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1、1 数控机床编程与操作教学大纲一、课程基本情况开课单位：机电工程系适用专业：机电一体化修课方式：必修总学时：330学时二、课程的性质、任务和教育目标数控机床编程与操作是数控技术应用、机电一体化专业重要的专业技能实训课程。学生在掌握数控技术编程与加工的基本理论与技能基础上，熟练掌握数控加工工艺流程，会使用数控机床对复杂零件进行工艺设计、编程和加工；使学生学会熟练使用高档 CAD/CAM 软件，掌握较复杂零件的二维绘图和三维模型的创建，掌握数控加工的自动编程路径的建立，掌握刀位文件的编辑，会使用CAM后处理,并能把零件程序在数控模拟仿真软件中进行模拟仿真，还能零件程序直接传到数控机床上；通过本课程
2、的学习，培养学生在工作中创新意识和对数控加工行业特点的理解，掌握必要的自动编程专业知识，为毕业后从事本专业工作打下坚实的基础。三、课程项目及学时分配序号项目名称学时数备注1 数控编程基础10 2 数控车削加工编程及操作180 选择其一3 数控铣削加工编程及操作180 生产工件加工10 4 自动编程及操作120 总计320 四、课程项目内容及要求1数控编程基础（10 学时）明确数控编程的概念与分类；了解数控技术的术语。2.数控车削加工编程及操作（180 学时）课题号项目内容学时数目标要求1 数控操作面板介绍及使用6 掌握开关机床的方法，熟练使用操作面板。2 数控车床的对刀方法12 掌握刀具的正确
3、安装方法；正确输入每一刀具的刀偏值，名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 15 页 -2 建立工件坐标系；校验每一刀具的对刀结果。3 辅助功能2 掌握辅助 M 功能、主轴S功能、进给功能及刀具机能T功能。4 单位设定功能2 掌握尺寸单位、速度单位、编程方式及坐标系设定功能的使用方法。5 进给控制指令G00/G01 的应用12 理解基本指令G00/G01 的使用方法；会正确编写简单循环指令及复合循环指令。6 进给控制指令G02/G03 的应用12 理解基本指令G02/G03 的使用方法；会正确编写简单循环指令及复合循环指令。7 其他控制指令2 掌握参考点控制指令G27/G
4、28,暂停指令G04，恒线速指令G96/G97。8 内(外)径 切 削 循 环G80的应用10 掌握内(外)径切削循环G80的格式及应用方法。9 端面切削循环G81 的应用10 掌握内(外)径切削循环G81的格式及应用方法。10 螺纹切削循环G82 的应用10 掌握螺纹切削循环G82的格式及应用。11 粗车复合循环G71（无凹槽）的应用10 掌握粗车复合循环G71（无凹槽）的格式和应用方法。12 粗车复合循环G71（有凹槽）的应用10 掌握粗车复合循环G71（有凹槽）的格式和应用方法。13 端 面 粗 车 复 合 循 环G72的应用10 掌握端面粗车复合循环G72的格式和应用方法。14 闭环车
5、削复合循环指令 G73的应用6 掌握闭环车削复合循环指令G73的格式和应用方法。15 螺 纹 切 削 复 合 循 环G76的应用10 掌握螺纹切削复合循环G76的格式和应用方法。16 外圆弧加工10 掌握外圆弧综合件工艺安排和编程加工方法。17 外沟槽加工10 掌握外沟槽综合件工艺安排和编程加工方法。18 外螺纹加工10 掌握外螺纹综合件工艺安排和编程加工方法。19 内螺纹加工10 掌握内螺纹综合件工艺安排和编程加工方法。20 配合工件加工16 掌握配合件工艺安排和编程加工方法。合计180 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 15 页 -3 3.数控铣削加工编程及操作
6、（180 学时）课题号项目内容学时目标要求1 数控加工中心操作面板使用2 牢记安全操作规程及实训场地的纪律要求。2 上电关机急停2 掌握开关机床的方法，熟练使用操作面板。3 数控加工中心对刀及操作8 掌握刀具的正确安装方法；正确输入每一刀具的刀偏值，建立工件坐标系；校验每一刀具的对刀结果。4 辅助功能2 掌握由 PLC及 CNC 控制的各辅助功能代码的含义。5 主轴、进给、刀具功能2 掌握并正确应用主轴功能S，进给功能F 及刀具功能 T；能够合理的确定切削用量。6 单位设定及坐标系设定2 理解并掌握坐标系的设定方法以及单位设定的意义。7 回参、刀补及其它指令4 掌握参考点控制指令,刀具补偿指令
