数控机床编程与操作课程教案.docx
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数控机床编程与操作课程教案
数控机床编程与操作课程教案
授课题目：
复合作业
（一）
教学时数：
1学时
授课类型：
实习课
教学目的、要求：
1、巩固数控车床操纵技能。
2、拟订合理的加工路线并提高编程能力及技巧。
3、培养独立的工作能力和安全文明生产的习惯。
教学重点及措施：
重点：
拟订合理的加工路线，编程正确，语言简练。
措施：
分析讲解加工路线，合理使用多重复合循环指令。
教学难点及措施：
难点：
有关数值计算
措施：
分析计算
教学方法和手段：
讲解、示范、指导
教学分组：
4人1组，相互协作共同完成练习
安全事项：
1、一切操作必须听从实习指导教师的统一安排。
2、按规定穿工作服，并准备规定的防护用品。
3、保证自备的仪器，工、量具齐备良好
4、严格按照操作规程和安全规程操作
5、发生事故时，要沉着冷静，积极配合工作人员处理
教学条件：
数控仿真系统，GSK-980TB数控系统车床，硬质合金90°外圆粗、精车刀，硬质合金切槽刀刀宽4mm，硬质合金60°外螺纹车刀及相关工、夹、量具及Ф35mm×150mm45钢棒料
参考资料：
《数控机床编程与操作》（第二版）数控车床分册
《GSK-980TB操作手册》
课后反映及分析：
教学内容及过程
旁批
教学引入：
通过前面课题的练习，同学们已经对数控车床的操作比较熟练，编程能力及技巧已经有了较扎实的基础。
本次课题是一个较复杂的复合作业练习。
它包含了外圆、阶台、沟槽、圆锥、三角形螺纹、成形面的加工。
它的尺寸精度及表面质量要求较高，对加工路线的合理性与刀具的选择、切削用量的选择有较高要求。
通过本次练习希望进一步巩固和提高同学们的综合能力。
教学内容与教学设计：
复合作业
（一）
一、练习图及评分标准
技术要求
1、切断后允许在工件端面留下不大于2mm的凸台。
2、球面与锥面连接圆滑。
3、未注公差尺寸按IT14检测。
4、工件材料：
45钢。
评分标准
项目
评分要求
配分
检测工具
评分标准
检测记录
得分
外圆
8
千分尺
每超0.01扣2分
4
千分尺
超差不得分
6
千分尺
每超0.02扣2分
M24
8
螺纹环规
不合格不得分
型面
R7
5
样板
不合格不得分
圆弧与直线连接圆滑
5
目测
有轻微接线扣2分，接线明显不得分
锥角
8
量角器
每超2′扣4分
长度
30±0.08
3
游标尺
不合格不得分
10±0.05
3
游标尺
每超0.02扣2分
倒角
1×45°
2
目测
不合格不得分
1.5×45°
2
目测
不合格不得分
粗糙度
Ra1.6（2处）
4
目测
1处不合格扣2分
Ra3.2
7
目测
1处不合格扣1分
螺纹Ra3.2
4
目测
不合格不得分
其余尺寸
15
2
游标尺
按IT12检测，不合格不得分
23
2
游标尺
2
游标尺
编程
编程正确语言精练
20
编程正确，语言精练得20分，语言不够精练扣5-10分，编程重大错误不得分
安全文明生产
5
酌情评分
备注
1、各尺寸超过基本尺寸1mm以上，1处扣2分。
2、工件有重大缺陷扣10-20分。
3、各项配分扣完为止，不计负分。
4、练习时限3小时
二、练习图工艺分析
1、技术要求分析：
零件主要包括圆弧面、圆锥面、螺纹表面、圆柱面外沟槽等，材料为45钢
2、确定装夹方案、定位基准、加工起点：
（1）确定零件的定位基准：
工件轴心线为基准
（2）装夹方案：
一次装夹完成全部表面加工后切断
（3）工件坐标系原点：
设在R7圆弧与工件轴心线的交点上
（4）加工起点和换刀点可以设为同一点，Z向距原点100mm，X向距轴心线50mm的位置。
3、确定加工刀具
1号刀硬质合金90°外圆粗车刀，刀尖为刀位点。
2号刀硬质合金90°外圆精车刀，刀尖为刀位点。
3号刀硬质合金切槽刀刀宽4mm，左刀尖为刀位点。
4号刀硬质合金60°外螺纹刀，刀尖为刀位点。
4、制定加工工艺路线
（1）三爪自定心卡盘夹住工件，伸出卡盘110mm左右，并找正夹紧。
（2）1号粗车刀粗车圆弧面、圆锥面、螺纹大径、Ф32mm外圆，直径留余量0.5mm，长度留0.1mm。
（3）2号精车刀精车圆弧面、圆锥面、螺纹大径、Ф32mm外圆及螺纹右端倒角和Ф32mm外圆右端倒圆弧
（4）3号切槽刀切成退刀槽及车螺纹左端倒角
（5）4号螺纹刀车M24×2螺纹
（6）3号刀车成Ф20mm×15mm台阶、Ф32mm左端倒圆弧、工件左端1×45°倒角。
