数控车床应用教案江苏省无锡交通高等职业技术学校Word格式文档下载.docx
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5.典型全功能数车特点；
6.典型数车系统的特点。
教学难点
7.典型全功能数车CNC系统特点；
主运动、进给运动特点
补充内容
无
课外作业
教材章节后的相应习题
教学后记
与实践相结合，运用视频教学与现场教学的手段，在课堂中引入讨论内容，气氛轻松而活跃，掌握情况好。
二、课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
复习及提问
提问上次课学习的主要内容。
引入：
新课内容：
逐步完成本次教学内容的讲授。
讨论：
讨论HM-077的组成及主要特点。
总结
总结本次授课主要内容。
作业及辅导：
布置下次提问的思考题，及课后练习题。
对思考题、习题难点、要求进行辅导。
CNC车床，能自动地完成对轴类与盘类零件内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔和铰孔等工作。
数控车床具有加工精度稳定性好、加工灵活、通用性强，能适应多品种、小批生产自动化的要求，特别适合加工形状复杂的轴类或盘类零件。
一、数控车床分类
1、按数控车床主轴位置分类
（1）卧式数控车床
（2）立式数控车床
2、按加工零件的基本类型分类
（1）卡盘式数控车床
（2）顶尖式数控车床
3、按刀架数量分类
（1）单刀架数控车床
（2）双刀架数控车床
二、典型的数控车床简介
1、HM—077的组成及主要技术参数
⑴HM—077的组成⑵HM一077的技术参数
1、HM-077的床身、导轨、刀架布局与特点
2、机床坐标
3、主运动和进给伺服系统
4、HM-077所配置的FANUC0—TC数控系统
三、典型的数控车床控制系统—FANUC数控系统简介
1、部分FANUC系列数控系统介绍
2、部分FANUC车削系统简介
HM-077的组成及主要特点。
总结：
数控车床类型、主体参数、系统参数的选择和应用方法。
1、数控车床分类的应用特点？
2、HM-077的床身、导轨、刀架布局与特点？
3、HM-077的主运动和进给伺服系统特点？
2
任务2：
数控车床的刀具选择
熟悉理解数控车刀的类型与选择；
数控车刀的类型与选择；
圆弧形车刀的特征圆弧形车刀的几何参数
教案设计时注意了学习内容的逻辑性，学习内容层层深入，教学展开顺利，教学效果良好；
注意新、旧知识的前后连接，容易激发学生学习兴趣，增强了学生的思维分析能力。
学生掌握程度良好，然须在后续教学中进一步加强巩固。
讨论圆弧形车刀的特征；
圆弧形车刀的几何参数的选用，综合运用新授内容。
数控车床加工时，能根据程序指令实现自动转换刀具。
为了缩短数控车床的准备时间，适应柔性加工要求，数控车床对刀具提出了更高的要求，不仅要求刀具精度高、刚性好、耐用度高，而且要求安装、调整、刃磨方便，断屑及排屑性能好。
数控车刀的类型与选择
1、尖形车刀
1）尖形车刀的特征
2）尖形车刀的几何参数选择
引导学生归纳总结尖形车刀的应用特点和几何参数选择方法
2、圆弧形车刀
⑴圆弧形车刀的特征
通过例析比较圆弧形车刀与尖形车刀在车削圆弧面的不同效果，体会两种刀型的选用场合。
⑵圆弧形车刀的几何参数
3、成形车刀
引导学生归纳总结尖形车刀、圆弧形车刀、成形车刀的区别与联系
引导学生关注尖形车刀、圆弧形车刀、成形车刀刀具参数选择方法
尖形车刀、圆弧形车刀、成形车刀刀具参数选择方法
1、如何进行数控车刀的类型的选择？
2、圆弧形车刀的几何参数的选用？
3
2
任务3：
熟悉数控车床的对刀及补偿设置
熟悉理解几何尺寸偏置及对刀应用；
熟悉理解刀具磨损偏置及应用。
几何尺寸偏置及对刀应用；
刀具磨损偏置及应用
讨论几何尺寸偏置及对刀应用；
刀具磨损偏置及应用，综合运用新授内容。
仿真软件演示几何尺寸偏置及刀具磨损偏置对刀应用。
（1个课时）
1、刀位点
2、几何尺寸偏置及对刀应用
⑴刀具的T功能指令
⑵几何尺寸偏移的第一种定义和应用
⑶几何尺寸偏移的第二种定义和应用
3、刀具磨损偏置及应用
⏹对已经磨损但尚可以继续使用的刀具的调整；
⏹应用程序试切削时对工件实际尺寸调整；
⏹变换刀片与刀具磨损偏置；
刀具间相对位置调整。
4、刀尖圆弧半径偏置R和T设置
1.几何尺寸偏置及对刀应用方法？
2.刀具磨损偏置及应用方法？
仿真软件演示：
几何尺寸偏置及刀具磨损偏置对刀应用（1个课时）
教师姓名：
崔元刚
4
任务4、数控外圆内孔车削
多媒体仿真软件
熟悉单一循环指令G90编程和相应的编程计算
熟悉复合循环指令G71/G70编程应用熟练掌握复合循环指令
熟悉G73/G70编程和相应的编程计算
指令格式、路线、应用、注意点
工件结构工艺分析和编程
完成相应的编程计算题
课堂中讨论内容的安排，活跃了教学气氛，激发学生学习兴趣，增强了学生的思维分析能力。
提问上学期学习的主要内容。
拟用时：
10分钟
5
拟用时分钟
拟用时55分钟
讨论工序设计案例，综合运用新授内容。
拟用时10分钟
拟用时5钟
拟用时5分钟
用G01/G00对一圆柱面进行粗精切削。
新课
一、G90——单一固定形状循环车削圆柱面
a、格式：
G90X（U）～Z（W）～F～；
b、说明：
c、程序举例（用G90指令将示例工件完全加工成形）：
二、G71—外径粗车循环
⑴G71指令介绍和格式：
⑵G71指令段内部参数的意义：
⑶其他说明：
⑷编程示例：
G71指令加工工件外形
三、G71—外径粗车循环
四、G70——精车固定循环
五、G73——成型加工复合循环.