7、G40、G41、G42及 G43、G44、G49。掌握恒线速指令G96/G97等。8 G00、G01加工训练6 掌握基本指令的使用方法；学会刀具半径补偿方法。9 G02、G03加工训练8 掌握较为简单工件外形的加工工艺、编制程序、准确测量、修整尺寸。10 镜像功能加工练习10 掌握镜项功能指令的应用方法，掌握较为简单的复合工件的加工工艺、编制程序、准确测量、修整尺寸。11 缩放功能加工练习6 掌握镜缩放能指令的应用方法掌握较为简单的复合工件的加工工艺、编制程序、准确测量、修整尺寸。12 旋转变换加工练习10 掌握镜缩放能指令的应用方法掌握较为简单的复合工件的加工工艺、编制程序、准确测量、修整尺
8、寸。13 钻孔循环6 掌握钻孔循环指令的应用方法。14 攻丝循环10 掌握攻丝循环指令的应用方法。15 镗孔循环12 掌握镗孔循环指令的应用方法。16 阶梯台零件加工12 掌握综合零件加工工艺安排方法，程序编制方法。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 15 页 -4 17 花盘零件加工18 掌握外形及内腔的加工方法及编程方法，安排合理的加工工艺，灵活应用简化编程指令。18 外型加工12 正确计算节点坐标，选用合理刀具，编制合理的加工程序。19 配合件加工18 掌握外型、内腔的加工方法及编程方法，安排合理的加工工艺，选用合理的刀具及切削量，达到IT6-IT7级，Ra1.
9、6 的精度求，满足配合要求。20 内外轮廓零件加工18 掌握外型、内腔及钻孔与攻丝的加工方法及编程方法，安排合理的加工工艺，选用合理的刀具及切削量，达到IT6-IT7级，Ra1.6 的精度求，满足配合要求。21 多边形凸台加工12 正确计算节点坐标，选用合理刀具，编制合理的加工程序。掌握利用FANUC 系统的编程方法。22 生产性产品加工10 掌握外型、内腔及钻孔与攻丝的加工方法及编程方法，安排合理的加工工艺，选用合理的刀具及切削量，达到IT6-IT7级，Ra1.6 的精度求，满足生产的要求。合计190 4.自动编程及操作（120 学时）课题号项目内容学时目标要求1 自动编程技术基础4 掌握C
10、AD/CAM常用软件，软件的基本操作。理解CAD/CAM 技术在制造业中的应用。了解CAD/CAM 技术的发展。2 二维图形绘制6 掌握线的绘制，圆及圆弧的绘制，矩形的绘制，多边形的绘制，椭圆的绘制。理解点的绘制，文字的绘制，尺寸的标注，图案的填充，倒角的绘制。了解曲线的绘制，边界盒的用处及绘制。3 二维图形的基本编辑6 掌握修剪、镜像、旋转、缩放、平移、偏移、打断、连接、延伸、拉伸几何图形的操作。理解修剪延伸中的一个、两个、三个物体修整的概念，不同方式的打断。了解修整到某一点，打断圆弧和曲线的操作。4 二维铣削加工17 掌握外形铣削加工、挖槽铣削加工、钻孔加工的刀具路径的设定，后处理，利用路
11、径操作管理修改各名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 15 页 -5 个参数工件设定，实体的模拟验证方法，后处理产生数控程序，在数控模拟仿真软件中调用后处理程序进行模拟仿真，将后处理程序传至机床加工。理解各铣削加工方法的概念，各铣削加工的作用。了解加工参数的选定。5 三维线架构绘图6 掌握构图面及Z 深度的设定，视图面和视角的设定，简单线架构绘图，三维镜像、三维旋转、三维阵列的操作。理解构图面及Z 深度的概念，视图面和视角的概念。了解线架构尺寸标注。6 曲面构造8 掌握举升、昆式、直纹、旋转、扫描曲面的绘制，曲面倒圆角，曲面偏移，曲面修剪，曲面分割，曲面延伸。理解曲面的
