数控机床与数控编程技术教学大纲

数控机床与数控编程技术教学大纲课程名称：数控机床与数控编程技术适用专业：数控、机械制造及自动化、机电设备运行与维护、机电一体化基础课程：机械制图、机械设计基础、工程材料与成型技术基础、电工学、液压技术、机械CAD、机械制造技术、电气控制与PLC总 学 时：88 授课学时：40 仿真学时：24 实训学时：24一、课程的性质和任务本课程是数控技术专业的一门专业核心课程，采用理论、仿真和实训相结合的方式进行教学，使学生在掌握与数控加工相关的理论知识的基础上，同时能够具有一定的实际操作能力。采取以职业技能鉴定的方式进行考核，使学生达到数控车床操作工高级水平。本课程的主要任务是：了解数控车床的分类、组成以及工作原理；掌握数控车削加工的工艺特点，能读懂中等复杂程度的零件图，并能根据零件图编制加工工艺文件；能安装和调整常用刀具，并能根据数控机床特性、零件材料、加工精度、工作效率等选择刀具和刀具几何参数、切削参数、切削用量；较熟练地掌握数控车床程序编制各种功能指令的使用方法，能够编写一般复杂程度零件的数控加工程序； 掌握数控车床的操作面板、装刀和对刀的方法以及刀具补偿和工件原点的参数设置方法；具备采用计算机辅助编程的初步能力。二、课程教学内容的基本要求、重点和难点及学时分配（一）理论教学部分（共40学时）1.数控机床概述（4学时）基本要求：数控技术的发展和应用、数控机床的分类、数控技术的基本概念与相关术语、数控机床的主要组成部分和基本工作原理、数控机床的加工和使用特点、几种典型数控系统。重点与难点：数控机床的分类、数控机床的主要组成部分和基本工作原理。2. 数控加工工艺概述（2学时）基本要求：数控加工工艺的基本特点和主要内容、数控加工工艺分析的一般步骤和方法、数控加工工艺文件。重点与难点：数控加工工艺的主要内容和分析方法。3. 数控加工夹具和刀具的选择（2学时）基本要求：数控车床通用夹具、数控车床零件基准和加工定位基准、数控车床的装夹校正、数控刀具的种类、特点和性能要求、数控机床刀具材料的类型与选择、数控可转位刀片、数控车削刀具的选择与装夹。重点与难点：数控车床夹具与装夹方式的选择、数控加工夹具与刀具的选择4. 数控车削加工工艺分析（2学时）基本要求：数控编程中工艺处理的主要内容、数控机床的合理选用、数控加工零件的工艺性分析、加工方法的选择与加工方案的确定、工序与工步的划分、加工路线的确定、切削用量的确定、对刀点与换刀点的确定、数控车削工艺零件分析举例重点与难点：加工方法的选择、工序与工步的划分、加工路线的确定、对刀点与换刀点的确定、切削参数的确定。5. 数控车削加工程序编制基础（4学时）基本要求：数控加工的过程和数控编程的种类、数控编程的内容与步骤、数控机床的坐标系和运动方向、数控程序的结构和程序段格式、常用地址符及其含义。重点与难点：数控机床的坐标系和运动方向、数控程序的结构和程序段格式。6. 数控车床简单程序编制（4学时）基本要求：数控车床编程特点和数控车床基本功能指令、准备功能指令G代码、辅助功能指令M代码、其他功能指令代码、简单轴类、套类零件编程练习。重点与难点：T、F、S、M、G功能指令的指令格式与编程方法。7. 数控车床循环加工类指令（12学时）基本要求：圆柱面、圆锥面切削循环G90、端面切削循环G94、外圆粗加工循环G71、端面粗加工循环G72、封闭切削粗加工循环G73、精加工复合循环G70、外径切槽循环G75、螺纹切削循环G92、G76、轴、套类零件循环加工指令编程练习。重点与难点：固定循环指令的编程格式和方法。8. 刀具补偿指令（2学时）基本要求：刀具补偿功能、刀尖圆弧半径补偿的指令和方法、刀具补偿指令编程练习。重点与难点：刀尖圆弧半径补偿的作用和实现方法。9.宏程序的编制（4学时）基本要求：数控车床宏程序指令的格式和使用方法，宏程序中变量的使用、赋值、运算和转移，椭圆、双曲线、抛物线等曲线的宏程序编制方法，数控车床宏程序编程练习。重点与难点：宏程序中变量的使用、赋值、运算和转移。10. 数控车床编程综合练习（4学时）基本要求：归纳数控车削加工的工艺分析方法、数控加工程序编制方法和技巧、数控车削加工轴类零件实例编程综合练习、数控车削加工套类零件实例编程综合练习。重点与难点：数控车削加工轴类零件实例编程综合练习。（二）实训教学部分（共24学时）1.安全教育和数控车床的基本操作（4学时）基本要求：了解安全文明生产知识和机床操作规程；掌握常用工具、夹具、量具的使用与维护、了解数控车床的日常保养方法；熟悉FANUC数控系统和广州数控系统操作面板上各功能键的作用、各主功能菜单的作用及选择；熟悉数控车床的开机、关机、返参考点、主轴启停、手动进给、手轮进给、急停、超程解除等基本操作。重点与难点：熟悉操作面板上各功能键的作用和数控车床基本操作。2.数控车削加工工件坐标系的建立与对刀（4学时）基本要求：掌握数控车床工件坐标系的建立方法、掌握数控车削加工试切对刀的方法、了解刀具补偿的相关概念、熟悉刀具补偿功能菜单的操作界面和刀补的输入方法。