数控加工编程与操作教学教案

《数控加工编程与操作》教学教案日照职业技术学院教案教师姓名王双林授课形式讲授授课时数2授课日期与授课班级第一周03级机电技术授课章节名称及教学内容、目的、要求第1章数控机床加工程序编制基础1.1数控程序编制的概念数控程序编制的定义数控程序编制的内容及步骤教学重点教学难点数控程序编制的内容及步骤使用教具课外作业备注授课主要内容或板书设计数控系统的种类繁多，它们使用的数控程序语言规则和格式也不尽相同，本教程以ISO国际标准为主来介绍加工程序的编制方法。当针对某一台数控机床编制加工程序时，应该严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。一、数控程序编制的定义编制数控加工程序是使用数控机床的一项重要技术工作，理想的数控程序不仅应该保证加工出符合零件图样要求的合格零件，还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，使数控机床能安全、可靠、高效的工作。二、数控程序编制的内容及步骤分析零件图样和制定工艺方案数学处理编写程序程序校验修改日照职业技术学院教案教师姓名王双林授课形式讲授授课时数2授课日期与授课班级第一周03级机电技术授课章节名称及教学内容、目的、要求第二节分析零件图样和制定工艺方案1、数学处理2、编写零件加工程序3、程序检验教学重点教学难点编写零件加工程序使用教具课外作业备注授课主要内容或板书设计一、分析零件图样和制定工艺方案这项工作的内容包括：对零件图样进行分析，明确加工的内容和要求；确定加工方案；选择适合的数控机床；选择或设计刀具和夹具；确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。这一工作要求编程人员能够对零件图样的技术特性、几何形状、尺寸及工艺要求进行分析，并结合数控机床使用的基础知识，如数控机床的规格、性能、数控系统的功能等，确定加工方法和加工路线。二、数学处理在确定了工艺方案后，就需要根据零件的几何尺寸、加工路线等，计算刀具中心运动轨迹，以获得刀位数据。三、编写零件加工程序在完成上述工艺处理及数值计算工作后，即可编写零件加工程序。程序编制人员使用数控系统的程序指令，按照规定的程序格式，逐段编写加工程序。程序编制人员应对数控机床的功能、程序指令及代码十分熟悉，才能编写出正确的加工程序。日照职业技术学院教案教师姓名王双林授课形式讲授授课时数2授课日期与授课班级第一周03级机电技术授课章节名称及教学内容、目的、要求第三节、数控程序编制的方法一、手工编程二、计算机自动编程教学重点教学难点一、手工编程二、计算机自动编程使用教具课外作业备注授课主要内容或板书设计一、数控程序编制的方法数控加工程序的编制方法主要有两种：手工编制程序和自动编制程序1、手工编程手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作。2、计算机自动编程自动编程是指在编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外，其余工作均由计算机辅助完成。日照职业技术学院教案教师姓名王双林授课形式讲授授课时数2授课日期与授课班级第二周03级机电技术授课章节名称及教学内容、目的、要求第四节、字与字的功能一、字符与代码二、ISO国际标准化组织标准代码三、EIA美国电子工业协会标准代码教学重点教学难点字符与代码使用教具课外作业备注授课主要内容或板书设计一、字符与代码字符是用来组织、控制或表示数据的一些符号，如数字、字母、标点符号、数学运算符等。数控系统只能接受二进制信息，所以必须把字符转换成8BIT信息组合成的字节，用“0”和“1”组合的代码来表达。国际上广泛采用两种标准代码：1、ISO国际标准化组织标准代码2、EIA美国电子工业协会标准代码这两种标准代码的编码方法不同，在大多数现代数控机床上这两种代码都可以使用，只需用系统控制面板上的开关来选择，或用G功能指令来选择。