第一篇：编程教案
常用编程指令的应用
车削加工编程一般包含X和Z坐标运动及绕Z轴旋转的转角坐标C。
(1)快速定位(G00或G0)刀具以点位控制方式从当前所在位置快速移动到指令给出的目标位置。
指令格式：G00 X(U)Z(W)；(2)直线插补(G01或G1)
指令格式：G01 X(U)Z(W)F ；
图1 快速定位 图2 直线插补
G00 X40.0 Z56.0； G01 X40.0 Z20.1 F0.2；
/绝对坐标，直径编程； /绝对坐标，直径编程，切削进给率0.2mm/r G00 U-60.0 W-30 G01 U20.0 W-25.9 F0.2；
/增量坐标，直径编程 /增量坐标，直径编程，切削进给率0.2mm／r(3)圆弧插补(G02或G2，G03或G3)1)指令格式: G02 X(U)_Z(W)_I_K_F_ ； G02 X(U)Z(W)R F ；
G03 X(U)_Z(W)_I_K_F_ ； G03 X(U)Z(W)R F ；
2)指令功能: 3)指令说明: ①G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针圆弧插补指令。圆弧的顺、逆方向判断见图3左图，朝着与圆弧所在平面相垂直的坐标轴的负方向看，顺时针为G02，逆时针为G03，图3右图分别表示了车床前置刀架和后置刀架对圆弧顺与逆方向的判断；
图3 圆弧的顺逆方向
②如图4，采用绝对坐标编程，X、Z为圆弧终点坐标值；采用增量坐标编程，U、W为圆弧终点相对圆弧起点的坐标增量，R是圆弧半径，当圆弧所对圆心角为0°～180°时，Ｒ取正值；当圆心角为180°～360°时，R取负值。I、K为 圆心在X、Z轴方向上相对圆弧起点的坐标增量（用半径值表示），I、K为零时可以省略。
图4 圆弧绝对坐标,相对坐标
图5 圆弧插补
G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3； G03 X87.98 Z50.0 I-30.0 K-40.0 F0.3；
G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3； /绝对坐标，直径编程
G02 X50.Z30.0 R25.0 F0.3； G03 U37.98 W-30.0 I-30.0 K-40.0 F0.3； G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3； /相对坐标，直径编程
(4)主轴转速设置(S)车床主轴的转速(r／min)为：
式中υ为圆周切削速度，单位缺省为m／min、D为工件的外径，单位为mm。
例如，工件的外径为200mm，要求的切削速度为300m／min，经计算可得
因此主轴转速应为478r／min，表示为S478。(5)主轴速度控制指令
数控车削加工时，按需要可以设置恒切削速度(例如，为保证车削后工件的表面粗糙度一致，应设置恒切削速度)，车削过程中数控系统根据车削时工件不同位置处的直径计算主轴的转速。
恒切削速度设置方法如下：G96 S ； 其中S后面数字的单位为r／min。
设置恒切削速度后，如果不需要时可以取消，其方式如下:G97 S ； 其中S后面数字的单位为r／min。
在设置恒切削速度后，由于主轴的转速在工件不同截面上是变化的，为防止主轴转速过高而发生危险，在设置恒切削速度前，可以将主轴最高转速设置在某一个最高值。切削过程中当执行恒切削速度时，主轴最高转速将被限制在这个最高值。设置方法如下：G50 S ； 其中S的单位为r／min。
图6 主轴速度控制
例如：在刀具T01切削外形时用G96设置恒切削速度为200m／min，而在钻头T02钻中心孔时用G97取消恒切削速度，并设置主轴转速为1100r／min。这两部分的程序头如下：
G50 S2500 T0101 M08； /G50限定最高主轴转速为2500r／min；
G96 S200 M03； / G96设置恒切削速度为200m／min，主轴顺时针转动 G00 X48.0 Z3.0； / 快速走到点(48.0,3.0)G01 Z-27.1 F0.3； /车削外形 G00 Ul.0 Z3.0； /快速退回 T0202； /调02号刀具
