数控车-理论课程教师教案本

课题序号1授课班级13数控1、2授课课时2授课形式讲授授课章节名称项目一数控加工基本知识模块一：认识数控机床任务一：数控车床安全使用使用教具多媒体教学目标1．增强对数控加工技术的理解与认识2．提高学生学习数控的热情3．使学生了解数控机床的功能4．强化学生操作数控机床过程中的安全意思教学重点数控车床安全使用教学难点实践操作过程中的安全问题更新、补充、删节内容无课外作业补充教学后记授课主要内容或板书设计Ⅰ导入新课[提问]普通车床车削外圆和平面的过程？[学生答]刀具的运行轨迹：空行程、切削行程。[提问]车削过程的完成情况[学生答]手动完成空进、空退行程，机械自动完成车削行程。Ⅱ新课教学数字控制（Numerical

Control）技术简介数字控制（Numerical

Control）技术，简称数控（NC）技术，是20世纪中期发展起来的一种自动控制技术，是指用数字化信息对机械设备的运动及其加工过程进行控制的一种方法。2．数控加工技术的特点（1）数控机床价格较贵，加工成本高，提高了起始阶段的投资。

（2）技术复杂，增加了电子设备的维护，维修困难。（3）对工艺和编程要求较高，加工中难以调整，对操作人员的技术水平要求较高3．数控车床安全使用一、运行前1、检查程序与工件或毛坯是否一致。2、检查工件坐标系与程序坐标系是否相符。3、检查刀具表内刀具是否与程序内刀具信息一致；检查刀具的完好程度。4、检查程序是否正确、切削用量的选择是否合理。5、确定机床状态及各开关位置（进给倍率开关应为0）6、必须在确认工件夹紧后才能启动机床。二、加工中1、关闭防护门，启动机床；各坐标轴手动或自动回零(机械原点)。2、对刀，确定工件坐标系原点的位置。三．异常处理1、当机床因报警而停机时，应先清除报警信息，将主轴安全移出加工位置，确定排除警报故障后，恢复加工。2、当发生紧急情况时，应迅速停止程序，必要时可使用紧急停止按钮。四.加工完毕清理机床；登记本次使用机床情况。Ⅲ课程小结：数控加工工艺的特点2．数控车床安全使用课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤介绍数控数控车床安全使用数控机床操作过程数字控制（Numerical

Control）技术简介数字控制（Numerical

Control）技术，简称数控（NC）技术，是20世纪中期发展起来的一种自动控制技术，是指用数字化信息对机械设备的运动及其加工过程进行控制的一种方法。数控加工技术的特点（1）数控机床价格较贵，加工成本高，提高了起始阶段的投资。

（2）技术复杂，增加了电子设备的维护，维修困难。（3）对工艺和编程要求较高，加工中难以调整，对操作人员的技术水平要求较高以山东鲁南机床厂生产的CAK6136/750型数控车床为例，介绍数控车床的操作规程、日常维护和数控编程基础知识，明确《车工国家职业标准》对数控车工的工作要求，掌握操作数控车床的必备知识。一、数控车床安全使用1．数控车床是自动化程度较高、结构复杂且又昂贵的先进加工设备，数控车床使用寿命的长短和效率的高低，不仅取决于机床的精度和性能，很大程度上也取决于它的正确使用及维护。正确的使用能防止车床非正常磨损，避免突发事故；精心的维护可使机床保持良好的技术状态，降低数控车床的故障率，从而充分发挥数控车床的功效。操作人员必须严格按照数控车床的操作规程进行操作，并按照数控车床定期维护的内容和要求进行机床的维护和保养。2．数控车床安全操作规程(1)进入实验室必须穿合身的工作服、戴工作帽，衬衫要系入裤内，敞开式衣袖要扎紧，女同学必须把长发纳入帽内；禁止穿高跟鞋、拖鞋、凉鞋、裙子、短裤及戴围巾，以免发生烫伤。

(2)操作时严禁戴手套，工作服衣、领、袖口要系好。

(3)启动机床前检查卡盘扳手是否取下，机床变速手柄是否在正确的位置上。

(4)机床各机构运转时，不得变换手柄。若变换手柄位置，必须在停车后进行。

(5)禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部分。

(6)禁止在主轴旋转时进行刀具的安装与拆卸。

(7)装夹工件与调整刀具所用的工具禁止放在机床导轨上。

(8)禁止用手接触刀尖和铁屑，要用毛刷与钩子处理。

(9)在自动加工过程中，禁止打开机床防护门。

(10)操作期间，禁止在工作场地打闹。

(11)某一项工作如需要两人或多人完成时，要互相配合好，必须有一人负责安全，开车前必须先打招呼，防止发生事故。

(12)操作结束后，要切断电源，清扫工作台表面的铁屑和场地卫生。数控机床操作过程一、运行前1、检查程序与工件或毛坯是否一致。2、检查工件坐标系与程序坐标系是否相符。3、检查刀具表内刀具是否与程序内刀具信息一致；检查刀具的完好程度。4、检查程序是否正确、切削用量的选择是否合理。5、确定机床状态及各开关位置（进给倍率开关应为0）6、必须在确认工件夹紧后才能启动机床。二、加工中1、关闭防护门，启动机床；各坐标轴手动或自动回零(机械原点)。2、对刀，确定工件坐标系原点的位置。3、运行程序，观察机床动作及进给方向与程序是否相符。4、当工件坐标、刀具位置、剩余量三者相符后，逐渐加大进给倍率开关。5、当正常加工时，需要暂停程序前，应先将倍率开关缓慢关至0位。6、中断程序后恢复加工时，应缓慢进给至原加工位置，再逐渐恢复到正常切削速率。三．异常处理1、当机床因报警而停机时，应先清除报警信息，将主轴安全移出加工位置，确定排除警报故障后，恢复加工。2、当发生紧急情况时，应迅速停止程序，必要时可使用紧急停止按钮。四.加工完毕清理机床；登记本次使用机床情况。课题序号4授课班级13数控1、2授课课时2授课形式讲授授课章节名称项目一数控加工基本知识模块二：数控编程基础知识任务一：加工程序的构成使用教具多媒体教学目标1．掌握数控程序编制的基本概念、方法和步骤2．熟识程序号、程序段、字的使用3．理解常用的指令S600，M03的含义