日照职业技术学院教案教师姓名王双林授课形式讲授授课时数2授课日期与授课班级第二周03级机电技术授课章节名称及教学内容、目的、要求第五节数控程序编制的概念一、程序的定义和方法二、字符与代码三、字与字的功能类别四、程序格式了介数控程序编制的基本概念和方法分类理介字符、代码和功能字的含义教学重点教学难点字符与代码功能字G功能字使用教具课外作业备注要考虑学生的专业特点。注意与学生现有知识的联系，引起学习兴趣。授课主要内容或板书设计第五节数控编程的概念一、程编的定义和方法1、程编的定义2、程编的方法3、程编的分类二、字符与代码1、字符2、ISO和EIA三、字与字的功能类别1、顺序号字2、准备功能字3、尺寸字4、进给功能字5、主轴转速功能字6、刀具功能字7、辅助功能字四、程序格式1、程序段格式2、加工程序的一般格式日照职业技术学院教案教师姓名王双林授课形式讲授授课时数2授课日期与授课班级第二周03级机电技术授课章节名称及教学内容、目的、要求第2章数控加工工艺设计第一节数控加工工艺设计主要内容一、数控加工工艺内容的选择教学重点教学难点数控加工工艺内容的选择使用教具课外作业备注授课主要内容或板书设计一、数控加工工艺设计主要内容在进行数控加工工艺设计时，一般应进行以下几方面的工作：数控加工工艺内容的选择；数控加工工艺性分析；数控加工工艺路线的设计。数控加工工艺内容的选择1、适于数控加工的内容：（1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；（2）通用机床难加工，质量难以保证的内容应作为重点选择内容；（3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。2、不适于数控加工的内容一般来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产效率与综合效益等方面都会得到明显提高。相比之下，下列一些内容不宜选择采用数控加工：（1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容；（2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工；（3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛盾，增加了程序编制的难度。日照职业技术学院教案教师姓名王双林授课形式讲授授课时数2授课日期及授课班级第二周03级机电技术授课章节名称及教学内容、目的、要求第二节数控加工工艺性分析一、数控加工工艺路线的设计二、数控加工工序的设计三、技术文件的编写教学重点教学难点掌握数控加工工艺分析和设计的基本方法。了介数控工艺文件的编写。使用教具课外作业备注授课主要内容或板书设计第二节数控加工的工艺设计一、数控加工工艺内容的选择1、优先选择2、不宜选择二、数控加工工艺性分析1、尺寸的标注2、几何要素的条件3、定位基准可靠三、数控加工工艺路线的设计1、工序的划分2、顺序的安排3、数控加工工序与普通加工工序的衔接四、数控加工工序的设计1、走刀路线、工步顺序2、定位基准3、夹具选择4、刀具选择5、确定刀具与工件的相对位置6、加工用量五、技术文件的编写日照职业技术学院教案教师姓名王双林授课形式讲授授课时数2授课日期与授课班级第三周03级机电技术授课章节名称及教学内容、目的、要求第三节数控编程任务书一、数控加工工序卡片二、数控加工走刀路线图三、数控刀具卡片教学重点教学难点重点对工艺卡片的填写使用教具课外作业备注授课主要内容或板书设计一、数控编程任务书它阐明了工艺人员对数控加工工序的技术要求和工序说明，以及数控加工前应保证的加工余量。它是编程人员和工艺人员协调工作和编制数控程序的重要依据之一，二、数控加工工件安装和原点设定卡片（简称装夹图和零件设定卡）它应表示出数控加工原点定位方法和夹紧方法，并应注明加工原点设置位置和坐标方向，使用的夹具名称和编号等，三、数控加工工序卡片数控加工工序卡与普通加工工序卡有许多相似之处，所不同的是：工序简图中应注明编程原点与对刀点，要进行简要编程说明（如：所用机床型号、程序编号、刀具半径补偿、镜向对称加工方式等）及切削参数（即程序编入的主轴转速、进给速度、最大背吃刀量或宽度等）的选择，日照职业技术学院教案教师姓名王双林授课形式网络教学授课时数2授课日期及授课班级第三周03级机电技术授课章节名称教学目的第四节数控机床的坐标系一、坐标系及运动方向二、坐标系的原点三、绝对坐标系和增量坐标系掌握坐标系确定的原则和方法教学重点教学难点Z坐标X坐标Y坐标使用教具课外作业P27：4，7，8备注注意机床原点、编程原点、加工原点的分析。