《数控加工工艺与编程技术基础》整版授课电子教案-整本书电子讲义-教学讲义.docx

《数控加工工艺与编程技术基础》教案
第1～2课时
教学内容
第一章 数控机床概述
学习背景
近年来,随着我国制造业的迅猛发展,数控机床已成为现代制造企业中不可缺少的加工设备之一,特别是模具制造企业更离不开数控机床.数控技术应用水平的高低已成为表征一个国家、地区工业制造能力强弱的重要指标之一。
教学过程
课程导入
一、组织教学（2分钟）
整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
2.本课题学习及掌握的主要内容
3.本课题参阅的材料
4.对本课题作业的要求
相关知识
一、数控机床的加工特点、适用范围及分类
1.数控机床的加工特点及其适用范围
1）数控机床的加工特点
（1）加工精度高
（2）产品一致性好
（3）生产效率高
（4）适于加工复杂形状零件
（5）柔性好
（6）劳动强度低
（7）对数控编程员的要求高
（8）有利于生产管理现代化
2）数控机床的适用范围
2.数控机床的分类
1）按机床运动轨迹分类
（1）点位控制数控机床
（2）)直线控制数控机床
（3）轮廓控制数控机床
2）按伺服系统类型分类
3）按工艺用途分类
（1）金属切削类数控机床
（2）金属成形类数控机床
（3）特种数控机床
4）按数控系统功能水平分类
5）按坐标轴联动轴数分类
6）按所用数控装置的构成分类
二、数控机床的组成及其各部分作用
1.数控车床的主要组成及其各部分作用
2.数控铣床的主要组成及其各部分作用
3.加工中心的主要组成及其各部分作用
1）自动换刀系统
2）刀具自动夹紧机构
3）自动交换工作台
三、数控机床加工内容及其主要运动形式
1.数控车床加工内容及其主要运动形式
2.数控铣床加工内容及其铣削方式
1）数控铣床加工内容及其运动形式
2）数控铣床(加工中心)的铣削方式
3）圆周铣与端铣的比较
四.数控机床安全操作规程及其维护保养
1.数控机床安全操作规程
1）开机前应当遵守的操作规程
2）加工操作中应当遵守的操作规程
3）工作结束后应当遵守的操作规程
2.数控机床的维护保养
五.数控机床及其加工技术的发展趋势
思考与 练习
见教材本章节最后的练习题

第3～4课时
教学内容
第二章 数控刀具
教学过程
课程导入
一、组织教学（2分钟）
整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
2.本课题学习及掌握的主要内容
3.本课题参阅的材料
4.对本课题作业的要求
相关知识
一、常用数控车刀及其功用
1.数控车刀的类型
1）整体式车刀
2）焊接式车刀
3）机夹式车刀
4）可转位式车刀
2.常用数控车刀的选用
1）刀片形状
2）刀片选用参数
（1）刀尖角
（2）刀片形状的选择
二、常用数控铣刀(加工中心刀具)及其功用
1.对刀具的基本要求
1）铣刀的刚性要好
2）铣刀的耐用度要高
2.常用数控铣刀的类型
1）面铣刀
2）立铣刀
3）模具铣刀
4）键槽铣刀
5）鼓形铣刀
6）成形铣刀
3.铣刀刀具的选用
1）铣刀类型的选用
2）面铣刀参数的选用
3）立铣刀参数的选用
三、常用数控刀具材料
1.刀具材料基本性能
1）硬度和耐磨性
2）强度和韧性
3）耐热性
4）工艺性能和经济性
2.常用刀具材料
1）高速钢
（1）通用型高速钢刀具
（2）高性能高速钢刀具
2）硬质合金
（1）钨钛钴类硬质合金
（2）钨钴类硬质合金
（3）钨钛钽(铌)类硬质合金
3）特种刀具材料
（1）涂层材料
（2）立方氮化硼
（3）金刚石
（4）陶瓷
3.数控刀具材料的选用原则
四、数控刀具的维护与保养
1.数控刀具管理制度
1）刀具验收入库
2）刀具摆放及保管
3）刀具发放与领用
4）刀具报废处理
5）刀具修磨
2.数控刀具保养
