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北川羌族自治县七一职业中学CNC教研组数控教学备课教案实例教学内容备注数控中级到高级总课时480数控的概述及安全（30课时）教学目的：1：让学生了解什么是数控数控的发展：数字控制机床（NumericallyControlledMachineTool）简称数控NC（1）数控（NC）阶段（1952-1970年）这个阶段经历的三代。第一代数控：1952—1959年采用了电子管元件构成的专用数控装置（NC）；第二代数控：1959—1964年采用了晶体管电路的NC装置；第三代数控：1965—1970年采用了小、中规模集成电路的NC装置。（2）计算机数控（CNC）阶段（1970—现在）。第四代数控：1970—1974年采用了大规模集成电路的小型通用计算机控制系统（CNC）；第五代数控：1974—1990年微处理器应用于数控系统；第六代数控：1990年以后PC机（个人计算机，国内习惯称微机）的性能已经发展到很高的阶段，可满足作为数控系统核心部件的要求，数控系统从此进入了基于PC（PC—BASED）时代。（3）数控系统的介绍：典型数控系统简介日本FANUC，MITSUBISHI；德国SIEMENS、HEIDENHAIN；西班牙FAGOR等。我国的有：华中数控、航天数控等。北川羌族自治县七一职业中学CNC教研组2：让学生掌握安全规定及实训守则（1）数控安全操作教育实习纪律规章制度：警钟长鸣，安全第一，生命无法重赖，安全不能忘怀。一次意外，终身遗憾，老师忠告，请重视您的实训安全。（实训手册数控车床操作规程21页）（2）数控车床的日常维护和保养（实训手册24页内容）（3）数控车床常见操作故障（举例说明常见数控车床的鼓掌以及解决方法：A换刀超时B保险开关跳C程序参数丢失D坐标混乱等（4）职业道德（国家规定相应的职业人员思想道德标准以及相应的法律规定）（5）数控车工国家职业技能鉴定标准教学方法讲解举例布置作业背安全规定及实训守则学生掌握情北川羌族自治县七一职业中学CNC教研组记录第一节数控车床基础知识（36课时）教学过程备注理论知识结合实际操作一|教学目的：1让学生了解数控车床的结构及工作原理2重点介绍CNC系统3简单了解PLC结构及原理二、教学重点：让学生准确地选择机床的移动方向三.教学难点：机床移动时的倍率把握教学内容：（1）数控车床的组成及结构1CNC装置(CNC单元)CNC装置是数控机床的核心部件。组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等)，所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地工作.2伺服单元、驱动装置和测量装置北川羌族自治县七一职业中学CNC教研组伺服单元和驱动装置主轴伺服驱动装置和主轴电机进给伺服驱动装置和进给电机3测量装置位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。作用保证灵敏、准确地跟踪CNC装置指令：进给运动指令：实现零件加工的成形运动（速度和位置控制）。主轴运动指令，实现零件加工的切削运动（速度控制）4PLC(ProgrammableLogicController)、机床I/O电路和装置PLC：用于控制机床顺序动作，完成与逻辑运算有关的开关量I/O控制，它由硬件和软件组成；机床I/O电路和装置：实现开关量I/O控制的执行部件，即由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等电器组成的逻辑电路；功能：接受CNC的M、S、T指令，对其进行译码并转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应开关动作接受操作面板和机床侧的I/O信号，送给CNC装置，经其处理后，输出指令控制CNC系统的工作状态和机床的动作。