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1第一章数控车床编程入门教材分析：本章介绍数控车床编程中的通用知识，通过对本章的学习，能够对数控车床编程有一定的了解，能够读懂一般的数控程序，了解编程者的意图。教学重点：1、程序格式与编程知识；2、通用数控代码在数控车床上的应用；3、数控车床常用切削刀具和车削用量的选择。教学难点：1、加工程序的格式；2、通用数控代码；3、车削用量的选择。教学方法：采用讲授为主，配合多媒体演示为辅的方式进行，在授课过程中多联系实践，以提高学生的学习兴趣。课时分配:第一节：数控车床的基本术语和编程设定2第二节:程序格式与相关编程知识2第三节:通用数控代码在数控车床上的应用4第四节：数控车床常用切削刀具和切削用量的选择2第五节：常用数控车床系统介绍2课题：第一节数控车床的基本术语和编程设定课型：新授课课时：2教学目标：知识目标：1、掌握车床编程的一般知识；2、数控车床的分类及相关设定。能力目标：具备数控车床编程的初步能力。情感目标：激发学习兴趣，树立学习目标。教学重点：1、数控车床编程的一般知识。2、数控车床的分类及相关设定。教学方法：讲授法教学媒体：黑板、粉笔教学过程导入新课：由数控技术的发展历程引入讲授新课：备注2一、数控程序编制的一般知识1、数控车床编程的概念数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程。2、数控车床编程的步骤（1）确定工艺过程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。（2）数值计算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。数控系统一般均具有直线插补与圆弧插补功能，对于加工由圆弧和直线组成的较简单的平面零件，只需要计算出零件轮廓上相邻几何元素交点或切点的坐标值，得出各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值等，就能满足编程要求。当零件的几何形状与控制系统的插补功能不一致时，就需要进行较复杂的数值计算，一般需要使用计算机辅助计算，否则难以完成。（3）编制加工程序单及初步效验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。（4）程序检验及试切削将编写好的加工程序输入数控系统，就可控制数控机床的加工工作。一般在正式加工之前，要对程序进行检验。通常可采用机床空运转的方式来检查。二、数控车床的分类及相关设定1.按数控系统的功能分类确定工艺过程数值计算编写加工程序单及初步效验程序校验修改备注补充：步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。3(1)经济型数控车床一般用单板机、单片机进行开环控制，具有CRT显示、程序存储、程序编辑等功能，加工精度较低，功能较简单。机械部分多为在普通车床基础上改进(2)全功能型数控车床较高档次的数控车床，具有刀尖圆弧半径自动补偿、恒线速、倒角、固定循环、螺纹切削、图形显示、用户宏程序等功能，加工能力强，适宜于加工精度高、形状复杂、循环周期长、品种多变的单件或中小批量零件的加工(3)车削中心车削中心具备三大典型特征：其一是采用动力刀架。其二是车削中心具有C轴功能。其三是刀架容量大。2.数控车床的坐标轴确定以机床原点为坐标系原点建立起来的X、Z轴直角坐标系，称为机床坐标系。车床的机床原点为主轴旋转中心与卡盘后端面之交点。机床坐标系是制造和调整机床的基础，也是设置工件坐标系的基础，一般不允许随意变动。参考点是机床上的一个固定点。该点是刀具退离到一个固定不变的极限点。工件坐标系（编程坐标系）数控编程时应该首先确定工件坐标系和工件原点。