数控铣床加工中心编程与技能训练全册电子教案模块16完整版教学设计 高职.docx

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1、数控铳床加工中心编程与技能训练全册电子教案模块1-6完整版教学设计模块一数控铳床/加工中心的认识与基本操作训练教学目标知识目标1 .数控铳床的种类、组成、特点及应用；2 .FANUCOi-MateMC系统数控铳床面板功能；3 .数控铳床安全操作规程与日常维护保养；4 .数控立铳刀（键槽铳刀）的种类和用途；5 .数控刀柄、平口钳等工艺装备知识；6 .数控铳床程序结构及编程；7 .数控铳床坐标系基础知识和建立的方法。能力目标1 .试切法对刀方法；2 .制定简单的加工工艺方案（选择机床、刀具、装夹方式及确定加工基准点）；3 .数控机床检验和运行程序的方法。情感目标通过项目的操作实践，让学生体验成功的

2、喜悦，从而更加热爱自己的专业，养成规范的操作习惯和精益求精的工作作风。教学重点与难点重点：1 .数控铳床的基本操作与面板功能；2 .铳削加工工艺知识与工、夹、量具的应用。难点：操作面板的按（旋）钮的功能与应用；教学方法总体方法：任务驱动法具体方法：讲述法、引导文法、示范教学法教学过程一、项目分析本项目主要介绍数控铳床与铳削加工的基础知识,重点阐述铳削工、夹、量具的应用，程序结构与编程方法，机床的基本规范操作和仿真软件的使用。为学生后续的课程学习奠定基础。二、知识学习（-）数控铳床的种类、组成、特点及应用数控铳床是用计算机数字化信号控制的铳床。它把加工过程中所需的各种操作（如主轴变速、进刀与退刀

3、、主轴启动与停止、选择刀具及供给冷却液等）和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码表示，通过控制介质或数控面板等数字信息送入专用或通用的计算机，由计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行结构，使机床自动加工出所需要的工件。1 .数控铳床的组成数控铳床一般由机床主体、控制部分、驱动部分及辅助部分组成。（1）机床主体包括床身、床鞍、工作台、立柱、主轴箱、进给系统等。（2）控制部分它是数控机床的核心，由各种数控系统完成对数控机床的控制。（3）驱动部分是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴电动机和进给伺服电动机。2 .数控铳床的特点（1）能完成复杂型面的

4、零件（2）具有高度柔性（3）生产效率和加工精度高（4）自动化程度高，工人劳动强度低（5）生产准备周期短（6）经济效益高(7)有利于生产管理的现代化3 .数控铳床的应用范围(1)多品种、小批量生产的零件下图为三类机床的零件加工批量数与综合费用的关系。(2)结构比较复杂的零件下图为三类机床的被加工零件复杂程度与零件批量大小的关系。(3)需要频繁改型的零件(4)价值昂贵，不允许报废的关键零件(5)设计制造周期短的急需零件(6)批量较大、精度要求较高的零件(二)FANUCOiateMB系统数控铳床面板功能1 .数控面板数控面板是数控系统的控制面板，各种数控系统的数控面板是不相同的,但大多数是有共性或相

5、似的。主要由显示器、手动数据输入(ManUa1DataInput,简称MD1)键盘组成，又称为MD1面板。(1)编辑键数字/字母键用于输入数据到输入区域，系统自动判别取字母还是数字。字母和数字键通过“SHIFT”(上档)键切换输入；(2)编辑键“A1TER”替换键用输入的数据替换光标所在的数据。DE1ETE”删除键删除光标所在的数据，删除一个程序字(段)或删除全部程序；“INSER插入键把输入区之中的数据插入到当前光标之后的位置；uCANn取消键消除输入区内的数据；“EOB”回车换行键结束一行程序的输入并且换行；“SHIFT”上档键。(3)页面切换键“PROG”程序显示与编辑页面；“POS”位

