一、編程基本知識（一） 圓弧插補 G02、G03 代碼功能：G02代碼運動軌跡為從起點到終點的順時針（后刀座坐標系）/逆時針（前刀座坐標系）圓弧， 軌跡如圖3-1所示。 G03代碼運動軌跡為從起點到終點的逆時針（后刀座坐標系）/順時針（前刀座坐標系）圓弧， 軌跡如圖3-2所示。代碼軌跡圖： 圖3-1 G02軌跡圖 圖3-2 G03軌跡圖代碼說明：G02、G03為模態(tài)G代碼；R為圓弧半徑，取值范圍-99999.99999999.999mm； I為圓心與圓弧起點在 X方向的差值，用半徑表示，取值范圍-9999.9999999.999mm； K為圓心與圓弧

23、起點在 Z 方向的差值，取值范圍-9999.9999999.999mm。 圓弧中心用地址I、K指定時，其分別對應于X，Z軸。I、K表示從圓弧起點到圓心的矢量分量，是增 量值；如圖3-3所示。I圓心坐標X圓弧起始點的X坐標(半徑值)； K圓心坐標Z圓弧起始點的Z坐標； 圖3-3圓弧方向：G02/ G03圓弧的方向定義，在前刀座坐標系和后刀座坐標系是相反的，見圖3-4： 圖3-4注意事項： 􀁺 當I = 0或K = 0時，可以省略；但代碼地址I、K或R必須至少輸入一個，否則系統(tǒng)產(chǎn)生報警； 􀁺 I、K和R同時輸入時，R有效，I、K無效； 􀁺 R值

24、必須等于或大于起點到終點的一半，如果終點不在用R代碼定義的圓弧上，系統(tǒng)會產(chǎn)生報警； 􀁺 地址X（U）、Z（W）可省略一個或全部；當省略一個時，表示省略的該軸的起點和終點一致；同時省 略表示終點和始點是同一位置，若用I、K指令圓心時，執(zhí)行G02/G03代碼的軌跡為全圓（360°）；用R 指定時，表示0度的圓； 􀁺 建議使用R編程。當使用I、K編程時,為了保證圓弧運動的始點和終點與指定值一致，系統(tǒng)按半徑 運動； 􀁺 若使用I、K值進行編程，若圓心到的圓弧終點距離不等于R(R)，系統(tǒng)會自動調整圓心位置 保證圓弧運動的始點和終點與指定值一

25、致,如果圓弧的始點與終點間距離大于2R，系統(tǒng)報警。 􀁺 R指令時，可以是大于180°和小于180°圓弧，R負值時為大于180度的圓弧，R正值時為小于或等于180 度的圓??；示例：從直徑45.25 切削到63.06 的圓弧程序,圖 3-5。 圖3-5二、確定數(shù)控加工工藝及工裝方案（一）零件結構及技術要求分析 1.零件的毛坯尺寸為30X60mm。2.零件要求精度較低。（二）數(shù)控切削工藝工裝分析零件的右端表面中心定義為編程坐標系原點1.工裝：用三瓜卡盤裝夾，工件伸出卡盤45mm，以免加工中車到盤口。2.加工方法：第一次裝夾中完成所有圖形加工。3.提供刀具：90度

26、外圓尖刀數(shù)控加工工序卡片如表3-1所列。表3-1工藝卡數(shù)控加工工序卡片工序號工序內容1槽類加工中山火炬職業(yè)技術學院零件名稱材料夾具名稱使用設備槽類加工有機玻璃平口鉗數(shù)控機床工步號程序號工步內容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉速/（r.min-1）進給速度/(mm.min-1)背吃刀量/mm備注1O0001圓弧加工1自選8000.11234編制審核第 頁共 頁三、編寫基于GSK980TD數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控加工程序取零件上右端面的中心為工件坐標系原點，圖中標注的坐標以此為原點。具體程序的編寫如表2-7所示。表2-7程序程序注解O0001程序名N010G99G00G97T0101;N020M03S800;主軸

