数控编程教案 项目三数控编程基础知识.doc

数控技术应用专业教案 课程 数控编程 铣床 课题 项目三 数控编程基础知识 执教 班级 110132、110152 课型 专业课 地点 数控编程室 时间 第三周 课时安排 总课时 6 学习内容 第1-3课时 数控工艺的基本知识 第4-6课时 常用编程指令的介绍 教学目标确定 教学目标设定依据 按照课程标准的要求； 中职学生的认知能力，故只简单介绍指令，具体应用配合具体课题 教学目标 知识与技能目标 1、知道工艺文件对指导作业的重要性 2、会看懂简单的工艺卡片 3、知道常用编程指令的基本格式 过程与方法目标 通过观察、交流讨论，形成对工艺文件的基本认识 情感、态度与价值观目标 通过互助学习，形成团结协作意识 养成良好的应用工艺文件作业的习惯 教学重点 工艺文件的格式 常用编程指令的基本格式 教学难点 工艺文件的应用 教学方法与手段 讲解法、PPT演示 教学资源 数控加工工艺卡片 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 导入 回顾前项目的知识点 提问： 1、什么是机床坐标系 2、机床参考点是固定的吗？ 3、每部数控机床开机都要回参考点吗？ 由学生回答，教师归纳 回顾上一项目的知识点，以便于本项目的衔接 新课教学 一、工艺文件简介 数控铣床的加工对象根据机床的不同也是不一样的。立式数控铣床一般适用于加工平面凸轮、样板、形状复杂的平面或立体零件、以及模具的内、外型腔等。卧式数控铣床适用于加工箱体、泵体、壳体等零件。 （1）工序的划分 在数控铣床上加工零件，工序比较集中，一般只需一次装卡即可完成全部工序的加工。根据数控的特点，为了提高数控机床的使用寿命，保持数控铣床的精度、降低零件的加工成本，通常是把零件的粗加工，特别是零件的基准面、定位面在普通机床上加工。加工工序的划分通常有以下几种方法： 1）刀具集中分序法：这种方法就是按所用刀具来划分工序，用同一把刀具加工完成所有可以加工的部位，然后再换刀。这种方法可以减少换刀次数，缩短辅助时间，减少不必要的定位误差。 2）粗、精加工分序法：根据零件的形状、尺寸精度等因素，按粗、精加工分开的原则，先粗加工，再半精加工，最后精加工。 3）按加工部位分序法：即先加工平面、定位面，再加工孔；先加工形状简单的几何形状，再加工复杂的几何形状；先加工精度比较低的部位，再加工精度比较高的部位。 （2）加工路线的确定 对于数控铣床，加工路线是指刀具中心运动的轨迹和方向。合理的选择加工路线不但可以提高切削效率，还可以提高零件的表面精度，确定加工路线时应考虑以下几个方面： 1）尽量减少进、退刀时间和其它顺铣方式，以提高表面精度。 2）铣削零件轮廓时，尽量采用顺铣方式，以提高表面精度。 3）进、退刀位置应选在不太重要的位置，并且使刀具沿零件的切线方向进刀和退刀，以免产生刀痕。铣削封闭的内轮廓表面时，若内轮廓曲线允许外延，则应沿切线方向切入、切出。若内轮廓曲线不允许外延，刀具只能沿内轮廓曲线的法向切人切出，此时刀具的切入、切出点应尽量选在内轮廓曲线两几何元素的交点处。当内部几何元素相切无交点时，为防止刀补取消时在轮廓拐角处留下凹口（见图3-1），刀具切入、切出点应远离拐角（如图3-2）。 图3-1 二、工件坐标系的建立 1、G92指令设定工件坐标系 G92位置设置功能允许操作人员或编程人员为当前坐标轴赋予新的坐标值工坐标系的原点可设定在相对于刀具起始点的某一符合加工要求的空间点上。应注意的是，当机床开机回参考点之后，无论刀具运动到哪一点，数控系统对其位置都是已知的。也就是说，刀具起始点是一个已知点。　　G92指令的编程格式：G92 XY__ Z__ 　 该程序段运行后，就根据刀具起始点设定了例：在图中，运用G54G59可以设定六个坐标系，这种坐标系是相对于参考点不变的坐标平面选择指令坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的平面和刀具补偿平面的。G17表示选择 XY平面G18表示选择 ZX平面G19表示选择 YZ平面各坐标平面如图所示。一般，数控车床默认在ZX平面内加工，数控铣床默认在XY平面内加工。 图3-4 三、常用编程指令 1、快速点定位指令（G00） 快速点定位指令刀具以点位控制的方式快速移动到目标位置，其移动速度由参数设定。指令执行开始后，刀具沿着各个坐标方向同时按参数设定的速度移动，最后减速到达终点，如图a所示。注意：在各坐标方向上有可能不是同时到达终点。刀具移动轨迹是几条线段的组合，不是一条直线。例如，在FANUC系统中，运动总是先沿45角的直线移动，最后再在某一轴单向移动至目标点位置，如图b所示。编程人员应了解所使用的数控系统的刀具移动轨迹情况，以避免加工中可能出现的碰撞。 编程格式：G00 X Y__ Z__ 式中X、Y、Z的值是快