數(shù)控編程與操作課程整體設(shè)計

1、數(shù)控機床編程與操作課程整體教學設(shè)計（20152016學年第1學期）課程名稱： 數(shù)控機床編程與操作 所屬系部： 機電工程系 制定人： 王淑英 合作人： 史建民（企業(yè)） 制定時間： 2015年3月13日 秦皇島職業(yè)技術(shù)學院課程整體教學設(shè)計一、課程基本信息課程名稱：數(shù)控機床編程與操作課程代碼：略學分：2.5學時：72授課時間：第3學期授課對象：數(shù)控技術(shù)專業(yè)大二學生課程類型：數(shù)控技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課先修課程: 機械零件測繪與CAD繪圖、零件毛坯選用與熱處理、零件手工制作與普通機床加工、普車實訓、鉗工實訓后續(xù)課程: 機械零件工藝編制與工裝設(shè)計、CAM專項實訓、復雜零件的自動編程與多軸加工二、課程目標設(shè)計

2、總體目標：本課程主要為培養(yǎng)普通/高級數(shù)控機床操作工、編程工藝員服務(wù)。 通過本課程的學習，使學生掌握FANUC數(shù)控系統(tǒng)的編程基礎(chǔ)，制訂中等難度工件的數(shù)控加工工藝并能獨立編制數(shù)控加工程序，熟練掌握數(shù)控機床的規(guī)范操作。同時，通過工作任務(wù)的完成，培養(yǎng)學生良好的職業(yè)素養(yǎng)。能力目標： 1.能夠合理選擇切削參數(shù)、刀具 、夾具和量具； 2.能夠讀懂 FANUC數(shù)控系統(tǒng)加工程序； 3.能夠規(guī)范、安全操作數(shù)車、數(shù)銑、普通加工心加工常規(guī)零件； 4.能夠正確進行數(shù)控機床的日常維護和保養(yǎng)，填寫相關(guān)記錄； 5.能夠編制常規(guī)零件的數(shù)控加工工藝文件； 6.能夠編制FANUC系統(tǒng)數(shù)車、數(shù)銑、普通加工心程序并加工。 知識目標：

3、1.了解普通數(shù)控機床結(jié)構(gòu)、應用范圍和控制方式； 2.了解數(shù)控編程的基本思路； 3.熟悉數(shù)控機床日常維護與保養(yǎng)知識； 4.熟悉企業(yè)6S管理相關(guān)知識； 5.熟悉手工編程的一般步驟和加工程序的結(jié)構(gòu)； 6.熟悉數(shù)控加工切削參數(shù)、刀具、量具、工裝選用原則與方法； 7.掌握軸、套、板塊類零件數(shù)控加工工藝特點； 8.掌握國際G代碼，fanuc數(shù)控系統(tǒng)常用編程指令的含義及應用； 9.掌握中等復雜程度軸、套、板塊類零件的數(shù)控編程方法與技巧； 10.掌握fanuc系統(tǒng)普通數(shù)控車床、銑床（加工中心）的基本操作方法。素質(zhì)目標： 1.具備科學、嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度； 能夠按照技術(shù)要求分析工藝條件，編寫細節(jié)繁瑣的工藝文件，規(guī)范

4、操作，不投機取巧。 2.養(yǎng)成遵章守紀的工作習慣； 能夠自覺按照車間6S管理要求和相關(guān)制度做好每件工作。 3.培養(yǎng)誠信、正直、公平寬容的優(yōu)良品格； 能夠正視本人與他人的成績，對加工中出現(xiàn)廢品不隱瞞、不搪塞，實事求是；評判其其他同學成果時不因關(guān)系遠近而有所偏袒；合作時能夠?qū)捜荽恕?4.培養(yǎng)吃苦耐勞的敬業(yè)精神 能夠保質(zhì)保量準時完成過程繁重的加工任。 5.培養(yǎng)安全、質(zhì)量、成本、環(huán)保意識； 設(shè)計加工方案時能夠在保證質(zhì)量的前提下，對方案的成本、環(huán)保和安全進行考評，優(yōu)化方案 6.培養(yǎng)學習創(chuàng)新溝通能力； 能夠查閱相關(guān)標準、規(guī)范、手冊、圖冊等技術(shù)資料。能夠利用多種媒體資料歸納總結(jié)已有知識，學習新知識，發(fā)現(xiàn)問題

