《数控加工基础（第五版）》 教案 第三章 数控车床加工基础.docx

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1、学科数控加工基础课题3-1数控车床的主要功能及加工对象课次7授课时间年月日（星期）授课时数1教具课件、视频授课班级教学目标1 .掌握数控车床的主要功能。2 .熟悉数控车床的主要加工对象。审批教学重点1 .数控车床的主要功能。2 .数控车床的主要加工对象。教学难点1 .插补功能。2 .恒线速控制功能。教学后记教学内容教学方法【组织教学】1 .检查学生出勤情况。2 .强调学习过程中应注意安全事项。【复习提问】1 .普通车床加工具有哪些特点？2 .普通车床能够加工哪些典型表面？【新课导入】引导学生仔细观察教材图3-1所示普通车床加工的典型表面，布置问巡：1 .在普通车床上能加工的对象，能不能在数控车

2、床上加工？2 .数控车床还能加工哪些对象？【讲授新课】3-1数拄车床的主要功能及加工对象一、数控车床的主要功能（点）1.主轴功能详细讲解数控车床的主轴功能除对机床进行无级调速外，还具有同步进给控制、恒线速度控制及主轴最高转速控制等功能。（1）同步进给控制要让学生明确同步进给控制是为了满足加工螺纹的需要。在加工螺纹时，主轴的旋转与进给运动必须保持一定的同步运行关系。如车削等螺距螺纹时，主轴每旋转周，其进给运动方向（Z或X）必须严格位移-点名，杳看学生出勤J情况，并强谢安全注意事项引导学生在习车工所学知识。了解学生掌握情况问题启发，引入新课讲解时,教师根据学生参观（或观看）感受及平时所见所闻等进行

3、启发，并作提炼概括，避免空洞乏味的说教教师引导学生分析螺纹加工特点，引出同步进绐控制，并讲解控制教学内容教学方法个螺距或导程。其控制方法是通过检测主轴转数及角位移原点（起点）的元件（如主轴脉冲发生器）与数控装置相互进行脉冲信号的传递而实现的。（2）恒线速度控制恒线速度控制是为了控制表面粗糙度一致而设置的.在车削表面粗糙度要求十分均匀的变径表面，如端面、圆锥面及任意曲线构成的旋转面时，车刀刀尖处的切削速度（线速度）必须随着刀尖所处直径的不同位置而相应自动调整变化。该功能由G96指令控制其主轴转速按所规定的恒线速度值运行，如G96S200表示其恒线速度值为200mmin.当需要恢兔恒定转速时，可用

4、G97指令对其注销，如G97S1200rmin.（3）最高转速控制当采用G96指令加工变径表面时，由于刀尖所处直径在不断变化，当刀尖接近工件轴线（中心）位置时，因其直径接近零，线速度乂规定为恒定值，主轴转速将会急剧升高。为预防因主轴转速过海而发生事故,FANUC系统则规定可用G50指令限定其恒线速运动中的最高转速，如G50S2000,表示主轴转速最高不超过2000rmi112.插补功能（难点）不同的数控系统，插补功能不能，一般数控车床具备的插补功能有：直线插补、圆弧插补、抛物线插补、极坐标插补、实现方法教师通过讲解让学生明确恒线速度控制命令讲师讲解设置最高转速控制的原因及控制方法教师让学生明确

5、数控机床是通过插补功能来完成零件加工的。同时让学生了解常用的教学内容教学方法螺旋线插补、样条曲线插补。3 .媒蚊车削功能数控车床所具有的螺纹车削功能，一般数控系统都可完成各种米制或英制等螺距、变蟠距螺纹的加工，如圆柱（右、左旋）、圆锥及端面螺纹等。4 .固定循环切削功能FANUC数控系统具有所具有的单一固定循环和多重发合循环，应用循环指令,可大大简化程序编制。（1）单一固定循环单一固定循环包括车削外网、端面、螺纹的矩形循环和车削圆锥面的固定循环。（2）多重复合循环多重安合循环的形式很多，如外圆粗车循环、端面租车循环、固定形状粗车循环、湍面钻孔曳合循环、车槽豆合循环、螺绘车削循环、精车循环等。5

6、 .补偿功能刀具磨损、刀具半径的补偿量、丝杠的螺距误差和反向间隙误差的补偿。这嗖补偿功能的应用，能够方便编程,并提高加工精度。6 .自诊断功能自诊断功能是为了故障出现后可迅速查明故障类型及部位，减少因故障而造成的停机时间。7 .通信功能CNC通常具有RS232C接口，有还备有DNC接口。插补功能通过讲解让学生明确数控车床能加工螺纹的种类教邪要让学生明确FANUC数控系统具有所具有的单一固定循环和多重星合循环，应用循环指令，可大大简化程序编制让学生了解数控车床所具备的补偿功能教学内容教学方法现在部分数控机床还具有网卡，可以接入互联网。二、数控车床主要加工对象教师根据数控车床的I.精度要求高的回转

7、体零件特点，讲解数控车床主数控车床刚度淘，制造和对刀精度高，能方便和精要加工对象，让学生在确地进行人工补偿和自动补偿，所以能加工尺寸精度要实际生产过程中能正求较高的零件。确选择数控车床加工2 .表面质量要求高的回转体零件数控乍床基本上都具有恒线速度切削功能,能加工出表面粗糙度值小且均匀的零件。3 .表面形状更杂的回转体零件由丁数控车床具有直线和圆弧插补功能，因此，可以车削任意直线和曲线组成的形状豆杂的回转体零件4 .带特殊螺纹的回转体零件详细讲授数控车床的等螺距、变螺距螺纹插补功能，说明数控车床不仅能车削等导程螺触，还能车削特殊丝杠、变（增/减）螺距、等螺距与变螺距作平滑过渡的螺旋零件以及总精