教学重点数控程序编制的基本方法教学难点数控程序编制的基本方法更新、补充、删节内容无课外作业补充教学后记授课主要内容或板书设计Ⅰ导入新课[提问]普通车床车削外圆和平面的过程？[学生答]刀具的运行轨迹：空行程、切削行程[提问]车削过程的完成情况[学生答]手动完成空进、空退行程，机械自动完成车削行程。Ⅱ新课教学一数控程序编制的定义1）数控程序编制的内容及步骤（1）分析零件图样和制定工艺方案（2）数学处理（3）编写零件加工程序（4）程序校验2）数控程序编制的方法（1）手工编程（2）计算机自动编程二字与字的功能1）字的功能（1）顺序号字N（2）准备功能字G例G01G00（3）尺寸字例X20（4）进给功能字F例F50（5）主轴转速功能字S例S600（6）刀具功能字T例T0101（7）辅助功能字M例M03M30三程序格式1．程序段格式2．加工程序的一般格式（1）程序开始符、结束符（2）程序名（3）程序主体（4）程序结束指令加工程序的一般格式举例：%//开始符O1000//程序名N10G00G54X50Y30M03S3000N20G01X88.1Y30.2F500T02M08N30X90//程序主体…N300M30Ⅲ课程小结：数控编程的过程、数控程序的构成课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤数控加工程序的构成程序号程序段的格式和组成字常用指令的含义数控加工程序的构成在数控车床上加工零件，首先要编制程序，然后用该程序控制机床的运动。数控指令的集合称为程序。一个完整的数控加工程序由程序开始部分，若干个程序段、程序结束部分组成。一个程序段由程序段号和若干个“字”组成，一个“字”由地址符和数字组成。下面是一个完整的数控加工程序，该程序由程序号开始，以M30结束。程序说明O1122程序开始N001T0101;/程序段1选刀、建立刀补/N002G98M03S500;/程序段2主轴正转/N003G00X150Z150;/程序段3远离工作先定位/N004G00X26Z0;/程序段4快速接近工件/N005G01X0F50;/程序段5车端面/N006Z1;/程序段6退刀/N007G00X150;/程序段7X向退刀/N008Z150M09;/程序段8Z向退刀,切削液停/N009M05;/程序段9主轴停止/N010M30；/程序结束返回程序开始/（1）程序号为了区分每个程序号,对程序要进行编号,程序号由程序号地址和程序的编号组成,程序号必须放在程序的开头,如:O1222不同的数控系统,程序号地址也有所差别.FANUC系统用字母“O”作为程序名的地址码。(2)程序段的格式和组成程序段的格式可分为地址格式,分隔地址格式、固定程序段格式和可变程序段格式。其中以可变程序段格式应用最为广泛，所谓可变程序段格式就是程序段的长短是可变的。例如：其中N是程序段地址符，用于指定程序段号；G是指令动作方式的准备功能地址，G01为直线插补；X、Z是坐标轴地址；F是进给速度指令地址，其后的数字表示进给速度的大小，例如F200表示进给速度为200mm/min。（3）字一个字的组成如下所示：程序段号加上若干个程序字就可组成一个程序段。在程序段中表示地址的英文字母可分为尺寸地址和非尺寸地址两种.表示尺寸地址的英文字母有X、Y、Z、U、V、W、P、Q、I、J、K、A、B、C、D、E、R、H共18个字母。表示非尺寸地址有N、G、F、S、T、M、L、O8个字母。图1-5所示即为我校数控车床所用的操作面板部分的程序字号部分二、常用指令的含义1．S600-----主轴转速600R/MIN2．M03、M04、M05功能：M03、M04可使主轴正、反转，与同段程序其他指令一起开始执行。M05指令可使主轴在该程序段其他指令执行完成后停止转动。格式：M03S＿＿M04S＿＿M05课题序号6授课班级13数控1、2授课课时2授课形式讲授授课章节名称任务三：坐标系使用教具多媒体教学目标1．明确机床X轴、Z轴的含义2．理解机床零点，机床原点、工件原点的不同含义3．会使用游标卡尺进行工件测量教学重点编程坐标系原点的确定方法和原则教学难点编程坐标系原点的确定方法和原则更新、补充、删节内容游标卡尺的使用课外作业游标卡尺的测量教学后记授课主要内容或板书设计Ⅰ导入新课 [教师]学生在黑板上画出直角坐标系，确定箭头方向、原点，标出正负值范围。学生画出。[教师]总结正负值确定方法。Ⅱ新课教学数控机床的坐标系1机床坐标系1．机床坐标系的确定（1）机床相对运动的规定：工件静止、刀具运动（2）机床坐标系的规定标准机床坐标系中X,Y,Z坐标轴的相互关系用右手笛卡儿直角坐标系决定：图1.1直角坐标系（3）运动方向的规定增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向2．坐标轴方向的确定（1）Z坐标图1.2数控车床的坐标系（2）X坐标（3）Y坐标授课主要内容或板书设计3.机床原点的设置（1）数控车床的原点图1.4数控车床坐标系4.机床参考点图数控车床的参考点5．编程坐标系1.加工坐标系2.加工坐标系的确定3.加工坐标系的设定补充6．游标卡尺的使用编程坐标系又称工件坐标系，是编程时用来定义工件形状和刀具相对于工件运动的坐标系。Ⅲ课程小结：机床坐标系的方向与坐标原点，设定编程坐标系的方法。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤介绍数控机床坐标系机床原点机床零点编程原点游标卡尺一、数控车床的机床坐标系通常，当数控车床配置后置式刀架时，其机床坐标系如图1-1所示，Z轴与车床导轨平行（取卡盘中心线），正方向是离开卡盘的方向；X轴与Z轴垂直，正方向为刀架远离主轴轴线的方向。1．机床原点数控车床坐标系的原点也称机床原点或机械原点，如图示1-1所示的O点，图1-2所示的M点。从机床设计的角度来看，该点位置可任选，但从使用某一具体机床来看，这点却是机床一个固定的点。2．机床零点与机床原点不同但又很容易混淆的别一个概念是机床零点，它是机床坐标系中一个固定不变的极限点，即运动部件回到正向极限的位置。在加工前及加工结束后，可用控制面板上的“回零”按钮使刀架退到该点。对数控车床而言，机床零点是指车刀退离主轴端面和中心线最远而且是某一固定的点，如图1-2所示的R点。R点在机床出厂时，就已经调好并记录在机床使用说明书中供用户编程使用，一般情况下不允许随意变动。编程坐标系。机床原点机床零点机床原点机床零点3．编程原点编程坐标系又称工件坐标系，是编程时用来定义工件形状和刀具相对于工件运动的坐标系。为保证编程与机床加工的一致性，工件坐标也应是右手笛卡儿坐标系。工件装夹到机床上时，应使工件坐标系与机床坐标系的坐标轴方向保持一致（见图1-3）。编程坐系的原点，也称编程原点或工件原点，其位置由编程者确定，工件原点最好与设计基准或装配基准重合，以利于编程。游标卡尺游标卡尺，又称为游标尺或直游标尺，是一种测量长度的仪器。游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。