零件在设计中有设计基准，在加工过程中有工艺基准，同时应尽量将工艺基准与设计基准统一，该基准点通常称为工件原点。以工件原点为坐标原点建立起来的X、Z轴直角坐标系，称为工件坐标系。巩固新知:用归纳法巩固新知。课堂小结:本节主要讲述数控车床编程的一般知识；数控车床的分类及相关设定。课外作业:习题册第一节习题。数控车床的分类？数控车床机床坐标系和编程坐标系?板书设计:备注CRT是一种使用阴极射线管(CathodeRayTube)的显示器伺服系统(servomechanism)是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。第一节数控车床的基本术语和编程设定一、数控车床编程的一般知识二、数控车床的分类及相关设定1、1、2、2、3、4教学反思:授课班级及时间:2010中数二班2010中数一班课题：第二节程序格式与相关编程知识课型：新授课课时：2教学目标：知识目标：掌握数控加工程序的基本格式，包括主程序与子程序的关系，基本编程常识。能力目标：具备数控车床编程的初步能力。情感目标：激发学习兴趣，树立学习目标。教学重点：1、加工程序的格式；2、子程序及其调用；3、刀位点及手动对刀；4、刀具位置补偿。教学难点：子程序及其调用。教学方法：讲授法教学媒体：黑板、粉笔教学过程导入新课：这节课我们再来看看数控车床中非常重要的一个环节，就是编程。讲授新课：一、加工程序的格式完整的加工程序通常由一个主程序和若干子程序组成，程序的开头是程序名，主程序结束有程序结束指令，子程序结束有程序有子程序结束返回标志，每行程序有行号标识。N行号标识G准备功能字M辅助功能字T刀具功能字S主轴功能字备注5F进给功能字X,Y,Z坐标尺寸字I,J,K坐标尺寸字，表示圆弧的圆心坐标二、子程序及其调用主程序号子程序A子程序B︳∣∣︳∣∣︳∣∣调用子程序A调用子程序B∣︳∣∣︳∣∣︳∣∣主程序结束子程序A返回子程序B返回子程序支持重复调用和多重嵌套，即子程序可以被主程序多次调用，在子程序中也可嵌套用其它子程序。三、刀位点与手动对刀1.刀位点：车刀上可以作为编程和加工基准的点称为刀位点。2.手动对刀步骤：（1）手动控制刀具完成工件的端面车削（2）通过数控装置提供的功能将编程坐标系Z坐标置零（3）手动车削工件外圆，沿Z轴反方向刀后退，停车测量工件被加工表面的外圆直径。（4）将编程坐标系X坐标设置为所测的数值。四、刀具位置补偿刀具位置补偿就是数控系统在换刀后，对刀具的安装位置和刀具形状引起的刀位点位置偏差进行的自动补偿。五、关于数控编程的其他说明1）公制单位或英制单位2）绝对坐标和增量坐标3）直径、半径方式编程巩固新知:用归纳法巩固新知。备注6课堂小结:本节主要讲述数控加工程序的基本格式，包括主程序与子程序的关系，基本编程常识。课外作业:习题册第二节习题。板书设计:教学反思:授课班级及时间:2010中数二班2010中数一班课题：第三节通用数控代码在数控车床上的应用课型：新授课课时：2教学目标：知识目标：数控车床的M代码。能力目标：初步了解数控车床的的M代码。情感目标：激发学习兴趣，树立学习目标。教学重点：数控车床的M代码。教学难点：数控车床的M代码在编程中的应用。教学方法：讲授法教学媒体：黑板、粉笔教学过程第二节程序格式与相关编程知识一、加工程序的格式；四、刀具位置补偿。二、子程序及其调用；五、关于数控编程的其他说明三、刀位点及手动对刀；备注7导入新课：这节课我们再来看看数控车床中非常重要的一个环节，就是编程的程序代码。讲授新课：一、M指令(或辅助功能)的应用定义：辅助功能是用地址字M及二位数字表示的它主要用于机床加工操作时的工艺性指令其特点是靠继电器的通、断来实现其控制过程。M00程序暂停执行M00后，机床所有动作均被切断，重新按程序启动按键后，再继续执行后面的程序段。