12、分类，曲面的概念，绘制曲面的要点，曲面编辑和图形编辑的区别。了解牵引、Flat曲面的绘制，曲面熔接，变半径曲面圆角。7 实体构造6 掌握绘制基本三维实体，拉伸实体，旋转实体，扫描实体，举升实体，实体倒角，实体倒圆角，实体布尔运算，实体拔模，实体抽壳，实体修剪。理解实体和曲面的区别，绘制实体和曲面的不同操作，各编辑方法的作用，实体变半径倒圆角，由曲面生成实体，由曲面生成薄壁件。了解基本实体的种类。8 三维铣削加工46 掌握平行式铣削粗精加工、挖槽曲面铣削粗加工、等高外形铣削粗精加工、放射状铣削粗加工、投影铣削粗精加工、流线型铣削粗精加工、浅平面铣削精加工、环绕等距铣削精加工、交线清角铣削精加工、
13、残料清角铣削精加工的刀具路径的设定。理解三维铣削加工方法的分类及概念。了解加工参数的选定。9 综合型体构造及加工17 掌握鼠标型体造型，选用合适的粗精加工方法，数控模拟仿真及数控加工。了解加工参数的选定。10 附加刀具路径4 掌握全圆加工，路径修剪，路径转换。理解全圆加工的概念，路径转换的方法。了解手动输入的概念及操作。总计120 五、教学安排名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 15 页 -6（一）开课学期：第四学期、第五学期。（二）实训场所：校内实训基地数控加工中心。六、考核方式与成绩评定方法（一）考核方式：按照教学计划安排，第四学期为考试；第五学期为考查。（二）实
14、训成绩评定方法1.出勤与纪律考核：如实记录出勤情况及纪律表现。2.实训成绩考核：（1）平时成绩：检测每一课题的训练结果，并记录为平时成绩；（2）期考成绩：按照技能鉴定要求进行相应级别的考核。3.实训成绩评定：数控实训学期成绩=（出勤与纪律考核）20%+（平时成绩）40%+（期考成绩）40%七、参考教材及教学参考书教学参考书：王爱玲.现代数控编程技术及应用.国防工业出版社.2002 华茂发.数控机床加工工艺.机械工业出版社.2000 陈日耀.金属切削原理.机械工业出版社.2000 李善术.数控机床及其应用.机械工业出版社.2001 八、教学方法建议及注意事项1.建议采用一体化教学，将数控编程、模
15、拟仿真、加工融为一体。2.注意对机床仿真中的盲点指令重点检查，防止加工中事故的发生。制定：数控教研室教学大纲：1-1 课程的性质，目的和任务数控编程与操作包括：数控机床机械结构、数控刀具、以及各种数控切削的加工工艺的使用方法，各种系统代码、车、铣和加工中心程序的编制、计算机编程、机床的操作是数控技术专业、名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 15 页 -7 机电一体化专业和模具技术专业等近机专业学生的一门必修专业课。其目的和任务是使学生通过本课程的学习，能够较全面地掌握数控编程的一般知识，了解数控设备的机械结构，掌握各种机床的使用方法，最终加工出合格的零件，为以后的生产
16、实训和毕业实践奠定良好的基础。基本实现一毕业就上岗。1-2 课程基本要求本课程作为一门专业课，建议安排在第二学年下进行教学。1、基础知识：了解数控机床及加工的基本知识，数控机床的精度及检验方法。了解数控的插补原理，了解目前数控技术的发展趋势。2、机械结构：了解数控机床的传动系统，进给传动系统及辅助装置的机械结构。3、刀具：了解数控刀具的种类及特点，掌握数控刀具的选择方法，切削速度的选用。4、加工工艺：掌握各种切削方法的数控加工工艺，各种数控机床的使用方法。5、掌握 CAD/CAM技术6、会用计算机仿真软件7、能独立编写数控加工程序8、能独立操作数控机床1-3 实践性环节本课程教学包括38 个学
17、时的实践课，即2 学时机械结构认识、10 学时数控车床使用、10 学时的数控铣床的使用、5 学时的仿真软件使用和5 学时编程软件使用。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 15 页 -8 1-4 具体章节课时计划第 1 章数控技术概论（2 学时）1.1 数控技术的发展1.2 数控机床的工作原理及基本组1.3 数控机床的分类1.4 数控机床的特点和应用范围1.5 典型数控系统简介1.6 本章小结1.7 第 2 章数控加工编程基础（10 学时）2.1 插补的基本知识（1 学时）2.1.1 插补的基本概念2.1.2 常用的插补方法2.2 数控机床坐标系（2 学时）2.2.1
