数控加工仿真技术教案

1张家口职业技术学院教案（2007～2008学年度第一学期）系别机械工程系班级2005级数控1—2班任教课程数控加工编程及操作（数控加工仿真技术）教师姓名杨世成二00七年九月五日2教师课时授课教案课程名称数控加工编程及操作课时2序号1授课班级数控2005日期9.5教学方式讲授课题课题1数控车床仿真系统的面板操作（一）任课教师杨世成本节实训教材的分析本节教材的主要内容有：（1）数控加工仿真软件的安装；（2）定义毛坯、安装和调整毛坯，选择刀具；（3）机床手动操作；（4）车床对刀（单刀）采用自编的数控机床仿真实训教材，选取教材中项目1中的任务1和任务2的部分内容，由于学生已经做过相关的仿真实验，对机床操作内容已经有了一定的了解，所以教学上，教师先通过多媒体演示操作过程，然后学生练习，教师个别指导。实训目标德育目标：使学生明白实践出真技的道理。书本知识只有通过自己的实践才能转化为自己所掌握的技能。知识目标：通过实习操作，使学生从抽象的理解书本知识变为直观地利用书本知识进行机床操作，进一步加深对书本知识概念的掌握和记忆。能力目标：通过仿真实习操作，使学生掌握对刀的基本技能，为数控机床操作、程序编制打下基础。重点对刀技能的仿真操作难点机床坐标系的具体化，X坐标的理解和确定实训方法采用一人一台微机，讲讲练练的实训方法。作业实训思考题3授课主要内容Ⅰ实习导入[学生复习]加工坐标系确定的方法和步骤。确定加工坐标系的用途。Ⅱ实习教学项目1数控车床仿真操作任务1数控车床仿真系统的面板操作[教师]在黑板上板书步骤在教师机上逐步演示操作步骤。[学生]做好笔记。观察操作步骤和运行效果。（1）数控加工仿真软件的安装（2）数控仿真界面的进入（3）选择机床打开菜单“机床/选择机床···”，选择“FANUCPowerMate0”数控车床。（4）机床准备包括激活机床和机床回零。（5）定义毛坯打开菜单“零件/定义毛坯”，然后输入相关参数来确定毛坯的材料和尺寸。（6）放置零件打开菜单“零件/放置零件”，在列表中点击所需要的零件，按下确定按钮，系统自动关闭对话框，弹出“调整零件位置”对话框，根据箭头方向调整零件位置或调头。（7）安装刀具打开菜单“机床/选择刀具”，弹出“车刀选择”对话框。选择刀位—选择加工方式—选择刀片—选择刀柄—修改刀具参数—确认选刀（8）机床手动操作机床回零后，装好毛坯，将操作面板中MODESELECT旋钮切换到JOG上。点击MDI键盘的按钮，此时CRT界面上显示坐标值，利用操作面板上的按钮、和、，将机床移动到毛坯位置附近。点击按钮，使主轴转动；点击按钮，用所选刀具切削工件外圆；点击按钮，将刀具退至需要切削的位置；点击按钮，切削工件端面。（9）机床对刀1）Z值的确定装夹好零件坯件。手动车削坯件的右端面，横向退刀（退中拖板，不能退大拖板）。按输入键，输入Z0.00，回车。2）X值的确定手动试车削坯件外圆，纵向退刀（退大拖板，不能退中拖板）。测量车削外圆直径尺寸。4按输入键，输入X加直径值，回车。教师逐步板书逐步演示上述步骤。[学生]在各自在计算机仿真软件上按笔记逐步操作演练。[教师]巡视学生演练情况，回答学生的操作疑问。（10）板书设计机床选择材料选择刀具选择加工坐标系的确定步骤手动车削对刀确定Z“0”的步骤确定X值的步骤5教师课时授课教案课程名称数控加工编程及操作课时2序号2授课班级数控2005日期9.12教学方式讲授课题课题2数控车床仿真系统的面板操作（二）任课教师杨世成本节实训教材的分析本节教材的主要内容有：（1）车床对刀（多刀）；（2）导入数控加工程序；（3）新建数控加工程序；（4）程序编辑与保存；（5）自动加工采用自编的数控机床仿真实训教材，选取教材中项目1中的任务2的部分内容，由于学生已经做过相关的仿真实验，对机床操作内容已经有了一定的了解，所以教学上，教师先通过多媒体演示操作过程，然后学生练习，教师个别指导。实训目标德育目标：使学生明白实践出真技的道理。