M01程序计划停止M02程序结束M03主轴正转启动M04主轴反转启动M05主轴停止转动M08切削液打开M09切削液停止M30程序结束并返回程原点巩固新知:用练习法巩固新知。课堂小结:本节主要讲述数控车床的M代码。课外作业：习题册第三节习题。板书设计:课题：第三节通用数控代码在数控车床上的应用课型：新授课课时：2教学目标：知识目标：数控车床的G代码。能力目标：初步了解数控车床的的G代码。情感目标：激发学习兴趣，树立学习目标。教学重点：数控车床的G代码。教学难点：数控车床的G代码在编程中的应用。备注第三节通用数控代码在数控车床上的应用一、M指令(或辅助功能)的应用复习回顾布置作业M0、M01、M02、M03、M04、M058教学方法：讲授法教学媒体：黑板、粉笔教学过程导入新课：上节课我们重点学习了M指令及应用，本节课我们接着学习G指令及应用。讲授新课：一、G指令应用1、快速定位方式G00（模态）格式：G00XZ；G00轨迹是直线，速度由系统确定，后面的坐标值为终点坐标值，应用于空行程、快进、快退，节省时间，提高效率。2、直线插补指令G01（模态）格式：G01XZF；程序中首次出现的插补指令（G01、G02、G03）一定要有F指令，否则出错！后续程序中如速度相同可省略。如速度改变不可省略。3、圆弧插补指令G02、G03（模态）G02--顺圆插补（在车床上为逆圆插补）G03--逆圆插补（在车床上为顺圆插补）格式：G02（G03）X（u）z(w)IJ（R）F；I、J值为圆心相对于圆弧起点的增量值，且总为增量值；R值为圆弧半径，该值的正负取决于圆弧的大小，若圆弧小于或等于180度，则R为正值，若圆弧大于180度，则R值为负。F值为圆弧插补的进给速度。例1：……N0030G00X10Z0;刀具从起点S进刀至A点N0040G03X20Z-5R5F50;逆圆弧插补加工至BN0050G01Z-5;直线插补加工Φ20外圆至C点N0060G02X03Z-3R5;顺圆弧插补加工至D点N0070G00X100Z150;快速退回至起点S4、G33X（Y）ZF；备注9若为直螺纹可省略X（或Y），这里指令导程的字是F，有的标准规定螺纹导程用IJ字。5、G41（G42）刀具半径补偿指令格式：G41XY；G42YZ；G41：左侧刀具半径补偿G42：右侧刀具半径补偿G40：取消半径补偿6、G41(G42)——刀尖圆弧半径左（右）补偿G40——取消刀尖圆弧半径补偿例2：O1002N0010T0101N0020G00X30.Z5.S1200M3N0030G01G41X6.Z1.F0.5N0040G01X10.Z-1.F0.15N0050Z-10.N0060X20.Z-20.N0070Z-27.N0080G02U6.W-3.R3.N0090G01X30.N0100G00G40X100.Z150.N0110G28X100.Z150.N0120M05M09N0130M027、G90（G91）绝对（增量）方式1）绝对坐标编程指令G90（模态）格式：G90；以后出现的坐标值均为绝对坐标值，即刀具运动的位置坐标是指刀具相对于程序原点的坐标。2）相对坐标编程指令G91（模态）格式：G91；以后出现的坐标值均为相对坐标值，即刀具运动的位置坐标是指刀具从当前位置到下一位置之间的增量。8、G92——预置寄存通过G92指令设定工件的编程坐标原点（手动对刀，试切法本章第二节所授）。备注10G92方式由于指令自身的使用限制，已逐步不用。9、G94(G95)——每分钟进给10、G96(G97)——启用（取消）恒线速度指定切削变经表面时使用一样的切削线速度，从而使表面的粗糙度基本一致。G96启用后的动作可以理解为刀位点在直径较小的位置时主轴的转速较快，而直径大的位置时主轴的转速较慢。巩固新知:用练习法巩固新知。课堂小结:本节主要讲述数控车床的G代码。课外作业：习题册第三节习题板书设计:教学反思:授课班级及时间:2010中数二班2010中数一班第三节