数控车床实习教案教材.docx
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数控车床实习教案教材
数控车床实习教案
实训指导教师:
实训班级:
实训时间:
Φ
理论部分
(如已介绍可略)
绪论
(一)学习目的
1.了解数控的定义
2.传统加工、NC、和CNC
3.数控技术的优势
4.了解数控车订的作用及特点
5.数控车床的定义
6.数控车床的组成
7.数控车床的工作过程
8.数控车床操作相关的安全问题
(二)教学重点
1.数控车床的工作原理
2.数控车床的安全问题
(三)课型
讲授及参观
(四)课时
5学时
(五)新课讲解
一、数控的定义
1.数控技术产生时间
数控技术产生于20世纪中期,最早可追溯到1952年,该技术的出现与美国空军、美国麻省理工学院和JohnParsons密不可分。
20世纪60年代早期,数控技术才应用在产品制造领域。
1972年前后CNC技术产生而进入繁华时代,比微型计算机以大家可以承受的价格出现晚了十年。
2.数控技术产生的条件
随着科学技术和社会产生的迅速发展,机械产品日益复杂,对机械产品的要求越来越高,在航天,航空,造船,军事和计算机工业中,零件精度高,形状复杂,批量小,经常改动。
在一般机床上加工困难,。
生产效率低,劳动强度大,质量难以保证。
为解决此问题,一种灵活,通用,高精度,高效率的“柔性”自动化生产设备——数控机床应运而生,它成功解决了以上问题,成为机床自动化的一个重要条件。
3.数控定义
数字控制可定义为通过机床控制系统用特定的编程代码对机床进行操作。
编程代码:
即指令,是字母,阿拉伯数字及选用符号的组合。
例如小数点,百分比符号或圆括号等。
所有的指令按照一定的逻辑顺序和规定格式写成。
加工一个零件,必须的所有指令的集合称为NC程序、CNC程序或零件程序。
程序可存储起来留作后用,或为得到同样的加工结果随时反复使用。
二、传统加工、NC和CNC
1.传统加工
机床操作是用手操作机床并移动切削刀具来加工所需的零件,并针对一批零件中每个零件重复进行同样的机床操作,然而,“同样”这个词的真正含义是“类似”而不是“完全相同”人们总是不可能完全相同地重复没个过程;我们都有状态不佳的时候,在加工过程中生产的结果难以预测的,这样在每批零件中将存在差别个不一致,生产的零件不会是完全相同。
缺点;尺寸公差和表面质量是最典型问题。
2.NC
NC编写代表同版的,最初的数控技术。
NC系统使用固定的逻辑单元程序,这些操作程序是内置的,并且是永久性嵌入到控制单元内部的。
这些操作程序不能由编程人员或操作人员更改,由于控制逻辑的固定电路,NC控制系统与术“语”硬件连接同义,该系统不允许用自身的控制系统对程序进行修改。
所有的程序必须脱离控制系统来做。
一般情况下大多数办公室环境完成。
并且必须用穿孔纸带来输入程序信息。
3.CNC第一个(指计算机)
使用内部微处理器(计算机)操作程序。
操作人员可通过控制系统自身来修改程序,可很取得达到结果。
灵活性是CNC系统具有的最大优势,并且可能是CNC技术在现代制造领域取得广泛应用关键因素。
同CNC系统相对。
CNC系统和术语“软连接”同义。
4.NC和CNC的相同点
二个系统都能完成相同的任务,即为加工零件提供控制数据。
两种情况下,控制系统的内部设计都包含处理数据的逻辑指令。
三.数控技术的优势。
实际上,如果加工条件和刀具情况相同,数控机床和普通机床所用的切削时间很接近。
CNC用户可以在以下一些主要领域得到改进,
1.安装时间缩短。
模块化夹具,标准刀具,固定的定位器,自动换刀装置,托盘以及其他一些先进设施,使得CNC机床的安装时间比普通车床更高效。
再加上有益的现代化制造相关知识,使得生产力极大提高。
2.准备时缩短。
第一次加工准备时间较长,但以后加工相同零件准备时间为零。
3.精确和重复性提高。
