数车拓展模块华中.docx
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数车拓展模块华中
数控编程与操作
教学模式改革-理实一体化授课教案
授课日期
授课班级
授课教师
授课课时
理论90分钟，上机操作5学时
理实一体化课题
在国产华中世纪星系统数控车床上加工复杂零件
教学任务
用华中世纪星数控系统加工复杂零件
教学目标（认知、动作、态度、人际交往等方面的分析与要求）
专业能力
能在华中数控车上加工复杂零件，能正确处理加工过程中的工艺问题
主要行为
在华中数控车上的编程及仿真加工
部分行为
华中与FANUC的比较
教学重点与难点
教学重点：
华中数控车床指令及应用方法，
教学难点：
在华中数控车上加工复杂类零件
学情分析（学生、选材等方面）
本课题要求学生能掌握华中数控的所有指令，并能在比较后理解华中与FAUNC优劣性
教学过程与教学方法
教学方法：
任务驱动法――任务引入、任务分析、任务实施（通过编程训练与操作训练加深对本任务的理解培养学生解决问题的能力的动手能力，在实训环节中进行操作示范及巡回指导）
教学形式：
理实一体化
授课主要设施
讲台、黑板、粉笔、数控加工仿真系统，投影仪、零件实物
训练作业
华中数控车上复杂零件的编程与仿真加工
备注
理论教学中不按常规方法严格确定每个时段的时间，要注意观察学生的表情、状态和反映，恰当地把握好整个教学过程；实训环节中要及时指导与检查。
数车拓展模块一国产数控车床编程及操作
课题一在国产华中世纪星系统数控车床上加工复杂零件
◎任务说明
◎通过在华中数控车上复杂零件分析与编程方法的讲解，使学生掌握华中数控车编程方法，进一步熟悉常用指令的编程格式及编程方法，使学生进一步具备灵活应用华中系统编程指令进行编程和仿真加工的能力。
◎能力点
◎正确选择加工编程指令的方法及工艺问题的处理能力；
◎具备在实际加工中运用华中系统进行加工
◎知识点
◎华中数控车指令的含义和编程格式
◎循环指令编程方法
◎加工工艺过程及工艺路线
◎本课设计理念
本课的任务是让学生掌握华中数控车的编程与实际加工，同样是一种目的和任务很明确且实践性很强的教学内容，为完成这一任务，仍然采用任务驱动法理实一体化形式进行教学。
本课教学中的理实一体化主要指理论与仿真操作一体化，仿真机床上加工后,安排上机床操作.
教学实施过程：
一、组织教学：
（10分钟）
1、复习与思考:
：
（1）回忆FANUC数控车床的应用
引入新课：
华中数控系统如何应用?
与FANUC有什么区别？
（先讲解数车操作方法,程序输入及加工方法）
二、任务实施
（一）任务描述
提出问题：
在华中数控车床上加工如图所示零件？
（二）分析与解决问题
1.工艺过程分析：
此零件比较复杂，有外轮廓的加工也有内轮廓，以及内沟槽的加工还有内螺纹．加工时应注意加工工艺的安排．
１）夹左端外圆平右端面，
２）调头平端面保证总长粗精加工零件的左端至Ｒ３０的圆弧
３）夹左端垫铜片调头加工右端
４）钻孔（Ф１８钻头）
５）加工内孔所有内容保证精度．
2.编程理论知识准备
一.讲解程序输入及加工方法
华中系统中车床采用直径编程。
√表示机床默认状态
G代码
组
功能
格式
G00
01
快速定位
G00X（U）------Z（W）------
X，Z：
为直径编程时，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
√G01
直线插补
G01X（U）-----Z（W）-----F-----
X，Z：
绝对编程时，终点在工件坐标系中的坐标
U，W：
增量编程时，终点相对于起点的位移量
F：
合成进给速度
倒角加工
G01X（U）-----Z（W）-----C-----
G01X（U）-----Z（W）-----R-----
X，Z：
绝对编程时，为未倒角前两相邻程序段轨迹的交点G的坐标值
U，W：
增量编程时，为G点相对于起始直线轨迹的始点A点的移动距离
C：
倒角终点C，相对于相邻两直线的交点G的距离
R：
倒角圆弧的半径值
G02
顺圆插补
G02X（U）-----Z（W）-----
F-----
X，Z：
绝对编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标