8、度的模数螺旋零件（如圆柱、圆孤期杆）和端面螺纹。同时，数控车床车削螺纹时，主轴转向不必像普通车床那样交替变换，它可以一刀一刀不停顿地循环，直到完成，所以车削螺纹的效率很高，对象【学习评仰】教前提出问题，让学生1.数控车床的主耍功能有哪些？回答，检查学生学习情2.适合数控车削加工的主要对象有哪些？【知但总结与提升】况教学内容教学方法板书：1.数控车床的主要功能（重点）归纳总结：根据学生学主轴功能、插补功能（难点）、螺纹插补功能、固习情况，教和再对本次定循环切削功能、补偿功能、臼诊断功能、通信功能等。课的教学内容进行归2.数控车床的主要加工对象（重点纳总结,并强调融点与精度要求高的回转体零件、表面

9、明量要求高的回转体零件、表面形状更杂的回转体零件、带特殊螺纹的回转体零件。难点【课后作业】布置课后作业，讲解作1 .数控车床的主要功能有哪些？答：主轴功能、插补功能、螺纹插补功能、固定循环切削功能、补偿功能、自诊断功能、通信功能等。2 .适合数控车削加工的主要对象有哪些？答：精度要求高的回转体零件、表面质量要求高的回转体零件、表面形状旦杂的回转体零件、带特殊螺纹的回转体零件。业要求学科数控加工基础课题3-2数控车床编程基础课次8授课时间年月日（星期）授课时数4教具数控加工仿真软件、课件、视频授课班级教学目标1 .掌握数控加工程序的概念。2 .掌握FAN1.COi系统常用准备功能指令。3 .了解

10、数控车床刀尖圆弧半径补偿的目的，及刀尖网弧半径补偿指令。审批教学重点1. FAN1.COi系统常用准备功能指令编程格式及应用2. 刀具圆弧半径补偿指令。3. FAN1.COi系统单形状固定循环和复合固定循环。教学难点（1）圆弧顺逆的判别.（2）刀具圆瓠半径补偿目的、补偿偏置方向的判别、刀具圆弧半径补偿建立的过程。（3）G90xG94指令加工圆锥时循环起点、终点及R值的确定。教学后记教学内容教学方法【组织教学】点名，杳看1.检查学生出勤情况。学生出勤2.强调学习过程中应注意安全事项。情况，并强【复习提问】调安全注1.数控车床的主要功能有哪些？意事项2.数控车床的主要加工对象有哪些？教师引导3.数

11、控车床准备功能有何作用？学生狂习4.如何编制数控车床加工程序？上一节课【新课导入】所学知识。其实，应用数控车床加工零件并不荷单，它要经过工艺设计、提问检查编制加工程序、输入加工程序、装夹毛坯和刀具、对刀、刀具运行学生掌握轨迹检杳、自动加工等一系列过程。其中，编制加工程序是I1.i要一情况，进一环。下面，我们将开始学习数控车床编程基础知识。步巩固所【讲授新课】3-2数控车床编程基础一、数控车床编程的基础知火（重点）学知识I.直径编程和半径编程采用讲授当用直径指定时称为直径编程，当用半径指定时称为半径编式，紧扣复程。数控车床出厂时设定为直彳令编程，所以，在编制与X轴有关的习提问的各项尺寸时，一定要

12、用直径值编程。如甯用半径编程,需要杳阅数内容引入控机床操作说明，修改系统中相关的参数。2.小数点编程数字单位以公制为例分为两种：一种以mm为单位，另一种以脉冲当量（即机床的最小输入单位）为单位.并亶点强调编程时,新课教学内容教学方法对于数字的输入，有些系统可省略小数点，有些系统则可通过系统参数来设定是否可以省略小数点。不管哪种系统，为了保证程序的正确性，最好不要省略小数点的输入。3.绝对值编程、增:值编程和混合编程讲清直径（1）绝对值编程是根据已设定的工件坐标系计算出工件轮廓与半径编上各点的绝对坐标值进行编程的方法，程序中用X、Z表示。程的原因（2）增量值编程是用相对于前一个位置的眼标增量来表

13、示坐以及方法。标值的编程方法，程序中用U、W表示，其正负由行程方向确定，重点强调当行程方向与工件坐标轴方向一致时为正，反之为负。出厂时一（3）混合编程是将绝对值编程和增量值编程混合起来进行编般设定为程的方法。直径编程二、常用准备功能指令介绍1.快速点定位指令（GoO）（1）指令格式教师详细GOOX(U)Z(W):讲授小数X、Z：刀具目标点的绝对坐标值：点编程的U,W：刀具目标点相对于起始点的增量坐标值。规定方法（2）指令说明1）GOO为模态指令2）移动速度不能用程序指令设定，而是由机床参数预先设置的，它可由面板上的进绐修调旋钮修正。3）GoO的执行过程如下：刀具由程序起始点加速到最大速度，然后快速移动，最后减速到终点，实现快速点定位。教师详细4）执行GOO指令时，X、Z两轴同时以各轴的快进速度从当前点讲授绝对教学内容教学方法开始向F1.标点移动，一般各轴不能同时到达终点，其行走路线可能为折线。(3)示例收.8JJ值编程、增盘值编程和混合编程的概念。*在学生理解概念的基础上，教师再举例.1加以说明A-B：GOOX50.0Z80.0：2.直线插补指令(Go1.)(重点)(1)指令格式GO1.X示例绝对值、增&值和混合值编程特点。教师讲清GoO指令的功能、格式及说明，讲授时,要重点强调GOO移动速度不能用程教学内容教学方法tIbJ序指令设一定，而是由丁机床参数一一Q.,产