数控机床编程与操作教学大纲DOC.docx
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数控机床编程与操作教学大纲DOC
《数控机床编程与操作》教学大纲
一、课程基本情况
开课单位:
机电工程系适用专业:
机电一体化
修课方式:
必修总学时:
330学时
二、课程的性质、任务和教育目标
《数控机床编程与操作》是数控技术应用、机电一体化专业重要的专业技能实训课程。
学生在掌握数控技术编程与加工的基本理论与技能基础上,熟练掌握数控加工工艺流程,会使用数控机床对复杂零件进行工艺设计、编程和加工;使学生学会熟练使用高档CAD/CAM软件,掌握较复杂零件的二维绘图和三维模型的创建,掌握数控加工的自动编程路径的建立,掌握刀位文件的编辑,会使用CAM后处理,并能把零件程序在数控模拟仿真软件中进行模拟仿真,还能零件程序直接传到数控机床上;通过本课程的学习,培养学生在工作中创新意识和对数控加工行业特点的理解,掌握必要的自动编程专业知识,为毕业后从事本专业工作打下坚实的基础。
三、课程项目及学时分配
序号
项目名称
学时数
备注
1
数控编程基础
10
2
数控车削加工编程及操作
180
选择其一
3
数控铣削加工编程及操作
180
生产工件加工
10
4
自动编程及操作
120
总计
320
四、课程项目内容及要求
1.数控编程基础(10学时)
明确数控编程的概念与分类;了解数控技术的术语。
2.数控车削加工编程及操作(180学时)
课题号
项目内容
学时数
目标要求
1
数控操作面板介绍及使用
6
掌握开关机床的方法,熟练使用操作面板。
2
数控车床的对刀方法
12
掌握刀具的正确安装方法;正确输入每一刀具的刀偏值,建立工件坐标系;校验每一刀具的对刀结果。
3
辅助功能
2
掌握辅助M功能、主轴S功能、进给功能及刀具机能T功能。
4
单位设定功能
2
掌握尺寸单位、速度单位、编程方式及坐标系设定功能的使用方法。
5
进给控制指令G00/G01的应用
12
理解基本指令G00/G01的使用方法;会正确编写简单循环指令及复合循环指令。
6
进给控制指令G02/G03的应用
12
理解基本指令G02/G03的使用方法;会正确编写简单循环指令及复合循环指令。
7
其他控制指令
2
掌握参考点控制指令G27/G28,暂停指令G04,恒线速指令G96/G97。
8
内(外)径切削循环G80的应用
10
掌握内(外)径切削循环G80的格式及应用方法。
9
端面切削循环G81的应用
10
掌握内(外)径切削循环G81的格式及应用方法。
10
螺纹切削循环G82的应用
10
掌握螺纹切削循环G82的格式及应用。
11
粗车复合循环G71(无凹槽)的应用
10
掌握粗车复合循环G71(无凹槽)的格式和应用方法。
12
粗车复合循环G71(有凹槽)的应用
10
掌握粗车复合循环G71(有凹槽)的格式和应用方法。
13
端面粗车复合循环G72的应用
10
掌握端面粗车复合循环G72的格式和应用方法。
14
闭环车削复合循环指令G73的应用
6
掌握闭环车削复合循环指令G73的格式和应用方法。
15
螺纹切削复合循环G76的应用
10
掌握螺纹切削复合循环G76的格式和应用方法。
16
外圆弧加工
10
掌握外圆弧综合件工艺安排和编程加工方法。
17
外沟槽加工
10
掌握外沟槽综合件工艺安排和编程加工方法。
18
外螺纹加工
10
掌握外螺纹综合件工艺安排和编程加工方法。
19
内螺纹加工
10
掌握内螺纹综合件工艺安排和编程加工方法。
20
配合工件加工
16
掌握配合件工艺安排和编程加工方法。
合计
180
3.数控铣削加工编程及操作(180学时)
课题号
项目内容
学时
目标要求
1
数控加工中心操作面板使用
2
牢记安全操作规程及实训场地的纪律要求。
2
上电关机急停
2