1）防锈、防碰
2）分类、标识
3）清理、管理
思考与
练习
见教材本章节最后的练习题

第5～6课时
教学内容
第三章 数控车削工艺与编程技术基础
教学过程
课程导入
一、组织教学（2分钟）
整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
2.本课题学习及掌握的主要内容
3.本课题参阅的材料
4.对本课题作业的要求
相关知识
一、数控车削工艺的基本特点及主要内容
1.数控车削工艺的基本特点
1）车削外圆
2）车削内圆(孔)
3）车削平面
4）车削锥圆
5）车削螺纹
2.数控车削工艺的主要内容
二、数控车削工艺规程的制定
1.分析零件图样
1）图样审查
（1）图样构成轮廓的几何元素充分性审查与分析
（2）审查定位基准可靠性,加工精度、尺寸公差是否可以得到保证,应采取的工艺措施
2）毛坯选择与分析
3）机床选择
2.确定定位与装夹方案
1）定位基准的原则
（1）精基准的选择原则
（2）粗基准的选择原则
2）工件装夹的方法
（1）自定心卡盘(俗称三爪卡盘)装夹
（2）单动卡盘装夹
（3）一顶一夹装夹
（4）用两顶尖装夹
3.确定加工顺序
1）先粗后精
2）先近后远
3）内外交叉
4）基面先行
4.确定进给路线
1）刀具引入、切出
2）最短的空行程路线
（1）巧用起刀点
（2）巧设换刀点
（3）合理安排“回零”路线
3）最短的切削进给路线
5.确定刀具
6.确定切削用量
1）切削用量的选择原则
（1）粗加工时切削用量的选择原则
（2）精加工时切削用量的选择原则
（3）切削用量三要素的确定
三、数控车削编程技术基础
1.数控车削程序的组成及格式
1）SINUMERIK 802D系统程序组成及格式
（1）程序组成
（2）程序段格式
2）FANUC 0i系统程序组成及格式
（1）程序组成
（2）程序段格式
2.数控车床坐标系的设定
1）坐标系建立的基本原则
2）数控车床坐标系统
（1）机床坐标系及参考点
（2）工件坐标系
3.常用数控车削基本编程指令
1）F、S、T功能
（1）进给功能字F
（2）主轴功能字S
（3）刀具功能字T
2）准备功能
（1）SINUMERIK 802D 系统的准备功能
（2）FANUC 0i系统的准备功能
3）辅助功能
4）子程序的应用
（1）SINUMERIK 802D 系统的子程序
（2）FANUC 0i系统的子程序
5）循环指令
（1）SINUMERIK 802D 系统的循环指令
（2）FANUC 0i系统的循环指令
4.刀具补偿指令
1)刀具位置补偿
（1）刀具位置补偿的目的
（2）刀具位置补偿的应用
2）刀尖半径补偿
（1）刀尖半径补偿的目的
（2）刀尖半径补偿的指令
四.典型零件工艺方案的制定及其程序的编制
1.常用基本编程指令练习
1）台阶轴加工实例
（1）台阶轴的工艺分析及加工工艺方案的制定
（2）编制数控加工参考程序
（3）知识拓展
2）外圆锥轴加工实例
（1）外圆锥轴的工艺分析及加工工艺方案的制定
（2）编制数控加工参考程序
2.循环功能指令练习
1）圆弧锥度轴的工艺分析及加工工艺方案的制定
（1）工艺分析
（2）加工工艺路线
（3）确定切削刀具
（4）确定切削用量
2）编制数控加工参考程序
3.螺纹加工指令练习
1）圆柱三角形外螺纹轴的工艺分析及加工工艺方案的制定
（1）工艺分析
（2）加工工艺路线
（3）确定切削刀具
（4）确定切削用量
2）编制数控加工参考程序
思考与
练习
见教材本章节最后的思考题

第7～8课时
教学内容
第四章 数控铣床(加工中心)工艺与编程技术基础
教学过程
课程导入
一、组织教学（2分钟）
整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。
二、导入新课（5分钟）
1.本课题的学习目的