G73指令介绍和格式：
应用说明
G73指令编程应用示例
讨论
G73/G70编制的轮廓加工程序与G71、G72/G70编制轮廓加工程序的异、同点
区域分析方法；
外圆内孔切削工艺
1、按要求对图1、2加工区域编程；
2、对图3进行区域编程刀路的基点计算。
5
任务5、数控端面车削
熟练掌握复合循环指令G72/G70编程和相应的编程计算
指令应用和注意点
相应的编程计算方法
1.掌握指令字的指令格式、路线、应用、注意点。
2.应用指令完成相应工件结构的编程
3.完成相应的编程计算题
提问上次课布置的题目。
内容：
新授内容应用和注意点
布置下次提问的思考题，及课堂练习题。
多媒体演示加工
一、引入：
用G01、G02、G03、G94端面加工方法比较，这些方法编程的不方便性分析。
二、新课
图G94的走刀轨迹
1、端面加工（如图）
G94X（U）～Z（W）～F～；
b、说明
C、编程示例
……
2、G72——端面粗车循环.
⑴G72指令介绍和格式：
端面粗车循环指令的含义与G7l类似，不同之处是：
它是先Z向引入切削深度，然后刀具平行于X轴方向切削，即从外径方向往轴心方向切削端面的粗车循环。
该循环方式适用于对长径比较小的盘类工件端面粗车。
和G94一样，对93°
外圆车刀，其端面切削刃为主切削刃。
其内部参数如图所示。
格式如下：
G72w（d）R（e）；
G72P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F～S～T～；
w（d）
循环每次的切削深度（正值）；
R（e）
每次切削退刀量；
P（ns）
精加工程序的开始循环程序段的行号；
Q（nf）
精加工程序的结束循环程序段的行号；
U（u）
X向精车预留量；
W（w）
Z向精车预留量。
图端面粗车循环参数
⑵说明：
（1）X、Z向精车预留量u、w的正负判断同G71所述。
（2）G72不能用于加工端面内凹的形体。
（3）精加工首刀进刀须有Z向动作。
（4）循环起点的选择应在接近工件处，但要有一定安全间隙。
⑶G72指令外形加工编程示例
O4012（工件图例如图所示）
Nl0T0101；
N20G0X61.Z0.5S500M3；
N30G72W2.R0.5；
N40G72P50Q100U0.1W0.3F0.25；
N50G0Z-15.；
N60G1X40.F0.15S800；
图G72加工工件例图
N70X30.Z-10.；
N80Z-5.；
N90G2X20.0R5；
N100G0Z0.5；
N110G70P50Q100；
N120G28X100.Z100.；
N130M30；
按要求对图示工件加工编程（分别用G71、G72粗切外轮廓编程）。
要求：
1、零件图的加工内容和加工要求分析
分析图样可见，该零件的主要的加工内容和加工要求如下：
……………外圆面、端面及总长
2、加工方案：
工艺路线总结如下：
●端面切削
●用G73粗加工件外圆面。
●用G70精加工工件外圆面。
●切断并保证总长
3、刀具选择及切削参数的选择
⑴刀具的选择
l号刀：
900外圆车刀；
2号刀930菱形外圆车刀；
3号刀：
外切断刀（3㎜）；
⑵切削参数的选择
各工序刀具的切削参数见表。
⑶外圆精加工路线图
⑷外圆精加工路线坐标簿
四、讨论两种方法编制的加工程序异、同点
6
任务6、带倒角的槽加工及槽加工子程序的的应用
1、熟练掌握带倒角的槽加工编程应用
2、熟练槽加工子程序的的应用
3、掌握相应的编程计算
相应的工艺、编程计算方法
完成相应的工艺编程题
用G75对外槽切削加工方法编程的局限性分析。
一、带倒角的槽加工编程应用
工件图如下：
1、用3㎜的切槽刀对带倒角的槽加工，如图A
2、用4㎜的切槽刀对带倒角的槽加工，如图B
图A图B
（T03切槽及切倒角,T03刃宽为3㎜）
G21G40G54G97G99
T0300;
S600M03;
G00X32.0Z-17.0T0303;
【T03运动到切槽的起点】
G75R0.5;
G75X20.8Z-18.P1000Q1500F0.05;
G0W1.5;
【T03从切槽的起点运动到切倒角的Z向起点】
G01X23.8F0.05;
【T03在X方向运动到切倒角的X向起点】
G01U-3.W-1.5;
【T03切倒角】
G01X32.;
【T03切倒角后,X向退出】
G28W0M05;
M01;
O0001;
（T02）
N5G21G40G97G98;
N10G28W0;
N15G0T0200;
N20G96M03S60;
N30M08;
N35G00X45.Z-15.T0202;
M98P0002
W-15.M98P0002
W-25.M98P0002
G97S500
N180G28W0.M05;
N185T0200;
N420M30;
O0002（切槽及倒角子程序）
N40G00W1.0;
N60G1X31.F50.;
N70X45.;
G0X42.W-3.;
G01W2.X38.;
X31.;
G0X42.;
W4.;
G1X38.W-2.;
G1X30.;
G04P1000;
G1W-2.;
G1X45.
