数控车项目教学实训课教案

上饶职业技术学院数车项目教学实训课教案

教研室：数控教研室 授课教师：罗根云 时 间 课 题 教学目的 教学重点 教学难点 教学主要内容

年 月 日 第 周 星 期 序 号 1~4 车床结构、组成等；认识面板 了解数控机床的结构；会数控机床正确开机与关机；掌握一些常用的数控刀具的类型；熟练掌握数控机床操作面板和控制面板上各键的功能和应用。 数控车床操作面板和控制面板上各键的功能和应用 无 一.实训原理 数控机床主要由零件加工程序、输入装置、数控装置、伺服驱动装置、辅助控制装置、检测反馈装置、机床本体等七部分组成，其中数控装置、伺服驱动装置、辅助控制装置、检测反馈装置又合称为数控系统。 1.3数控机床面板介绍 1. CRT-MDI面板简介 加工型数控车削系统FANUC 0i mate-TB的CRT-MDI面板由CRT显示屏、MDI键盘两部分组成，如图1.6所示，各组成单元功能如下。 图1.6 FANUC 0i mate-TB数控车削系统CRT-MDI面板 （1）CRT显示屏。它主要用来显示各功能画面信息，在不同的功能状态下，它显示的内容也不相同。在显示屏下方，有一排功能软键，通过它们可在不同的功能画面之间切换，显示用户所需要的信息。 （2）MDI键盘。如图1.7所示，各键的意义如下： 地址/数字键：按这些键可输入字母、数字以及其它字符。 POS：按此键显示位置画面。 PROG：按此键显示程序画面。 OFFSET/SETTING：按此键显示偏置/设置画面。 SYSTEM：按此键显示系统画面。 MESSAGE：按此键显示信息画面。 GRAPH：按此键显示图形画面。 CUSTOM：按此键显示用户宏画面。 光标移动键：用于在屏幕上移动光标。 翻页键（PAGE UP/DOWN）：用于将屏幕显示内容朝前或朝后翻一页。 换档键（SHIFT）：当要输入地址/数字键中右下角字符时用此键。 1

教学主要内容

取消键（CAN）：按此键可删除已输入到键的输入缓冲器的最后一个字符。 输入键（INPUT）：当要把键入到输入缓冲器中的数据拷贝到寄存器时，按此键。 编辑键：用于程序编辑。ALTER：替换；INSERT：插入；DELETE：删除。 帮助键（HELP）：按此键用来显示如何操作机床的信息画面。 复位键（RESET）：按此键可使CNC复位，消除报警等。 图1.7 MDI键盘 （3）“功能键”菜单的常用选项。它的常用菜单选项（仅介绍一级菜单）如表1.1。 表1.1 “功能键”菜单的常用选项功能简介 功能键 系统工作方式 章节菜单选项 绝对 POS （位置） 相对 任何工作方式 综合 HNDL 程式 检视 自动、DNC 现单节 次单节 再开DIRPROG （程序） EDIT 程式 DIR 程式 MDI MDI 现单节 次单节 再开手轮、手动、程式 注解 绝对坐标显示 相对坐标显示 绝对、相对、机械坐标同时显示 手轮中断 程序显示画面 程序检查显示画面 当前程序段显示画面 下一个程序段显示画面 程序再启动显示画面 显示文件目录画面 程序显示画面 显示程序目录画面 程序显示画面 程序输入画面 当前程序段显示画面 下一个程序段显示画面 程序再启动显示画面 程序显示画面 2

教学主要内容 步进、回参考点 现单节 次单节 再开补正 当前程序段显示画面 下一个程序段显示画面 程序再启动显示画面 刀具偏值 设定 工件坐标系 宏变量画面 系统参数 故障诊断 系统配置 报警显示 信息画面 报警履历 详细报警画面 操作方法 参数表画面 图形参数设定 刀具轨迹显示 图形放大或缩小 SETTING OFFSET/SETTING 任何工作方式 （偏值/设定） 坐标系 MACRO SYSTEM （系统） MESSAGE （信息） HELP （帮助） GRAPH （图形） 参数 任何工作方式 诊断 SYSTEM ALARM 任何工作方式 MESSAGE 过程 ALARM 任何工作方式 OPERAT PARAM 参数 任何工作方式 图形 扩大 拟留作业 课后小结