主尺一般以毫米为单位，而游标上则有10、20或50个分格，根据分格的不同，游标卡尺可分为十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等。游标卡尺的主尺和游标上有两副活动量爪，分别是内测量爪和外测量爪，内测量爪通常用来测量内径，外测量爪通常用来测量长度和外径。游标卡尺的读数读数时首先以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数，即以毫米为单位的整数部分。然后看游标上第几条刻度线与尺身的刻度线对齐，如第6条刻度线与尺身刻度线对齐，则小数部分即为0．6毫米（若没有正好对齐的线，则取最接近对齐的线进行读数）。如有零误差，则一律用上述结果减去零误差（零误差为负，相当于加上相同大小的零误差），读数结果为：L＝整数部分＋小数部分－零误差判断游标上哪条刻度线与尺身刻度线对准，可用下述方法：选定相邻的三条线，如左侧的线在尺身对应线左右，右侧的线在尺身对应线之左，中间那条线便可以认为是对准了。如果需测量几次取平均值，不需每次都减去零误差，只要从最后结果减去零误差即可。课题序号8授课班级13数控1、2授课课时2授课形式讲授授课章节名称项目二基本形状数控加工知识模块一：外圆柱面与锥度零件任务一：外圆柱面与锥度零件的程序编制使用教具多媒体教学目标1．掌握车削外圆、端面、台阶的程序编制，熟练运用G00、G01指令2．按图要求完成工件的外圆及锥面的编程，并理解粗车与精车的概念教学重点圆柱面与锥度零件的程序编制教学难点圆柱面与锥度零件的程序编制更新、补充、删节内容加工工艺：粗车、精车课外作业补充教学后记授课主要内容或板书设计Ⅰ导入新课[教师]在黑板上画出有两个圆柱面组成的阶梯小轴，让学生思考编写精加工程序的过程。[教师]根据学生的回答说明阶梯轴精加工程序的编写步骤，着重说明编写程序的过程就是确定刀具运动方式和运动位置（即坐标）的过程。Ⅱ新课教学1．快速点定位指令快速点定位指令控制刀具以点位控制的方式快速移动到目标位置，其移动速度由参数来设定。编程格式：G00X～Y～Z～2．直线插补指令直线插补指令用于产生按指定进给速度F实现的空间直线运动。程序格式：G01X～Y～Z～F～其中：X、Y、Z的值是直线插补的终点坐标值。例：实现图1.10中从A点到B点的直线插补运动,其程序段为：G01X10Y10F100图1.10直线插补运动3．外圆加工零件加工编程程序O0022;程序名N1T0101S600M03;选取1号刀，主轴正转，转速600R/MIN。N2G00X100Z100;退刀N3X30；X向选进刀N4Z5;z向选进刀N5G01X23F80;X向进入加工尺寸N6Z-30；车削外圆面N7G00X100Z100;退刀N8M30;程序结束，返回程序开头[详细讲解上述程序]4、学会锥度工件的车削锥度工件的车削O0001;T0101S600M03;G00X25Z5;G01X23F80;Z-30;G00X26Z5;G01X20F80;Z0;X23Z-15;G00X24Z0;G01X17F80;X23Z-15;G00X24Z0;G01X15F80;X23Z-15;G00X100Z100;M30;Ⅲ课程小结：讲授了数控编程程序段中功能字及其意义，其中包括：、G00、G01、T0101、S600,M30,M03的含义。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤G00快速定位G01直线插补外圆零件锥度工件补充知识：加工工艺粗车、精车的概念1、快速定位G00格式：G00X（U）_Z（W）_说明：X、Z：为绝对编程时，快速定位终点在工件坐标系中的坐标；U、W：为增量编程时，快速定位终点相对于起点的位移量；G00指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点。G00指令中的快移速度由机床参数“快移进给速度”对各轴分别设定，不能用F规定。G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。快移速度可由面板上的快速修调按钮修正。G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G32功能注销。注意：在执行G00指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹不一定是直线。操作者必须格外小心，以免刀具与工件发生碰撞。常见的做法是，将X轴移动到安全位置，再放心地执行G00指令。2、直线插补G01格式：G01X（U）_Z（W）_F_；说明：X、Z：为绝对编程时终点在工件坐标系中的坐标；U、W：为增量编程时终点相对于起点的位移量；F_：合成进给速度。G01指令刀具以联动的方式，按F规定的合成进给速度，从当前位置按线性路线(联动直线轴的合成轨迹为直线)移动到程序段指令的终点。G01是模态代码，可由G00、G02、G03或G32功能注销。3．外圆零件外圆零件是数控加工中最常用到的加工形状，我们在以前的普通车床上也能进行外圆柱零件加工。但是若使用数控车床，有它所特有的特色在里面，即注意点如下：零件（1）参考程序O0022;程序名N1T0101S600M03;选取1号刀，主轴正转，转速600R/MIN。N2G00X100Z100;退刀N3X30；X向选进刀N4Z5;z向选进刀N5G01X23F80;X向进入加工尺寸N6Z-30；车削外圆面N7G00X100Z100;退刀N8M30;程序结束，返回程序开头4．学会锥度工件的车削锥度工件的车削程序如下O0001;T0101S600M03;G00X25Z5;G01X23F80;Z-30;G00X26Z5;G01X20F80;Z0;X23Z-15;G00X24Z0;G01X17F80;X23Z-15;G00X24Z0;G01X15F80;X23Z-15;G00X100Z100;M30;粗车、精车的概念（1）粗车：转速不宜太快，切削大，进给速度快，以求在尽短的时间内尽快把工件余量车掉。粗车对切削表面没有严格要求，只需留一定的精车余量即可，加工中要求装夹牢靠。（2）精车：精车指车削的末道工序，加工能使工件获得准确的尺寸和规定的表面粗糙度。此时，刀具应较锋利，切削速度较快，进给速度应大一些。课题序号10授课班级13数控1、2授课课时2授课形式讲授授课章节名称项目二：简单零件的数控加工模块二：带圆弧零件任务一：带圆弧零件的程序编制使用教具多媒体教学目标掌握带圆弧形状的零件加工特点理解圆弧加工对外圆刀具的要求；教学重点圆弧编程指令G02，G03教学难点圆弧编程指令G02，G03的应用场合更新、补充、删节内容刀具课外作业补充教学后记授课主要内容或板书设计Ⅰ复习上节课[教师，学生]在黑板上画出有两个图形，一个为圆柱，另一个为圆锥。让学生思考编写圆柱圆锥的加工程序，复习总结G00，G01指令的含义。[教师]根据学生的回答说明学生对G00，G01指令的学习情况。画出一个带圆弧的零件，介绍普车加工的方法，引入数控机床加工圆弧G02，G03。Ⅱ新课教学指令格式：G02/G03

