数控铣床教案 (1).doc
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项目一第一节
一、教案头
课题：
数控铣床的基本知识
授课
班级
上课
时间
2课时
上课
地点
数控加工实训室
教学方法
与教具
教学方法：
多媒体辅助、类比分析
教具：
数控机床
教学
目标
知识目标
能力（技能）目标
1、了解数控铣床的结构分类。
2、明白数控铣床能完成的工作
3、懂得数控铣床基本操作规程与与保养常识
1、能够认识数控铣床
2、能够知识数控铣床基本操作规程。
3、能够知识数控铣床的保养常识。
情感目标：
培养学生观察能力和动手能力。
重点
难点
重点：
数控铣床的操作流程和安全保养常识
难点：
数控铣床的结构、工作范围及分类
能力训练任务及案例
一、训练任务
任务1：
区分数控铣床的结构部分。
任务2：
懂得数控铣床的作用。
任务3：
学会正确操作数控铣床。
任务4：
学会数控铣床的保养。
参考资料
数控铣（加工中心）实训与考级
FANUC-oi？
华中世纪星数控系统操作说明书
二、教学过程
步骤
教学内容
教学方法
教学手段
学生活动
时间分配
内容引入（问题）
通过观看数控机床的视频引入数控铣床。
讲授
多媒体辅助
观看、
3
准备（问题）
大家知道视频中加工零件的机床叫什吗？
那么我告诉大家它就是加工中心，如果把加工中心的刀库换掉或者不用其自动换刀的功能的话他就是数控铣床。
在视屏中我们看到了他强大的功能，大家现在是不是非常迫切的想了解它呢？
告知（教学内容、目的）
这一节我们学习数控铣床的基本知识。
讲授
多媒体辅助
观看
3
项目引入（任务项目）
观看数控铣床的图片引入。
讲授
多媒体辅助
观看
2
操练
（掌握初步或基本能力）
1、数控铣床的组成
（1）数控机床按照其用途可以分为数控车床、数控铣床、数控磨床、数控镗床、数控电火化机床、数控线切割机床等不同类型。
常见的结构形式有立式、卧式、龙门式三种。
（2）数控铣床的结构
数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成：
主轴箱包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。
进给伺服系统由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。
控制系统数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。
辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。
机床基础件通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架。
2、数控铣床的分类
按主轴位置分可分为
立式数控铣床 图1
卧式数控铣床 图2
龙门数控铣床图3
按系统功能分可分为
经济型数控铣床
全功能数控铣床
高速数控铣床
3、数控铣床的主要加工对象
数控铣削不仅可以加工各种平面、沟槽、螺旋槽、成
型表面和孔，而且还能加工各种平面和空间等复杂型面，
适合于加工各种模具、凸轮、板类及箱体类的零件。
4、数控铣床的安全操作规程
前面带领大家学习了数控铣床的功能，大家也许被它强大的功能震撼了，那么大家想不想去操作它呢。
接下来我们就一起学习数控铣床安全操作规程。
（先让大家观看数控机床安全事故，以引起学生对安全操作数控机床的重视。
）
（1）工作时，请穿好工作服、安全鞋，并戴上安全帽及防护镜，不允许戴手套操作数控机床，也不允许扎领带。
（2）开车前，应检查数控机床各部件机构是否完好、各按钮是否能自动复位。
（3）不要在数控机床周围放置障碍物，工作空间应足够大。
。
（4）一般不允许两人同时操作机床。
但某项工作如需要两个人或多人共同完成时，应注意相互将动作协调一致。
（5）机床在正常运行时不允许打开电气柜的门。
（6）加工程序必须经过严格检查方可进行操作运行。
（7）加工过程中，如出现异常危机情况可按下“急停”按钮，以确保人身和设备的安全
（8）禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位；
（9）禁止加工过程中量活、变速，更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床；
5、数控机床的基本保养常识
（1）操作者在每班加工结束后，应清扫干净散落于工作台、导轨等处的切屑、油垢；在工作结束前，应将各伺服轴回归原点后停机
（2）检查确认各润滑油箱的油量是否符合要求。
各手动加油点、按规定加油；
（3）注意观察机器导轨与丝杠表面有无润滑油，使之保持润滑良好；
（4）工作中随时观察积屑情况，切削液系统工作是否正常，有积屑严重应停机清理
（5）如果离开机器时间较长要关闭电源，以防非专业者操作.
