數(shù)控線切割編程基礎(chǔ)課程和數(shù)控機(jī)床編程及加工

徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院XuzhouInstituteOfArchitecturalTechnology模具制造技術(shù)機(jī)電學(xué)院機(jī)制教研室肖根先---------------------------------------------第九期教學(xué)能力培訓(xùn)班

說(shuō)課

數(shù)控線切割編程基礎(chǔ)一、課程地位和培養(yǎng)計(jì)劃安排

授課專業(yè)：模具設(shè)計(jì)與制造模具制造技術(shù)是一門模具制造理論實(shí)踐相結(jié)合綜合性課程，根據(jù)大綱其目標(biāo)是培養(yǎng)適合模具制造企業(yè)需求，熟練掌握模具制造理論知識(shí)和操作技能高技能人才。根據(jù)培養(yǎng)計(jì)劃，本課程安排在第3學(xué)期，前期學(xué)生已學(xué)習(xí)了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)和模具CAD/CAM等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課。后期有數(shù)控加工、普車普銑實(shí)訓(xùn)、數(shù)控電加工實(shí)訓(xùn)以達(dá)到學(xué)生操作技能的培養(yǎng)。平行學(xué)習(xí)的專業(yè)課程有：數(shù)控機(jī)床編程與操作。

課程任務(wù)：扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和熟練的動(dòng)手能力是后繼實(shí)訓(xùn)課程順利有效進(jìn)行的一個(gè)必要過(guò)程。選用教材中涵蓋了數(shù)控加工（應(yīng)用較多）、電加工（頻繁使用）、和其他特殊加工方法（多用于表面處理）。知識(shí)設(shè)計(jì)面寬，獨(dú)立章節(jié)較多，以實(shí)用為主。需要根據(jù)模具制造工廠需求和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)條件針對(duì)性展開(kāi)教學(xué)。二、所授節(jié)次的地位與要求所講授內(nèi)容為：數(shù)控線切割編程基礎(chǔ)1.本節(jié)課的地位：

屬于電加工模塊。是現(xiàn)場(chǎng)加工中程序編制必不可少的基本理論基礎(chǔ)和操作技能。2.實(shí)際工作要求：（1）線切割加工目前在國(guó)內(nèi)型號(hào)和形式比較多樣，但通常都具備3B和ISO代碼功能。學(xué)生掌握本節(jié)內(nèi)容，可以較快進(jìn)入工作狀態(tài)。（2）雖然目前已經(jīng)廣泛采用自動(dòng)化編程，但實(shí)際應(yīng)用中，通常需要對(duì)所產(chǎn)生的編碼能夠根據(jù)加工情況進(jìn)行修整，因此扎實(shí)的基本編程能力是實(shí)際生產(chǎn)所需的。（3）掌握基礎(chǔ)編程語(yǔ)言，了解編程中需要注意的工藝問(wèn)題，可以幫助同學(xué)在工作中看懂并區(qū)分代碼，熟練有效地操作機(jī)床。三、所授節(jié)次的課堂環(huán)節(jié)分析1.本節(jié)教材內(nèi)容安排有：3B、ISO語(yǔ)言自動(dòng)化編程。其中3B代碼是線切割所獨(dú)有的，形式特殊。ISO語(yǔ)言與平行課程：數(shù)控機(jī)床編程與操作中已學(xué)習(xí)的G代碼語(yǔ)言極為類似。本節(jié)課重點(diǎn)內(nèi)容：3B程序編制，關(guān)聯(lián)線切割工藝。本節(jié)課難點(diǎn)內(nèi)容：3B程序中計(jì)數(shù)方向選擇。教學(xué)目標(biāo)：掌握3B語(yǔ)言，ISO語(yǔ)言引導(dǎo)自學(xué)，自動(dòng)編程實(shí)踐進(jìn)行。2.本次課教材特點(diǎn)：（1）課程實(shí)踐性較強(qiáng)，課堂教學(xué)中初學(xué)記憶容易出錯(cuò)。（2）課程信息量大。（3）課程語(yǔ)句較多，學(xué)生理解掌握難度較大。3.學(xué)生特點(diǎn)：學(xué)生具有一定的求知欲的同時(shí)：（1）基礎(chǔ)不牢，理解力不好（2）聽(tīng)不懂就放棄聽(tīng)課，不及時(shí)反映。（3）喜歡趣味性設(shè)計(jì)（4）喜歡照例模仿，喜歡對(duì)教材的補(bǔ)充。