掌握开关机床的方法,熟练使用操作面板。
3
数控加工中心对刀及操作
8
掌握刀具的正确安装方法;正确输入每一刀具的刀偏值,建立工件坐标系;校验每一刀具的对刀结果。
4
辅助功能
2
掌握由PLC及CNC控制的各辅助功能代码的含义。
5
主轴、进给、刀具功能
2
掌握并正确应用主轴功能S,进给功能F及刀具功能T;能够合理的确定切削用量。
6
单位设定及坐标系设定
2
理解并掌握坐标系的设定方法以及单位设定的意义。
7
回参、刀补及其它指令
4
掌握参考点控制指令,刀具补偿指令G40、G41、G42及G43、G44、G49。
掌握恒线速指令G96/G97等。
8
G00、G01加工训练
6
掌握基本指令的使用方法;学会刀具半径补偿方法。
9
G02、G03加工训练
8
掌握较为简单工件外形的加工工艺、编制程序、准确测量、修整尺寸。
10
镜像功能加工练习
10
掌握镜项功能指令的应用方法,掌握较为简单的复合工件的加工工艺、编制程序、准确测量、修整尺寸。
11
缩放功能加工练习
6
掌握镜缩放能指令的应用方法掌握较为简单的复合工件的加工工艺、编制程序、准确测量、修整尺寸。
12
旋转变换加工练习
10
掌握镜缩放能指令的应用方法掌握较为简单的复合工件的加工工艺、编制程序、准确测量、修整尺寸。
13
钻孔循环
6
掌握钻孔循环指令的应用方法。
14
攻丝循环
10
掌握攻丝循环指令的应用方法。
15
镗孔循环
12
掌握镗孔循环指令的应用方法。
16
阶梯台零件加工
12
掌握综合零件加工工艺安排方法,程序编制方法。
17
花盘零件加工
18
掌握外形及内腔的加工方法及编程方法,安排合理的加工工艺,灵活应用简化编程指令。
18
外型加工
12
正确计算节点坐标,选用合理刀具,编制合理的加工程序。
19
配合件加工
18
掌握外型、内腔的加工方法及编程方法,安排合理的加工工艺,选用合理的刀具及切削量,达到IT6-IT7级,Ra1.6的精度求,满足配合要求。
20
内外轮廓零件加工
18
掌握外型、内腔及钻孔与攻丝的加工方法及编程方法,安排合理的加工工艺,选用合理的刀具及切削量,达到IT6-IT7级,Ra1.6的精度求,满足配合要求。
21
多边形凸台加工
12
正确计算节点坐标,选用合理刀具,编制合理的加工程序。
掌握利用FANUC系统的编程方法。
22
生产性产品加工
10
掌握外型、内腔及钻孔与攻丝的加工方法及编程方法,安排合理的加工工艺,选用合理的刀具及切削量,达到IT6-IT7级,Ra1.6的精度求,满足生产的要求。
合计
190
4.自动编程及操作(120学时)
课题号
项目内容
学时
目标要求
1
自动编程技术基础
4
掌握CAD/CAM常用软件,软件的基本操作。
理解CAD/CAM技术在制造业中的应用。
了解CAD/CAM技术的发展。
2
二维图形绘制
6
掌握线的绘制,圆及圆弧的绘制,矩形的绘制,多边形的绘制,椭圆的绘制。
理解点的绘制,文字的绘制,尺寸的标注,图案的填充,倒角的绘制。
了解曲线的绘制,边界盒的用处及绘制。
3
二维图形的基本编辑
6
掌握修剪、镜像、旋转、缩放、平移、偏移、打断、连接、延伸、拉伸几何图形的操作。
理解修剪延伸中的一个、两个、三个物体修整的概念,不同方式的打断。
了解修整到某一点,打断圆弧和曲线的操作。
4
二维铣削加工
17
掌握外形铣削加工、挖槽铣削加工、钻孔加工的刀具路径的设定,后处理,利用路径操作管理修改各个参数工件设定,实体的模拟验证方法,后处理产生数控程序,在数控模拟仿真软件中调用后处理程序进行模拟仿真,将后处理程序传至机床加工。
理解各铣削加工方法的概念,各铣削加工的作用。
了解加工参数的选定。
5
三维线架构绘图
6
掌握构图面及Z深度的设定,视图面和视角的设定,简单线架构绘图,三维镜像、三维旋转、三维阵列的操作。
理解构图面及Z深度的概念,视图面和视角的概念。
了解线架构尺寸标注。