讲授
类比
多媒体辅助
观看
思考
讨论
50
深化（加深对基本能力的体会）
归纳
（知识和能力）
梳理本节知识点
讲授
加工
5
训练
巩固
拓展
检验
把数控机床安全操作规程和保养常识进行模拟训练
讲授
师范
分析
操作
5
总结
我们在本次课中主要学习了数控铣床的分类、了解了其主要加工对象。
重点要知道数控机床的安全操作规程和维护保养常识。
讲授
多媒体
3
作业
1、数控铣床的分类
2、常见的数控系统有哪些
3、数控铣床的安全操作与保养
反思
项目一第二节
一、教案头
课题：
FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床操作
授课
班级
上课
时间
2课时
上课
地点
数控加工实训室
教学方法
与教具
教学方法：
多媒体辅助、演示、
理实一体
教具：
发那科、华中数控铣床
教学
目标
知识目标
能力（技能）目标
1、熟悉FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床操作面板。
2、学会FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床基本操作。
1、能够掌握FANUC-MD系列数控铣床操作面板常用键的作用。
2、会进行开关机、机床回零、手摇等操作。
情感目标：
培养学生团队协作意识。
重点
难点
重点：
FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床面板的操作。
难点：
FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床的操作。
能力训练任务及案例
一、训练任务
任务1：
FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床操作面板的熟悉。
任务2：
机床开机、关机、回零操作。
任务3：
机床手动与手摇操作。
参考资料
数控铣（加工中心）实训与考级
FANUC-oi？
华中世纪星数控系统操作说明书
二、教学过程
步骤
教学内容
教学方法
教学手段
学生活动
时间分配
内容引入（问题）
在理论学习中我们就知道，数控机床最重要的部分就是数控系统，相同的数控机床如果数控系统不同那么它们的操作方式也不同。
讲授
多媒体辅助
观看、
3
准备（问题）
我们如果要操作数控机床首先需要会操作什么？
？
告知（教学内容、目的）
这一节能容我们主要学习FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床操作面板。
和机床的简单操作。
讲授
多媒体辅助
观看
3
项目引入（任务项目）
观看不同数控系统的图片引入。
讲授
多媒体辅助
观看
2
操练
（掌握初步或基本能力）
一、FANUC-M0系列数控铣床操作面板介绍
1.XK714数控系统的操作面板位于机床右侧的上方。
组成：
系统操作面板
机床操作面板
1.1系统操作面板
组成：
CRT显示屏
MDI键盘
1）CRT显示屏
作用：
显示铣床的各种参数和状态。
左端的软体键：
用于返回上一级操作界面。
右端的软体键：
为选择同级菜单中的其他菜单内容。
中间5个软体键：
其功能是对应显示器上各个操作菜单。
2）MDI键盘
组成：
字母键数字键EOB
3）程序编辑健区
复位键REST（按下这个键可以使CNC复位或者取消报警）
切换键SHIFT（在该键盘上，有些键具有两个功能。
按下键可以在这两个功能之间进行切换。
）
输入键INPUT（当按下一个字母键或者数字键时，再按该键数据被输入到缓冲区，并且显示在屏幕上。
）
取消键CAN（按下这个键删除最后一个进入输入缓冲区的字符或符号。
例如输入缓冲区后显示为：
>N001X100Z_
当按下CAN键时，Z被取消并且显示如下：
>N001X100_）
替换键ALTER（将光标放在被替换数据位置上，键入新的数据此时按下ALTER键，以前数据将被替换）
插入INSERT：
（新的数据录入时，按下INSERT键。
将会将新数据插入到光标所在位置）
删除DELETE：
（按下DELETE键将会删除光标所指位置的数据）
POS（按下POS键将会显示机床位置。
）
PROG（显示程序）
1.2机床操作面板键
1）旋钮
进给倍率旋钮