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教研室：数控教研室 授课教师：罗根云 时 间 课 题 教学目的 教学重点 教学难点 教学主要内容 年 月 日 数控程序的编辑 熟练掌握程序名建立，程序的输入，修改,删除方法 数控车床操作面板和控制面板上各键的功能和应用；程序名建立，程序的输入，修改,删除方法 无 第 周 星 期 序 号 5~8 一.实训原理 （1）创建新程序。选择“程序编辑”工作方式→按ＭDI键盘上的“程序”（PROG）键→通过ＭDI键盘输入新程序文件名（O××××）→按ＭDI键盘上的“INSERT”键→通过ＭDI键盘输入程序，内容将在CRT屏幕上显示出来。 （2）程序查找。选择“程序编辑”工作方式→按ＭDI键盘上的“程序”（PROG）键→通过ＭDI键盘输入要查找的程序文件名（O××××）→按CRT屏幕下方的“O检索”软键，屏幕上即可显示要查找的程序内容。 （3）程序修改。选择“程序编辑”工作方式→按ＭDI键盘上的“程序”（PROG）键→通过ＭDI键盘输入要查找的程序文件名（O××××）→按CRT屏幕下方的“O检索”软键，屏幕上即可显示要查找的程序内容→使用ＭDI键盘上的光标移动键和翻页键，将光标移至要修改的字符处→通过ＭDI键盘输入要修改的内容→按ＭDI键盘上的程序编辑键“ALTER、INSERT、DELETE”对程序内容进行“替代”、“插入”或“删除”等操作。 （4）程序删除。选择“程序编辑”工作方式→按ＭDI键盘上的“程序”（PROG）键→通过ＭDI键盘输入要删除的程序文件名（O××××）→按ＭDI键盘上的“删除”（DELETE）键，即可删除该程序文件。 （5）程序字符查找。选择“程序编辑”工作方式→按ＭDI键盘上的“程序”（PROG）键→通过ＭDI键盘输入要查找的程序文件名（O××××）→按CRT屏幕下方的“O检索”软键，屏幕上即可显示要查找的程序内容→通过MDI键盘输入要查找的字符→按屏幕下方的“检索↑”或“检索↓”软键，即可按要求向上或向下检索到要查找的字符。 二、实训内容 数控程序的编辑 三、实训目的 熟练掌握程序名建立，程序的输入，修改,删除 四、实训环境 数控车床一台 五、实训步骤 1.打开总电源； 2.开启机床电源，解除急停状态并复位； 3.回零； 4.把机床转为编辑模式状态下； 5.新建一程序名，输入程序内容，并修改或删除； 4

拟留作业 课后小结

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1．打开总电源； 2．开启机床电源，解除急停状态并复位； 3．回零； 4．装好毛坯调好机床转速； 5．根据需要在相应的刀位上装上合适刀具，并调整好中心高； 6．在编辑方式下，新建一程序名O0056； 7．根据图纸的要求，输入程序； 8．检查调试程序，试加工零件； 9．测量零件尺寸，并分析零件尺寸是否符合要求。 图1参考程序： O0045 T0101 G00X100Z100 M03S1000 G00X50Z2 G71U2R1 G71P1Q2U0.5W0.5F100 N1G01X6F50 Z0 X10Z-2 Z-20 G02X20Z-25R5 G01Z-35 G03X34Z-42R7 G01Z-52 X44Z-62 N2Z-82 G70P1Q2 G00X100Z100 M05 M30 图2参考程序： O0046 T0101 G00X100Z100 M03S1000 G00X30Z2 G71U2R1

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G71P1Q2U0.5W0.5F100 N1G01X0F50 Z0 G03X14.77Z-4.923R8 G03X21.2Z-44.8R60 G02X24Z-73.437R40. N2G01Z-90 G70P1Q2 G00X100Z100 M05 M30 拟留作业 课 后小结

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教研室：数控教研室 授课教师：罗根云 时 间 课 题 教学目的 教学重点 教学难点 教学主要内容

