电大数控编程技术课程教学要求.docx
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电大数控编程技术课程教学要求
一、课程性质、目的和任务
本课程是数控技术专业的一门专业核心课,与数控加工工艺、数控机床课程紧密联系。
通过本课程的学习,使学生能够针对被加工零件,在合理地制定数控加工工艺的基础上,运用数控机床的数控系统所规定的编程规则和编程方法,编制零件的加工程序,为数控加工做准备。
本课程为4学分,课内学时为72学时。
开设一学期。
通过本课程的学习主要培养学生的3个方面的能力:
(1)数控加工相关知识的运用能力。
主要是机械制造基础知识、数控加工工艺基础知识、数控机床的基础知识和基本操作方法的应用能力。
(2)相关技术资料的应用能力。
通过本课程的学习,要使学生养成查阅编程手册、刀具样本等技术资料的能力。
(3)综合能力和素质。
针对数控加工技术属知识技能的特点,培养学生独立分析问题和解决工程实际问题的能力,提高学生的综合素质。
数控编程技术分为手工编程和自动编程两部分,本课程以手工编程为主,自动编程是通过CAD/CAM编程软件实现复杂零件数控加工程序编制的重要手段。
二、与相关课程的衔接、配合、分工
本课程是数控技术专业的专业核心课。
其先修课程为《机械制图》、《机械制造基础》和《金工实习》等课程和实践环节。
并行课程为《数控加工工艺》、《数控机床》。
该课程是数控加工工艺与数控机床紧密联系的纽带,是《CAD/CAM自动编程软件应用》课程的基础,同时也是《数控加工综合实训》实践环节的先修课程。
三、课程教学的基本要求
通过该课程的学习,要求学生能够达到以下要求:
(1)了解数控编程的基本概念,掌握数控加工程序的类型与格式,理解常用功能字的含义,掌握续效代码与非续校代码的区别。
(2)理解机床坐标系与工件坐标系的关系。
(3)了解编程中的工艺处理内容和步骤,掌握数控加工工艺分析方法。
能正确地进行加工方法选择,划分工序与工步,安排加工顺序与走刀路径,选择刀具及其几何参数,确定装夹定位方式。
编制中等复杂零件的数控加工工艺卡片,为数控编程做准备。
(4)了解编程中的数值计算内容与方法,掌握简单基点坐标的计算方法。
(5)掌握T、F、S、M功能指令的指令格式与编程方法;掌握常用G功能的指令格式与编程方法。
(6)了解刀具补偿的概念,理解刀具补偿的建立、执行与取消条件。
掌握刀具补偿指令的编程方法。
(7)了解简化编程指令的用途,掌握固定循环指令的编程格式和方法。
(8)了解车削加工编程的特点,掌握车削加工的编程方法,独立编制中等复杂零件的车削加工程序,为数控加工打下坚实的基础。
(9)能够根据被加工零件的几何特征和技术要求,按照数控系统所规定的程序格式,编制中等复杂零件的数控铣床(加工中心)加工程序。
(10)了解宏程序编制的基本方法,能够利用变量,编制简单的宏程序。
四、课程教学要求的层次
本课程教学按以下3个层次进行要求:
1.了解:
了解数控编程中的有关基本概念,不同数控系统之间的指令差异,与本课程紧密联系的相关知识。
2.理解:
理解本课程有关的重要概念、基本规则。
3.掌握:
掌握常用指令的编程格式和方法。
根据零件图纸要求,能够熟练编制中等复杂零件的加工程序。
五、教学过程建议
本课程以自学与辅导助学为主,文字教材为主要教学媒体;另外还有配套的IP课件。
学习中首先阅读教学大纲,了解各部分的重点、难点及学习目标,按照教学要求完成作业。
有条件的地方可以组织短期集中面授,解决学习中的疑难问题;也可以借助仿真软件,进行辅助教学,检验程序的正确性;还可以通过工程实际,采用项目教学法,把数控加工工艺、编程技术和数控机床操作紧密结合,边学习、边实践。
从而提高学生动手能力和独立分析问题与解决问题的能力。
六、学时分配建议
章节
课程内容
理论教学
课内实践教学
课时
小计
课时数
教学方式手段
课时数
教学方式手段
1
数控加工的编程基础
4
多媒体
4
2
数控编程中的工艺分析
4
多媒体
2
实例分析
6
3
数控编程中的数学处理
3
多媒体
1
习题课
4
4