主轴转速旋钮
快速进给倍率旋钮
模式选择旋钮
急停按钮
手轮
2）主轴手动操作键区
主轴正转按键：
主轴正向旋转。
主轴反转按键：
主轴反向旋转。
主轴停止按键：
停止主轴转动。
3）手动操作键区
X轴回零/正向移动
Y轴回零/正向移动
Z轴回零/正向移动
X轴负向移动
Y轴负向移动
Z轴负向移动
快速移动
4）方式选择旋钮
不同旋钮指向不同，机床分别处在编辑模式、自动加工（CNC）模式、MDI录入模式、计算机直接加工（DNC）模式、手轮模式、JOG模式、回参考点模式
5）开关机操作区
启动、关闭系统电源
6）循环启动
选择好程序后，按此键执行加工程序
二、数控铣床的基本操作
（一）开关机操作
1.开机
①检查关闭电气箱门。
②接通机床总电源。
③打开CNC电源开关（位于机床右侧）。
将电源总开关顺时针方向旋转，由“OFF”打向“ON”。
④按屏幕上方的启动键启动机床。
⑤释放急停开关
⑥按下复位键
2.关机
①机床处于非加工状态。
②运动部件处于停止状态。
③将进给倍率开关打到“0”，将主轴转速倍率开关打到最低档。
④按下急停开关
⑤按屏幕上方的停止键关闭机床。
⑥切断CNC电源。
⑦切断机床总电源
（二）机床手动操作
1.机床的回零操作。
①将机床调到回零状态下
②按下需要回零的相应轴键。
例如回Z轴——按下Z
③到达回零点后，回零指示灯亮。
其它轴回零方式与Z轴回零相同。
注意：
①.回零时的顺序：
先回Z轴，再回X、Y轴。
②.当三轴回零指示灯全部亮起后回到机床原点位置。
2“JOG”方式移动工作台
①“方式选择”旋钮指向“JOG”；
②选择要移动的轴。
例如X轴按X
下X将正向移动，按下X
将负向移动。
其它轴的移动和移动X轴相同。
注意：
“JOG”方式移动工作台时
注意移动距离，以免超程。
如果超程
需要向超程轴的反向移动即可。
3.手轮方式移动工作台。
①将机床调到手轮状态下，按下
手轮方式键，键上的指示灯亮。
②选择手轮运动轴键。
——例如
选X轴
③选择移动当量键
④顺时针旋转手轮，移动工作台沿
X正向移动,反之反向移动。
4.主轴的启动
①将机床模式调整到MDI。
②输入;M03S400;
③按下循环启动按钮。
此时主轴就按给定的
速度转动
5.主轴的正反转与停止
①将机床模式调整到MDI/点动/手轮。
②按下主轴正传
③按下主轴反转。
④按下主轴停转
讲授
示范
多媒体辅助
观看
思考
讨论
操作
25
深化（加深对基本能力的体会）
通过演示和让学生自己动手操作来加深对知识的理解和技能的提高
示范讲解
示范教学
理实一体
7
归纳
（知识和能力）
通过这节内容的学习大家要熟练操作FANUC-0系列数控铣床操作面板。
同时也要能熟练的进行机床回零、手动方式下工作台的移动、主轴的转动停止、手轮方式下工作台的移动等操作。
讲授
5
训练
巩固
拓展
检验
1、根据讲述也演示自己操作FANUC-0系列数控铣床操作面板，加深对个键作用的理解。
2、机床回零操作。
3、手轮方式移动工作台。
4、手动方式移动工作台。
5、MDI方式实现主轴的转动
6、主轴的停止、正反转。
讲授
师范
理实一体
分析
操作
30
总结
本节课我们主要讲解FANUC-0/华中世纪星操作面板上常用键及它们的功能。
同时也给大家讲解和演示了数控铣床的基本操作，使大家学会了机床回零、手动方式下工作台的移动、主轴的转动停止、手轮方式下工作台的移动。
讲授
多媒体辅助
5
作业
1、手动方式下如何实现机床的回零？
2、CRT操作面板上主要有那些键其作用是什么？
3、如何正确的开关机？
反思
项目一第三节
一、教案头
课题：
工件坐标系的建立
授课
班级
上课
时间
2课时
上课
地点
数控加工实训室
教学方法
与教具
教学方法：
多媒体辅助、演示、
理实一体
教具：
发那科、华中数控铣床、铣刀、量具、塑料板
教学
目标
知识目标
能力（技能）目标
1、会认识机床坐标系。
2、明白建立工件坐标系的目的。
3、学会FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床试切对刀法
1、熟悉机床坐标方向的判断。
2、能够掌握FANUC-MD/华中世纪星系铣床试切对刀操作
3、掌握对刀操作后刀具的校验方法。
情感目标：
培养学生团队协作意识。
重点
难点
重点：
FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床建立工作坐标系的目的。
难点：
FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床试切法对刀过程。
能力训练任务及案例
一、训练任务
任务1：
机床坐标轴方向的判断。
任务2：
G54试切法工件坐标系的建立。
任务3：
对刀完成后刀具的校验。
参考资料
数控铣（加工中心）实训与考级
FANUC-oiMD/中世纪星数控系统操作说明书
二、教学过程
步骤
教学内容
教学方法
教学手段
学生活动
时间分配
内容引入（问题）
在数控编程的时候我们都要进行程序的编写，在编写程序的时候大家也都在零件图上找过程序的编程坐标。
那么这些编程坐标在机床上是如何找到的？
讲授
多媒体辅助
观看、
3
准备（问题）
如果我们已经知道编程零点，我们如何将这个零点设定到工件上？
又如何让机床知道这个点就是编程零点呢？
告知（教学内容、目的）
这一节能容我们主要FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床工件坐标系的建立（对刀）
讲授
多媒体辅助
观看
3
项目引入（任务项目）
观看零件图，由编程坐标引入。
讲授
多媒体辅助
观看
2
操练
（掌握初步或基本能力）
一、认识机床坐标系
1.数控机床坐标系的作用
数控机床坐标系是为了确定工件在机床中的位置，机床运动部件特殊位置及运动范围，即描述机床运动，产生数据信息而建立的几何坐标系。
通过机床坐标系的建立，可确定机床位置关系，获得所需的相关数据。
2、数控机床坐标系的确定
标准的数控机床坐标系是一个右手笛卡尔直角坐标系，其基本坐标轴为X、Y、Z直角坐标，相对于每个坐标轴的旋转运动坐标为A、B、C。
拇指为x轴，食指为Y轴，中指为z轴
3、X、Y、Z坐标轴与正方向的确定
（1）确定原则
①不论机床的具体结构，一律看作是工件相对静止，刀具运动。
②机床的直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是：
先Z轴，再X轴，最后按右手定则判定Y轴。
③增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴正方向
（2）确定方法
①Z坐标轴
Z坐标轴的运动由传递切削力的主轴决定，与主轴平行的标准坐标轴为Z坐标轴，其正方向为增加刀具和工件之间距离的方向
②X坐标轴
X坐标轴的运动是水平的，它平行于工件装夹面，是刀具或工件定位平面内的运动的主要坐标。
若Z坐标轴是垂直的（立式铣床），当由主轴向立柱看时，X坐标轴的正方向指向右方；
③Y坐标
根据X、Z坐标轴，按照右手直角笛卡儿坐标系确定。
教师通过手轮操作讲解机床坐标系的正方向并让学生实践练习
4、机床原点
机床原点是指机床坐标系的原点，即X=0,Y=0,Z=0的点，对某一具体的机床来说，机床原点是固定的，是机床制造商设置在机床上的一个物理位置。
教师利用机床回零操作，使学生感性认识机床原点
二、工件坐标系
1、工件坐标系定义
编程人员在编程时设定的坐标系，也称为编程坐标系。
工件坐标系坐标轴的确定与机床坐标系坐标轴方向一致
2、工件坐标系原点
也称为工件原点或编程原点，由编程人员根据编程计算方便性、机床调整方便性、对刀方便性、在毛坯上位置确定的方便性等具体情况定义在工件上的几何基准点，一般为零件图上最重要的设计基准点
工件坐标系原点选择：
①与设计基准一致
②尽量选在尺寸精度高，粗糙度低
的工件表面
③最好在工件的对称中心上
④要便于测量和检测
3、机床坐标系与工件坐标系的关系
机床坐标系和工件坐标系间能建立已知的位置关系。
4、FANUC-Oi-MD数控铣床工件坐标系的建立
（1）建立方法
用刀具试切法在G54-G59中建立工件坐标系的对刀方法通过设定刀具相对于工件坐标系原点的值来确定工件坐标系原点。
（2）建立步骤
首先将工件毛坯装夹在工作台上
对Z轴
①在MDI模式下在PROG界面中输入；M03S500；点击循环启动键。
让主轴转起来。
②切换到手轮模式
调节手轮Z轴负向，移近工件。
当刀具与工件表面轻微接触时，也就对好Z轴，记下Z轴数据。
③点击OFS/SET键，选择坐标系命令
④将Z轴机床坐标输入到G54工件坐标系Z处。