程序总是保持原样,保证加工的精确性,并可重复使用,保证多次生产出一致好的高质量零件。
4.复杂外形的轮廓加工。
比如在飞机和汽车工业上的使用,复杂外形,比如铸模,不需额外花费模型就可制造出。
5.简化加工和工件夹持。
标准刀具通常更便宜,并且比专用的和非标准的刀具更易于替换。
工件夹持要求所有零件刚性夹紧,并保持在同一位置上。
6.切削时间和生产率提高。
通常称为循环时间,CNC加工不受操作人员的技能,经验以及身体状况等影响,少量的手动工件仅限于工件的安装及拆卸。
四、CNC机床类型
有铣床加工中心,车床和车削中心、钻床、镗床和仿型镗床,电加工机床,冲床和剪切机火焰切割机、刨床、高压、水切割机及激光加工机床、外圆磨床等。
我们学习的是车床。
五、数控车床概述
数控车床是数字程序控制车床的简称,它集通用性的万能型车床,加工精度高的精密性型车床和加工效率高的专用型普通车床于一身。
1、分类
⑴按车床主轴位置分:
立式、卧式。
卧式可设计为平直床身或倾斜床身。
⑵按加工零件的基本类型分:
卡盘式、顶尖式。
⑶按刀架数量分:
单刀架、双刀架。
2、结构
由车床主体、数控装置和伺服系统三打部分组成车床主体经过专门设计,精度高,可靠性好,能适应精密加工和长时间继续工作。
数控装置包括:
程序、输入输出设备、计算机数控装置。
伺服系统是连接车床主体和数控装置的结构,根据指令产生相应动作。
3、加工特点
它解决了外型复杂,一致性要求高的中、小批零件自动加工问题,大大提高了生产效率和加工精度,减轻了工人劳动强度。
自1952年世界第一台数控机床设备出现以来,随着计算机技术、电子技术和数控技术的高速发展,新的数控机床层出不穷,我们介绍的是GSK980T、GSK928TC系列的数控机床。
数控机床与传统机床相比,具有高度柔性,加工精度高,加工质量稳定,可靠,生产率高等特点。
六、数控车床工作原理
⑴根据零件上给出的形状、尺寸、材料及技术要求等内容进行各项准备工作,包括程序设计,数值计算及工艺处理等。
⑵按数控装置所规定的程序格式编制出加工程序。
⑶将加工程序以代码形式完整记录在信息介质上。
⑷通过阅读机把信息介质上的代码变为电信号,并送入数控装置。
如为手工输入,则可通过数控装置操作面板上的微机键盘将加工程序的内容直接输给数控装置。
⑸数控装置将所接受的信号进行一系列处理后,再将其处理后结果以脉冲信号形式向伺服系统发出执行命令。
⑹伺服系统接到执行信号指令后,立即通过执行电动机驱动机床进给机构严格按照指令的要求位移,使机床自动完成加工。
七、GSK980T、GSK928TC简介
1、GSK928TC
GSK928TC
2、GSK980TA经济型数控车床升级换代产品。
GSK980T
3、GSK980TDGSK9890TA的升级产品。
八、CNC工作人员
1、CNC编程员
承担最多责任,知道如果读懂图纸,领会设计背后的工程意图,能使所有刀具的运动形象化,识别可能卷入的所有局限因素。
能够收集,分析处理数据,并把数据按逻辑组成程序整体,另外,CNC编程员必须理解数学的原理,主要是方程的应用,圆弧和角度的求解。
真正的CNC编程员的一个重要品质是具有与其他专业人员沟通和交流的能力,良好的交流和沟通技巧是具备灵活性的先决条件。
2、CNC机床操作员。
CNC机床操作员和编程员是互补的,一般情况下,操作员负责刀具和机床安装,更换零件,甚至也负责加工过程中的检验,要对工作的质量负责,并将执行结果汇报给编程员,以便对程序加以改善。
在许多小车间中,编程员和操作员可能是同一个人。
九、安全问题
安全条例:
(参照数控车床安全操作规程)
安全操作基本注意事项
一、安全操作基本注意事项
1、听从教师教学安排,上课过程中不允许出车间,有事请假,否则停课处理。
2、操作时请穿好校服,戴帽子、校卡,不能在集合及上课时吃早餐,集合时迅速。
3、注意:
不允许戴手套操作机床.