18、机床坐标系及运动方向2.2.2 绝对坐标与增量坐标名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 15 页 -9 2.2.3 机床原点与机床参考点2.3 刀具补偿的概念（2 学时）2.3.1 刀位点2.3.2 位置补偿2.4 数控加工工艺分析（2 学时）2.4.1 加工方法的选择2.4.2 加工工序的编排原则2.4.3 工件的装夹2.4.4 对刀点和换刀点位置的确定2.4.5 加工路线的确定2.5 数控加工程序的格式及编程方法（2 学时）2.5.1 程序的结构2.5.2 程序的格式2.5.3 主程序和子程序2.5.4 常用地址符及其含义名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理
19、-第 9 页，共 15 页 -10 2.5.5 数控程序的编制方法及步骤2.6 本章小结：第 3 章数控机床的操作（10 学时）3.1 数控车床的操作（2 学时）3.1.1 数控车床控制面板及操作面板3.2 回参考点操作（4 学时）3.2.2 手动操作3.2.3 MDI 操作3.2.4 坐标系数据设置3.2.5 刀具库及刀具参数的输入3.3 数控铣、加工中心的操作（4 学时）3.3.1 加工中心控制面板及操作面板3.3.2 参数设定3.3.3 操作要点3.4 本章小结：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 15 页 -11 第 4 章数控编程常用指令（10 学时）4.
20、1 概述 1 学时4.2 与坐标和坐标系有关的指令（4 学时）4.2.1 工件坐标系设定指令4.2.2 工件坐标系选择指令4.2.3 局部坐标设定指令4.2.4 直接机床坐标系编程指令4.2.5 坐标平面选择指令4.2.6 绝对值编程指令与增量值编程指令4.3 运动路径控制指令（4 学时）4.3.1 单位设定指令4.3.2 快速定位指令4.3.3 方向定位指令4.3.4 线性进给指令4.3.5 圆弧进给及螺旋线进给指令名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 15 页 -12 4.3.6 暂停指令4.4 辅助功能及其它功能指令（1 学时）4.4.1 辅助功能指令4.4.3
21、 进给功能指令4.5 不同数控系统功能的比较第 5 章数控车床编程(13 学时)5.1概述 1 学时数控车削加工的对象5.2数控车床的刀具补偿（2 学时）5.2.1刀具位置补偿5.2.2刀尖半径补偿5.2.3 刀尖圆弧半径补偿的实现5.3固定循环（2 学时）5.3.1简单固定循环5.3.2复合固定循环名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 15 页 -13 5.4 数控车床加工编程实例（8 学时）第 6 章数控铣床编程（10 学时）6.1数控铣床加工的特点（2 学时）6.1.1数控铣床加工的对象6.1.2 数控铣床加工的特点6.1.3 数控铣床编程时应注意的问题6.2
22、数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令（4 学时）6.2.1 刀具半径补偿6.2.2 刀具长度补偿6.3.4 攻螺纹6.3.5 取消固定循环6.4 数控铣加工编程实例（4 学时）第 7 章加工中心编程（8 学时）7.1加工中心的特点（2 学时）7.1.1加工中心的加工特点名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 15 页 -14 7.1.2 加工中心程序的编制特点7.1.3 加工中心的主要加工对象7.1.4 加工中心的换刀形式7.2 加工中心的换刀程序（2 学时）7.2.1 加工中心主轴的准停7.2.2 换刀程序7.3 加工中心编程实例（4 学时）实践教学1机械结构（2 学时）2数控车床使用（10 学时）3数控铣床的使用（10 学时）4仿真软件使用（5 学时）5编程软件使用（5 学时）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 15 页 -15 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页，共 15 页 -