X(U)___Z(W)___I___K___F___；圆弧顺逆的判断圆弧插补指令分为顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03。圆弧插补的顺逆。可按图2-1给出的方向判断：沿圆弧所在平面(如XZ平面)的垂直坐标轴的负方向(－Y)看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。图2-1

圆弧顺逆的判断2.说明：①采用绝对值编程时，圆弧终点坐标为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值，用X、Z表示。学会带圆弧、锥度的工件加工参考程序O0001;T0101S600M03G90G54G00X25Z5;G01X23F80;定位Z-43;粗加工外圆表面G00X25；X向退刀Z5;Z向退刀G00X25Z-20;定位G01X23F80;进刀G02X23Z-30R8;加工R8的圆弧G00;X24Z0;G01X20F80;Z-8;X23Z-16;G00X24Z0;G01X17F80;Z-8;X23Z-16;加工锥度部分G00X24Z0;G01X15F80;Z-8;X23Z-16;G00X00Z100;M30;圆弧加工中对刀具的要求车削圆弧时对车刀特别的要求是Ⅲ课程小结：讲授了数控圆弧编程的方法及G02、G03指令的使用方法，加工圆弧过程中切削参数的正确选择和加工圆弧对刀具的要求。课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤圆弧指令的G02、G03含义圆弧指令的G02、G03说明指令格式：

G02/G03

X(U)___Z(W)___R___F___；1.圆弧顺逆的判断

圆弧插补指令分为顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03。圆弧插补的顺逆可按图2-1给出的方向判断：沿圆弧所在平面(如XZ平面)的垂直坐标轴的负方向(－Y)看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。数控车床是两坐标的机床，只有X轴和Z轴，按右手定则的方法将Y轴也加上去来考虑。观察者让Y轴的正向指向自己(即沿Y轴的负方向看去)，站在这样的位置上就可正确判断X-Z平面上圆弧的顺逆时针了。图2-1