基本功能指令的编程方法
3
多媒体
1
习题课
4
5
常用准备功能指令的编程方法
6
多媒体
2
习题课
8
6
刀具补偿指令及其编程方法
2
多媒体
2
习题课
4
7
简化编程指令及其编程方法
6
多媒体
4
习题课
10
8
数控车削加工编程
4
多媒体
4
实例分析
8
9
数控铣削加工编程
6
多媒体
4
实例分析
10
10
宏指令编程
6
多媒体
4
实例分析
10
11
自动编程简介
2
多媒体
2
机动
2
2
总计
48
24
72
七、教学内容和教学要求
第1章数控加工的编程基础
(一)目的与要求
使学生建立数控编程的基本概念,掌握数控编程的基本内容、主要步骤;掌握加工程序的基本组成、程序的基本结构和类型。
(二)教学内容
1.数控加工的过程
2.数控编程的内容与步骤
3.数控编程的种类
4.数控机床的坐标系和运动方向
5.典型数控系统及其主要功能
6.程序的结构
7.程序段格式
8.续效代码与非续效代码
(三)教学要求
1.了解数控加工的过程
2.掌握数控编程的内容与步骤
3.掌握数控编程的种类
4.掌握数控机床的坐标系和运动方向的命名规则
5.了解典型数控系统及其主要功能
6.掌握程序的结构组成
7.掌握程序段格式的书写规则
8.理解地址码中英文字母的含义
9.掌握续效代码与非续效代码的概念与区别
(四)重点与难点
重点:
数控编程的内容与步骤,数控机床的坐标系和运动方向;
难点:
续效代码与非续效代码的区别。
第2章数控编程中的工艺分析
(一)目的与要求
使学生了解数控编程前工艺处理的主要内容,掌握数控工艺分析的基本方法,为数控编程做准备。
该部分内容与《数控加工工艺》课程紧密联系。
(二)教学内容
1.数控编程中工艺处理的主要内容
2.数控机床的合理选用
3.数控加工零件的工艺性分析
4.加工方法的选择与加工方案的确定
5.工序与工步的划分
6.零件的装卡方法与夹具的选择
7.加工路线的确定
8.刀具的选择
9.切削用量的确定
10.对刀点与换刀点的确定
11.数控加工工艺文件的内容
(三)教学要求
1.了解数控编程中工艺分析的主要内容
2.掌握数控机床的合理选用方法
3.掌握数控加工零件的工艺性分析方法
4.能够正确选择加工方法与确定加工方案
5.掌握工序与工步的划分方法
6.掌握零件的装卡方法与夹具的选择原则
7.掌握加工路线的确定方法
8.能够根据被加工零件的要求,合理地选择刀具
9.能够根据工艺条件,选择切削用量
10.理解对刀点与换刀点的概念
11.掌握数控加工工艺文件的编制方法
(四)重点与难点
重点:
加工方法的选择,工序与工步的划分,刀具的合理选择,加工路线的确定。
难点:
对刀点与换刀点的确定,切削参数的确定。
第3章数控编程中的数学处理
(一)目的与要求
通过本章内容的学习,使学生了解数控编程前数学处理的主要内容和基本方法,掌握利用三角函数计算基点坐标,为数控编程做准备。
(二)教学内容
1.三角函数法计算基点坐标
2.非圆曲线节点坐标的概念
3.辅助坐标点的设定与计算
(二)教学要求
1.掌握利用三角函数计算基点坐标的方法
2.了解非圆曲线节点坐标的概念
3.掌握辅助坐标点的计算
(三)重点与难点
重点:
利用三角函数计算基点坐标
难点:
辅助坐标点的设定与计算
第4章基本功能指令的编程方法
(一)目的与要求
通过本章的学习,使学生掌握刀具功能、主轴功能、进给功能、常用的辅助功能指令的编程格式和编程方法。
(二)教学内容
1.刀具功能(T指令)的编程
2.主轴功能(S指令)的编程
3.进给功能(F指令)的编程
4.常用辅助功能(M指令)的编程
(三)教学要求
1.理解刀具功能(T指令)的用途,掌握指令格式和编程方法,并能够正确应用。
2.理解主轴功能(S指令)的用途,掌握指令格式和编程方法,并能够正确应用。
3.理解进给功能(F指令)的用途,掌握指令格式和编程方法,并能够正确应用。
4.理解常用辅助功能(M指令)的用途,掌握指令格式和编程方法,并能够正确应用。
(三)重点与难点
重点:
功能指令的编程格式与方法。
难点:
不同数控系统之间的指令与编程格式差别。
第5章常用准备功能指令的编程方法