注意与普通加工工艺的对比分析。授课主要内容或板书设计第四节数控机床的坐标系一、坐标系及运动方向1、坐标系确定的原则2、Z坐标3、X坐标4、Y坐标5、A、B和C6、附加坐标7、坐标举例二、坐标系的原点1、机床原点2、编程原点3、加工原点三、绝对坐标系和增量坐标系1、绝对方式2、增量方式日照职业技术学院教案教师姓名王双林授课形式讲授授课时数2授课日期及授课班级第三周03级机电技术授课章节名称教学目的第五节程序格式一、程序段格式二、加工程序的一般格式教学重点教学难点加工程序的一般格式使用教具课外作业备注授课主要内容或板书设计一、程序段格式二、程序段是可作为一个单位来处理的、连续的字组，是数控加工程序中的一条语句。一个数控加工程序是若干个程序段组成的。程序段格式举例二、加工程序的一般格式（1）程序开始符、结束符程序开始符、结束符是同一个字符，ISO代码中是%，EIA代码中是EP，书写时要单列一段。（2）程序名程序名有两种形式：一种是英文字母O和1～4位正整数组成；另一种是由英文字母开头，字母数字混合组成的。要求单列一段。（3）程序主体程序主体是由若干个程序段组成的。每个程序段一般占一行。（4）程序结束指令程序结束指令可以用M02或M30。一般要求单列一段。日照职业技术学院教案教师姓名王双林授课形式讲授授课时数4授课日期及授课班级第四周03级机电技术授课章节名称及教学内容、目的、要求第三章常用编程指令及数学处理第一节常用编程指令一、G90、G91二、G92三、G17、G18、G19四、G00五、G01六、G02、G03掌握G90、G91、G92、G17、G18、G19、G00、G01、G02、G03的使用方法。教学重点教学难点G92G00G01G92的使用圆弧方向的判别使用教具课外作业备注授课主要内容或板书设计第三章常用编程指令及数学处理第一节常用编程指令一、G90、G91二、G92三、G17、G18、G19四、G00五、G01六、G02、G031、圆弧方向判别日照职业技术学院教案教师姓名王双林授课形式讲授授课时数2授课日期及授课班级第四周03级机电技术授课章节名称及教学内容、目的、要求七、G40、G41、G42八、G43、G44、G49掌握G40、G41、G42、G43、G44、G49的使用方法。教学重点教学难点G41、G42G41的使用使用教具课外作业备注G42、G43是重要概念授课主要内容或板书设计七、G41、G42、G401、功用2、格式3、应用举例八、G43、G44、G491、功用2、格式3、应用举例日照职业技术学院教案教师姓名王双林授课形式讲授授课时数2授课日期及授课班级第四周03级机电技术授课章节名称及教学内容、目的、要求第二节程序编制中的数学处理一、选择原点、换算尺寸二、基点与节点三、程编中的误差掌握G43、G44的使用方法。了介程序编制中数学处理的主要内容，掌握基点、节点和程序编制中误差的基本概念。教学重点教学难点基点和节点。程序编制中误差的种类和分布。节点的概念。误差的种类使用教具课外作业P51：1，3，5，6备注节点的概念要详细讲介。授课主要内容或板书设计第二节程序编制中的数学处理一、选择原点、换算尺寸二、基点与节点1、基点2、节点三、程编中的误差1、误差种类2、误差分布日照职业技术学院教案教师姓名王双林授课形式讲授授课时数2授课日期及授课班级第五周03级机电技术授课章节名称及教学内容、目的、要求第三节非圆曲线的逼近处理一、直线逼近方法了介非圆曲线处理的一般方法。掌握非圆曲线用直线进行逼近的原理。能运用等插补段法和等插补误差法对非圆曲线进行逼近处理。教学重点教学难点等插补段法的逼近处理。等插补误差法的逼近处理。求插补节点坐标。使用教具课外作业备注引出相应数学概