对X轴
①点击“位置”键（POS）：
进入坐标状态。
先对X轴一边，按相对坐标系，输入X，使X坐标闪烁。
②点击屏幕上的归零按键，将X轴此时相对坐标变为0。
③再到X轴另外一边，试切对刀。
记住此时X轴相对坐标值，算出X/2的值。
④将主轴移动到X/2处，记住此时X轴机械坐标值。
⑤按OFS/SET键选择工件坐标系命令。
⑥将光标放到在G54坐标系X轴上，将X轴的机械坐标输入到对应处。
对Y轴的方法与X轴对法相同。
5、FANUC-Oi-MD数控铣床工件坐标系的校验
工件坐标系建立好以后需要校验机床坐标系与工件坐标系间的位置关系。
因此需要将机床调整到MDI模式，在MDI界面下输入下面指令
G00X0Y0
Z5
输入完成后按循环启动按钮。
看机床是否到达指定位置。
讲授
示范
多媒体辅助
观看
思考
讨论
操作
25
深化（加深对基本能力的体会）
通过演示和让学生自己动手操作来加深对知识的理解和技能的提高
示范讲解
示范教学
理实一体
7
归纳
（知识和能力）
通过这节内容的学习大家要熟练掌握FANUC-M0/华中世纪星系列数控铣床工件坐标系的建立，同时也要学会建立好工件坐标系后对刀位的校验。
讲授
5
训练
巩固
拓展
检验
1、通过回零操作加深学生对机床坐标系与机床原点的理解。
2、工件坐标系建立的演示。
3、工件坐标系校验的演示。
4、学生自己动手建立工件坐标系。
5、在MDI方式下校验刀具位置
讲授
师范
理实一体
分析
操作
30
总结
本节课我们主要讲解FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床工件坐标系的建立与校验，同时也讲解了机床坐标系及机床坐标系与工件坐标系的关系。
讲授
多媒体辅助
5
作业
4、机床坐标系与工件坐标系有何关系
5、用图示法讲解试切法工件坐标系的建立过程
6、如何验刀？
反思
项目一第四节
一、教案头
课题：
程序的结构与录入和编辑
授课
班级
上课
时间
2课时
上课
地点
数控加工实训室
教学方法
与教具
教学方法：
多媒体辅助、理实一体
教具：
数控机床
教学
目标
知识目标
能力（技能）目标
1、懂得FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床程序的结构与特点。
2、会进行程序的录入编辑。
3、能够对程序进行校验。
1、能够掌握FANUC/华中数控系统程序的结构。
2、能够熟练进行程序的录入与编辑
3、会对程序进行校验。
情感目标：
加强学生观察能力和动手能力。
重点
难点
重点：
FANUC-MD/华中世纪星系列数控铣床程序的结构。
难点：
程序的录入编辑与校验。
能力训练任务及案例
一、训练任务
任务1：
懂得FANUC数控系统程序的构成。
任务2：
进行程序的录入、修改、编辑。
任务3：
对程序进行校验。
参考资料
数控铣（加工中心）实训与考级
FANUC-oi/华中世纪星数控系统操作说明书
二、教学过程
步骤
教学内容
教学方法
教学手段
学生活动
时间分配
内容引入（问题）
前面我们已经学会了工件坐标系的建立。
而我们建立工件坐标系的目的就是建立编程零点。
当我们编好程序，建立好工件坐标系后是不是就要把程序录入到系统里呢
讲授
多媒体辅助
观看、
3
准备（问题）
我们如何将编好的程序输入到系统中呢？
录入好的程序怎样判断其正误呢？
告知（教学内容、目的）
这一节能容我们主要学习FANUC-MD系列数控铣床程序的录入、编辑与校验
讲授
多媒体辅助
观看
3
项目引入（任务项目）
问题引入。
讲授
多媒体辅助
观看
2
操练
（掌握初步或基本能力）
一、FANUC数控系统程序的构成
一个完整的程序由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。
1、程序号一般采用英文字母O作为程序编号地址码。
2、程序内容由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构成，它表示数控机床要完成的全部动作。
3、程序结束编程中是以程序结束指令M02或M30来结束整个程序
注意：
1、FANUC系统数控程序每行结束需要用分号隔开（按Eob键）
2、程序以%结尾（在M30;之后需要有%）
二、FANUC数控系统程序的
升级会员 