圆弧顺逆的判断2.说明：①采用绝对值编程时，圆弧终点坐标为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值，用X、Z表示。当采用增量值编程时；圆弧终点坐标为圆弧终点相对于圆弧起点的增量值，用U、W表示。②圆心坐标I、K为圆弧起点到圆弧中心所作矢量分别在X、Z坐标轴方向上的分矢量(矢量方向指向圆心)。本系统I、K为增量值，并带有“±”号，当分矢量的方向与坐标轴的方向不一致时取“－”号。③当用半径只指定圆心位置时，由于在同一半径只的情况下，从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可能性，为区别二者，规定圆心角≤180°时，用“＋R”表示。若圆弧圆心角>180°时，用“－R”表示。④用半径只指定圆心位置时，不能描述整圆。例题参考程序O0001;T0101S600M03G90G54G00X25Z5;G01X23F80;定位Z-43;粗加工外圆表面G00X25；X向退刀Z5;Z向退刀G00X25Z-20;定位G01X23F80;进刀G02X23Z-30R8;加工R8的圆弧G00;X24Z0;G01X20F80;Z-8;X23Z-16;G00X24Z0;G01X17F80;Z-8;X23Z-16;加工锥度部分G00X24Z0;G01X15F80;Z-8;X23Z-16;G00X00Z100;M30;课题序号12授课班级13数控1、2授课课时2授课形式讲授授课章节名称项目二：简单零件的数控加工模块三：带螺纹零件任务一：螺纹零件的程序编制项目二：简单零件的数控加工模块二：带圆弧零件任务一：带圆弧零件的程序编制使用教具多媒体教学目标了解三角螺纹基本概念及加工要求掌握螺纹加工的循环指令G92能运用G92指令进行螺纹程序的编程教学重点螺纹加工的循环指令G92教学难点螺纹加工的循环指令G92更新、补充、删节内容无课外作业教学后记授课主要内容或板书设计Ⅰ导入新课[学生]举例说明哪些零部件中存在螺纹，这些螺纹在零件中的作用。[学生]在黑板上画出一圆柱表面，标好尺寸，用G00、G01编写粗加工程序，要求只切削1次。[教师]在学生所画图的旁边画出车圆柱面的路线，然后画一圆柱螺纹，提问学生车圆柱螺纹，刀具该怎样运动，画出车圆柱螺纹的路线，引出G32指令。[学生]在黑板上画出一圆柱表面，标好尺寸，用G00、G01编写粗加工程序，要求只切削1次。[教师]在学生所画图的旁边画出循环路线，然后画一圆柱螺纹，提问学生车圆柱螺纹，刀具该怎样运动，画出循环路线，引出螺纹循环指令。Ⅱ新课教学一、螺纹基本知识1．螺纹的切削方法螺纹加工成形方法由于螺纹加工属于成形加工，为了保证螺纹的导程，加工时主轴旋转一周，车刀的进给量必须等于螺纹的导程，进给量较大；2．车削螺纹前直径尺寸的确定普通螺纹各基本尺寸计算公式如下：螺纹大径：d=D（螺纹大径的基本尺寸与公称直径相同）螺纹中径：d2=D2=d-0.65P牙型高度：h1=0.5413P螺纹小径：d1=D1=d-1.3P式中，P为螺纹的螺距。说明：（1）高速车削三角形螺纹时，受车刀挤压后螺纹大径尺寸会胀大，因此车削螺纹前的外圆直径因比螺纹大径小。当螺距为1.5～3.5MM时，外径一般可以比螺纹大径小0.15～0.25MM。（2）车削三角形内螺纹时，实际生产中，车削内螺纹前的孔径尺寸可以用下列近似公式计算：车削塑性金属的内螺纹时：D！≈d-P;车削脆性金属的内螺纹时：D孔≈d-1.05P。3．螺纹行程的确定（1）实际加工螺纹的长度W应包括切入空刀行成量δ1（空刀导入量）和切出空刀行程量δ2（空刀导出量）的行程量（图1-3-16）。W=L+δ1+δ2式中：δ1是切入空刀行程量，δ1≥（1～0.5）×导程二.螺纹切削指令（1）直螺纹切削指定格式：G92X(U)_Z（W）_F_；其中：X_Z_螺纹终点坐标；U_W_是螺纹终点相对循环起点的坐标增量值；F_是螺纹导程。直螺纹循环如图所示。刀具从循环起点A开始，按A→B→C→D进行自动循环，最后又回到循环起点A。图中，虚线表示快速移动，实线表示按F指令指定的进给速度移动。（2）例题讲解如下图所示，试用G92螺纹固定循环编写程序。加工程序如下：..O0012；T0101S300M05；选择螺纹刀，主轴正转，转速300r/minG00X100Z100;G00X35Z4;螺纹加工起始点位置G92X30Z-22F1.5;调用车削螺纹循环指令X29.9;X29.6;X29.3;X28.1;X28.9;X28.6;重复调用车削螺纹循环X28.05;车削螺纹到尺寸X28.05;多加工几次X28.05;G00X200Z200;M05;主轴停止M30；程序结束（3）注意事项：.a.螺纹加工过程中，进给速度率无效，主轴速度倍率功能无效。b.螺纹加工过程中，主轴转速不能太高，一般选择在200—450r/min之间。c.在G92循环编程中，仍应注意循环起始点的正确选择。通常情况下，X向循环起点取在离外圆表面1-2mm（直径量）的地方，Z向的循环起始点根据导入值的大小来进行选取。Ⅲ课程小结螺纹基本知识：螺纹的切削方法、车削螺纹前直径尺寸的确定、螺纹行程的确定及螺纹循环指令G92的含义及编程方法；课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤螺纹的基本知螺纹的切削方法车削螺纹前直径尺寸的确定螺纹行程的确定G92指令G92例题讲解一、螺纹的基本知识数控车床可以加工直螺纹、锥螺纹和端面螺纹。1．螺纹的切削方法（1）螺纹加工成形方法由于螺纹加工属于成形加工，为了保证螺纹的导程，加工时主轴旋转一周，车刀的进给量必须等于螺纹的导程，进给量较大；另外，螺纹车刀的强度较差，故螺纹牙型往往不是一次加工而成的，需要多次进行切削。如欲提高螺纹的表面质量，可增加几次光整加工。2．车削螺纹前直径尺寸的确定普通螺纹各基本尺寸计算公式如下：螺纹大径：d=D（螺纹大径的基本尺寸与公称直径相同）螺纹中径：d2=D2=d-0.65P牙型高度：h1=0.5413P螺纹小径：d1=D1=d-1.3P式中，P为螺纹的螺距。说明：（1）高速车削三角形螺纹时，受车刀挤压后螺纹大径尺寸会胀大，因此车削螺纹前的外圆直径因比螺纹大径小。当螺距为1.5～3.5MM时，外径一般可以比螺纹大径小0.15～0.25MM。（2）车削三角形内螺纹时，因为车刀切削时的挤压作用，内孔直径会缩小（车削塑性材料较明显），所以车削内螺纹前的孔径（D孔）因比内螺纹小径（D1）略大些；又由于内螺纹加工后的实际顶径允许大于D1D的基本尺寸。所以实际生产中，车削内螺纹前的孔径尺寸可以用下列近似公式计算：车削塑性金属的内螺纹时：D！