6
曲面构造
8
掌握举升、昆式、直纹、旋转、扫描曲面的绘制,曲面倒圆角,曲面偏移,曲面修剪,曲面分割,曲面延伸。
理解曲面的分类,曲面的概念,绘制曲面的要点,曲面编辑和图形编辑的区别。
了解牵引、Flat曲面的绘制,曲面熔接,变半径曲面圆角。
7
实体构造
6
掌握绘制基本三维实体,拉伸实体,旋转实体,扫描实体,举升实体,实体倒角,实体倒圆角,实体布尔运算,实体拔模,实体抽壳,实体修剪。
理解实体和曲面的区别,绘制实体和曲面的不同操作,各编辑方法的作用,实体变半径倒圆角,由曲面生成实体,由曲面生成薄壁件。
了解基本实体的种类。
8
三维铣削加工
46
掌握平行式铣削粗精加工、挖槽曲面铣削粗加工、等高外形铣削粗精加工、放射状铣削粗加工、投影铣削粗精加工、流线型铣削粗精加工、浅平面铣削精加工、环绕等距铣削精加工、交线清角铣削精加工、残料清角铣削精加工的刀具路径的设定。
理解三维铣削加工方法的分类及概念。
了解加工参数的选定。
9
综合型体构造及加工
17
掌握鼠标型体造型,选用合适的粗精加工方法,数控模拟仿真及数控加工。
了解加工参数的选定。
10
附加刀具路径
4
掌握全圆加工,路径修剪,路径转换。
理解全圆加工的概念,路径转换的方法。
了解手动输入的概念及操作。
总计
120
五、教学安排
(一)开课学期:
第四学期、第五学期。
(二)实训场所:
校内实训基地—数控加工中心。
六、考核方式与成绩评定方法
(一)考核方式:
按照教学计划安排,第四学期为考试;第五学期为考查。
(二)实训成绩评定方法
1.出勤与纪律考核:
如实记录出勤情况及纪律表现。
2.实训成绩考核:
(1)平时成绩:
检测每一课题的训练结果,并记录为平时成绩;
(2)期考成绩:
按照技能鉴定要求进行相应级别的考核。
3.实训成绩评定:
数控实训学期成绩=(出勤与纪律考核)×20%+(平时成绩)×40%+(期考成绩)×40%
七、参考教材及教学参考书
教学参考书:
王爱玲.《现代数控编程技术及应用》.国防工业出版社.2002
华茂发.《数控机床加工工艺》.机械工业出版社.2000
陈日耀.《金属切削原理》.机械工业出版社.2000
李善术.《数控机床及其应用》.机械工业出版社.2001
八、教学方法建议及注意事项
1.建议采用一体化教学,将数控编程、模拟仿真、加工融为一体。
2.注意对机床仿真中的盲点指令重点检查,防止加工中事故的发生。
制定:
数控教研室
教学大纲:
1-1课程的性质,目的和任务
《数控编程与操作》包括:
数控机床机械结构、数控刀具、以及各种数控切削的加工工艺的使用方法,各种系统代码、车、铣和加工中心程序的编制、计算机编程、机床的操作是数控技术专业、机电一体化专业和模具技术专业等近机专业学生的一门必修专业课。
其目的和任务是使学生通过本课程的学习,能够较全面地掌握数控编程的一般知识,了解数控设备的机械结构,掌握各种机床的使用方法,最终加工出合格的零件,为以后的生产实训和毕业实践奠定良好的基础。
基本实现一毕业就上岗。
1-2课程基本要求
本课程作为一门专业课,建议安排在第二学年下进行教学。
1、基础知识:
了解数控机床及加工的基本知识,数控机床的精度及检验方法。
了解数控的插补原理,了解目前数控技术的发展趋势。
2、机械结构:
了解数控机床的传动系统,进给传动系统及辅助装置的机械结构。
3、刀具:
了解数控刀具的种类及特点,掌握数控刀具的选择方法,切削速度的选用。
4、加工工艺:
掌握各种切削方法的数控加工工艺,各种数控机床的使用方法。
5、掌握CAD/CAM技术
6、会用计算机仿真软件
7、能独立编写数控加工程序
8、能独立操作数控机床
1-3实践性环节
本课程教学包括38个学时的实践课,即2学时机械结构认识、10学时数控车床使用、10学时的数控铣床的使用、5学时的仿真软件使用和5学时编程软件使用。
1-4具体章节课时计划