27、正轉，轉速1000N030G0 X40 Z5； 快速定位N040G01 X0 Z0 F0.1； 靠近工件N050G03 U24 W-24 R15;切削 R15 圓弧段N060G02 X26 Z-31 R5；切削 R5 圓弧段N070G01 Z-40;切削26N080X40 Z5;返回起點N090M05;N100M30;程序停止并返回至程序頭說明：1.畫整圓時必須采用“IJ”方式； 2.畫大于半圓時若采用“R”方式時，R取負值。四、上機操作完成工件的加工數(shù)控車床開機和返回參考點。裝夾工件。安裝刀具、對刀。驗證程序：（圖形模擬驗證）(5)程序優(yōu)化。根據(jù)驗證程序結果，對刀具運動軌跡進行優(yōu)化。(6)先

28、單段試加工，后自動加工。加工時，隨時注意觀察加工運行情況，適當調整主軸速度和進給速度，保證加工正常。(7)尺寸測量。(8)加工結束。松開卡盤，卸下零件，去毛刺倒鈍，打掃清理數(shù)控機床。小結：1.刀具的進刀點應選擇適當，避免進刀時因位置不當造成過切2.加工前應注意對工件加工程序的檢查第4次授課章節(jié)項目四 定位銷的加工授課日期2015年09月27日 授課課時22015年09月30日 教學目標1.鞏固前面的知識，靈活運用各種指令功能，提高手工編程技巧2.提高數(shù)控加工的操作技能教學內容基本內容：1.掌握G90、切槽刀刀具的用法及進刀、退刀的方式，子程序的應用2.實例加工重點：難點：切槽刀加工時的切削用量

29、；進刀與退刀的方式；子程序的應用教學方法復 習：5分鐘； 教師講解：10分鐘； 思考討論：5 分鐘；學生講解：5分鐘； 學生練習：150分鐘； 布置作業(yè)：10 分鐘；布置下次課預習內容：5分鐘；教學手段多媒體 模 型 實 物 掛 圖 音 像 實 訓 其 他教學過程任務1對刀了解結構與原理20任務2子程序的應用手工編程100任務3現(xiàn)場解答如何提高對刀的精度10任務4要求每組自評每組組員互相對數(shù)20作業(yè)1. 掌握G41、G42刀具半徑補償?shù)挠梅?. 綜合運用前面所學的指令功能進行實例加工課后體會 授 課 主 要 內 容項目四定位銷的加工定位銷零件圖 技術要求：1.銳角倒鈍2.未注公差按IT14標準

30、執(zhí)行3.表面不得磕碰4.未注圓角小于或等于R0.5mm 定位銷比例數(shù)量材料圖號：021：11塑料棒姓名日期中山火炬職業(yè)技術學院評分一、編程基本知識（一）固定循環(huán)代碼為了簡化編程，GSK980TDa提供了只用一個程序段完成快速移動定位、直線/螺紋切削、最后快速移動返 回起點的單次加工循環(huán)的G代碼： G90：軸向切削循環(huán)； G92：螺紋切削循環(huán)； G92螺紋切削固定循環(huán)代碼在螺紋功能一節(jié)中講述。1. 軸向切削循環(huán) G90 代碼格式：G90 X（U）_ Z（W）_ F_； （圓柱切削） G90 X（U）_ Z（W）_ R_ F_； （圓錐切削） 代碼功能：從切削點開始，進行徑向（X 軸）進刀、軸向（

31、Z 軸或 X、Z 軸同時）切削，實現(xiàn)柱面或錐面 切削循環(huán)。 代碼說明：G90 為模態(tài)代碼； 切削起點：直線插補（切削進給）的起始位置； 切削終點：直線插補（切削進給）的結束位置；X：切削終點 X 軸絕對坐標，單位：mm U：切削終點與起點 X 軸絕對坐標的差值，單位：mm； Z：切削終點 Z 軸絕對坐標，單位：mm； W：切削終點與起點 Z 軸絕對坐標的差值，單位：mm； R：切削起點與切削終點 X 軸絕對坐標的差值（半徑值），帶方向，當 R 與 U 的符號不一致時， 要求RU/2；R0 或缺省輸入時，進行圓柱切削，如圖 4-1，否則進行圓錐切 削，如圖 4-2；單位：mm。循環(huán)過程：X 軸從