机床：数控机床的主体，是实现制造加工的执行部件。机床组成：由主运动部件、进给运动部件（工作台、拖板以及相应的传动机构）、支承件（立柱、床身等）以及特殊装置（刀具自动交换系统工件自动交换系统）和辅助装置（如排屑装置等）北川羌族自治县七一职业中学CNC教研组教学方法：1、提问2、举例讲解3、讲授4、直观法引导学生的学习兴趣学生掌握情况记录北川羌族自治县七一职业中学CNC教研组第二节数控机床的MDI面板与对刀教学过程备注（24课时）一.教学目的：1、掌握数控机床的MDI面板与控制面板中每个按钮的含义2、能熟练地运用控制面板操纵机床并能输入程序3、让学生体会成功的乐趣激发学生的学习兴趣二、教学重点：让学生准确地选择机床的移动方向三.教学难点：机床移动时的倍率把握四.教学过程：教学过程（一）、导入新课：学好数控机床的第一步是什么？是了解数控机床，下面我们就来讲述数控机床的两个主要面板（二）、讲授新课：1、MDI面板：(1)、[POS]：坐标键，显示当前光标的位置。[ABS]：绝对坐标。[REL]：相对坐标。[ALL]：既有绝对坐标、又有相对坐标。（2）、PROG：程序键1、将模式选择钮转到[EDIT]位置，并压下[程序]键，屏幕下面会显示二个功能键：[程序]：此画面可以显示程序，并可对程序进行更改、插入、删除。北川羌族自治县七一职业中学CNC教研组[LIB]：此画面可以显示程序的目录，目录的内容和数目以及占用的字节数。2、将模式选择钮转到[MDI]和[MEN]位置，并压下[程序]键，屏幕下面会显示四个功能键：[PRGRM]：显示当前正在执行的程序。[CHECK]：显示[MEN]状态下刀具的位置和模态数据。[CURRNT]：显示当前程序段的内容。[NEXT]：显示当前正在执行的和下一个程序段的内容。（3）、OFFSETSETTING：刀具补偿键1、先按OFFSETSETTING键，紧接着按SETTING进入刀具的形状补偿和磨耗补偿。2、当对刀具进行形状补偿时，先对刀输入X0或Z0[测量]。3、当对刀具进行磨耗补偿时，应输入一数值加[INPUT]。（4）、SYSTEM：用于进行系统画面的设定，一般情况下不必进行更改。（5）、MESSACE：用以显示报警信息、报警履历和外部数据。（6）、GRAPH：可以显示和模拟图形：(7)、ALTER—替换(8)、INSERT—插入（9）、DELETE—删除（10）、SHIFT—上档键（11）CAN—取消（12）、INPUT—输入键（1）、第一行按键：北川羌族自治县七一职业中学CNC教研组（1）、MACHINELOCK—机床锁定开关：当机床锁定开关打开，程序执行时，CRT上的数字会变更，仅机床滑板不会运动，M、S、T机能均照常执行。（主轴旋转，刀具交换，切削液喷出）2、DRYRUN—空运行开关：当此开关打开时，程序中的F代码无效，滑板以“进给倍率”开关指定的速度移动，。3、BLOCK—单步运行开关：此开关按下时，指示灯亮，程序执行为单节操作法，但复合循环机能则会在一个循环结束后才能停止。4、SKIP—程序段跳过开关：此开关打开时，对程序开关有“/”的程序段，跳过不执行；但当此开关关闭时，没有任何效果。6、START—程序起动。7、HOLD—暂停按钮：程序停止进给，按START可重新恢复运行。8、STOP—程序停止9、LIMTREST—超程释放：当滑板出现超程报警时，模式开关必须置于手动位置，先按住此键，等到READY灯亮后，方可移动手动按钮。（2）、第二行按键：1、CW—此开关在模式置于手动部分时才有作用，用于主轴正转。2、STOP—此开关在模式置于手动部分时才有作用，用于主轴起动。程序停止。北川羌族自治县七一职业中学CNC教研组3、CCW—此开关在模式置于手动部分时才有作用，用于主轴反转。4、COOL—冷却液开。5、TOOL—刀具转位，注意刀具转位时一定要转到规定位置，不能停在途中。6、COOL—冷却液开。7、LAMP—机床主轴上方灯亮。8、READY—当机床滑板出现超程报警时，必须先按LIMTREST按钮，当等到READY灯亮后，方可移动手动按钮。