数控车实训教学设计课程名称：专业技能实训（数控车）主讲教师：梁苏20 14年～20 15年第二学期教学设计方案备注：1、课时分配可根据项目、情境设计，也可根据教材篇章组织，一般是2节课为1次课。
2、表格内的字体为“仿宋_GB2312，小四”。
授课主要内容面板。
图1-1显示器与MDI面板（一）机床控制面板1.工作方式工作方式选择旋钮见上图，具体各工作方式的功用参见表1-2 表1-2各工作方式的功用表1-2各工作方式的功能方式选择进入编辑模式，用于直接通过操作面板输入数控程序和编辑程序。
进入自动加工模式。
可自动执行存储在NC里的加工程序。
进入MDI模式，手动输入并执行指令。
手动方式，工作台连续移动。
手轮移动方式，手摇脉冲发生器生效手动快速模式。
工作台快速移动回零模式。
进入单段模式。
2.手动进给速度倍率开关以JOG手动或自动操作各轴的移动时，可通过调整此开关来改变各轴的移动速度。
在JOG手动移动各轴时，其移动速度等于外圈所对应值×3；在自动操作运行时，其移动速度等于内圈所对应值%×编程进给速度F。
3.手摇脉冲发生器（图1-7）在手轮操作方式下，通过图1-6中的选择坐标轴与倍率旋钮（×1、×10、×100分别表示一个脉冲移动0.001mm、0.010mm、0.100mm），和运行选定的坐标轴。
图1-2手动进给倍率开关图1-3手摇脉冲发生器4.进给轴选择按钮开关JOG方式下，按下欲运动轴的按钮，被选择的轴会以JOG倍率进行移动，松开按钮则轴停止移动。
5.紧急停止按钮运动中遇到危机的情况，立即按下此按钮，机械将立即停止所有动作；欲解除时，顺时针方向旋转此钮（切不可往外硬拽，以免损坏此按钮），即可恢复待机状态。
6.操作功能操作功能的具体内容参见表1-4表1-4操作功能按钮功能功能说明循环启动按钮在自动运行和MDI方式下使用，按下此按钮后可进行程序的自动运行。
进给保持按钮在自动运行和MDI方式下使用下，按下<CYCLE START>按钮进行程序的自动运转,若按下此键程序暂停,再次按下<CYCLE START>按钮程序继续自动运行。
单程序段开关该指示灯亮时，在自动运行状态下仅执行单节的程序段动作。
选择性停止开关该指示灯亮时，当M01已被输入程序中，则程序执行到M01后，程序暂停，工作台停止运动。
空运行开关该指示灯亮时，以手动进给倍率开关（图1-6）所设定的进给速度替换原程序所设定的进给速度F。
程序段跳转开关运行到程序段前加“/”的程序段时仍会执行。
机床闭锁开关指示灯亮时,机床三轴被锁定，无法移动而程序指令的坐标仍会显示。
主轴正转指示灯亮时,主轴正转。
主轴反转指示灯亮时,主轴反转。
主轴停止指示灯亮时,主轴停止转动。
三、熟悉常用指令的用途课堂作业（实操）：1.开、关机与返回参考点操作2.对刀和设置工件坐标课后作业（理论）：1.回顾今天学习的内容，并了解刀具的用途及结构。
2.预习G、M指令的用法，了解其它指令的作用及特点。
授课主要内容项目二门轴的加工阶梯轴零件技术要求：1.锐角倒钝2.未注公差按IT14标准执行3.表面不得磕碰4.未注圆角小于或等于R0.5mm门轴比例数量材料图号：01 1：1 1 塑料棒姓名日期中山火炬职业技术学院评分编程就是把零件的外形尺寸、加工工艺过程、工艺参数、刀具参数等信息，按照CNC专用的编程代码编写加工程序的过程。
数控加工就是CNC按加工程序的要求，控制机床完成零件加工的过程。