4、注意不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌;
5、注意不要在机床周围放置障碍物,工作空间应足够大;
6、某一项工作如需要俩人或多人共同完成时,应注意相互间的协调一致;
7、不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元。
二、工作前的准备工作
l、机床工作开始工作前要有预热,先慢转几分钟后再操作,认真检查润滑系统工作是否正常,如机床长时间未开动,可先采用手动方式向各部分供油润滑;
2、使用的刀具应与机床允许的规格相符,有严重破损的刀具要及时更换;
3、大尺寸轴类零件的中心孔是否合适,中心孔如太小,工作中易发生危险;
4、刀具安装好后应进行一、二次试切削。
5、检查卡盘夹紧工作的状态;
6、机床开动前,必须关好机床防护门。
三、工作过程中的安全注意事项
l、禁止用手接触刀尖和铁屑,铁屑必须要用铁钩子或毛刷来清理;
2、禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位;
3、禁止加工过程中变速,更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床;
4、车床运转中,操作者不得离开岗位,机床发现异常现象立即停车;
5、经常检查轴承温度,过高时应找有关人员进行检查;
6、在加工过程中,不允许打开机床防护门;
7、工件直径≤30mm,其悬伸长度不应大于直径的3倍;若工件直径>30mm,其悬伸长度不应大于直径的4倍。
否则应加装顶尖。
8、学生必须在操作步骤完全清楚时进行操作,遇到问题立即向教师询问,禁止在不知道规程的情况下进行尝试性操作,操作中如机床出现异常,必须立即向指导教师报告。
9、使用手轮或快速移动方式移动各轴位置时,一定要看清机床X、Z轴各方向“+、-”号标牌后再移动。
移动时先慢转手轮观察机床移动方向无误后方可加快移动速度。
10、学生编完程序或将程序输入机床后,须先进行图形模拟,准确无误后再要进行机床试运行,并且刀具应离开工件端面150mm以上。
11、程序运行注意事项:
(1)对刀应准确无误,刀具补偿号应与程序调用刀具号符合。
(2)检查机床各功能按键的位置是否正确。
(3)光标要放在主程序头。
(4)加注适量冷却液。
(5)站立位置应合适,启动程序时,右手作按停止按钮准备,程序在运行当中手不能离开停止按钮,如有紧急情况立即按下停止按钮。
12、加工过程中认真观察切削及冷却状况,确保机床、刀具的正常运行及工件的质量。
并关闭防护门以免铁屑、切削液飞出。
13、在程序运行中须暂停测量工件尺寸时,要待机床完全停止、主轴停转后方可进行测量,以免发生人身事故。
14、关机时,要等主轴停转3分钟后方可关机。
15、未经许可,禁止打开电器箱。
16、各手动润滑点,必须按说明书要求润滑。
17、机床切削液要定期更换,一般在1—2个月之间。
18、机床若数天不使用,则每隔一天应通电2-3小时。
四、工作完成后的注意事项
l、工作完成后清除切屑、擦拭机床,按教师要求打扫卫生,使机床与环境保持清洁状态。
2、注意给注油点加注润滑油,擦干导轨上冷却液后加润滑油以保护导轨。
3、检查润滑油、冷却液的状态,及时添加或更换。
4、依次关掉机床面板上的电源和总电源。
安全的首要规则是遵守所有的安全条例。
要有清洁的工作区,不允许铁屑、漏油和其它碎片堆积在地上。
宽松的衣服、首饰、围巾、未保护的长头发、手套的不恰当使用等,在加工环境下都是危险的,要特别保护好眼睛、耳朵和手脚。
十、参观
车间参观、观察
内容:
清楚数控车床的组成、按键的功能、尝试基本按键的使用方法(试走刀)
十一、作业
1.我们将要学习的广数车床是哪二种?
2.说说你在车床上操作时要注意哪些事项?