5、并提出解決方法。能夠清楚表達觀點，能夠與持不同意見者良好溝通。三、課程內(nèi)容設(shè)計：序號模塊（或子模塊）名稱學時1數(shù)控車削編程與加工362數(shù)控銑削編程與加工36合 計72四、能力訓練項目設(shè)計編號能力訓練項目名稱子項目編號、名稱能力目標知識目標訓練方式、手段及步驟可展示的結(jié)果1數(shù)控車削編程與操作11簡單臺階軸零件的數(shù)控車削加工能輸入、調(diào)用數(shù)控車削加工程序，合理選擇切削參數(shù)和刀具，正確操作數(shù)控車床加工一般回轉(zhuǎn)體零件的外輪廓面；能編寫一般回轉(zhuǎn)體外輪廓面的數(shù)車加工工藝；能運用FANUC系統(tǒng)直線、圓弧插補及簡單循環(huán)指令等編寫外圓柱面、錐面、圓弧面、直槽的數(shù)控車削程序；能運用FANUC系統(tǒng)螺紋加工指令編寫外螺

6、紋面的數(shù)控車削程序；能運用FANUC系統(tǒng)復合循環(huán)指令編寫回轉(zhuǎn)體外輪廓數(shù)控車削程序；能夠根據(jù)工序檢測結(jié)果進行調(diào)整，控制誤差。了解數(shù)控車床結(jié)構(gòu)、應用范圍；了解數(shù)控編程的基本思路；熟悉手工編程的一般步驟和加工程序的結(jié)構(gòu)； 熟悉常用F、S、T、M指令的含義及應用； 掌握數(shù)控機床的坐標系統(tǒng)；掌握數(shù)控車床和數(shù)控系統(tǒng)的操作方法與規(guī)范；理解對刀原理，掌握對刀操作方法；掌握G94、G96、G94、G95、G21、G01、G02、G03、G04、G32、G82 G71、G72等指令的含義與應用理解并掌握誤差調(diào)整的原理及方法。1.虛擬加工在虛擬數(shù)控機床進行數(shù)控機床、數(shù)控系統(tǒng)及對刀操作訓練；填寫刀具表及工序卡。在虛擬

7、數(shù)控機床編制車削程序并虛擬加工；通過虛擬加工檢查程序的正確性；對程序進行完善與優(yōu)化，完成芯軸最終加工程序。2.實際加工在數(shù)控車床進行數(shù)控機床、數(shù)控系統(tǒng)及對刀操作；根據(jù)刀具表及工序卡領(lǐng)用并安裝刀具和坯料，領(lǐng)用量具，設(shè)置刀補；輸入芯軸加工程序；調(diào)用程序進行車削加工，工序間檢查，調(diào)速刀補參數(shù)，控制誤差；根據(jù)圖紙，檢查。刀具表工序卡加工程序虛擬數(shù)控車床加工的芯軸零件；實際數(shù)控車削的芯軸零件12帶錐面零件的數(shù)控車削加工能編寫一般回轉(zhuǎn)體內(nèi)輪廓面的數(shù)車加工工藝；能運用FANUC系統(tǒng)直線、圓弧插補指令編寫內(nèi)圓柱面、錐面、圓弧面的數(shù)控車削程序；能運用FANUC系統(tǒng)螺紋加工指令編寫內(nèi)螺紋面的數(shù)控車削程序。掌握內(nèi)輪

8、廓數(shù)控車削用刀具和切削參數(shù)的選擇原則；掌握利用G01、G02、G03、G04、G32、G82指令，編寫內(nèi)輪廓、內(nèi)螺紋數(shù)控車削程序的方法1.虛擬加工填寫刀具表及工序卡。根據(jù)螺母圖紙，在虛擬數(shù)控機床編制車削程序并虛擬加工；通過虛擬加工檢查程序的正確性；對程序進行完善與優(yōu)化，完成螺母最終加工程序。2.實際加工在數(shù)控車床輸入螺母加工程序；根據(jù)刀具表及工序卡領(lǐng)用并安裝刀具和坯料，領(lǐng)用量具，設(shè)置刀補；調(diào)用程序進行車削加工；根據(jù)圖紙，檢查螺母是否合格。虛擬數(shù)控機床加工的螺母零件；實際數(shù)控車削的螺母零件13球體零件的數(shù)控車削加工能運用FANUC系統(tǒng)復合循環(huán)指令G71編寫復雜內(nèi)孔的粗、精加工程序，并在數(shù)控車床上

9、加工；能綜合進行、內(nèi)外圓數(shù)控車削。掌握利用G71、G72指令編寫回轉(zhuǎn)體內(nèi)輪廓數(shù)控車削程序的方法掌握內(nèi)外圓車削的工藝方法。1.虛擬加工填寫刀具表及工序卡。根據(jù)曲柄套圖紙，在虛擬數(shù)控機床編制車削程序并虛擬加工；通過虛擬加工檢查程序的正確性；對程序進行完善與優(yōu)化，完成曲柄套最終加工程序。2.實際加工在數(shù)控車床輸入曲柄套加工程序；根據(jù)刀具表及工序卡領(lǐng)用并安裝刀具和坯料，領(lǐng)用量具，設(shè)置刀補；調(diào)用程序進行車削加工；根據(jù)圖紙，檢查曲柄是否合格。虛擬數(shù)控機床加工的曲柄套零件；實際數(shù)控車削的螺母零件2數(shù)控銑削編程與操作2-1槽的數(shù)控銑削加工能輸入、調(diào)用數(shù)控銑削加工程序，合理選擇切削參數(shù)和刀具，正確操作數(shù)控銑床進