6、置显示页面。位置显示有三种方式，用PAGE按钮选择；OFFSETSET”参数输入页面。按第一次进入坐标系设置页面，按第二次进入刀具补偿参数页面。进入不同的页面后，用PAGE按钮切换;“SYSTEM”系统参数页面；“MESGE”信息页面，如“报警”信息；“CUSTOMGRAPHn图形参数设置页面；“HE1P”系统帮助页面；2.机床操作面板数控操作面板主要用于控制机床的运动和选择机床运行状态。由模式选堂旋钮、数控程序运行控制开关等多个部分组成。AUTO（MEM）键（自动模式键）：进入自动加工模式BED1T键（编辑键）：用于直接通过操作面板输入数控程序和编辑程序。HMD1键（手动数据输入键）：用于直

7、接通过操作面板输入数控程序和编辑程序。画文件传输键：通过RS232接口把数控系统与电脑相联并传输文件。HREF键（回参考点）：通过手动回机床参考点。型JOG键（手动模式键）：通过手动连续移动各轴。网切削液开关键：按下此键，切削液开；再按下此键，则切削液关。INC键（增量进给键）：手动脉冲方式进给。HND1键（手轮进给键）：按此键切换手摇轮移动各坐标轴。MSING1键（单段执行键）：自动加工模式和MD1模式中，单段运行。1团I程序段跳键：在自动模式下按此键，跳过程序段的开头带有程序。I创程序停键：自动模式下，遇到MOO指令程序停止。程序锁开关键：按下此键，机床各轴被锁住。空行程键：按下此键，各轴

8、以固定的速度运动。I刮机床主轴手动控制开关：手动模式按下此键，主轴正转蝴!机床主轴手动控制开关：手动模式按下此键，主轴停止H循环（数控）停止键：数控程序运行中，按下此键停止程序运行;循环启动键：模式选择旋钮在“AUTO”和“MDI”位置按下此键自动加工程序，其余时间按下无效X1X轴方向手动进给键YY轴方向手动进给键WZ轴方向手动进给键+正方向进给键快速进给键，手动方式下，同时按住此键和一个坐标轴点动方向键，坐标轴以快速进给速度移动I负方向移动围选择手动移动时每一脉冲当量的距离，X1为0001mm。W选择手动移动时每一脉冲当量的距离，X10为0.01所。1100I选择手动移动时每一脉冲当量的距离

9、，X100为0.Imm0XN选择手动移动时每一脉冲当量的距离，X1000为1.0mm。进给速度（F）调节旋钮：调节进给速度，调节范围从0120%；主轴速度调节旋钮：调节主轴速度，调节范围从50%120%；紧急停止按钮：按下此旋钮，可使机床和数控系统紧急停止，旋钮释放后可重新执行回参考点的操作。（三）数控铳床安全操作规程与日常维护保养1.数控铳床安全操作规程为了正确合理地使用数控铳床，保证机床正常运转，必须制定比较完善的数控铳床操作规程，通常包括以下内容：（1）机床通电后，检查各开关、按键、按键是否正常、灵活，机床有无异常现象。（2）检查电压、气压、油压是否正常、（有手动润滑的部位先要进行手动润

10、滑）。（3）检查各坐标轴是否会参考点，限位开关是否可靠；若某轴在回参考点前已在参考点位置，应先将该轴沿负方向移动一段距离后，在手动回参考点。（4）机床开机后应空运转5min以上，使机床达到热平衡状态。(5)装夹工件时应定位可靠，夹紧牢固，所用螺钉、压板是否妨碍刀具运动，以及零件毛坯是否有误。(6)数控刀具选择正确，夹紧牢固，刀具应该根据程序要求，依次装入刀库。(7)首件加工应采用单段程序切削，并随时注意调节进给倍率控制进给速度。(8)试切削和加工过程中，刃磨刀具、更换刀具后，一定要重新对刀。(9)加工结束后应清扫机床并加防锈油。(10)停机时应将各坐标轴停在中间位置。2.数控铳床日常维护及保养

11、D数控铳床日常维护及保养(1)保持良好的润滑状态，定期检查、清洗自动润滑系统，增加或更换油脂、油液，使丝杠、导轨等各运动部位始终保持良好的润滑状态，以减小机械磨损。(2)进行机械精度的检查调整，以减少各运动部件之间的装配精度。(3)经常清扫。周围环境对数控机床影响较大，如粉尘会被电路板上的静电吸引，而产生短路现象；油、气、水过滤器、过滤网太脏，会发生压力不够、流量不够、散热不好，造成机、电、液部分的故障等。2)数控系统日常维护及保养数控系统使用一定时间以后，某些元器件或机械部件会老化、损坏。为延长元器件的寿命和零部件的磨损周期应在以下几方面注意维护。(1)尽量少开数控柜和强电柜门车间空气中一般