(一)目的与要求
通过本章的学习,使学生了解常用准备功能的类型、特点,掌握常用准备功能指令的编程格式和编程方法。
(二)教学内容
1.坐标系设定指令
(1)工件坐标系设定(G50/G92)
(2)坐标系零点偏置(G54~G59)
(3)平面选择(G17、G18、G19)
(4)回参考点操作(G27、G28、G29、G30)
2.尺寸指令
(1)公/英制转换指令
(2)绝对/增量指令
(3)直径/半径指令
3.基本运动控制指令
(1)快速移动指令G00
(2)直线插补指令G01
(3)圆弧插补指令G02/G03
4.暂停指令G04
(三)教学要求
1.掌握工件坐标系设定指令(G50/G92)的用途和编程方法
2.掌握坐标系零点偏置指令(G54~G59)的功能,能够正确应用。
3.掌握平面选择指令(G17、G18、G19)的含义,能够正确应用。
4.理解回参考点操作的作用,掌握会参考点操作指令(G27、G28、G29、G30)的编程方法。
5.掌握公/英制转换指令的编程格式
6.掌握绝对/增量指令的编程格式
7.掌握直径/半径指令功能选择的编程指令
8.掌握快速移动指令G00的编程方法,能够正确应用。
9.掌握直线插补指令G01的编程方法,能够正确应用。
10.掌握圆弧插补指令G02/G03的编程格式及编程方法,理解圆心坐标向量I、J、K的含义,掌握圆心坐标的I、J、K的计算方法。
11.掌握暂停指令G04用途、编程格式及方法
(四)重点与难点
重点:
运动控制指令的编程格式、编程方法及注意事项。
难点:
圆弧插补时圆心坐标向量I、J、K的计算。
第6章刀具补偿指令及其编程方法
(一)目的与要求
通过本章的学习,使学生了解刀具补偿功能的概念,理解刀具补偿的建立、执行、取消的过程,掌握刀具半径补偿和刀具长度补偿的编程格式和编程方法。
(二)教学内容
1.刀具补偿功能的作用
2.刀具半径补偿
3.刀具长度补偿
(三)教学要求
1.掌握刀具补偿功能的作用,掌握刀具补偿的建立、执行和取消的过程和条件。
2.掌握刀具半径补偿的编程方法,能够合理应用G41、G42、G40代码编制刀具半径补偿程序。
3.掌握刀具长度补偿的编程方法,能够正确应用G43、G44、G49代码编制刀具长度补偿程序。
(四)重点与难点
重点:
刀具半径补偿的编程方法,刀具长度补偿的编程方法。
难点:
刀具补偿的建立、执行与取消的过程和条件。
第7章简化编程指令及其编程方法
(一)目的与要求
通过本章的学习,使学生了解简化编程指令的特点、类型,掌握车削复合固定循环、铣削孔加工固定循环的编程格式和编程方法。
(二)教学内容
1.车削固定循环指令
(1)单一固定循环
(2)复合固定循环
2.铣削固定循环指令
(1)固定循环的动作步序
(2)固定循环的工作平面
(3)常用指令的编程方法
3.子程序
4.其他简化编程指令
(1)旋转功能指令
(2)镜像功能指令
(3)比例缩放指令
(三)教学要求
1.了解车削固定循环指令的类型
2.了解单一固定循环的动作步序及其编程方法。
3.掌握车削固定循环G71、G72、G73指令的应用场合和编程方法
4.了解铣削固定循环指令的类型
5.理解铣削固定循环的动作步序
6.掌握铣削固定循环中3个工作平面的确定方法。
7.掌握G81、G73、G83、G82钻孔指令的应用场合和编程方法
8.了解子程序的格式,理解子程序嵌套的概念,掌握子程序的调用与返回指令的格式和编程方法。
9.了解旋转、镜像、比例缩放等功能指令的编程格式及其编程方法。
(四)重点与难点
重点:
车削复合固定循环指令的编程方法,铣削固定循环中的钻孔加工指令的编程方法。
难点:
固定循环编程中的参数合理设置。
第8章数控车削加工编程
(一)目的与要求
通过本章的学习,使学生了解数控车削加工的特点,掌握数控车削加工的主要内容和方法,掌握数控车削加工的编程方法,能够编制中等复杂典型零件的加工程序,为数控加工实训奠定基础。
(二)教学内容
1.数控车削的编程特点
2.数控车削加工的要素
3.数控车削编程中的工艺处理
4.轮廓车削与镗削的编程
5.切槽加工的编程
6.螺纹加工的编程
7.综合实例
