教案教学安排与过程设计(含课时分配)约10分钟约10分钟约45分钟教学过程:一、课程介绍介绍本专业特点及从业方向和岗位群。
二、引入新课题为了提高加工效率,降低加工当中人为因素所造成的制约生产质量的原因。
最早由美国在50年代提出的生产新型设备(数字设备)到现在形成规模化、成熟化的数控设备——数控机床。
三、教学内容1 数控机床。
就是将加工过程所需的各种操作(如主轴变速、松夹工件、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液等)和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示,通过控制介质(如穿孔纸带或磁盘等)将数字信息送入数控装置,数控装置对输入的信息进行处理与运算,发出各种控制信号,控制机床的伺服系统或其他驱动元件,使机床自动加工出所需要的工件。
2 数字控制(Numerical Control),简称NC,它是采用数字化信息实现加工自动化的控制技术,用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床,称作数控机床。
3 计算机数控(Computer Numerical Control),简称CNC。
现代数控系统是采用微处理器或专用微机的数控系统,由事先存放在存储器里的系统程序(软件)来实现控制逻辑,实现部分或全部数控功能,并通过接口与外围设备进行联接,称为CNC系统,这样的机床一般称为CNC机床。
总之,数控机床是数字控制技术与机床相结合的产物,从狭义的方面看,数控一词就是“数控机床”的代名词,从广义的范围来看,数控技术本身在其他行业中有更广泛的应用,称为广义数字控制。
数控机床就是将加工过程的各种机床动作,由数字化的代吗表示,通过某种载体将信息输入数控系统,控制计算机对输入的数据进行处理,来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床加工出所需要的工件,其过程见下图。
数控机床的组成1.1输入、输出装置1.2数控装置1.3伺服系统1.4检测反馈系统1.5机床本体教案教学安排与过程设计(含课时分配)约10分钟约10分钟约45分钟教学过程:一、复习旧课讲评实训课题。
二、引入新课题在生产过程中,如何让机床能懂得操作者的目的且能正确按操作者的想法加工出符合图纸要求的零件——程序编制。
三、教学内容数控程序编制的基本知识1、数控编程的概念在普通机床上加工零件,一般要由工艺员按照零件图样制定零件的加工工艺规程。
然后由操作者按工艺规程进行零件加工。
也就是说零件的加工过程是由人来完成的。
而在数控设备上加工零件时,则首先要进行程序编制,将加工零件的加工顺序,工件与刀具相对运动轨迹的尺寸数据,工艺参数(主运动和进给运动速度、背吃刀量等)以及辅助操作(换刀、主轴正反转、切削液开关、工件夹紧与松开等)等加工信息,用规定的数字、符号组成的代码,按照一定的格式编写成加工程序单,并将程序单的信息记录在控制介质上,然后输入到数控装置。
数控装置再将输入的信息进行运算处理后转换成驱动伺服机构的指令信号(脉冲信号),最后由伺服机构控制机床的各种动作,自动地加工出零件来。
我们将从零件图的分析到制成控制介质的全部过程称为数控程序的编制,简称数控编程。
2、数控编程的内容与步骤2.1.数控编程的内容一般说来,数控编程的主要内容有:分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件的加工程序单、制作控制介质、校对检查程序和首件试切。
2.2.数控编程的步骤.数控编程的步骤一般如图所示。
3、数控编程的分类方法数控编程的方法有手工编程和自动编程两种。
程序结构程序的组成如下图所示:程序号每个存储在零件存储器中的程序都需要指定一个程序号来加以区别,这种用于区别零件加工程序的代号称为程序号。
程序号是加工程序的识别标记,因此同一机床中的程序号不能重复。
程序号写在程序的最前面,必须单独占用一行。
FANUC系统程序号的书写格式为O﹡﹡﹡﹡,其中O为地址,其后为四位数字,数值从O0000到O9999,在书写时其数字前的零可以省略不写。
如O0020可写成O20。
另外,需要注意的是,O0000到O8000以后的程序号,有时在数控系统中有特殊的用途,因此在普通数控加工程序中应尽量避免使用。
程序内容程序内容是整个程序的核心,它由许多程序段组成,每个程序段由一个或多个指令构成,它表示数控机床的全部动作。
程序结束程序结束通过M代码来实现,它必须写在程序的后面。
可以用作程序结束标记的M代码有M02和M30,它们代表零件加工主程序的结束。
为了保证最后程序段的正常执行,通过要求M02(M30)也必须单独占一行。
程序段的基本格式程序段是程序的基本组成部分,每个程序段由若干个数据字构成,而数据字又由表示地址的英文字母、特殊文字和数字构成。
如G01、X100等。
通常情况下,程序段格式有字—地址程序段格式、使用分隔符的程序段格式、固定程序段格式三种。
字—地址程序格式如下:绝对坐标系与增量(相对)坐标系刀具(或机床)运动轨迹的坐标值是以相对于固定的坐标原点O给出的,即称为绝对坐标。
该坐标系称为绝对坐标系。
如下左图所示,A、B两点的坐标均以固定的坐标原点O计算的,其值为:A(X=12.0,Z=10.0)、B(X=37.0,Z=30.0)。
教案教学安排与过程设计(含课时分配)约10分钟约10分钟约45分钟教学过程:一、复习旧课讲评实训课题对刀过程。
