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1、数控车教案、教学目的及要求1. 了解数控车床的工作原理、主要组成部分及其作用2. 了解数控车床加工零件的工艺过程。3. 了解零件加工程序的编制和输入方法。4. 掌握数控车床的操作方法。5. 熟悉并严格遵守安全操作规程。、教学进程（总时间1.5天）单元内容进行方式具体内容和要求时间备注1数控车理论课课堂教学1. 数控车加工基本原理2. 车削加工工艺设计原则3. 数控车加工编程方法4. 学生按给定考核件图形编程5. 学生自己创意零件图形并编程210分钟2数控车模拟加工操作示范讲解1. 数控仲拟加工操作步骤2. 操作注意事项60分钟学生实1. 输入所编的数控车程序2. 检查程序3. 模拟加工150分
2、钟J生实践操作3数控车实践加工操作示范讲解1. 数控车加工操作步骤2. 操作注意事项60分钟学生实1.加工考核件4.加工创意件150分钟J生实践操作三、教具1. 考核零件图纸。2. 圆柱形棒料，游标卡尺、钢尺。3. 切断刀，90。右偏刀，圆弧刀4. 数控车加工讲解用挂图。数控车讲授内容一、数控车床工作原理数字控制是近代发展起来的一种自动控制技术，是用数字化的信息实现机床控制的一种方法。数控车床加工，是将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化，按规定的代码和格式编成加工程序。信息数字化就是把刀具（车刀），相对于工件的运动坐标值分割成一些最小单位，即最小位移量。数控系统按程序的要求，进行插补运算
3、以实现大拖板（Z轴方向）与小拖板（X轴方向）相对于工件的运动，完成零件的加工。1. 数控车床型号数控车床型号J1CK6132的含义：J1:济南第一机床厂C:类别为车床类。K:数控。6:组别普通。1:型别卧式。32:加工工件最大回转直径为320mm。2. 数控车床工作原理数控车床一般由输入输岀设备、CNC装置（或称CNC单元）、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器PLC及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置等组成。图是数控车床的组成框图。其中除机床本体之外的部分统称为计算机数控（CNC）系统。笑養图1数控车床的组成框图3. 数控车床的主要组成部分及其作用1) 机*体U性、减与普
4、通车床的基本构造相同，技术要求比普通车床更严格、更精密，并采用了许多新的加强冈小热变形、提高精度等方面的措施。2) CNC装置CNC装置是CNC系统的核心部分，主要包括微处理器CPU、存储器、局部总线、外围逻辑电路以及与CNC系统的其他组成部分联系的接口等。数控机床的CNC系统完全由软件处理数字信息，因而具有真正的柔性化，可处理逻辑电路难以处理的复杂信息，使数字控制系统的性能大大提高。3) 输入瀚出设备键盘、磁盘机等是数控车床的典型输入设备。此外，还可以用串行通信的方式输入。数控车床配有显示器，显示的信息较丰富,并能显示图形。工作时可通过显示器获得必要的信息。4) 伺服单元伺服单元是CNC装置
5、和体的联系环节，它把来自CNC装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。根据接收指令的不同，伺服单元有脉冲式和模拟式之分，而模拟式伺服单元按电源种类又可分为直流伺服单元和交流伺服单元。5) 驱动装置驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动，通过简单的机械连接部件驱动机床，使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动，最后加工出图样所要求的零件。和伺服单元相对应，驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。伺服单元和驱动装置可合称为伺服驱动系统，它是车床工作的动力装置，CNC装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施，所以，伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分。从某种意义上说，数控车床功能
6、的强弱主要取决于CNC装置，而数控车床性能的好坏主要取决于伺服驱动系统。6) 可编程控制器可编程控制器(PC,ProgrammableController)是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置，专为在工业环境下应用而设计的。由于最初研制这种装置的目的是为了解决生产设备的逻辑及开关控制，故把它称为可编程逻辑控制器(PLC,ProgrammableLogicController).,当PLC用于控制机床顺序动作时，也可称之为编程机床控制器(PMC,ProgrammableMachineController)oPLC成为数控机床不可缺少的控制装置。CNC和PLC协调配合，共同完成对数控机床的控
7、制。用于数控机床的PLC一般分为两类：一类是CNC的生产厂家为实现数控机床的顺序控制，而将CNC和PLC综合起来设计，称为内装型(或集成型)PLC,内装型PLC是CNC装置的一部分；另一类是以独立专业化的PLC生产厂家的产品来实现顺序控制功能，称为独立型(或外装型)PLC。7) 测量装置测量装置也称反馈元件,通常安装在车床的工作台或丝杠上，相当于普通车床的亥峻盘和人的眼睛,它把机床工作台的实际位移转变成电信号反馈给CNC装置，供CNC装置与指令值比较产生误差信号，以控制机床向消除该误差的方向移动。按有无检测装置，CNC系统可分为开环与闭环数控系统，而按测量装置的安装位置又可分为闭环与半闭环数控