数控加工的工艺流程如下图：一编程基本知识（一）坐标轴定义下图为数控车床示意图图 2-1GSK980TDa 使用 X 轴、Z 轴组成的直角坐标系，X 轴与主轴轴线垂直，Z 轴与主轴轴线方向平行，接近工件的方向为负方向，离开工件的方向为正方向。
按刀座与机床主轴的相对位置划分，数控车床有前刀座坐标系和后刀座坐标系，图1-4 为前刀座的坐标系，图 1-5 为后刀座的坐标系。
从图中可以看出，前、后刀座坐标系的 X 轴方向正好相反，而 Z 轴方向是相同的。
在以后的图示和例子中，用前刀座坐标系来说明编程的应用。
图2-2 前刀座的坐标系图2-3 后刀座的坐标系（二）数车对刀GSK980TDa 的刀具功能（T 代码）具有两个作用：自动换刀和执行刀具偏置图2-4二、确定数控加工工艺及工装方案（一）零件结构及技术要求分析1.零件的毛坯尺寸为φ30X70标值一致；同时省略表示终点和始点是同一位置，X与U、Z与W在同一程序段时X、Z有效，U、W无效。
代码轨迹图：C 点为 A 点快速移动到 B 点的中间点图2-5示例：刀具从 A 点快速移动到 B 点。
图 2-6G0 X20 Z25；（绝对坐标编程）G0 U-22 W-18；（相对坐标编程）G0 X20 W-18；（混合坐标编程）G0 U-22 Z25；（混合坐标编程）（二）直线插补 G01代码格式：G01 X（U）_ Z（W）_ F_；代码功能：运动轨迹为从起点到终点的一条直线。
轨迹如图 2-7 所示。
代码说明: G01为模态G代码；X、U、Z、W取值范围为-9999.999～+9999.999mm；X（U）、Z（W）可省略一个或全部，当省略一个时，表示该轴的起点和终点坐标值一致；同时省略表示终点和始点是同一位置。
F 代码值为 X 轴方向和 Z 轴方向的瞬时速度的矢量合成速度，实际的切削进给速度为进给倍率与 F 代码值的乘积；F 代码值执行后，此代码值一直保持，直至新的 F 代码值被执行。
（三）取零件上右端面的中心为工件坐标系原点，图中标注的坐标以此为原点。
课题一观察数控程序的构成O0001; 程序名（以O开头后接4位数）G99G97; 一组初始状态M03S1000M08; 设定主轴转速及打开切削液T0101；换刀和执行刀偏程序头 G00X100M08; 主轴提升到安全位置Z0; 检查对刀的正确与否……………程序体 G01X-12.5Y12.5F400;……………M09; 关闭切削液程序尾 M05; 主轴停止转动M30; 程序结束并返回程序头学习机床运动控制指令图2-1 G00/G01运动形式图2-2 G02/G03运动形式台阶轴具体程序的编写，为学生自己完成。
四、上机操作完成工件的加工(1)数控车床开机和返回参考点。
(2)装夹工件。
保证工件伸出卡盘长度足够，主轴旋转时不晃动（圆跳动小）。
(3)程序优化。
根据验证程序结果，对刀具运动轨迹和加工参数进行优化。
(4)安装刀具、对刀。
X、Z向对刀（试切对刀）按<MDI>键。
按键，输入M03S600;按键，再按键，使主轴正转。
在手动方式下摇动手轮使车刀沿工件外圆试切一刀，保持X坐标不变，仅+Z方向退刀，且测量试切直径。
按下键，在对应的刀补上输入测量值。
移动车刀在工件的右端平一下端面，保持Z坐标不变，仅(+X)方向退刀。
按键，在对应的Z轴刀补上输入Z0。
这种方法操作简便、直观，对刀精度高。
(5)先单段试加工，后自动加工。
加工时，随时注意观察加工运行情况，适当调整主轴速度和进给速度，保证加工正常。
(6)尺寸测量。
(7)加工结束。
松开三瓜卡盘，卸下零件，去毛刺倒钝，打扫清理数控机床。