（7）3号刀切断工件。
（8）停车后按图纸要求检测工件，对工件进行误差与质量分析。
三、数值计算
1、5°圆锥面与R7圆弧面的切点坐标为：
X13.95Z-6.39。
2、螺纹大径为Ф23.60mm，螺纹小径为Ф21mm。
3、其余尺寸均按中限尺寸取值。
四、参考程序与加工操作过程
1、参考程序（备注：
根据GSK—980TB数控系统编程，刀尖圆弧半径忽略不计）
O0001
N0010T0101M03S6001号刀粗车成形
N0020G00X38Z0
N0030G01X0F200
N0040G00X38Z1
N0050G71U2R0.5F200
N0060G71P70Q160U0.5W0.1
N0070G00X0
N0080G01Z0F100
N0090G03X13.95Z-6.39R7F60
N0100G01X18Z-30
N0110X20.6
N120X23.6W-1.5
N0130Z-68
N0140X28
N0150G03X32W2R2F60
N0160G01Z-99
N0170G00X100Z100
N0180T0202S12002号刀精车成形
N0190G00X38Z1
N0200G70P70Q160
N0210G00X100Z100
N0220T0303S600切成退刀槽
N0230G00X25Z-64
N0240G75R0.3
N0250G75X18.2Z-68P2Q2F40
N0260G01X23.6W1.5F100
N0270X20.6W-1.5F60
N0280X17.96
N0290Z-68
N0030G01X33
N0310GOOX100Z100
N0320T0404车成螺纹
N0330G00X25Z-27
N0340G92X22Z-62F2
N0350X21.5
N0360X21.3
N0370X21.2
N0380X21
N0390G00X100Z100
N0400T0303车成Φ20mm×15mm并切断工件
N0410Z-82
N0420G75R0.3
N0430G75X20Z-98P2Q2F40
N0440G01X32W1.5F100
N0450G03X28W-2R2F60
N0460G01X19.99
N0470Z-97
N0480X17F40
N0490X21F200
N0500X20W1
N0510X18W-1F60
N0520X0
N0530G00X100Z100
N0540M30
2、输入程序
3、利用仿真软件或数控系统图形仿真加工，进行程序校验及修正。
4、安装工件、刀具对刀操作，建立工件坐标系。
5、启动程序自动加工。
6、停车后按图纸要求检测工件，对工件进行误差与质量分析。
五、编程思路
1、利用G71粗车循环指令进行粗车，注意每次切削深度不应太大。
2、退刀槽、Ф20mm×15mm台阶的加工应先用G75指令粗车再进行精车整形。
3、螺纹车削完毕后，使用M00指令暂停程序，检查螺纹是否合格，如果不合格应进行相应的调整。
4、本次练习不使用刀尖圆弧半径补偿指令，故90°的精车刀的刀尖圆弧半径应尽可能小些，以减少圆弧及圆锥加工的误差。
5、在切断前应安排M00指令暂停程序，检查工件尺寸，以作调整
六、安全操作及注意事项
1、一切操作必须听从实习指导教师的统一安排。
2、按规定穿工作服，并准备规定的防护用品。
3、保证自备的仪器，工、量具齐备良好
4、严格按照操作规程和安全规程操作
5、发生事故时，要沉着冷静，积极配合工作人员处理
作业布置：
根据练习图和技术要求完成数值计算及程序编制，独立完成程序校验，对刀，自动加工。
课堂小结：
1、数值计算较难理解，原因是数学基础教差，应加强指导。
2、编程指令使用不是很合理，存在格式错误，原因是对指令应用理解不够透彻，编程格式不熟悉，应熟记指令格式及编程规则，充分理解指令的适用场合。
3、加工尺寸精度及表面质量较难控制，原因是对刀误差较大、切削用量选择不合理、车刀刃磨质量较差，应提高对刀质量、根据粗、精加工切削选择原则选择切削用量，加强车刀刃磨质量。
4、启动加工程序，系统出现报警，原因是机床操作不当，应继续加强机床操作的熟练程度。
。
结合上一课题简要分析3′
上课前准备好
结合数控机床加工工艺学的相关知识讲解
10′
结合图形讲解
结合图纸和技术要求作图讲解
结合相关数学知识、工艺知识讲解
5′
此程序只作为学生编程的参考，不允许学生使用此程序直接加工
8′
注意数控系统的正确使用
结合图纸和技术要求进行分析
5′
2′
2′
5′
升级会员 