32、起點快速移動到切削起點； 從切削起點直線插補（切削進給）到切削終點； X 軸以切削進給速度退刀，返回到 X 軸絕對坐標與起點相同處； Z 軸快速移動返回到起點，循環(huán)結束。 圖4-1 圖4-2代碼軌跡：U、W、R 反應切削終點與起點的相對位置，U、W、R 在符號不同時組合的刀具軌跡，如圖 43。 圖 4-3示例：圖 4-4，毛坯 125×110 圖4-42. 固定循環(huán)代碼的注意事項 1）在固定循環(huán)代碼中， X（U）、Z（W）、R 一經(jīng)執(zhí)行，在沒有執(zhí)行新的固定循環(huán)代碼重新給定 X（U）， Z（W），R 時，X（U），Z（W），R 的代碼值保持有效。如果執(zhí)行了除 G04 以外的非模態(tài)（00

33、 組） G 代碼或 G00、G01、G02、G03、G32 時，X（U）、Z（W）、R 保持的代碼值被清除。2）在錄入方式下執(zhí)行固定循環(huán)代碼時，運行結束后，必須重新輸入代碼才可以進行和前面同樣的固定 循環(huán)。 3）在固定循環(huán) G90G94 代碼的下一個程序段緊跟著使用 M、S、T 代碼，G90G94 代碼不會多執(zhí)行 循環(huán)一次；下一程序段只有 EOB（；）的程序段時，則固定循環(huán)會重復執(zhí)行前一次循環(huán)動作。 例： N010 G90 X20.0 Z10.0 F400； N011 ； （此處重復執(zhí)行 G90 一次） 4）在固定循環(huán) G90代碼中，執(zhí)行暫?；騿味蔚牟僮?，運動到當前軌跡終點后單段停止。(二)

34、子程序調用 M98(三) 子程序反回M99示例：圖4-5表示調用子程序（M99中有P代碼字）的執(zhí)行路徑。圖4-6表示調用子程序（M99中無P代碼字） 的執(zhí)行路徑。主程序 子程序 主程序 子程序 圖4-5 圖4-6二、確定數(shù)控加工工藝及工裝方案（一）零件結構及技術要求分析 1.零件的毛坯尺寸為30X50mm。2.零件要求精度較低。（二）數(shù)控切削工藝工裝分析零件的右端表面中心定義為編程坐標系原點1.工裝：用三瓜卡盤裝夾，工件伸出卡盤37mm，以免加工中車到卡盤。2.加工方法：第一次裝夾中完成所有圖形加工。3.提供刀具：90度外圓尖刀 4毫米寬切槽刀數(shù)控加工工序卡片如表4-1所列。表4-1工藝卡數(shù)控

35、加工工序卡片工序號工序內容1定位銷加工中山火炬職業(yè)技術學院零件名稱材料夾具名稱使用設備定位銷塑膠棒三瓜卡盤數(shù)控車床工步號程序號工步內容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉速/（r.min-1）進給速度/(mm.min-1)背吃刀量/mm備注1O0001外圓面加工1自選8000.112切槽2自選7000.06434編制審核第 頁共 頁三.加工程序(定位銷具體程序的編寫，為學生自己完成。)小結：1.合理的利用固定循環(huán)指令和子程序編程，簡化編程過程2.加工前應注意對工件加工程序的檢查，注意直線與圓弧的切換3.分段切削時，為了避免出現(xiàn)分段切削的接刀痕跡，通過留出精加工余量，來一次完成加工。參照經(jīng)驗公式先取精加工

36、余量為單邊0.2mm，待分段切削完成后，再在進行一次精加工。五、實地操作加工老師在數(shù)控機床上示范該工件的加工過程，鞏固學生對數(shù)控加工的認知六、學生課堂練習要求利用子程序進行加工編程學生加工練習，老師巡回指導第5次授課章節(jié)項目五 螺桿的加工授課日期2015年10月5日 授課課時22015年10月8日 教學目標1.掌握典型螺紋類零件的加工工藝，提高手工編程技巧2.提高數(shù)控加工的操作技能3.提高加工工件的尺寸精度教學內容基本內容：1.掌握固定循環(huán)指令G92、G76的用法及其數(shù)值設置2.綜合各指令功能的用法并運用于編程練習3.合理設定切削用量重點：靈活運用各指令功能，提高手工編程技巧；加工工件的尺寸精