引導(dǎo)?。∪?、所授節(jié)次的課堂環(huán)節(jié)分析4.教與學(xué)過(guò)程思考（抓住學(xué)生的注意點(diǎn)，循序漸進(jìn)）本次課教材特點(diǎn)：（1）課程實(shí)踐性較強(qiáng)，課堂教學(xué)中初學(xué)記憶容易出錯(cuò)。

（2）課程信息量大。（3）課程語(yǔ)句較多，學(xué)生理解掌握難度較大。學(xué)生特點(diǎn)：（1）理解力不好

（2）聽(tīng)不懂放棄（3）喜歡趣味性（4）愛(ài)補(bǔ)充內(nèi)容愛(ài)照例模仿

針對(duì)記憶困難，教給記憶方法補(bǔ)充必要說(shuō)明充分利用教材例子，便于學(xué)生課后復(fù)習(xí)補(bǔ)充綜合實(shí)例，使學(xué)生全面掌握。以簡(jiǎn)單例子加強(qiáng)對(duì)基本概念的理解逐點(diǎn)熟練掌握。舉例多趣味性5.教學(xué)模塊和教學(xué)意圖(1)線切割編程現(xiàn)狀---簡(jiǎn)要介紹，突出學(xué)習(xí)意義(2)線切割3B語(yǔ)言格式---補(bǔ)充編程慣例和方法(3)計(jì)數(shù)方向與計(jì)數(shù)長(zhǎng)度的確定---重點(diǎn)中的難點(diǎn)，理解+記憶法(4)實(shí)例編程-達(dá)到獨(dú)立寫(xiě)程序的能力---簡(jiǎn)單到綜合性，練習(xí)+指導(dǎo)(5)結(jié)合線切割工藝確定線切割路線---編程兼顧工藝，完善合理課堂知識(shí)講解師生互動(dòng)實(shí)踐(1)實(shí)現(xiàn)學(xué)生自設(shè)計(jì)的圖形---學(xué)習(xí)自動(dòng)化編程(2)驗(yàn)證學(xué)生自己手工所編程序---發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)解決(3)設(shè)置電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)---加深工藝認(rèn)識(shí)(4)線切割主流程學(xué)習(xí)---增強(qiáng)獨(dú)立與團(tuán)隊(duì)操作能力理論引導(dǎo)講解+實(shí)地操作專業(yè)技能掌握目標(biāo)三、所授節(jié)次的課堂環(huán)節(jié)分析理實(shí)結(jié)合，兩手抓抓住思路引導(dǎo)抓住興趣指導(dǎo)四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)-課堂0.課程導(dǎo)入電火花線切割加工演示回顧以前所學(xué)內(nèi)容，以圖片和動(dòng)畫(huà)對(duì)線切割加工過(guò)程再次熟悉，對(duì)比學(xué)生已經(jīng)參與的數(shù)控車（銑）加工實(shí)訓(xùn)，提出切割過(guò)程的控制---程序。設(shè)問(wèn)：數(shù)控線切割程序是如何編制的？是否和數(shù)控車、銑一樣呢？1.從編程現(xiàn)狀開(kāi)始，根據(jù)工廠實(shí)際生產(chǎn)上的現(xiàn)狀與需求，強(qiáng)調(diào)本次課的重要性。讓學(xué)生在關(guān)注的基礎(chǔ)上加以重視明確對(duì)象對(duì)比分析實(shí)例引導(dǎo)化繁為簡(jiǎn)步步深入四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)-課堂設(shè)問(wèn)：這些漂亮的圖形怎樣編制程序加工出來(lái)的呢？?jī)蓚€(gè)設(shè)問(wèn)以期使學(xué)生重視本節(jié)內(nèi)容、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。明確編程對(duì)象圓弧直線

線切割典型模仁零件指出：線切割編程針對(duì)圓弧與直線學(xué)生開(kāi)始思考：圖形由什么構(gòu)成？如何編制代碼定義幾何要素呢？明確對(duì)象對(duì)比分析實(shí)例引導(dǎo)化繁為簡(jiǎn)步步深入2.對(duì)比數(shù)控車、銑加工提出數(shù)控線切割3B編程編程慣例和格式。舉例：B2023