重点与难点：通过试切对刀建立工件坐标系。3.简单固定循环指令G90、G94加工实训（4学时）基本要求：掌握简单固定循环G90、G94指令的含义和使用方法；使用G90或G94指令进行外圆与圆弧的组合体零件的加工。重点与难点：G90、G94、G00、G01、G02、G03指令使用方法，数控程序的调试、校验和空运行4.复合固定循环循环G71加工实训（4学时）基本要求：掌握粗加工循环G71、G72指令，精加工循环G70指令的含义和使用方法；使用G71、G72、G70指令进行外圆与圆弧的组合体零件的加工。重点与难点：G71指令编程方法和切削路线；G00、G01、G02、G03、G71、G72、G70指令在数控车床上的综合应用。5.复合固定循环G73加工实训（4学时）基本要求：掌握粗加工循环G73、精加工循环G70指令的含义和使用方法；使用G73、G70指令进行外圆与圆弧的组合体零件的加工。重点与难点：G73指令编程方法和切削路线；G00、G01、G02、G03、G73、G70指令在数控车床上的综合应用。6. 综合零件的加工（4学时）基本要求：能进行由外圆柱面、圆弧面、槽和螺纹组成的中等复杂程度的轴类零件的加工；掌握G00、G01、G02、G03、G90、G94、G71、G72、G73、G75、G04、G92、G96指令在数控车床上的综合应用，熟练编写加工程序；熟悉数控车床的各项操作；熟悉车削类零件的工艺，进行简单工艺安排；熟悉车削类零件的形位公差、表面粗糙度及尺寸公差的测量方法。重点与难点：常用外圆、圆弧面、槽和螺纹组合体零件的车削加工方法及测量方法；数控车削加工工艺的指定、程序的编写和机床的操作（三）仿真教学部分（共24学时）1.仿真软件认识和对刀练习（4学时）基本要求：了解仿真软件的功能和作用；熟悉仿真软件的操作界面；掌握仿真软件的基本操作，如开关机、返参考点、装夹工件等；掌握仿真软件中机床、刀具、夹具、毛坯的选择方法；掌握仿真软件的对刀方法和测量方法；熟悉刀具补偿功能菜单的操作界面和刀补的输入方法。重点与难点：仿真软件基本操作和仿真软件对刀操作。2.简单零件的加工（4学时）基本要求：掌握仿真软件中对程序的各项操作，如调入程序、修改、删除程序等；利用仿真软件进行简单零件的外圆柱面、锥面、圆弧面、端面的加工，熟练使用G00、G01、G03指令进行编程。重点与难点：仿真软件对程序的基本操作和G00、G01指令使用方法。3.简单固定循环指令G90、G94加工仿真 （4学时）基本要求：掌握简单固定循环G90、G94指令的含义和使用方法；利用仿真软件验证G90、G94编写的程序是否正确。教学重点、难点G90、G94、G00、G01、G02、G03指令使用方法4.复合固定循环G71加工仿真（4学时）基本要求：掌握复合固定循环G71、G72、G70指令的含义和使用方法；利用仿真软件验证G71、G72、G70编写的程序是否正确重点与难点：G71、G72、G70、G00、G01、G02、G03指令使用方法5.复合固定循环G73加工实训（4学时）基本要求：掌握复合固定循环G73、G70指令的含义和使用方法；利用仿真软件验证G73、G70编写的程序是否正确。重点与难点：G73、G70、G00、G01、G02、G03指令使用方法6. 综合零件的加工仿真（4学时）基本要求：利用仿真软件进行外圆柱面、圆弧面与槽的组合体零件的加工；掌握G00、G01、G02、G03、G90、G94、G71、G72、G73、G75、G04 G92、G96指令在数控车床上的综合应用，熟练编写加工程序；熟悉车削类零件的工艺，进行简单工艺安排。重点与难点：综合掌握数控车削加工工艺的指定、程序的编写和仿真软件的使用。三、能力培养要求1.通过本课程的学习，使学生能够掌握数控车削加工的工艺特点，读懂中等复杂程度的零件图，并能根据零件图编制加工工艺文件。2. 通过理论课和仿真课的学习，学生可以较熟练地掌握数控车床程序编制各种功能指令的使用方法，能够编写一般复杂程度零件的数控加工程序。3.通过实训操作练习，使学生能熟悉数控车床的操作面板、安装和调整常用刀具、熟练掌握试切对刀方法，并能根据数控机床特性、零件材料、加工精度、工作效率等选择刀具和刀具几何参数、切削参数、切削用量。4. 采取以职业技能鉴定的方式进行考核，使学生达到数控车床操作工高级水平。四、考核形式：闭卷笔试五、课程建议及改革摘要本课程在教学内容方面还需要完善的有以下几条：1、 在现有的数控车床理论和实操的基础上增加内孔、内螺纹、内椎体、内槽形的加工训练。2、 需要增加数控铣床的理论、仿真和实操的训练。技术环节包括：三维造型、建模、生成刀路、选择适合的刀具、选择适合的切削参数、调整机床及夹具、对刀、确定工件的定位平面、确定适合的加工工艺等。3、 增加数控刀具的认识、选择、使用和保养的训练。修 订 人：刘芬 审 核 人：王国凡批 准 人：刘延利 修订日期：2009.09