37、度；固定循環(huán)指令的用法（如：G92、G76）難點：加工零件的尺寸精度；固定循環(huán)指令的應用（如：G92、G76）教學方法復 習：5分鐘； 教師講解：10分鐘； 思考討論：5 分鐘；學生講解：5分鐘； 學生練習：150分鐘； 布置作業(yè)：10 分鐘；布置下次課預習內容：5分鐘；教學手段多媒體 模 型 實 物 掛 圖 音 像 實 訓 其 他教學過程任務1分發(fā)圖紙制定加工工藝20任務2G92、G76程序的編輯100任務3現(xiàn)場解答選刀、裝刀、裝夾10任務4總結小結20作業(yè)綜合運用練習-編程與加工課后體會 授 課 主 要 內 容項目五 螺桿的加工該零件材料為塑料棒，零件如圖。螺桿比例數(shù)量材料圖號：061：1

38、1塑膠棒姓名日期中山火炬職業(yè)技術學院評分一、編程基本知識（相關G功能指令）螺紋切削分為單行程螺紋切削、簡單螺紋切削循環(huán)和復合螺紋切削循環(huán)。1. 螺紋切削時的幾個問題（1） 螺紋牙型高度（螺紋總切深）。對于三角形普通螺紋，牙型高度按下式計算： h=0.6495P (P為螺距)（2） 螺紋起點與終點軸向尺寸。由于車螺紋起始時有一個加速過程，結束前有一個減速過程，在這段距離中，螺距不可能保持均勻，因此車螺紋時，兩端必須設置足夠的升速進刀段1 和減速退刀段2。一般按下式選?。?12X導程 2（11.5）X導程（3） 分層切削深度。 表5-1 進給次數(shù)與背吃刀量參考表米制螺紋（直徑值，單位：mm）螺 距

39、1.01.52.02.53.03.54.0 牙 深0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598背吃刀量及切削次數(shù)1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次0.160.40.40.40.60.65次0.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.22. 單行程螺紋切削循環(huán)指令G32代碼格式：G32 X(U)_ Z(W)_ F(I)_ J_ K_ Q_ 代碼功能：刀具的運動軌跡是從起點到終點的一條直線，如圖3-33

40、；從起點到終點位移量（X軸按半徑值）較 大的坐標軸稱為長軸，另一個坐標軸稱為短軸，運動過程中主軸每轉一圈長軸移動一個導程，短 軸與長軸作直線插補，刀具切削工件時，在工件表面形成一條等螺距的螺旋切槽，實現(xiàn)等螺距螺 紋的加工。F、I代碼字分別用于給定公制、英制螺紋的螺距，執(zhí)行G32代碼可以加工公制或英制等 螺距的直螺紋、錐螺紋和端面螺紋和連續(xù)的多段螺紋加工：代碼說明：G32為模態(tài)G代碼； 螺紋的螺距是指主軸轉一圈長軸的位移量（X軸位移量則按半徑值）； 起點和終點的X坐標值相同（不輸入X或U）時，進行直螺紋切削； 起點和終點的Z坐標值相同（不輸入Z或W）時，進行端面螺紋切削； 起點和終點X、Z坐標值

41、都不相同時，進行錐螺紋切削。F：公制螺紋螺距，為主軸轉一圈長軸的移動量，取值范圍0 F 500 mm，F(xiàn)代碼值執(zhí)行后保持有效， 直至再次執(zhí)行給定螺紋螺距的F代碼字。 I：每英寸螺紋的牙數(shù)，為長軸方向1英寸（25.4 mm）長度上螺紋的牙數(shù)，也可理解為長軸移動1英寸（25.4 mm）時主軸旋轉的圈數(shù)。取值范圍0.0625400牙/英寸，I代碼值執(zhí)行后保持有效，直至再次執(zhí)行給 定螺紋螺距的I代碼字。J：螺紋退尾時在短軸方向的移動量(退尾量)，取值范圍-9999.9999999.999(單位：mm)，帶正負方向； 如果短軸是 X 軸，該值為半徑指定；J 值是模態(tài)參數(shù)。 K：螺紋退尾時在長軸方向的長度

42、。取值范圍09999.999(單位：mm)，如果長軸是X軸，則該值為半徑指 定；不帶方向；K值是模態(tài)參數(shù)。 Q：起始角，指主軸一轉信號與螺紋切削起點的偏移角度。取值范圍 0360000(單位：0.001 度)。Q 值 是非模態(tài)參數(shù)，每次使用都必須指定，如果不指定就認為是 0 度。Q使用規(guī)則： 1）、如果不指定 Q，即默認為起始角 0 度； 第一篇 編程說明 2）、對于連續(xù)螺紋切削，除第一段的Q有效外，后面螺紋切削段指定的Q無效，即使定義了Q也被忽略； 3）、由起始角定義分度形成的多頭螺紋總頭數(shù)不超過 65535 頭。 4）、Q 的單位為 0.001 度，若與主軸一轉信號偏移 180 度，程序中