书本知识只有通过自己的实践才能转化为自己所掌握的技能。知识目标：通过实习操作，使学生从感性直观上理解书本知识的实际用途，进一步加深对书本知识概念的掌握和记忆。能力目标：通过仿真实习操作，使学生进一步熟练对刀的基本技能，学习程序输入步骤，掌握自动车削步骤。为数控机床操作、程序编制打下基础。重点对刀技能的仿真操作，程序输入与编辑、自动车削的技能练习。难点机床坐标系的具体化，X坐标的理解和确定实训方法采用一人一台微机，讲讲练练的实训方法。作业实训思考题6授课主要内容Ⅰ实习导入[学生]各自在计算机仿真软件上演示下面的各步骤。1选择机床。2选择、安装刀具。3选择坯件尺寸、安装零件。4手动方式对刀。[教师]回答解释学生提出的问题Ⅱ实习教学项目1数控车床仿真操作任务2“FANUCPowerMate0”数控车床仿真系统的面板操作[教师]在黑板上板书步骤在教师机上逐步演示操作步骤。[学生]做好笔记。观察操作步骤和运行效果。（1）车床对刀（多刀）车床的刀架上可以同时放置8把刀具，选择其中一把刀为标准刀具，采用试切法或自动设置坐标系法完成对刀后，可通过设置偏置值完成其它刀具的对刀，下面介绍刀具偏置值的获取办法。按键，使CRT界面显示坐标值。按键，切换相对坐标系。选定的标刀试切工件端面，将刀具当前的Z轴位置设为相对零点（设零前不得有Z轴位移）按键，再按，则当前Z轴位置设为相对原点。标刀试切零件外圆，将刀具当前X轴的位置设为相对零点（设零前不得有X轴的位移）此时标刀在工件上已切出一个基准点。当标刀在基准点位值时，即在设值的相对零点位置。按键，再按，则当前X轴位置设为相对原点.此时CRT界面如图27所示。图1换刀前的机床的CRT界面图2换刀后机床的CRT界面退出换刀后，将下一把刀移到工件上基准点的位置上，此时显示的相对值，即为该刀相对于标刀的偏置值△X,△Z。（为保证刀准确移到工件的基准点上，可采用增量进给方式或手轮进给方式）此时CRT界面如图28所示，所显示的值即为偏置值。7将偏置值输入到磨损量参数补偿表或形状参数补偿表内。（2）导入数控加工程序（3）新建数控加工程序将机床模式旋钮置于“编辑”位置，在MDI键盘上按下“PROG”键，进入编辑页面，输入程序名，按下“INSERT”键，就建立了一个新的数控加工程序界面，然后将程序代码输入。（4）程序编辑与保存在程序编辑页面内，用光标移动键、翻页键和程序编辑键对程序完成输入和编辑操作。按软键“操作”；在出现的下级子菜单中按软键；再按软键“穿孔”，在弹出的对话框中输入文件名，选择文件类型和保存路径，按“保存”按钮确定或按“取消”按钮取消保存操作。（5）自动加工将模式选钮置于“AUTO”位置，如果按下单步开关，点击“循环启动”按钮，机床做单步运行，点击“循环启动”按钮一次，机床执行一个程序段；如果没有按下单步开关，机床自动加工安装的零件。[教师提示]没有手动对刀，绝不能进行自动车削。（6）学生操作1）输入前面零件的加工程序2）选择、安装刀具。3）选择、安装毛坯件。4）手动对刀，确定加工坐标系。5）自动车削零件。（7）学生自己任务3提供的仿真实例和步骤，完成从程序编制到自动车削的全过程。教师巡视，检查学生的操作过程。回答学生的问题，纠正学生操作过程中出现的错误。指导学生完成自动车削的全过程。使学生通过仿真实习，真正掌握程序输入、对刀、自动车削零件的基本技术和操作要领，完成从软件到数控机床操作的过渡。（8）实习报告教师填写完成时间，根据完成情况和时间评定学生的学习、实习成绩。（9）板书设计程序输入步骤自动循环车削对刀步骤自动循环车削步骤8教师课时授课教案课程名称数控加工编程及操作课时2序号3授课班级数控2005日期9.19教学方式讲授课题课题3数控铣床仿真系统的面板操作（一）任课教师杨世成本节实训教材的分析本节教材的主要内容有：（1）定义毛坯、安装和调整毛坯，选择刀具；（2）铣床手动操作；（3）铣床对刀采用自编的数控机床仿真实训教材，选取教材中项目1中的任务2.1中的内容，由于学生已经做过数控车床的仿真，对机床操作内容已经有了一定的了解，所以教学上，教师先通过多媒体演示操作过程，然后学生练习，教师个别指导。