≈d-P;车削脆性金属的内螺纹时：D孔≈d-1.05P。3．螺纹行程的确定（1）在数控车床加工螺纹时，由于机床伺服系统本身具有滞后特性，会在螺纹起始段和停止段发生螺距不规则现象，也就是车削螺纹起始时有一个加速过程，结束前有一个减速过程。所以，实际加工螺纹的长度W应包括切入空刀行成量δ1（空刀导入量）和切出空刀行程量δ2（空刀导出量）的行程量（图1-3-16）。W=L+δ1+δ2式中：δ1是切入空刀行程量，δ1≥（1～0.5）×导程。1．G92指令功能：该指令适用于对直螺纹和锥螺纹进行循环切削，每指定一次，螺纹切削自动进行一次循环。（1）直螺纹切削指定格式：G92X(U)_Z（W）_F_；其中：X_Z_螺纹终点坐标；U_W_是螺纹终点相对循环起点的坐标增量值；F_是螺纹导程。直螺纹循环如图所示。刀具从循环起点A开始，按A→B→C→D进行自动循环，最后又回到循环起点A。图中，虚线表示快速移动，实线表示按F指令指定的进给速度移动。（2）例题讲解如下图所示，试用G92螺纹固定循环编写程序。加工程序如下：..O0012；T0101S300M05；选择螺纹刀，主轴正转，转速300r/minG00X100Z100;G00X35Z4;螺纹加工起始点位置G92X30Z-22F1.5;调用车削螺纹循环指令X29.9;X29.6;X29.3;X28.1;X28.9;X28.6;重复调用车削螺纹循环X28.05;车削螺纹到尺寸X28.05;多加工几次X28.05;G00X200Z200;M05;主轴停止M30；程序结束（3）注意事项：.a.螺纹加工过程中，进给速度率无效，主轴速度倍率功能无效。b.螺纹加工过程中，主轴转速不能太高，一般选择在200—450r/min之间。c.在G92循环编程中，仍应注意循环起始点的正确选择。通常情况下，X向循环起点取在离外圆表面1-2mm（直径量）的地方，Z向的循环起始点根据导入值的大小来进行选取。课题序号14授课班级13数控1、2授课课时2授课形式讲授授课章节名称模块四：切槽与切断任务一：切槽与切断的程序编制使用教具多媒体教学目标1．理解切槽刀切槽，和切断的原理及加工参数的正确选择2．掌握切槽刀的对刀方法3．掌握切槽及切断的手动方法及编程自动加工方法教学重点切槽及切断编程自动加工方法教学难点切槽及切断编程更新、补充、删节内容无课外作业补充教学后记授课主要内容或板书设计Ⅰ导入新课[教师]以前我们所做的工件都没有切断，今天我们就学习如何将工件切断[教师]注意切槽刀的正确安装及切断过程中切断问题Ⅱ新课教学1．切断、切槽概念切槽在车床加工中，如车削内孔、车削螺纹时，为便于退出刀具并将工序加工到毛坯底部，常在待加工面末端，预先制出退刀的空槽，称为退刀槽。主要用于螺纹退刀模，一般槽宽与刀宽相等。切断------主要是将已加工好的工件切断，完成工件的截取工作。切断、切槽的加工参数主轴转速不宜过高一般选择在250—350R/MIN之间。切削的速度也有一定的要求，我校机床选取在30mm/min.切槽刀的对刀方法切槽刀刀位点按矩形左边端点,是说刀刃向上时是左端点,还是说刀刃向下时是左端点,还是无论什么情况都是左端点。还有就是开机后第一步的对刀中,切槽刀的刀具偏置量计算时,要不要再减去切削刃宽度。切槽与切断的编程……T0202S300M03；换切槽刀，主轴转速300R/MING00X16Z-16；G01X10F30；G00X18Z-31；G01X13F30；G00X100Z100；T0303S300M03；选取3号螺纹刀，主轴转速300R/MING00X12Z5；G92X11.7Z-14F1；G92螺纹加工指令X11.4；X11；X10.7；X10.7；X10.7；X10.7；多走刀几次，精加工螺纹G00X100Z100；T0202S300M03；换切槽刀G00X23Z-69；G01X18F30；X23；倒角Z-68；X21Z-69；X0F30切断G00X100Z100；M30；程序结束Ⅲ课程小结切断、切槽的加工参数、切槽刀的对刀方法、切槽与切断的编程课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤观察切槽刀和退刀槽切槽切断、切槽的加工参数切槽刀的对刀方法切槽与切断的编程切槽刀切槽在车床加工中，如车削内孔、车削螺纹时，为便于退出刀具并将工序加工到毛坯底部，常在待加工面末端，预先制出退刀的空槽，称为退刀槽。切主要用于螺纹退刀模，一般槽宽与刀宽相等。切断------主要是将已加工好的工件切断，完成工件的截取工作切断、切槽的加工参数主轴转速不宜过高一般选择在250—350R/MIN之间。切削的速度也有一定的要求，我校机床选取在30mm/min.切槽刀的对刀方法切槽刀刀位点按矩形左边端点,是说刀刃向上时是左端点,还是说刀刃向下时是左端点,还是无论什么情况都是左端点。还有就是开机后第一步的对刀中,切槽刀的刀具偏置量计算时,要不要再减去切削刃宽度。切槽与切断的编程T0202S300M03；换切槽刀，主轴转速300R/MING00X16Z-16；G01X10F30；G00X18Z-31；G01X13F30；G00X100Z100；T0303S300M03；选取3号螺纹刀，主轴转速300R/MING00X12Z5；G92X11.7Z-14F1；G92螺纹加工指令X11.4；X11；X10.7；X10.7；X10.7；X10.7；多走刀几次，精加工螺纹G00X100Z100；T0202S300M03；换切槽刀G00X23Z-69；G01X18F30；X23；倒角Z-68；X21Z-69；X0F30切断G00X100Z100；M30；程序结束课题序号16授课班级13数控1、2授课课时2授课形式讲授授课章节名称项目三：单一固定循环加工模块一：综合训练一任务一：G71、G70指令的使用使用教具多媒体教学目标1．理解G71、G70指令中各种参数的含义2．会使用G71、G70指令进行加工图形程序的编制教学重点G71、G70指令教学难点G71、G70指令更新、补充、删节内容无课外作业补充（程序编程）教学后记授课主要内容或板书设计Ⅰ导入新课[学生]在黑板上画出一圆柱表面，标好尺寸，用G00、G01编写粗、精加工程序，要求只切削2次。[教师]用外圆粗切循环和精加工循环编写零件的数控程序，从而引出复合固定循环的概念，并把它们与单一表面固定循环相比较。Ⅱ新课教学外（内）径粗车固定循环（G71）1．功能：适用于棒料毛坯粗车外圆或粗车内径，以切除毛坯的较大余量。指令格式：G71U（△d）R（e）；G71P（ns）Q(nf)U（△u）W（△w）F（f）S（s）T(t)；说明：1）使用G71时，零件沿X轴的外形必须是单调递增或单调递减。