B9000B003000GYNR2補(bǔ)充編程約定：計(jì)數(shù)長(zhǎng)度不足六位以0補(bǔ)夠四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)-課堂設(shè)問(wèn)如何解決？編程約定格式編程約定：直線要先將起點(diǎn)移至原點(diǎn)圓弧要先將圓心移至原點(diǎn)明確對(duì)象對(duì)比分析實(shí)例引導(dǎo)化繁為簡(jiǎn)步步深入四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)-課堂明確對(duì)象對(duì)比分析實(shí)例引導(dǎo)化繁為簡(jiǎn)步步深入BXBYBJGZ分隔符X坐標(biāo)分隔符Y坐標(biāo)分隔符計(jì)數(shù)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)方向加工指令3B語(yǔ)言格式：將直線和圓弧做個(gè)對(duì)比：提示X，Y，坐標(biāo)的選擇。（指出圓弧直線反著選）提醒學(xué)生加以注意區(qū)分。3B代碼：因?yàn)橛腥齻€(gè)分隔符B而得名舉例：B2023

B9000B003000GYNR2學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)了3B語(yǔ)言，進(jìn)入狀態(tài)設(shè)問(wèn)：計(jì)數(shù)方向和計(jì)數(shù)長(zhǎng)度是什么意思，如何確定呢？（與車、銑不同的概念）四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)-課堂3.難點(diǎn)內(nèi)容突破（難在正確區(qū)分、初學(xué)者克服記憶出錯(cuò)）計(jì)數(shù)方向G選取X方向進(jìn)給總長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)數(shù)，稱為計(jì)X，用Gx表示；選取Y方向進(jìn)給總長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)數(shù)，稱為計(jì)Y，用Gy表示；加工直線可按照如下原則：|Ye|＞|Xe|，取Gy；|Xe|＞|Ye|，取Gx；相等時(shí)，兩者均可；對(duì)于圓弧，當(dāng)圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)各個(gè)象限時(shí)，若：|Xe|＞|Ye|，取Gy；|Ye|＞|Xe|，取Gx；相等時(shí)，兩者均可；容易記混不利于課堂掌握總結(jié)歸納記憶法加工圓弧：終點(diǎn)原點(diǎn)作直線，哪軸投影短就計(jì)哪軸。加工直線：哪軸投影長(zhǎng)就計(jì)哪軸；記憶方法一看終點(diǎn)，弧落白區(qū)取大Y，直線與弧反著選。記憶方法二明確對(duì)象對(duì)比分析實(shí)例引導(dǎo)化繁為簡(jiǎn)步步深入四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)-課堂

例子跟上--鞏固所學(xué)（-3,2）（）（）簡(jiǎn)單例子入手逐步增難進(jìn)行綜合最后進(jìn)行初步綜合較好掌握趣味例題再次鞏固明確對(duì)象對(duì)比分析實(shí)例引導(dǎo)化繁為簡(jiǎn)步步深入四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)-課堂隨后的實(shí)踐中指導(dǎo)學(xué)生，完成例子的上機(jī)驗(yàn)證四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)-課堂4.分步驟引導(dǎo)(6)應(yīng)用舉例1】加工如圖所示圓弧，加工起點(diǎn)的坐標(biāo)為A(-5，0)單位mm試編程圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)為A(-5,0)B5000BGyB0100001.

看是什么類型，直線還是圓?。?.直線找終點(diǎn)，圓弧找起點(diǎn)。2.移動(dòng)到圓心到原點(diǎn)。4.判定計(jì)數(shù)方向G5.判定計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J6.選擇加工指令Z7.“套格式”記憶：看終點(diǎn)，弧落白區(qū)取大Y，直線與弧反著選。終點(diǎn)在哪里？不在陰影區(qū)，選誰(shuí)？GyY投影-兩象限Jy1Jy2J