3.绘制928操作面板图。
课题一数控车床的手动车削
一、教学目标
通过学习,让学生了解数控车床928TC的操作方法,数控车削的加工工艺,并熟练掌握数控车床的坐标表示方法。
二、教学重点:
数控车床的坐标表示;928TC的操作方法
三、教学难点:
928TC手动走刀车削;工件直径及长度的保证
四、课型理论:
实践一体化教学课
五、教学方法:
项目教学法、演示法
六、学生分组:
根据学生人数和车床数目分组
七、教具:
数控车床(928TC)、计算机、已完成工件3个
八、实习材料及工具:
木棒料、游标卡尺
九、课时数:
23学时
十、教学内容及教学过程
1、项目下达和项目介绍——————3学时—————————教师
2、项目的实施——————19学时—————————学生
3、成果展示、比较及评价————实施过程中进行————————教师和学生
4、课题小结——————1学时—————————教师
十一、教学重点难点的解决
数控车床坐标:
已完成工件实测、计算机显示
928TC操作:
车床演示、计算机演示
工件直径及长度保证:
实测说明
教学
环节
教学内容
教师
活动
学生活动
项
目
介
绍
一、数控车床928TC操作面板说明(教室讲授1学时)
1、面板组成有5个部分
①、LCD显示器:
左上方,控制系统的人机对话界面。
②、编缉键盘:
右上方,包括数字键和地址键等。
③、显示菜单:
编辑键盘下方,包含各类功能按键。
④、机床面板:
正下方,机床手动控制按键。
⑤、状态显示灯:
在按键上,当使用按键时灯亮。
2、编缉键盘说明
系统复位键:
系统复位时所有轴运动停止。
所有辅助功能输出无效,机床停止运行并呈初始上电状态。
向前、向后翻页键:
编辑/参数/刀偏工作方式中向前、向后翻一页检索程序或参数,其他工作方式下,使液晶显示器亮度增大、减小。
光标移动键(4个):
编辑/参数/刀偏工作方式中使光标移动。
数字键:
输入各类数据(0-9)。
地址键:
输入零件程序字段地址英文字母。
3、显示菜单说明
空运行键:
如在自动工作方式中选择空运行方式。
程序运行时,机床坐标轴不移动S、M、T功能无输出,在编辑工作方式中可将光标直接移到本行行号之后的第一个字符。
单段/连续:
在自动工作方式中选择单段/连续的运行方式。
单步/点动方式:
手动单步与点动方式切换。
程序编辑中编辑修改方式
输入各类数据或选择需要编辑或运行的程序及建立新的用户程序。
回车确认。
选择编辑方式输入程序
选择手动方式进行手动操作
选择自动方式自动运行程序
选择刀补方式修改刀偏值
对
照
图
形
说
明
了
解
记
录
教学环节
教学内容
教师活动
学生活动
项
目
介
绍
4、机床面板说明
主轴正转、停止、反转
冷却液开关、速度转换、刀架转换
X轴回程序参考点
Z轴回程序参考点
X轴回机床参考点
Z轴回机床参考点
手动运行中,刀架四个运动方向
进给倍率增加
、减小:
手动方式中增、减进给速度倍率,自动运行中增、减G01指令速度倍率。
快速/进给键:
手动运行中进行快速移动速度与进给速度
的相互切换。
快速倍率增加
、减小:
手动方式中增、减快速移动速度倍率,自动运行中增、减G00指令速
度倍率。
操作演示
二、安全条例介绍(如基础部分介绍则略1/2学时)(教室)
介绍安全条例,并要求通过考核(附:
数控安全条例)
三、参观及准备(车间参观2学时)
1、学生分组
根据928TC车床数目分组,列出分组名单。
2、分组练习
①车床主轴启动及停止
②刀架走刀及速度调整
③快速走刀及速度调整
④刀架换刀的二种方法练习
⑤建立程序的方法
3、刀具准备
学生按分组准备刀具,用方钢磨制一把90度外圆刀,一把切断刀
4、绘制操作面板图,加强操作印象
对
照
图
形
说
明
演示
操作
安
排
指
导
了
解
记
录
分
组
操
作
教学环节
教学内容
教师活动
学生活动
项
目
介
绍
四、数控车床的编程坐标(教室1学时)
数控车床普遍采用X-Z直角坐标系,以工件端面中心为原点坐标(X0,Z0)
1、坐标原点及工件坐标系
坐标原点(编程原点)O即直角坐标系X轴和Z轴值为0时的交点。
工件坐标系是以工件上某一点为坐标原点建立的坐标系。
编程坐标原点的位置一般有二个,A点和O点,A点是零件左端面与主轴回转中心线交点;O点零件右端面与主轴回转中心线交点。
在进行编程和程序阅读时必须要确定原点位置是哪一个。
常用的编程坐标原点是O点。
广数车床建立的编程原点坐标是O点。
工件坐标系可建立在XZ平面上的任一点,建立编程坐标原点时即对刀时,是把刀与工件坐标系确立位置关系,其位置关系反映在刀补上,并可以修改。
在今后熟悉机床后再予以说明。
难
点
速
度
放
慢
记
录
理
解
教学环节
教学内容
教师活动
学生活动
项
目
介
绍
2、编程坐标介绍
①绝对坐标
相对于坐标原点的位置坐标,用X(直径)Z(轴向长度)表示。
如O、C、D三点坐标O(X0Z0);C(X36Z0);D(X36Z-40)
②相对坐标
刀具从一个点到另一个点位移差,用U(直径)W(轴向长度)表示
③混合坐标
绝对坐标和相对坐标混合使用
刀具移动:
O→CC→DO→D
绝对坐标:
X36Z0(Z0可略)X36(可略)Z-40X36Z-40
相对坐标:
U36W0(可略)U0(可略)W-40U36W-40
混合坐标:
X36W0X36W-40X36W-40
或:
U36Z0U0Z-40U36Z-40
问题:
当上述运动方向相反时绝对坐标和相对坐标如何表示?