M99
三、作业及辅导：
按要求对图示槽进行编程加工。
（要求用子程序的方法）
7
任务7、螺纹切削复合循环
熟悉单一循环指令G92编程和相应的编程计算
熟悉G76—螺纹切削复合循环编程和相应的编程计算
螺纹加工工艺设计与计算
完成相应工艺编程题
新授内容应用和
图G92普通直螺纹加工
普通螺纹的结构、特点、参数长。
一、G92单一固定角度循环
G92格式、说明
编程示例
二、G76—螺纹切削复合循环
●G76指令介绍和格式：
G76P〖（m）（r）（α）〗Q（△dmin）R（d）；
G76X（U）Z（W）R（i）P（k）Q（△d）F（L）；
格式中各参数含义如下表：
G76P〖（m）（r）（α）〗Q（△dmin）R（d）
P～
（m）
精加工重复次数，为1~99的两位数
（r）
倒角量，当螺距为L，从0.0L到9.9L设定，单位为0.1L，为1~99的两位数
（α）
刀尖角度，选择80°
、60°
、55°
、30°
、29°
、0°
六种中的一种，由两位数规定。
Q（△dmin）
为最小切深（用半径值指定）切深小于此值时，切深钳在此值
R（d）
精加工余量。
该值是模态的
G76X（U）Z（W）R（i）P（k）Q（△d）F（L）
X（U）Z（W）
有效螺纹的终点的X、Z坐标；
增量方式U、W是相对螺纹起点的增量。
R（i）
锥螺纹半径差；
正负判断，类似G90车锥面时的判断方法；
当i=0，用于普通直螺纹切削。
P（k）
螺纹高，半径值，正值
Q（△d）
第一刀切削深度，半径值，正值
F（L）
螺距正值
1m、r和α用地址P同时指定当m=2，r=1.2L，α=60°
，指定如下（L是螺距）：
P021260
2有X（或U）和Z（或W）的G76指令执行循环加工。
该循环用一个刀刃切削，使刀尖的负荷减小。
第一刀的切深△d，第n刀的切深△dn，每次切削循环的切除量均为常数。
在图中，C和D之间的进给速度由地址F指定，而其他轨迹则是快速移动。
3在螺纹切削复合循环（G76）加工中，按下进给暂停按钮时，就跟螺纹切削循环终点的倒角一样，刀具立即快速退回，刀具返回到循环的起始点（切深为△dn处的）。
当按下循环启动按钮时，螺纹切削恢复。
4对于多头螺纹的加工，可将螺纹加工起点Z坐标按螺距偏移。
图G76外螺纹加工例图
●G76指令应用示例：
①G76外螺纹加工（外螺纹如图）
O4020（螺纹实际大径已加工）
N10T0303；
（60°
螺纹刀）
N20G0X35.Z3.S300M3；
N30G76P021260Q100R100；
（螺纹参数设定）
N40G76X26.97Z-30.R0P1510Q200F4.0；
N50G0Z5.；
N60G76P021260Q100R100；
N70G76X26.97Z-30.R0P1510Q200F4.0；
NS0G28U0W0；
N60M30；
●螺纹加工工艺设计与计算
1、点的引入长度的设计。
Z起点位置偏离端面约等于4个导程。
Z终点位置在退刀槽的中点。
2、大径、小径的计算
大径=D公-0.1P；
小径=大径-2×
牙高；
牙高=0.61343P
3、走刀次数、最大切深、每次切深、最小切深
走刀次数=2.8P+4；
最大切深、牙高、最小切深以微米为单位；
最大切深=牙高÷
走刀次数0.5
最小切深=最大切深÷
走刀次数0.5；
4、主轴转速的大小与进给速度的关系。
对图进行螺纹加工的编程计算；
8
任务8、数控车削综合编程
熟练掌握数控车削综合编程及计算
技术要求分析、工艺分析、指令格式、路线设计
加工工艺设计与计算
1、掌握技术要求分析、工件加工工艺设计。
2、完成相应工件的编程
3、完成相应的编程计算题
对思考题、习题难点、要求进行
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