2）粗车循环过程中从（ns）到N（nf）之间的程序中的F、S功能均被忽略，只有G71指令中指定的F、S功能有效。3）在粗车削循环过程中，刀尖半径补偿功能无效。4．精车循环（G70）功能：使用G71，G72，G73指定完成零件的粗车加工之后，可以用G70指定进行精加工，切除粗车循环中留下的余量。5．G71加工练习参考程序O002；T0101S600M03；1号刀外圆刀G00X25Z5；G71U2R1；G71P1Q2U0.5W0F80；运用G71循环指令N1G01X9S800F50；N1循环开始程序号，精加工主轴转速800R/MINZ0；X12Z-1.5`；Z-16；G03X16Z-17R1F30；G01Z-31；X17；X20Z-55；X21；X23Z-56；N2Z-65；N2循环结束程序号G70P1Q2；精加工循环程序G00X100Z100；退至安全地段T0202S300M03；换切槽刀，主轴转速300R/MING00X16Z-16；G01X10F30；G00X18Z-31；G01X13F30；G00X100Z100；T0303S300M03；选取3号螺纹刀，主轴转速300R/MING00X12Z5；G92X11.7Z-14F1；G92螺纹加工指令X11.4；X11；X10.7；X10.7；X10.7；X10.7；多走刀几次，精加工螺纹G00X100Z100；T0202S300M03；换切槽刀G00X23Z-69；G01X18F30；X23；Z-68；X21Z-69；X0F30；切断G00X100Z100；M30；程序结束Ⅲ课程小结切削工艺、G71指令的使用及各参数的含义、G71指令的编程使用课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤G71指令的功能G71指令格式G71指令说明精车循环（G70）G71加工练习（思考20分种）参考程序运用G71循环指令精加工循环程序螺纹加工指令切槽刀程序结束数控车床单件被加工零件的毛坯常用棒料，所以车削加工时加工余量大，一般需要多次重复循环加工才能去全部加工余量。为了简化编程，数控车床系统常具备一些循环功能。一、外（内）径粗车固定循环（G71）1．功能：适用于棒料毛坯粗车外圆或粗车内径，以切除毛坯的较大余量。当给出如图1-3-8所示的精加工形状的路线A→A′→B及每次背车刀量，就会进行平行于Z轴的多次切削，最后再按预留的径向精车余量△u/2、轴向精车余量△w，使用G70指令进行精加工。2．指令格式：G71U（△d）R（e）；G71P（ns）Q(nf)U（△u）W（△w）F（f）S（s）T(t)；其中：N（ns）………F_从顺序号ns到nf的程序段，指定A、B间的移动指令；S_T_N（nf）…△d：切削深度（半径指定），不指定正负符号。切削方向依照AA′的方向决定，在另一个值指定前不会改变，FANUC系统参数（NO.0717）指定；e:退刀行程，本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUG系统参数（NO.0718）指定；ns:精加工形状程序的第一个段号；nf:精加工形状程序的最后一个段号；△u:X方向精加工预留量的距离及方向（直径/半径）；△w:Z方向精加工预留量的距离及方向；f,s,t:包含在ns到nf程序段中的任何F、S或T功能在循环中被忽略，只有在G71程序段中的F、S、T功能有效。说明：1）使用G71时，零件沿X轴的外形必须是单调递增或单调递减。2）粗车循环过程中从（ns）到N（nf）之间的程序中的F、S功能均被忽略，只有G71指令中指定的F、S功能有效。3）在粗车削循环过程中，刀尖半径补偿功能无效。精车循环（G70）1．功能：使用G71，G72，G73指定完成零件的粗车加工之后，可以用G70指定进行精加工，切除粗车循环中留下的余量。指定格式：G70P（ns）Q(nf)2．说明：1）在G71程序段中规定的F，S，T对于G70无效，但在执行G70时，顺序号ns至nf程序段之间的F，S，T有效。2）当G70循环加工结束时，刀具返回到起点并读下一个程序段。3）G70到G71，ns至nf程序段不能调用子程序。3．G71加工练习参考程序O002；T0101S600M03；1号刀外圆刀G00X25Z5；G71U2R1；G71P1Q2U0.5W0F80；运用G71循环指令N1G01X9S800F50；N1循环开始程序号，精加工主轴转速800R/MINZ0；X12Z-1.5`；Z-16；G03X16Z-17R1F30；G01Z-31；X17；X20Z-55；X21；X23Z-56；N2Z-65；N2循环结束程序号G70P1Q2；精加工循环程序G00X100Z100；退至安全地段T0202S300M03；换切槽刀，主轴转速300R/MING00X16Z-16；G01X10F30；G00X18Z-31；G01X13F30；G00X100Z100；T0303S300M03；选取3号螺纹刀，主轴转速300R/MING00X12Z5；G92X11.7Z-14F1；G92螺纹加工指令X11.4；X11；X10.7；X10.7；X10.7；X10.7；多走刀几次，精加工螺纹G00X100Z100；T0202S300M03；换切槽刀G00X23Z-69；G01X18F30；X23；Z-68；X21Z-69；X0F30；切断G00X100Z100；M30；程序结束课题序号18授课班级13数控1、2授课课时2授课形式讲授授课章节名称模块二：综合训练二任务一：完成综合训练二的编程使用教具多媒体教学目标理解G73、G70指令中各种参数的含义掌握典型的零件加工程序的编程方法3．理解零件从毛坯到成型工件加工的工艺参数教学重点G73、G70指令含义教学难点G73、G70指令中各种参数的含义更新、补充、删节内容无课外作业程序编制教学后记授课主要内容或板书设计Ⅰ导入新课[学生]在黑板上画出一凸弧表面，标好尺寸，用G00、G01、G02、G03编写粗、精加工程序，要求只切削3次。[教师]用外圆粗切循环和精加工循环编写零件的数控程序，从而引出复合固定循环的概念，并把它们与单一表面固定循环相比较。Ⅱ新课教学成型车削固定循环（G73）1．功能：该指令是按照一定的切削形状，逐渐接近最终形状的循环切削方式。一般用于车削已用锻造或铸造方法成型的零件的粗车，加工效率很高，。2．指令格式：G73U（△i）W（△k）R（d）；G73P（ns）Q（nf）U(△u)W（△w）W(f)S(s)T(t)；说明：X方向和Z方向的精车余量△u和△w的正负号确定方法与G71指定相同。在粗车循环过程中，刀尖半径补偿功能无效。3．例题讲解：（1）参考程序：O0033;N10X200Z200T0101;选择外圆刀