刀具移动:
C→OD→CD→O
绝对坐标:
X0Z0(可略)X36(可略)Z0X0Z0
相对坐标:
U-36W0(可略)U0(可略)W40U-36W-40
3、相对坐标车削台阶件
相对坐标可在未对刀时车削台阶,980TD车床还可车钢件。
走刀方法:
“手动”方式下,在键盘上输入相对坐标值,然后按“回车”、“运行”。
如下左图,车刀先车一点外圆,沿Z轴正向退刀,到端面,量取直径,假如得值29.5。
要车削27的台阶的话则:
29.5-27=2.5。
“手动”方式下,输入U-2.5,按“回车”、“运行”,则刀尖走到X27位置,再输入W-15,U3,W-20,则刀沿下右图中虚线方向走刀,车出台阶。
说
明
提问
说
明
绘
图
理
解
回答
理
解
教学环节
教学内容
教师活动
学生活动
项
目
实
施
五、操作项目介绍(教室→车间10分钟)
完成下图台阶件车削
1、项目实施要求
利用木棒料加工,背吃刀量为2.5mm,未标注误差为0.1,每组4-5人协作加工。
2、材料及刀具
方钢磨制90度外圆刀,切断刀各一把,33×60木料一根
3、使用机床
GSK928TC数控车床
六、项目实施(车间19学时)
学生项目计划及实施
①、设定加工方案及工序
根据零件图确定加工方式及步骤
②、建立加工刀具卡
填写实习报告中加工刀具卡
③、材料准备
④、项目实施
⑤、小组内对比评价及小结
七、教师点评(穿插于实习过程中进行)
1、教学过程中穿插点评
教学过程中发现问题及时提出,对表现优秀学生提出表扬,懒散学生提出委婉批评。
2、教学结束时对成果点评
教学结束时根据学生操作成果提出表扬和鞭策
八、填写加工实习报告
安
排
教
学
巡
查
记
录
数控车削编程与入门实训实习报告
1.实训目的
2.零件图
3.刀具卡
产品名称或代号
数控车削加工与编程实训件
零件名称
数控入门实训件__
零件图号
序号
刀具号
刀具名称
数量
加工表面
刀尖半径R/mm
刀尖方位T
备注
1
T01
2
T02
3
T03
4
T04
编制
审核
批准
共1页
第1页
4.加工方案及工序
⑴加工方案
⑵加工工序
入门实训——加工工序卡
单位
名称
黔东南州职业技术学校
产品名称或代号
零件名称
零件图号
数控车削加工与编程实训件
数控入门实训件__
工序号
程序编号
夹具名称
使用设备
数控系统
车间
实习车间
工步
工步内容
刀具号
刀具规格/mm
主轴转速
进给量
背吃刀量
备注(程序名)
编制
审核
批准
共1页
第1页
5.加工人员制定
工序
工序内容
操作人员
工序
工序内容
操作人员
1
加工工艺制定
7
零件加工
2
刀具卡建立
8
零件的检验
3
加工工序确定
9
加工工艺修正
4
程序的编制
10
尺寸修正
5
程序的检验
11
尺寸检验填表
6
毛坯的准备
6.编程及操作要点
⑴数值计算
⑵尺寸修正
7.加工参考程序
入门实训——加工参考程序
程序号:
程序段号
程序内容
说明
8.实训评分
入门实训——评分表
班级
姓名
学号
日期
实训课题
数控入门实训件__
零件图号
基本检查
编程
序号
检测项目
配分
学生自评分
教师评分
1
切削加工工艺制定正确
2
2
切削用量选用合理
2
3
程序正确、简单、明确规范
6
操作
4
设备的正确操作与维护保养
2
5
安全、文明生产
3
基本检查结果总计
15
尺寸检测
序号
图样尺寸/mm
允差/mm
量具
配分
实际尺寸
分数
名称
规格
学生自测
教师检测
尺寸检测结果总计
85
基本检查结果
尺寸检测结果
成绩
课题二数控车床的对刀
一、教学目标
通过学习,让学生了解数控车床对刀的作用,广数9
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