二、引入新课题构成零件的几何形状由点、线、面组成;圆弧也是一种线条,在数控当中如何表述这种线条呢?三、教学内容圆弧插补指令 G02、G03编程格式 G02 X~ Z~R~ F~ G02 X~ Z~I~ K~F~G03 X~ Z~R~ F~或 G03 X~ Z~I~ K~F~说明:X、Z:在绝对和增量编程时都表示为圆弧终点坐标。
R:为圆弧半径XI、K:表示圆弧起点到圆心的增量坐标F:为加工圆弧时的切削速度第一种格式为半径编程;第二种格式为圆心编程G02为按指定进给速度的顺时针圆弧插补。
G03为按指定进给速度的逆时针圆弧插补。
圆弧顺逆方向的判别:沿着第三坐标轴,由正方向向负方向看,顺时针方向G02,逆时针方向G03,XY平面圆弧 ZX平面圆弧YZ平面圆弧编程示例:O0003N10T0101;N20 M03S800;N40 G00X0Z1.0;N50G01X0.Z0.F100;N60 G01X10.0Z0.;N70 G03X20.0Z-5.0R5.0;N80 G01X20.0Z-20.0;N90 G02X30.0Z-25.0R5.0;N100 G00X100.0Z100.0;N120 M05;N130 M30;加工工艺的简单介绍对刀点和换刀点的确定在前面我们介绍了数控车床的编程原点。
编程原点选定后,就应把各点的尺寸换算成以编程原点为基准的坐标值。
为了在加工过程中有效的控制尺寸公差,按尺寸公差的中值来计算坐标值。
在编程时,应正确地选择“对刀点”和“换刀点”的位置。
“对刀点”就是在数控机床上加工零件时,刀具相对于工件运动的起点,由于程序段从该点开始执行,所以对刀点又称为“程序起点”。
对刀点的选择原则:1便于用数字处理和简化程序编制;2在机床上找正容易,加工中便于检查;3引起的加工误差小。
编程示例:如右图所示图样编写程序工艺过程:1、设备选择:卧式数控车床2、材料准备:¢30*60MM尼龙棒3、刀具准备:55度或35度的硬质合金机夹偏刀。
4、确定加工路线:A----B----O----C----D-----E-----F-----G-----A5、切削用量的选择:吃刀深度:本例中不考虑;切削速度:100mm/分;主轴速度:800转/分。
6、计算各点坐标:A点坐标(60,50);B点坐标(0,5);O点坐标(0,0);C点坐标(10,-5);D点坐标(10,-15);E点坐标(20,-20);F点坐标(20,-25);G点坐标(30,-25);7、程序的编制O0004N10 T0101; //调用1号外圆刀N20 M03S800;//主轴正转N30 G00X60.0Z50.0; //刀具快速定位到A点N40 G00X0.Z5.0;//由A点快速定位于B点N50 G01X0.Z0.F100.;//由B点插补到O点N60 G03X10.0Z-5.0R5.0; //由O点圆弧插补到C点N70 G01X10.0Z-15.0;//由C点直线插补到D点N80 G03X20.0Z-20.0R5.0;//由D点圆弧插补到E点N90 G01X20.0Z-25.0;//由E点直线插补到F点N100 G01X30.0Z-25.0;//由F点直线插补到G点N110 G00X60.0Z50.0;//由G点快速退回到换刀点AN130 M05;//主轴停转N140 M02(或M30)//程序结束教案4)循环起点的选择应在接近工件处,,以缩短刀具行程,避免空走刀。
图1 图21.6编程示例:1)G7 1指令加工工件外形如图4-13所示O0006N10 T0101;N20 G0 X46.0Z1.5S500 M3;N30 G71 U2.0R0.5; // 每层切深2 mm,退刀0.5 mmN40 G71 P50 Q120 U0.3 W0.1 F0.2; //X向单边精加工余量0.3 mm,Z向0.1 mm。
粗切进给量0.2 mm/rN50 G0 X0. 0F0.15S800; //精加工进给量0.15 mm/r。
精加工转速为800 r/minN60 G01 Z0.;N70 G03 X15.Z-4.R10.;N80 G01 Z-15.;N90 G01X30.Z-30.;N100 G01Z-42.;Nl 10 G02 X36.Z-45.R3.;N120 G01 X46.;N130 G70 P50 Q120; //调用精加工循环N140 G00 X100.Z100.; //刀具回退到安全位置N150 M30;图32)G71指令加工带有根切的工件如图4所示O0007N10 T0101 //55度菱形外圆车刀N20 G0 X46.Z1.S500 M3;N30 G7l U1.5 R0.5;N40 G71 P50 Q120 U0.3 W0.1 F0.15;N50 G0 X11.Z1.F0.1 S800;N60 G1 X16.Z-1.5;N70 Z-12.;N80 G2 U8.W-4.R4.;N90 G1 Z-22.;N100 G2X30.Z-37.R13.65;N110 G1 Z-45 R3.;N120 X46.;N130 G70 P50 Q120; //调用精加工循环N140 G00 X100.Z100.;N150 M30;图4 图53)G7 1指令加工内孔(已预制¢12mm孔,如图5所示)O0008N10T0404;//盲孔镗刀N20G0 X12.Z1.S500 M3;N30 G71 U1.0 R0.5;N40 G71 P50 Q120 U-0.3 W0.1F0.12;N50 G0X36.F0.1 S600;N60 G1 Z0.;N70 G2 X30.Z-3.R3.;教案教学安排与过程设计(含课时分配)约10分钟约10分钟约45分钟教学过程:一、复习旧课讲评实训课题;分析加工误差产生的原因二、引入新课题成型加工复合循环也称为固定形状粗车循环,它适用于加工铸、锻件毛坯零件。