第1章 数控技术概论(2学时)
1.1 数控技术的发展
1.2 数控机床的工作原理及基本组
1.3 数控机床的分类
1.4 数控机床的特点和应用范围
1.5 典型数控系统简介
1.6 本章小结
1.7 第2章 数控加工编程基础(10学时)
2.1 插补的基本知识(1学时)
2.1.1 插补的基本概念
2.1.2 常用的插补方法
2.2 数控机床坐标系(2学时)
2.2.1 机床坐标系及运动方向
2.2.2 绝对坐标与增量坐标
2.2.3 机床原点与机床参考点
2.3 刀具补偿的概念(2学时)
2.3.1 刀位点
2.3.2 位置补偿
2.4 数控加工工艺分析(2学时)
2.4.1 加工方法的选择
2.4.2 加工工序的编排原则
2.4.3 工件的装夹
2.4.4 对刀点和换刀点位置的确定
2.4.5 加工路线的确定
2.5 数控加工程序的格式及编程方法(2学时)
2.5.1 程序的结构
2.5.2 程序的格式
2.5.3 主程序和子程序
2.5.4 常用地址符及其含义
2.5.5 数控程序的编制方法及步骤
2.6 本章小结:
第3章 数控机床的操作(10学时)
3.1 数控车床的操作(2学时)
3.1.1 数控车床控制面板及操作面板
3.2回参考点操作(4学时)
3.2.2 手动操作
3.2.3 MDI操作
3.2.4 坐标系数据设置
3.2.5 刀具库及刀具参数的输入
3.3数控铣、加工中心的操作(4学时)
3.3.1加工中心控制面板及操作面板
3.3.2参数设定
3.3.3操作要点
3.4 本章小结:
第4章 数控编程常用指令 (10学时)
4.1 概述1学时
4.2 与坐标和坐标系有关的指令(4学时)
4.2.1工件坐标系设定指令
4.2.2工件坐标系选择指令
4.2.3局部坐标设定指令
4.2.4直接机床坐标系编程指令
4.2.5坐标平面选择指令
4.2.6绝对值编程指令与增量值编程指令
4.3运动路径控制指令(4学时)
4.3.1单位设定指令
4.3.2快速定位指令
4.3.3方向定位指令
4.3.4线性进给指令
4.3.5 圆弧进给及螺旋线进给指令
4.3.6暂停指令
4.4辅助功能及其它功能指令(1学时)
4.4.1辅助功能指令
4.4.3进给功能指令
4.5 不同数控系统功能的比较
第5章 数控车床编程(13学时)
5.1 概述1学时
数控车削加工的对象
5.2 数控车床的刀具补偿(2学时)
5.2.1 刀具位置补偿
5.2.2 刀尖半径补偿
5.2.3刀尖圆弧半径补偿的实现
5.3 固定循环(2学时)
5.3.1 简单固定循环
5.3.2 复合固定循环
5.4 数控车床加工编程实例(8学时)
第6章 数控铣床编程(10学时)
6.1 数控铣床加工的特点(2学时)
6.1.1 数控铣床加工的对象
6.1.2 数控铣床加工的特点
6.1.3 数控铣床编程时应注意的问题
6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令(4学时)
6.2.1 刀具半径补偿
6.2.2 刀具长度补偿
6.3.4攻螺纹
6.3.5取消固定循环
6.4 数控铣加工编程实例(4学时)
第7章 加工中心编程(8学时)
7.1 加工中心的特点(2学时)
7.1.1 加工中心的加工特点
7.1.2 加工中心程序的编制特点
7.1.3 加工中心的主要加工对象
7.1.4 加工中心的换刀形式
7.2 加工中心的换刀程序(2学时)
7.2.1 加工中心主轴的准停
7.2.2 换刀程序
7.3 加工中心编程实例(4学时)
实践教学
1. 机械结构(2学时)
2. 数控车床使用(10学时)
3. 数控铣床的使用(10学时)
4. 仿真软件使用(5学时)
5. 编程软件使用(5学时)
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