10、行簡單輪廓件的加工；能編寫平面及一般輪廓件的數(shù)銑加工工藝；能運用FANUC系統(tǒng)G17、G18、G19、G01、G02、G03、G04等基本指令編寫平面及一般輪廓件的數(shù)控銑削程序。認識三坐標軸、三坐標平面，了解參數(shù)設(shè)置了解數(shù)銑和加工中心用刀具的特點和類別；了解數(shù)控銑削加工工藝基礎(chǔ)； 理解G功能M功能F、S、T功能；掌握平面及一般輪廓件的數(shù)銑加工工藝編制和程序編寫方法；掌握VMC-1000L立式加工中心的操作方法和規(guī)范；理解對刀的原理，掌握數(shù)控銑床對刀方法；掌握G17、G18、G19、G02、G03、G04等基本指令的含義與應用。1.虛擬加工在虛擬數(shù)控銑床進行數(shù)控銑床、數(shù)控系統(tǒng)及對刀操作訓練；填寫

11、刀具表及工序卡。在虛擬數(shù)控銑床編制程序并虛擬加工；檢查程序的正確性；對程序進行完善與優(yōu)化。2.實際加工在VMC-1000立式加工中心進行及對刀操作；輸入/導入加工程序；根據(jù)刀具表及工序卡領(lǐng)用并安裝刀具和坯料；領(lǐng)用量具，設(shè)置刀補；調(diào)用程序進行銑削加工；終檢。2-2 孔系的數(shù)控銑削加工能編寫孔系及復雜內(nèi)外輪廓數(shù)控銑銷工藝；能合理選用孔加工刀具、切削參數(shù)、切削液；能使用長度補償及孔加工固定循環(huán)指令編寫孔系零件（鉆孔、擴孔、鏜孔、攻絲等）加工程序能編寫較為復雜的內(nèi)、外輪廓類工件的銑削加工程序能獨立裝夾刀具，對刀，調(diào)試運行程序加工外輪廓類零件熟悉孔系及內(nèi)外輪廓加工用刀具及切削參數(shù)選擇原則；掌握刀具半徑補

12、償、刀具長度補償?shù)膮?shù)輸入方法；掌握各類孔加工固定循環(huán)指令的含義及運用1.虛擬加工填寫刀具表及工序卡；在虛擬數(shù)控銑床編制程序并虛擬加工；檢查程序的正確性；對程序進行完善與優(yōu)化。2.實際加工在VMC-1000L輸入/導入加工程序；根據(jù)刀具表及工序卡領(lǐng)用并安裝刀具和坯料；領(lǐng)用量具，設(shè)置刀補；調(diào)用程序進行銑削加工；（未完成部分可在第二課堂進行）終檢。2-3 內(nèi)外輪廓的數(shù)控銑削加工能編寫型腔類零件控銑削工藝；能合理選用加工型腔用刀具、切削參數(shù)和切削液；能運用坐標變換指令編寫孔系及內(nèi)外輪輪廓數(shù)銑加工程序；能運用子程序、螺旋下刀指令編寫型腔數(shù)銑加工程序；獨立裝夾刀具，對刀，調(diào)試運行程序，對零件進行綜合加工

13、。掌握G68、G69旋轉(zhuǎn)指令，G15、G16極坐標，G52局部坐標系設(shè)定指令的含義與應用掌握孔加工固定循環(huán)、坐標變換指令的綜合應用的方法；掌握調(diào)用子程序、螺旋下刀指令的含義與應用1.虛擬加工填寫刀具表及工序卡；在虛擬數(shù)控銑床編制程序并虛擬加工；檢查程序的正確性；對程序進行完善與優(yōu)化。2.實際加工在VMC-1000L輸入/導入加工程序；根據(jù)刀具表及工序卡領(lǐng)用并安裝刀具和坯料；領(lǐng)用量具，設(shè)置刀補；調(diào)用程序進行銑削加工；（未完成部分可在第二課堂進行）終檢。五、第一節(jié)課梗概（數(shù)控加工實訓車間進行）1. 基本情況介紹（1） 師生自我介紹; （2） 按學生人數(shù)分組，每組3-5人，要求小組內(nèi)部角色輪流；（3