N20S600M03；主轴正转

N30G00X140Z40；

N40G73U9.5W0R3；

N50G73P60Q130U1W0.5F80；

N60G00X20；//ns循环程序开始

N80G01Z-20F60；

N90X40Z-30；

N100Z-50；

N110G02X80Z-70R20；

N120G01X100Z-80；

N130X105//nf循环程序结束

N140G00X200Z200；

N150M30；Ⅲ课程小结切削工艺、G72指令的使用及各参数的含义、G72指令的编程使用课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤成型车削固定循环（G73）G73指令格式例题讲解成型车削固定循环（G73）1．功能：该指令是按照一定的切削形状，逐渐接近最终形状的循环切削方式。一般用于车削已用锻造或铸造方法成型的零件的粗车，加工效率很高，其轨迹如图1-3-11所示。2．指令格式：G73U（△i）W（△k）R（d）；G73P（ns）Q（nf）U(△u)W（△w）W(f)S(s)T(t)；其中：N（ns）…………顺序号ns到nf的程序段指定A、B间的运动指令F顺序号ns到nf的程序段指定A、B间的运动指令STN（Nf）……i:X轴方向推刀距离（半径指定）,FANUC系统参数（NO.0719）指定；K：Z轴方向推刀距离（半径指定），FANUCX系统参数（NO.0720）指定；d:分割次数，此植与粗加工重复次数相同，FANUC系统参数（NO.0719）指定；ns:精加工形状程序的第一段号；nf:精加工形状程序的最后一个段号；u:X方向精加工与留量的距离及方向（直径/半径）；w：Z方向精加工预留量的距离及方向；f,s,t:顺序“ns”到“nf”程序段中的任何F，S或T功能在循环中被忽略，只有在G73程序段中的F,S,T功能有效。说明：X方向和Z方向的精车余量△u和△w的正负号确定方法与G71指定相同。在粗车循环过程中，刀尖半径补偿功能无效。3．例题讲解：（1）参考程序：O0033;N10X200Z200T0101;选择外圆刀

N20S600M03；主轴正转

N30G00X140Z40；

N40G73U9.5W0R3；

N50G73P60Q130U1W0.5F80；

N60G00X20；//ns循环程序开始

N80G01Z-20F60；

N90X40Z-30；

N100Z-50；

N110G02X80Z-70R20；

N120G01X100Z-80；

N130X105//nf循环程序结束

N140G00X200Z200；

N150M30；课题序号20授课班级13数控1、2授课课时2授课形式讲授授课章节名称模块三：综合训练三任务一完成综合训练三的编程使用教具多