(三)教学要求
1.了解数控车削的编程特点
2.了解数控车削加工的要素
3.掌握数控车削编程中的工艺处理内容和方法
4.掌握轮廓车削与镗削的编程方法,能够运用固定循环指令编制内外轮廓的粗、精加工程序。
5.掌握切槽加工的编程方法
6.掌握螺纹加工的编程方法
7.能够编制中等复杂典型车削零件(轴类、盘类、套类)的加工程序。
(四)重点与难点
重点:
按装夹顺序,编制典型零件加工程序的方法。
难点:
轮廓加工编程时,刀具半径补偿指令的应用;螺纹加工编程时,相关参数的选择。
第9章数控铣削加工编程
(一)目的与要求
通过本章的学习,使学生了解数控铣削(数控铣床/加工中心)加工的特点,掌握数控铣削加工的主要内容和方法,掌握数控铣削加工的编程方法,能够编制中等复杂典型零件的加工程序,为数控加工实训奠定基础。
(二)教学内容
1.数控铣床的编程特点
2.数控铣削的加工要素
3.铣削编程时的工艺处理
4.铣削轮廓加工的编程
5.腔槽程序的编制
6.孔加工程序的编制
7.换刀指令
8.加工中心编程
9.综合实例
(三)教学要求
1.了解数控铣床(加工中心)的编程特点
2.了解数控铣削的加工要素
3.掌握铣削编程时的工艺处理方法
4.掌握轮廓铣削加工的编程方法,会利用刀具半径补偿功能,编制轮廓铣削程序。
5.掌握腔槽程序的编制方法
6.掌握孔加工程序的编制方法
7.掌握加工中心换刀指令的编程方法
8.能够编制适宜数控铣床(加工中心)加工的中等复杂典型零件的加工程序。
(四)重点与难点
重点:
刀具半径补偿与刀具长度补偿指令的应用,固定循环指令的应用。
难点:
数控铣床与加工中心的编程差别,固定循环指令的应用。
第10章宏指令编程
(一)目的与要求
通过本章的学习,使学生了解宏程序的概念、变量及其表示方法,能够利用算术运算、逻辑运算、控制指令编制简单宏程序。
(二)教学内容
1.宏程序的基本概念
2.变量及其类型
3.算术与逻辑运算指令
4.控制类指令
5.典型零件的宏程序编制
(三)教学要求
1.了解宏程序的概念
2.理解变量的概念,掌握变量的类型及其表示方法、变量的赋值方式。
3.掌握常用的算术与逻辑运算指令功能、编程方法
4.掌握控制类指令的功能、编程方法
5.能够应用变量,编制简单的宏程序
(四)重点与难点
重点:
变量的两种赋值关系,算术运算、逻辑运算、控制指令的编程方法。
难点:
变量的应用
第11章自动编程简介
(一)目的与要求
通过本章的学习,使学生了解复杂零件编程的概念和方法,了解自动编程的过程及步骤。
(二)教学内容
1.常用的自动编程软件及其特点
2.自动编程的过程及步骤
(三)教学要求
1.了解常用的自动编程软件及其特点
2.了解自动编程的过程及步骤
附录:
要求掌握的指令与代码(FANUC系统)
类别
功能
用途
代码
备注
1
刀具功能T
T××、T××××
2
主轴功能S
主轴转速控制
G97S××
恒线速度控制
G96S××
3
进给功能F
直线进给
G94/G98F
旋转进给
G95/G99F
4
辅助功能M
程序暂停控制
M00、M01
主轴控制
M03、M04、M05
刀具控制
M06
冷却控制
M08、M09
程序结束控制
M02、M30
子程序控制
M98、M99
5
准备功能G
工件坐标系设定
车削G50(G92)
铣削G92
坐标偏置G54~G59
功能选择
绝对/增量:
G90/G91
公制/英制:
G70/G71(G20/G21)
平面选择:
G17、G18、G19
进给率选择:
G98/G99(G94/G95)
运动控制
快速移动:
G00
直线插补:
G01
圆弧插补:
G02、G03
暂停指令
G04
螺纹加工
G32(G33)、G92、G76
刀具补偿
刀具半径补偿:
G41、G42、G40
刀具长度补偿:
G43、G44、G49
车削固定循环
单一固定循环:
G90、G92
复合固定循环:
G71、G72、G73、G70
铣削固定循环
钻削加工:
G81、G73、G83、G82
鏜削加工:
G85
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