年 月 日 刀具补偿的修改方法 第 周 星 期 序 号 通过实训使学生学会修改刀具补偿的方法，保证零件的加工精度 刀具补偿的格式 修改刀具补偿的具体操作方法 一.实训原理 1、刀具位置补偿 在实际加工工件时，使用一把刀具一般不能满足工件的加工要求，通常要使用多把刀具进行加工。作为基准刀的1号刀刀尖点的进给轨迹如图5.1所示(图中各刀具无刀位偏差)。其它刀具的刀尖点相对于基准刀刀尖的偏移量（即刀位偏差）如图5.2所示(图中各刀具有刀位偏差)。在程序里使用M06指令使刀架转动，实现换刀，T指令则使非基准刀刀尖点从偏离位置移动到基准刀的刀尖点位置（A点）然后再按编程轨迹进给，如图5.2的实线所示。 刀具在加工过程中出现的磨损也要进行位置补偿。 图5.1 基准刀 图5.2 刀具位置补偿 2、刀尖半径补偿 刀尖半径补偿的目的就是为了解决刀尖圆弧可能引起的加工误差。 图5.3 刀尖圆弧半径和理想刀尖点 18

教学主要内容 在车端面时，刀尖圆弧的实际切削点与理想刀尖点的Z坐标值相同；车外圆柱表面和内圆柱孔时，实际切削点与理想刀尖点的X坐标值相同。因此，车端面和内外圆柱表面时不需要对刀尖圆弧半径进行补偿。 当加工轨迹与机床轴线不平行（斜线或圆弧时），则实际切削点与理想刀尖点之间在X、Z轴方向都存在位置偏差，如图5.4所示。以理想刀尖点P编程的进给轨迹为图中轮廓线，圆弧刀尖的实际切削轨迹为图中斜线所示，会出现少切或过切现象，造成了加工误差。刀尖圆弧半径R越大，加工误差越大。 图5.4 刀尖圆弧半径对加工精度的影响 常见的刀尖圆弧半径为0.2mm、0.4mm、0.8mm、1.2mm。 为使系统能正确计算出刀具中心的实际运动轨迹，除要给出刀尖圆弧半径R以外，还要给出刀具的理想刀尖位置号T。各种刀具的理想刀尖位置号如图5.5所示。 图5.5 理想刀尖位置号 3、刀尖圆弧半径补偿的实现 刀尖圆弧半径补偿及其补偿方向是由G40、G41、G42指令实现的。 刀尖半径补偿指令的程序段格式为： G40(G41/G42) G01(G00) X Z F G40：取削刀尖圆弧半径补偿，也可用T××00取消刀补； G41：刀尖圆弧半径左补偿（左刀补）。顺着刀具运动方向看，刀具在工件左侧，如图5.6（a）。 G42：刀尖圆弧半径右补偿（右刀补）。顺着刀具运动方向看，刀具在工件右侧，如图5.6（b）。

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X、Z为建立或取削刀具圆弧半径补偿程序段中，刀具移动的终点坐标。 （a） （b） 图5.6 刀具半径补偿 G40、G41、G42指令不能与G02、G03、G71、G72、G73、G76指令出现在同一程序段。G01程序段有倒角控制功能时也不能进行刀具补偿。在调用新刀具前，必须用G40取消刀补。 G40、G41、G42指令为模态指令，G40为缺省值。要改变刀尖半径补偿方向，必须先用G40指令解除原来的左刀补或右刀补状态。再用G41或G42指令重新设定，否则补偿会不正常。 当刀具磨损、重新刃磨或更换新刀具后，刀尖半径发生变化，这时只需在刀具偏置输入界面中改变刀具参数的R值，而不需修改已编好的加工程序。利用刀尖圆弧半径补偿，还可以用同一把刀尖半径为R的刀具按相同的编程轨迹分别进行粗、精加工。设精加工余量为△，则粗加工的刀具半径补偿量为R＋△，精加工的补偿量为R。 例如车削图5.7所示工件。毛坯为锻件，用一把90°偏刀分粗、精车两次进给，已知刀尖圆弧半径R＝0.2mm，精车余量△＝0.3mm。 图5.7 刀具半径补偿编程实例 二、实训内容 修改刀具补偿的方法 三、实训目的 通过实训使学生学会修改刀具补偿的方法，保证零件的加工精度 四、实训环境 数控车床一台；外圆车刀一把；游标卡尺和千分尺各一把。

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五、实训步骤 1．打开总电源； 2．开启机床电源，解除急停状态并复位； 3．回零； 4．装好毛坯调好机床转速； 5．根据需要在相应的刀位上装上合适刀具，并调整好中心高； 6．在编辑方式下，新建一程序名O0056； 7．根据图纸的要求，输入程序； 8．检查调试程序，试粗加工零件； 9．测量零件尺寸，并分析零件尺寸是否符合要求， 10．如果尺寸不符合要求，修改刀具补偿，再进行加工，直到符合为止。 拟留作业 课 后小结

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