U，W：
增量编程时，圆弧终点相对于圆弧起点的位移量
I，K：
圆心相对于圆弧起点的增加量，在绝对，增量编程时都以增量方式指定；在直径，半径编程时I都是半径值
R：
圆弧半径
F：
倍编程的两个轴的合成进给速度
G03
逆圆插补
同上
G02（G03）
倒角加工
G02（G03）X（U）-----Z（W）-----R-----RL=-----
G02（G03）X（U）-----Z（W）-----R-----RC=-----
X，Z：
绝对编程时，为未倒角前圆弧终点G的坐标值
U，W：
增量编程时，为G点相对于圆弧始点A点的移动距离
R：
圆弧半径值
RL=：
倒角终点C，相对于未倒角前圆弧终点G的距离
RC=：
倒角圆弧的半径值
G04
00
暂停
G04P-----
P：
暂停时间，单位为s
G20
√G21
08
英寸输入
毫米输入
G20X-----Z-----
同上
G28
G29
00
返回刀参考点
由参考点返回
G28X-----Z-----
G29X-----Z-----
G32
01
螺纹切削
G32X（U）-----Z（W）-----R-----E-----P-----F-----
X，Z：
绝对编程时，有效螺纹终点在工件坐标系中的坐标
U，W：
增将编程时，有效螺纹终点相对于螺纹切削起点的位移量
F：
螺纹导程，即主轴每转一圈，刀具相对于工件的进给量
R，E：
螺纹切削的退尾量，R表示Z向退尾量；E表示X向退尾量
P：
主轴基准脉冲楚距离螺纹切削起点的主轴转角
√G36
G37
17
直径编程
半径编程
√G40
G41
G42
09
刀尖半径补偿取消
左刀补
右刀补
G40G00（G01）X----Z----
G41G00（G01）X----Z----
G42G00（G01）X----Z----
X，Z为建立刀补或取消刀补的终点，G41/G42的参数由T代码指定
√G54
G55
G56
G57
G58
G59
11
坐标系选择
G71
06
内（外）径粗车复合循环（无凹槽加工时）
内（外）径粗车复合循环（有凹槽加工时）
G71U（△d）R（r）P（ns）Q（nf）X（△x）Z（△z）F（f）S（s）T（t）
G71U（△d）R（r）P（ns）Q（nf）E（e）F（f）S（s）T（t）
△d：
切削深度（每次切削量），指定时不加符号。
r：
每次退刀量
ns：
精加工路径第一程序段的顺序号
nf：
精加工路径最后程序段的顺序号
△x：
X方向精加工余量
△z：
Z方向精加工余量
f，s，t：
粗加工时G71种编程的F，S，T有效，而精加工时处于ns到nf程序段之间的F，S，T有效
e：
精加工余量，其为X方向的等高距离；外径切削时为正，内径切削时为负
G72
端面粗车复合循环
G72W（△d）R（r）P（ns）Q（nf）X（△x）Z（△z）F（f）S（s）T（t）
参数含义同上
G73
闭环车削复合循环
G73U（△I）W（△K）R（r）P（ns）Q（nf）X（△x）Z（△z）F（f）S（s）T（t）
△I：
X方向的粗加工总余量
△K：
Z方向的粗加工总余量
r：
粗切削次数
ns：
精加工路径第一程序段的顺序号
nf：
精加工路径最后程序段的顺序号
△x：
X方向精加工余量
△z：
Z方向精加工余量
f，s，t：
粗加工时G71种编程的F，S，T有效，而精加工时处于ns到nf程序段之间的F，S，T有效
G76
06
螺纹切削复合循环
G76C（c）R（r）E（e）A（a）X（x）Z（z）I（i）K（k）U（d）V（△dmin）Q（△d）P（p）F（L）
c：
精整次数（1----99）为模态值
r：
螺纹Z向退尾长度（00-----99）为模态值
e：
螺纹X向退尾长度（00-----99）为模态值
a：
刀尖角度（二位数字）为模态值；在80，60，55，30，29，0六个角度中选一个
x，z：
绝对编程时为有效螺纹终点的坐标
增量编程时为有效螺纹终点相对于循环起点的有向距离
i：
螺纹两端的半径差
k：
螺纹高度
△dmin：
最小切削深度
d：
精加工余量（半径值）
△d：
第一次切削深度（半径值）
P：
主轴基准脉冲处距离切削切削起始点的主轴转角
L：
螺纹导程