9、ALARM—机床报警灯。（3）、左一按键：1、FEEDRATEOVERRIDE—在程序自动运行时，由F代码指定的进给速度可以用此开关进行行调整，每格增加10﹪；在点动状态下，进给速度可以在0—1260mm/min范围内调整。2、SPINDLEOVERRIDE—在程序自动运行时，控制主轴的输出倍率。（4）、左二按键：在JOG模式下，控制机床滑板向前后左右运动，如同时按中间的RAPID键则作快速运动。（5）、中间按键：1、MDI模式：手动程序输入暂时性程序，MDI之程序只能执行一次，执行完后程序自动消失。2、MEMORT模式：自动运行状态，要想使程序自动运行，必须北川羌族自治县七一职业中学CNC教研组使用该模式。3、EDIT模式：在此模式下可以对程序进行编辑和存取。4、HANDLE模式：在此模式下可以通过手摇轮对滑板进行控制。5、JOG模式：可用JOG按钮控制滑板的移动，移动速度由FEEDRATEOVERRIDE开关设定。6、ZERORETURN模式：用JOG按钮，使X、Z坐标返回机床参考点，对应的ZEROX、ZEROZ灯亮，注意回到机械原点。（6）、右边按键：在HANDLE模式，可对滑板的位置进行调节，可选择移动的的坐标轴X、Z，并可选择移动的倍率。教学方法1、讲授2、实做操作示范学生掌握情况记录北川羌族自治县七一职业中学CNC教研组第三节数控车床刀具的选择与装夹教学过程（30课时）备注一、教学目的：1、掌握数控机床的常用刀具的切削原理与刀具2、能根据工件的形状选择刀具3、掌握提高零件表面粗糙度的措施二、教学重点：掌握数控机床的常用刀具的角度选择方法三、教学难点：常用刀具的角度选择方法教学过程（一）、导入新课：如何根据零件的形状选择合适的车刀角度？（二）、讲授新课：（1）、车刀切削部分的几何参数的选择：北川羌族自治县七一职业中学CNC教研组1、正前角平面:这种刀的特点是结构简单，刀刃锐利，但强度低、传热能力差、切削变形小，不易断屑。多用于各种高速钢刀具和切削刃形状复杂的成形刀具。正前角平面带倒棱型：倒棱的宽度一定要使切削沿前刀面而不是沿负倒棱流出，否则会变为负前角。倒棱参数在切削塑性材料时为0.5-0.8f，倒棱角度为50-100。多用于铸锻件或断续加工。正前角曲面带倒棱型：这种型式，是在平面带倒棱的基础上，前刀面上又磨出一个曲面，称为卷屑槽或月牙槽。前刀面形式在粗加工和半精加工中采用较多。2、前角的选择：总的原则是“固中求锐”，对于高速钢车刀，加工σ〈800MPa的结构钢前角为200-250，加工σ=800-1000MPa的结构钢前角为150-200；对于硬质合金车刀，加工σ〈800MPa的结构钢前角为150-200，加工σ=800-1000MPa的结构钢前角为100-150。3、后角的选择：在粗加工时，以保证刀具强度为主，应取较小的后角，一般取40-60；精加工时以保证表面质量为主，一般取80-120。高速钢车刀的后角比同类型硬质合金大一些；一般车刀的副后角和主后角取相同的数值，但切断刀受刀头强度限制，副后角较小，一般取1.50-20。4、主偏角、副偏角的选择：要根据工件的形状要求合理选择主偏角。5、过渡刃的选择：北川羌族自治县七一职业中学CNC教研组过渡刃可以是直线形也可以是圆弧形，过渡刃的长度要大于走刀量。6、刃倾角的选择：当刃倾角为零时，切屑基本朝垂直于主切削刃方向排出；当刃倾角为正时，切屑基本朝待加工表面排出；当刃倾角为负时，切屑基本朝垂直于已加工表面排出。（2）、影响断屑的因素：1、断屑槽的形状：断屑槽的形状直接影响断屑，因为它直接决定了切屑的折断的难易程度。2、断屑槽的宽度：断屑槽的宽度要与进给量相适应，太窄切屑不易卷曲；太宽不易折断。3、断屑槽的斜角：外斜式，前宽后窄，前深后浅，切屑碰到后刀面上折断，形成C形切屑。平行式，切屑碰到工件加工表面上折断。内斜式，前窄后宽，切屑成螺旋状流出。必须注意，断屑的效果与切削用量有关。（3）、刀具材料的选择：YG类硬质合金车刀适用于加工铸铁和有色金属；YT类硬质合金适用于