14、） 安排機位，說明上機紀律；（4） 展示零件實物，讓同學們了解本門課程要完成的任務(wù)，明確能力目標、知識目標和素質(zhì)目標；（5） 展示2-3種復雜零件（如水渦淪機葉片，汽車發(fā)動機等）的數(shù)控加工視頻，使同學們了解數(shù)控加工的重要性和先進性；（6） 進行零件的數(shù)控車削、銑削仿真加工演示，以及實際加工視頻，豐富感性認識，激發(fā)同學們的學習興趣；（7） 說明本門課程的學習與訓練方式和要求，考核方式、內(nèi)容及計分方法；（8） 告知采用的教材、參考資料、網(wǎng)上資源；2. 進入教學主題（1） 簡單臺階軸加工工藝解讀（2） 簡單臺階軸粗車-準備1）數(shù)控車床上進行，“教、學、做”一體化介紹數(shù)控車床結(jié)構(gòu)、應用范圍和控制方式；

15、講解數(shù)控機床的坐標系統(tǒng)，學生對照模擬數(shù)控車床認識；講解F、S、T及常用M指令（主軸正反轉(zhuǎn)、程序結(jié)束等）的含義及應用； 講解并演示數(shù)控車床和數(shù)控系統(tǒng)的基本操作方法與規(guī)范，學生在模擬數(shù)控車床練習；老師講解對刀原理，演示對刀操作方法，學生在模擬數(shù)控車床練習；講解車間6S及實操要求及安全事項。2）實際操作學生按組在數(shù)控車床進行啟動、回零、對刀、關(guān)機等基本操作；老師演示、巡視、指導；學生獨立完成回零、對刀等基本操作，組長記錄。（4） 總結(jié)本次課主要任務(wù)是了解數(shù)控車床及其應用，掌握數(shù)控車床啟閉、回零、對刀等基本操作，熟悉車間管理要求，為后面的學習打好基礎(chǔ)。（5） 布置作業(yè)編寫簡單臺階軸粗車工序卡；調(diào)查實習

16、車間數(shù)控車床的種類、系統(tǒng)、規(guī)格、廠家及使用情況。六、考核方案1.平時考核（10%）：出勤率、課堂紀律、工作態(tài)度、作業(yè)等；2.過程考核（50%）：工序卡（10%）、刀具卡（5%）、數(shù)控程序（10%）、加工結(jié)果（20%）、6S標準執(zhí)行情況（5%）；3.期末考核（30%）：獨立編程與相關(guān)知識的測試考核。4.第二課堂考核（10%）七、教學材料1. 教材：數(shù)控編程與操作自編教材 2.參考資料：BEIJING-FANUC Oi Mate-TB 操作說明書（數(shù)控車床）FANUC Oi Mate-MC操作說明書（加工中心）SINUMERIK 802D 操作編程（數(shù)控銑床）數(shù)控機床加工工藝 機械工業(yè)出版社數(shù)控技

17、術(shù)實踐機械工業(yè)出版社TK40A數(shù)控車床（華中世紀星數(shù)控系統(tǒng)）編程說明八、常用術(shù)語中英文對照1)計算機數(shù)值控制 (Computerized Numerical Control, CNC)2)軸(Axis)3)機床坐標系( Machine Coordinate Systern )4)機床坐標原點( Machine Coordinate Origin )5)工件坐標系( Workpiece Coordinate System )6)工件坐標原點( Wrok-piexe Coordinate Origin)7)機床零點( Machine zero )8)參考位置( Reference Position

18、 )9)絕對尺寸(Absolute Dimension)/絕對坐標值(Absolute Coordinates)10)增量尺寸( Incremental Dimension ) /增量坐標值(Incremental Coordinates)11)最小輸人增量(Least Input Increment)12)命令增量(Least command Increment)13)插補(InterPolation)14)直線插補(Llne Interpolation)15)圓弧插補(Circula : Interpolation)16)順時針圓弧(Clockwise Arc)17)逆時針圓弧(Count

19、erclockwise Arc)18)手工零件編程(Manual Part Prograrnmiog)19)計算機零件編程(Cornputer Part prograrnrnlng)20)絕對編程(Absolute Prograrnming)21)增量編程(Increment programming)22)宇符(Character)23)控制字符(Control Character)24)地址(Address)25)程序段格式(Block Format)26)指令碼(Instruction Code) /機器碼(Machine Code)27)程序號(Program Number)28)程序名

20、(Prograo Name)29)指令方式(Command Mode)30)程序段(Block)31)零件程序(P art Program)32)加工程序(Machine Program)33)程序結(jié)束(End of Program)34)數(shù)據(jù)結(jié)束(End of Data)35)程序暫停(Progrom Stop)36)準備功能(Preparatory Functton)37)輔助功能(MiscellaneouS Function)38)刀具功能(Tool Funetion)39)進給功能(Feed Function)40)主軸速度功能(Spindle Speed Function)41)進給保持(Feed Hold)42)刀具軌跡(Tool Path)43)零點偏置(Zero Offset)