G80
圆柱面内（外）径切削循环
圆锥面内（外）径切削循环
G80X-----Z-----F-----
G80X-----Z-----I-----F-----
I：
切削起点B与切削终点C的半径差
G81
端面车削固定循环
G81X-----Z-----F-----
G82
直螺纹切削循环
锥螺纹切削循环
G82X-----Z-----R-----E-----C-----P-----F-----
G82X-----Z-----I-----R-----E-----C-----P----F---
R，E：
螺纹切削的退尾量，R，E均为向量，R为Z向回退量；E为X向回退量，R，E可以省略，表示不用回退功能
C：
螺纹头数，为0或1时切削单头螺纹
P：
单头螺纹切削时，为主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角（缺省值为0）；多头螺纹切削时，为相邻螺纹头的切削起始点之间对应的主轴转角
F：
螺纹导程
I：
螺纹起点B与螺纹终点C的半径差
√G90
G91
13
绝对编程
相对编程
G92
00
工件坐标系设定
G92X-----Z-----
√G94
G95
14
每分钟进给速率
每转进给
G94[F-----]
G95[F-----]
F：
进给速度
G96
G97
16
恒线速度切削
G96S-----
G97S-----
S：
G96后面的S值为切削的恒定线速度，单位为m/min
G97后面的S值取消恒线速度后，指定的主轴转速，单位为r/min；如缺省，则为执行G96指令前的主轴转速度
支持的M代码
√表示本软件已经支持
代码
意义
格式
√M00
程序停止
√M02
程序结束
√M03
主轴正转起动
√M04
主轴反转起动
√M05
主轴停止转动
√M06
换刀指令（铣）
M06T--
M07
切削液开启（铣）
M08
切削液开启（车）
M09
切削液关闭
√M30
结束程序运行且返回程序开头
√M98
子程序调用
M98PnnnnLxx
调用程序号为Onnnn的程序xx次。
√M99
子程序结束
子程序格式：
Onnnn
M99
三 程序的编制：
左端程序：
%3（华中系统程序前面加百分号跟数字）
G99M03S800T0101（每转进给量,外圆刀）
G00X52Z2
G80X48.5Z-36F0.2（外圆切削循环）
S1500
G80X48Z-36F0.09
G00X100Z100
M00
钻孔可用手动或G01
右端程序:
M03S800T0101
G00X52Z2
G71U2R0.5P1Q2X0.5Z0.2F0.2（粗车）
G00X100Z100
M00
M03S1500F0.09（精车）
G00X52Z2
N1G00X40
G01G42Z0
G03X40Z-20R30
G01Z-25
X48W-2
N2G00X52
G00X100Z100
M00
M03S300T0202（切槽刀）
G00X52Z-25
G01X36F0.1
G00X100
Z100
M00
内孔:
M03S800T0303（内孔镗刀）
G00X18Z2
G71U1.5R0.5P3Q4X-0.5Z0.2F0.2（粗车内孔）
G00X18.
Z100（注意车内孔时为保险起见先退X方向）
M03S1500T0303F0.09（精车内孔）
GOOX18Z2
N3G00X33
G01G41Z0
X30Z-1.5
Z-19
X25W-25
Z-57
N4G00X18
G00Z100
M00
M03S300T0404（内沟槽刀）
G00X28Z2
Z-19
G01X34F0.08
G00X28
Z100
M00
M03S600T0505（内螺纹刀）
G00X28Z2
G76C1R11E60X32Z-17I0K900U0.05V0.1Q0.2P0L1.5
G00X18
Z100
M05
M30
讲解过程中要运用黑板与数控加工仿真系统一道边讲解程序，并将程序输入仿真系统模拟加工，以提高学生兴趣和教学效果，
（四）学生上机仿真练习（教学内容的改造题）、教师指导并检查评分
练习一：
试用华中系统编程并仿真加工
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