8、系统。开环数控系统的控制精度取决于步进电机和丝杠的精度，闭环数控系统的控制精度取决于检测装置的精度。因此，测量装置是高性能数控机床的重要组成部分。此外，由测量装置和显示环节构成的数显装置，可以在线显示机床移动部件的坐标值，大大提高工作效率和工件的加工精度。8）电动刀架：通过电机控制自动转换，一般可安装四把刀具。二、数控车ISO代码程序的编写方法准化代床及ISO代码是国际标准化组织（InternationalstandardizationOrganization）制定的数控国际标码，它已被广泛应用来编写各种数控机床加工的程序。1. 工作步骤：1）首先分析零件图纸，确定工艺方案及路线，按先后主次，
9、先粗车后精车的加工原则进行确定路线。2）选择刀具，并应正确选择起刀点（换刀点），以保证在换刀过程中，刀具转位时不碰撞工件、机夹具。3）确定切削用量（进给运动F）。2. 零件加工程序的编制和输入方法1）程序段格式：NGXZ（或U-W-）FSH；表1地址字的功能及意义地址字功能意义单位N顺序号程序段顺序号G准备功能指令动作代码X、Z坐标字坐标运动指令（绝对值）mmU、W坐标字坐标运动指令（增量值）mmR坐标字圆弧半径mmF螺纹导程螺纹切削导程指定mmF进给速度指令速度mrn/rninT刀具功能指定刀具偏移号M辅助功能指定机床辅助动作L重复次数指定固定循环次数X暂停指定暂停时间secD调子程序子程序
10、序号2）常用G准备功能指令表2准备功能的意义及指令格式意义指令格式（例）说明G90绝对坐标指令用X、Z表示G91增量坐标指令用U、W表示G92建立坐标系设定起刀占八、G92X100Z100；刀尖位置在工件坐标系统中X100Z100处G00快速定位G00X100Z100；刀尖快移X100Z100G01直线插补G01X30Z50F20；车削至X30（直径）Z50（长度）处G02顺圆插补G02X20Z50R5F20；刀尖终点位置在X20Z50处圆弧半径R5G03逆圆插补G03X20Z50R5F20；刀尖终点位置在X20Z50处圆弧半径R5G04暂停指令G04X10；暂停时间10秒G32公制螺纹切削指
11、令G32X20Z100F2；直径20长100导程2G80外圆固定循环G80U5W100L1D1F20；U是X向切深、W是Z向长度、L循环次数、D切深、F进给G81端面固定循环G81U5W3L3D1F10；U是X向切深、W是Z向长度、L循环次数、D切深、F进给G86螺纹循环指令G86U2W20L4D0.5F2U是X向切深、W是Z向长度、L循环次数、D切深、F导程M03主轴正方向转动M05主轴停止M30程序结束3）精车编程例1图2编程典型件编程实例精车加工（图2）加工工艺：车中16圆锥。车20外圆。车32外圆。切槽。切断。度右偏刀(2)选择刀具：T190T2切断刀精车加工辨：N1G92X100Z1
12、00；N2M03T1；N3GOOX16Z0；N4G01X20Z-15F10；N5Z-35；N6X32；N7Z-45；N8GOOX100Z100；N9T2;N10GOOX33Z-35；NilG01X16F10；N12X33；N13GOOZ-49；N14G01X0F20；N15GOOX100Z100；N16M05；设定坐标系，起刀点X100、Z100O主轴正转，选90度右偏刀。快速定位至（16,0）点。车圆锥。车中20外圆Z-35坐标处。退刀至中32处。车中32Z-45坐标处。快速退至（100,100）换刀点。换切槽刀T2o快进刀至（20,35）切槽处。切深至16处。退刀至中33处。进刀至切断处。
13、切断。退刀至起刀点（G92点）。主轴停。启动3.J1CK创32数控车床操作面板卜卜卜IIIIIIII卜卜卜IIIIIIII口替换输入1）复位键：此键为红色键，一般用于控制系统复位，复位后加工停止，剩余运动取消。标位2）空运行键：该键按下后，系统在执行程序时控制坐标轴快速运行，且S、T、M代码指令不执行。3）程检键：按下该键后，无论系统如何工作机床将不工作，但屏幕上显示正在执行的程序段及坐置，该键主要用于对编制的加工程序进行脱机检验。4）暂停键：按下该键后，系统停止运行加工程序，抬起该键，系统继续运行。5）图形键：按下该键后，用于自动/单段加工时动态图形跟踪显示。6）进给速度倍率选择开关：在单段
14、、自动、手动、点动、回零方式时（切削螺纹除外），由开关所位置决定实际进给速度与给定速度之间的倍率关系。三、系统操作4/lhSOOTO00uTxMxxHJOOOJOa，x：00t00；00X+12345.678xooo.oddZ+l2345.678曲帅tm执iwp序于动执疔琴數编卅1测试F1F2F3F4F5图4请阳1）机床启动：（1）合闸（开关在机床后面控制柜里面）屏幕显示“急停”按复位键屏幕显示“X轴伺服未准备”。（3）按启动键。2）手轮操作：按手动执行键。按手轮键。按F5设定当量为lOOu。按功能键先设定Z向，逆向摇动手轮使刀架移至机床中间按功能键设定X向，逆向摇动手轮使刀尖不超过工件轴线3）机床回零：按回零键。（2）按功能键设定X向，按+”键（屏幕显示X为0）按功能键设定Z向，按+”键（屏幕显示Z为0）。按方式键（回主菜单）。4）编辑由按编辑册键。按F1