12、都含有油雾、潮气和灰尘。一旦它们落在数控装置内的电路板或电子元器件上，容易引起元器件绝缘电阻均下降，并导致元器件的损坏。(2)定时清理数控装置的散热通风系统散热通风口过滤网上灰尘积聚过多，会引起数控装置内温度过高(一般允许超过55。)，致使数控系统工作不稳定，甚至发生过热报警。(3)经常监视数控装置电网电压数控装置允许电网电压在额定值的10%范围内波动。如果超过此范围就会造成数控系统不能正常工作,甚至一起数控系统内某些元器件损坏。为此，需要经常监视数控装置的电网电压。电网电压质量差时，应加装电源稳压气。(四)数控立铳刀(键槽铳刀)的种类和用途1.数控立铳刀的种类1）两刃立铳刀2）三刃立铳刀3）

13、多刃立铳刀2.数控立铳刀的用途D两刃立铳刀粗铳轮廓、凹槽等表面，可沿铳刀轴线方向进给加工（垂直下刀）；2）三刃和多刃立铳刀精铳轮廓、凹槽等表面，一般不能沿铳刀轴线方向进给加工。键槽铳刀、立铳刀按结构不同有整体式和可转位式。（五）数控刀柄、平口钳等工艺装备知识；1数控铳刀刀柄数控铳床使用的刀具是通过刀柄与主轴相连的，刀柄与主轴的配合锥面一般采用7：24的锥度。目前国际和国家标准规定的BT-40和BT-50系列为常用的刀柄和拉钉，以下是几种常用的刀柄。D弹簧夹头刀柄、用于装夹各种直柄立铳刀、键槽铳刀、直柄麻花钻等。卡簧装入数控刀柄前端夹持数控铳刀；拉钉拧紧在数控刀柄尾部的螺纹孔中，用于拉紧主轴上。

14、2）莫氏锥度刀柄有莫氏2号、3号、4号等，可装夹相应的莫氏钻夹头、铳刀、攻螺纹夹头等。1 .卸刀座卸刀座是用于铳刀从铳刀柄上装卸的位置。2 .平口钳平口钳用于装夹工件，并用螺钉固定在工作台上（六）数控铳床程序结构及编程1 .机床坐标系的确定原则D假定刀具相对于静止的而运动的原则；2）采用右手笛卡尔直角坐标系的原则。3）机床坐标轴的确定方法：Z坐标轴的运动由传递切削动力的主轴所规定，对于铳床，Z坐标轴是带动刀具旋转的主轴；X坐标轴一般为水平方向，它垂直于Z轴且平行于工件的装夹平面；最后再根据右手笛卡尔直角坐标系原则确定Y轴的方向。2 .数控铳床机床坐标系D立式铳床机床坐标系；2)卧式铳床机床坐标

15、系；3 .机床原点、机床参考点D机床原点即数控机床坐标系的原点，又称机床零点。是数控机床上设置的一个固定点，它是机床装配、调试时就已设置好，一般情况下不允许用户进行更改。2)机床参考点。该点在机床制造厂出厂时已调好，并将数据输入到数控系统中。对于大多数数控机床，开机时必须首先进行各轴回参考点的操作，以建立机床坐标系并确定机床坐标系的原点。三、制定计划1 .熟悉机床的操作面板；2 .数控机床开机、回参考点操作；手动操作，工件装夹训练、刀具装夹训练、试切削训练；3 .数控程序的输入和编辑；4 .数控机床MDI操作和对刀四、项目实施(-)开机和回参考点5 .数控铳床开机操作步骤：(1)检查机床初始状态是否正常，比如控制柜的前后门是否关好;(2)检查电源电压是否符合要求，接线是否正确；(3)检查“急停”按钮应处于按下状态；(4)机床power”上电。(5)释放“急停”按钮(顺时旋转)；(6)检查风扇电机运转是否正常；(7)检查面板