Y=5+5=10mm（10000）順時(shí)針圓弧SR起點(diǎn)在第幾象限？2四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)-課堂圓弧圓心已經(jīng)在原點(diǎn)SR2明確對(duì)象對(duì)比分析實(shí)例引導(dǎo)化繁為簡(jiǎn)步步深入四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)-課堂4.綜合（與工藝知識(shí)相融合）設(shè)問(wèn)：零件給我之后，從哪里開(kāi)始切削呢？合理選擇穿絲孔位置合理選擇切削方向防止發(fā)生零件變形+對(duì)已學(xué)習(xí)的工藝知識(shí)進(jìn)行回顧達(dá)到系統(tǒng)的認(rèn)知小結(jié)：提問(wèn)方式讓學(xué)生回顧所學(xué)布置自選圖形手工編程轉(zhuǎn)入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)-實(shí)踐場(chǎng)地：機(jī)電工業(yè)中心電加工實(shí)訓(xùn)室自選圖形手工編程主要任務(wù)目標(biāo)(1)實(shí)現(xiàn)學(xué)生自設(shè)計(jì)的圖形(2)驗(yàn)證學(xué)生自己手工所編程序授課方式以學(xué)生為主體，分組解決問(wèn)題教師做必要引導(dǎo)和疑難解惑四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)-實(shí)踐學(xué)生分組進(jìn)行自編程序驗(yàn)證和自動(dòng)編程練習(xí)國(guó)產(chǎn)線切割機(jī)床入手操作簡(jiǎn)單教師在實(shí)踐之中指引學(xué)生進(jìn)入編繪四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)-實(shí)踐學(xué)生自己在嘗試?yán)L制自選圖形指導(dǎo)學(xué)生，及時(shí)解惑四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)-實(shí)踐學(xué)生很高興圖形編制完畢—對(duì)照自動(dòng)生成的3B代碼檢驗(yàn)自己手編程序是否正確教師針對(duì)所犯錯(cuò)誤進(jìn)行分析糾錯(cuò)四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)-實(shí)踐學(xué)生在認(rèn)真探索自動(dòng)編程中的圖形繪制四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)-實(shí)踐完成編程后同學(xué)們開(kāi)始進(jìn)行電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置四、授課過(guò)程設(shè)計(jì)布置綜合性作業(yè)課堂總結(jié)--提問(wèn)方式解決疑難問(wèn)題針對(duì)實(shí)踐作點(diǎn)評(píng)布置預(yù)習(xí)任務(wù)五、教學(xué)總結(jié)例子教學(xué)，動(dòng)畫(huà)引入課題步步深入，由簡(jiǎn)入難加以引導(dǎo)對(duì)比分析，力求知識(shí)隨堂記憶實(shí)踐鞏固，培養(yǎng)動(dòng)手能力興趣誘導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣實(shí)踐驗(yàn)證，繼續(xù)深化理解，拓展知識(shí)結(jié)構(gòu)突出重點(diǎn)，針對(duì)性教學(xué)感謝各位專家蒞臨指導(dǎo)！數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計(jì)算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過(guò)程校驗(yàn)程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過(guò)程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識(shí)別的語(yǔ)言記錄在程序單上的全過(guò)程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的CNC裝置對(duì)程序經(jīng)過(guò)處理之后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的目的數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過(guò)程；②計(jì)算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫(xiě)零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對(duì)程序及首件試加工。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的內(nèi)容數(shù)控編程的基本原理機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學(xué)處理編寫(xiě)程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗(yàn)及試切數(shù)控機(jī)床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標(biāo)準(zhǔn)硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運(yùn)動(dòng)控制卡，所有數(shù)控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機(jī)床控制兩大部分組成。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車床模擬仿真系統(tǒng)（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態(tài)

1G00快速線性移動(dòng)G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補(bǔ)G01X(U)_Z(W)_√G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補(bǔ)G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補(bǔ)G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點(diǎn)G27

G28Z軸返回程序零點(diǎn)G28

G92定義絕對(duì)坐標(biāo)系G92X_Z_√2G04延時(shí)G04E_

3M00暫停M00

M02程序結(jié)束M02

4M03主軸正轉(zhuǎn)M03√M04主軸反轉(zhuǎn)M04√M05主軸停M05√5M08開(kāi)冷卻液M08√M09關(guān)冷卻液M09√

6M97程序跳轉(zhuǎn)M97P_

M98子程序調(diào)用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定義開(kāi)關(guān)1有效M20√M21自定義開(kāi)關(guān)1無(wú)效M21√8M22自定義開(kāi)關(guān)2有效M22√M23自定義開(kāi)關(guān)2無(wú)效M23√9S主軸轉(zhuǎn)速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√OpenSoftCNC軟件介紹在程序管理界面下，可進(jìn)行有關(guān)數(shù)控加工程序文件的各種操作，如讀入程序、編輯修改及查錯(cuò)編譯等。每一個(gè)工件程序由若干個(gè)程序段組成；每一個(gè)程序段完成一個(gè)加工步驟；