小结：1.刀具的进刀点应选择适当，避免进刀时因位置不当造成过切和撞刀2.加工前应注意对工件加工程序的检查3.粗加工或半精加工时，切削热量大。
因此，切削液的作用应以冷却散热为主。
精加工时，为了获得良好的已加工表面质量，切削液应以润滑为主。
授课主要内容项目三圆弧手柄加工其零件示意图，零件加工效果如下表所示圆弧手柄比例数量材料图号：02 1：1 1 塑料棒姓名日期中山火炬职业技术学院评分一、编程基本知识（一）圆弧插补 G02、G03代码功能：G02代码运动轨迹为从起点到终点的顺时针（后刀座坐标系）/逆时针（前刀座坐标系）圆弧，轨迹如图3-1所示。
G03代码运动轨迹为从起点到终点的逆时针（后刀座坐标系）/顺时针（前刀座坐标系）圆弧，轨迹如图3-2所示。
代码轨迹图：图3-1 G02轨迹图图3-2 G03轨迹图代码说明：G02、G03为模态G代码；R为圆弧半径，取值范围-99999.999～99999.999mm；I为圆心与圆弧起点在 X方向的差值，用半径表示，取值范围-9999.999～9999.999mm；K为圆心与圆弧起点在Z 方向的差值，取值范围-9999.999～9999.999mm。
圆弧中心用地址I、K指定时，其分别对应于X，Z轴。
I、K表示从圆弧起点到圆心的矢量分量，是增量值；如图3-3所示。
I＝圆心坐标X－圆弧起始点的X坐标(半径值)； K＝圆心坐标Z－圆弧起始点的Z坐标；图3-3圆弧方向：G02/ G03圆弧的方向定义，在前刀座坐标系和后刀座坐标系是相反的，见图3-4：图3-4注意事项：当I = 0或K = 0时，可以省略；但代码地址I、K或R必须至少输入一个，否则系统产生报警；I、K和R同时输入时，R有效，I、K无效；R值必须等于或大于起点到终点的一半，如果终点不在用R代码定义的圆弧上，系统会产生报警；地址X（U）、Z（W）可省略一个或全部；当省略一个时，表示省略的该轴的起点和终点一致；同时省略表示终点和始点是同一位置，若用I、K指令圆心时，执行G02/G03代码的轨迹为全圆（360°）；用R 指定时，表示0度的圆；建议使用R编程。
当使用I、K编程时,为了保证圆弧运动的始点和终点与指定值一致，系统按半径运动；若使用I、K值进行编程，若圆心到的圆弧终点距离不等于R(R＝)，系统会自动调整圆心位置保证圆弧运动的始点和终点与指定值一致,如果圆弧的始点与终点间距离大于2R，系统报警。
R指令时，可以是大于180°和小于180°圆弧，R负值时为大于180度的圆弧，R正值时为小于或等于180 度的圆弧；示例：从直径Φ45.25 切削到Φ63.06 的圆弧程序,图 3-5。
图3-5二、确定数控加工工艺及工装方案（一）零件结构及技术要求分析1.零件的毛坯尺寸为Φ30X60mm。
2.零件要求精度较低。
（二）数控切削工艺工装分析零件的右端表面中心定义为编程坐标系原点1.工装：用三瓜卡盘装夹，工件伸出卡盘45mm，以免加工中车到盘口。
2.加工方法：第一次装夹中完成所有图形加工。
3.提供刀具：90度外圆尖刀数控加工工序卡片如表3-1所列。
表3-1工艺卡数控加工工序卡片工序号工序内容1 槽类加工中山火炬职业技术学院零件名称材料夹具名称使用设备槽类加工有机玻璃平口钳数控机床工步号程序号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速/（r.min-1）进给速度/(mm.min-1)背吃刀量/mm备注1 O0001 圆弧加工1 自选800 0.1 12 3授课主要内容合的刀具轨迹，如图 4—3。