2.本课题学习及掌握的主要内容
3.本课题参阅的材料
4.对本课题作业的要求
相关知识
一、数控铣削的工艺特点及其主要工艺内容
1.数控铣削的工艺特点
2.数控铣削的主要工艺内容
1）识读零件图
（1）分析零件的结构和尺寸精度
（2）分析零件的形状和位置精度
（3）分析零件的表面粗糙度
（4）材料及热处理要求
2）选择工件定位基准
3）选择夹具,确定工件装夹方法
4）安排工件各表面的加工顺序
5）确定工件加工方法
6）选择刀具、量具和辅助用具
7）制定数控加工方案
8）选择切削用量
（1）主轴转速的确定
（2）进给量的确定
（3）切削深度的确定
二、数控铣削工艺规程的制定
1.数控加工工艺规程的内容
2.数控加工工艺规程的制定原则及步骤
1）工艺信息分析卡
2）数控加工工艺方案
3）刀具、量具和辅助用具准备清单
三.数控铣削编程技术基础
1.数控加工程序的组成及格式
2.常用基本编程代码(功能字)
1）FANUC 0i系统常用基本编程代码(功能字)
2）SIEMENS系统常用基本编程代码(功能字)
3.常用G代码简介
1）绝对坐标方式编程指令G90和相对坐标方式编程指令G91
2）快速点定位指令G00
3）直线插补指令G01
4）圆弧插补指令G02/G03
5）刀具半径补偿指令G41/G42/G40
（1）指令功能
（2）指令格式
（3）指令说明
（4）编程示例
6）刀具长度补偿指令
（1）FANUC系统的刀具补偿指令
（2）SINUMERIK 840D系统的刀具长度补偿指令
7）换刀指令T
（1）指令功能
（2）指令格式
（3）指令说明
（4）编程示例
8）孔加工固定循环指令说明
（1）FANUC系统孔加工固定循环指令说明
（2）SINUMERIK 系统孔加工固定循环指令说明
9）常用孔加工固定循环指令格式及示例说明
（1）FANUC系统高速深孔钻固定循环指令G73
（2）精镗固定循环指令
（3）FANUC系统取消固定循环指令G80
（4）钻孔固定循环指令
（5）高速深孔往复排屑钻固定循环指令
（6）攻右螺纹固定循环指令
10）镜像功能指令
（1）FANUC系统镜像指令G24/G25
（2）SINUMERIK系统可编程镜像指令MIRROR/AMIRROR
11）旋转变换指令
12）比例缩放功能指令
（1）FANUC系统比例缩放指令G51/G50
（2）SINUMERIK 系统比例缩放指令SCALE/ASCALE
13）倒圆角指令
SINUMERIK 系统倒圆角指令RND＝/RNDM＝
14）FANUC系统部分G代码的区别及编程技巧
（1）G92与G54-G59的应用
（2）暂停指令
（3）刀具补偿参数地址D、H的应用
15）FANUC系统部分M代码的区别及技巧
4.子程序的调用
1）指令功能
2）子程序结构
3）子程序调用指令格式
（1）FANUC系统子程序调用指令M98/M99格式
（2）SINUMERIK系统子程序调用指令格式
4）子程序的嵌套
5）指令说明
6）编程示例
四.典型零件工艺方案的制定及其程序的编制
1.凸台类零件加工工艺方案的制定及其程序的编制
1）凸台类零件的工艺分析及加工工艺方案的制定
（1）识读图样
（2）建立工件坐标系
（3）选择夹具,确定工件定位装夹方案
（4）确定工件加工方法
（5）确定工件加工路线
（6）选择刀具、量具和辅助用具
（7）制定数控加工工艺方案
（8）填写数控加工工序卡片
2）编制数控加工参考程序
2.型腔类零件加工工艺方案的制定及其程序的编制
1）型腔类零件的工艺分析及加工工艺方案的制定
（1）识读图样
（2）建立工件坐标系
（3）选择夹具,确定工件定位装夹方案
（4）制定数控加工工艺方案
（5）选择刀具、量具和辅助用具
（6）填写数控加工工艺卡片
2）编制数控加工参考程序
思考与
练习
见教材本章节最后的练习题