43、需輸入 Q180000，如果輸入的為 Q180 或 Q180.0，均認為是 0.18 度。長軸、短軸的判斷方法： 圖5-1注意事項： J、K是模態(tài)代碼，連續(xù)螺紋切削時下一程序段省略J、K時，按前面的J、K值進行退尾，在執(zhí)行非螺紋 切削代碼時取消J、K模態(tài)； 省略J或J、K時，無退尾；省略K時，按K=J退尾； J=0或J=0、K=0時，無退尾； J0，K=0時，按J=K退尾； J=0，K0時，無退尾； 當前程序段為螺紋切削，下一程序段也為螺紋切削，在下一程序段切削開始時不檢測主軸位置編碼器 的一轉信號，直接開始螺紋加工，此功能可實現(xiàn)連續(xù)螺紋加工。 執(zhí)行進給保持操作后，系統(tǒng)顯示“暫?！薄⒙菁y切削不

44、停止，直到當前程序段執(zhí)行完才停止運動；如 為連續(xù)螺紋加工則執(zhí)行完螺紋切削程序段才停止運動，程序運行暫停。 在單段運行，執(zhí)行完當前程序段停止運動，如為連續(xù)螺紋加工則執(zhí)行完螺紋切削程序段才停止運動。 系統(tǒng)復位、急停或驅動報警時，螺紋切削減速停止。3、螺紋切削循環(huán) G92 代碼格式：G92 X（U）_ Z（W）_ F_ J_ K_ L ； （公制直螺紋切削循環(huán)） G92 X（U）_ Z（W）_ I_ J_ K_ L ； （英制直螺紋切削循環(huán)） G92 X（U）_ Z（W）_ R_ F_ J_ K_ L ； （公制錐螺紋切削循環(huán)） G92 X（U）_ Z（W）_ R_ I_ J_ K_ L ； （英制

45、錐螺紋切削循環(huán)） 代碼功能：從切削起點開始，進行徑向（X 軸）進刀、軸向（Z 軸或 X、Z 軸同時）切削，實現(xiàn)等螺距的 直螺紋、錐螺紋切削循環(huán)。執(zhí)行 G92 代碼，在螺紋加工未端有螺紋退尾過程：在距離螺紋切 削終點固定長度（稱為螺紋的退尾長度）處，在 Z 軸繼續(xù)進行螺紋插補的同時，X 軸沿退刀 方向指數(shù)或線性（由參數(shù)設置）加速退出，Z 軸到達切削終點后，X 軸再以快速移動速度退 刀，如圖 3-40 所示。代碼說明：G92 為模態(tài) G 代碼； 切削起點：螺紋插補的起始位置；切削終點：螺紋插補的結束位置； X：切削終點 X 軸絕對坐標，單位：mm； U：切削終點與起點 X 軸絕對坐標的差值，單位：

46、mm； Z：切削終點 Z 軸絕對坐標，單位：mm； W：切削終點與起點 Z 軸絕對坐標的差值，單位：mm； R：切削起點與切削終點 X 軸絕對坐標的差值（半徑值），當 R 與 U 的符號不一致時，要求 | RU/2，單位：mm； F 公制螺紋螺距，取值范圍 0 F 500 mm，F(xiàn) 代碼值執(zhí)行后保持，可省略輸入； I 英制螺紋每英寸牙數(shù)，取值范圍 0.0625400 牙/英寸，I 代碼值執(zhí)行后保持，可省略輸入； J：螺紋退尾時在短軸方向的移動量，取值范圍 09999.999(單位：mm)，不帶方向（根據(jù)程 序起點位置自動確定退尾方向），模態(tài)參數(shù)，如果短軸是 X 軸，則該值為半徑指定； K：螺紋退尾時在長軸方向的長度，取值范圍 09999.999(單位：mm)，。不帶方向，模態(tài)參數(shù)，如長軸是 X軸，該值為半徑指定；L：多頭螺紋的頭數(shù)，該值的范圍是：199，模態(tài)參數(shù)。（省略 L 時默認為單頭螺紋） 圖5-2 圖5-3G92 代碼可以分多次進刀完成一個螺紋的加工，但不能實現(xiàn) 2