实训目标德育目标：使学生明白实践出真技的道理。书本知识只有通过自己的实践才能转化为自己所掌握的技能。知识目标：通过实习操作，使学生从抽象的理解书本知识变为直观地利用书本知识进行机床操作，进一步加深对书本知识概念的掌握和记忆。能力目标：通过仿真实习操作，使学生掌握对刀的基本技能，为数控机床操作、程序编制打下基础。重点对刀技能的仿真操作难点机床坐标系的具体化，X、Y、Z坐标的理解和确定实训方法采用一人一台微机，讲讲练练的实训方法。作业实训思考题9授课主要内容Ⅰ实习导入[学生复习]数控加工坐标系确定的方法和步骤。确定加工坐标系的用途。Ⅱ实习教学项目2数控铣床仿真操作任务2.1数控铣床的手动操作与对刀[教师]在黑板上板书步骤在教师机上逐步演示操作步骤。[学生]做好笔记。观察操作步骤和运行效果。（1）数控仿真界面的进入（2）选择机床打开菜单“机床/选择机床···”，选择FANUC0i北京第一机床厂铣床面板。（3）机床准备（4）包括激活机床和机床回零。（5）定义毛坯打开菜单“零件/定义毛坯”，然后输入相关参数来确定毛坯的材料和尺寸。（6）放置零件打开菜单“零件/放置零件”，在“选择零件”列表中点击所需要的零件，在“选择夹具”列表框中根据零件外形选择平口钳、工艺压板或卡盘等夹具，按下确定按钮，系统自动关闭对话框，弹出“调整零件位置”对话框，根据箭头方向调整零件位置。（7）安装刀具打开菜单“机床/选择刀具”，弹出“刀具选择”对话框。根据筛选项“直径”和“类型”找出符合条件的刀具，用鼠标点击“可选刀具”列表中所需要的刀具，可以发现该刀具已经进入“已经选择刀具列表”中，按“确定”按钮完成刀具选择。（8）机床手动操作1）手动/连续方式点击操作面板上的“手动”按钮，使其指示灯亮，机床进入手动模式；分别点击，，按钮和，，按钮，移动机床。点击控制主轴的转动和停止。2）手动脉冲方式在手动/连续方式或在对刀，需精确调节机床时，可用手动脉冲方式调节机床。点击操作面板上的“手动脉冲”按钮或，使指示灯变亮；点击按钮，显示手轮，鼠标对准“轴选择”旋钮，点击左键或右键，选择坐标轴；10鼠标对准“手轮进给速度”旋钮，点击左键或右键，选择合适的脉冲当量；鼠标对准手轮，点击左键或右键，精确控制机床的移动。点击控制主轴的转动和停止；点击，可隐藏手轮。（9）机床对刀1）X、Y值的确定准备好基准工具装夹好零件坯件。模式按键选择手轮模式，选择好相应轴摇动手轮，分别从X轴和Y轴的任何一个负方向接近工件的左侧和前侧，记下塞尺检查结果为“合适”时CRT界面中的X坐标值，此为基准工具中心的X坐标，记为1X；将定义毛坯数据时设定的零件的长度记为2X；将塞尺厚度记为3X；将基准工件直径记为4X（可在选择基准工具时读出）则工件上表面中心的X的坐标为基准工具中心的X的坐标－零件长度的一半－塞尺厚度－基准工具半径。即224321XXXX。结果记为X。Y方向对刀采用同样的方法。得到工件中心的Y坐标，记为Y。2）Z值的确定点击菜单“机床/选择刀具”或点击工具条上的小图标，选择所需刀具。装好刀具后，点击操作面板中的按钮进入“手动”方式；利用操作面板上的，，按钮和，，按钮，将机床移适当位置。类似在X，Y方向对刀的方法进行塞尺检查，得到“塞尺检查：合适”时Z的坐标值，记为Z1。则工件中心的Z坐标值为Z1－塞尺厚度。得到工件表面一点处Z的坐标值，记为Z。教师逐步板书逐步演示上述步骤。[学生]在各自在计算机仿真软件上按笔记逐步操作演练。[教师]巡视学生演练情况，回答学生的操作疑问。（10）板书设计机床选择材料选择刀具选择加工坐标系的确定步骤手动车削对刀确定X值的步骤确定Y值的步骤确定Z的步骤11教师课时授课教案课程名称数控加工编程及操作课时2序号4授课班级数控2005日期9.26教学方式讲授课题课题4数控铣床仿真系统的面板操作（二）任课教师