G97 Sll00 M03； /G97取消恒切削速度，设置主轴转速为ll00r／min G00 X0.0 Z5.0 M08； /快速走到点(0，5.0)，冷却液打开 G01 Z-5.0 F0.12； /钻中心孔(6)进给率和进给速度设置指令
在数控车削中有两种切削进给模式设置方法，即进给率(每转进给模式)和进给速度(每分钟进给模式)。
1)进给率，单位为mm/r，其指令为： G99； / 进给率转换指令，G01 X Z F ； / F的单位为mm／r 2)进给速度，单位为mm／min，其指令为： G98； / 进给速度转换指令
G01 X Z F ； / F的单位为mm／min
图7 进给率和进给速度
a：G99 G01 Z-27.1 F0.3;b：G98 G01 Z-10.0 F80;表示进给率为0.3mm／r 表示进给速度为80mm／min CNC系统缺省进给模式是进给率，即每转进给模式。(7)工件原点设置
工件坐标系的原点有两种设置方法。
1)用G50指令进行工件原点设置，分以下两种设置情况：
图8 工件原点设置 ①坐标原点设置在卡盘端面
如图8a所示，这种情况下z坐标是正值。工件原点设置在卡盘端面：
G50 X85.Z210.；/* 将刀尖当前位置的坐标值定为工件坐标系中的一点(85.，210.)。②坐标原点设置在零件右端面
如图8b所示，这种情况下Z坐标值是负值。工件原点设置在工件右端面：G50 X85.0 Z90.0； 则刀尖当前位置即为工件坐标系原点。(8)端面及外圆车削加工
端面及外圆的车削加工要用到插补指令G01。
为正确地编写数控程序，应在编写程序前根据工件的情况选择工件原点。确定好工件原点后，还必须确定刀具的起始点。
编程时还应考虑车削外圆的始点和端面车削的始点,这两点的确定应结合考虑工件的毛坯情况。如果毛坯余量较大，应进行多次粗车，最后进行一次精车，因而每次的车削始点都不相同。
图9 确定车削原点
a)工件原点在左端面时 b)工件原点在右端面时 1)工件原点在左端面 o0001 /* 程序编号o0001 N0 G50 X85.0 Z210.0； /* 设置工件原点在左端面 N1 G30 U0 W0； /* 返回第二参考点
N2 G50 S1500 T0101 M08； /* 限制最高主轴转速为1500r／min，调01号刀具，M08为打开冷却液
N3 G96 S200 M03； /* 指定恒切削速度为200m／min N4 G00 X40.4 Z153.0； /* 快速走到外圆粗车始点 N5 G01 Z40.2 F0.3； /* 以进给率0.3mm/r车削外圆 N6 X60.4； /* 台阶车削
N7 Z20.0； /*φ60.4mm处长度为20.0mm的一段外圆 N8 G00 X62.0 Z150.2； /* 刀具快速退到点(62.0,150.2)N9 X41.0； /*刀具快速走到点(41.0，150.2)N10 G01 X-1.6； /* 车削右端面
N1l G00 Zl52.0； /* 刀具快速退到点（-1.6，152.0）N12 G30 U0 W0； /* 直接回第二参考点以进行换刀 N13(Finishing)； /*精车开始,括号为程序说明
N14 G50 S1500 T0202； /*限制最高主轴转速为1500r／min，调02号刀具 N15 G96 S250； /* 指定恒切削速度为250m／min N16 G00 X40.0 Z153.0 ；/*快速走到外圆精车始点(40.0，153)N17 G42 G01 Z151.0 F0.15;/*调刀尖半径补偿，右偏 N18 Z40.0； /*φ40.4mm一段外圆的精车 N19 X60.0； /*台阶精车
N20 Z20.0； /*φ60.0mm处长度为20.0mm外圆的精车 N21 G40 G00 X62.0 Z150.0； /*取消刀补 N22 X41.0； /*刀具快速走到点(41.0，150.0)N23 G41 G01 X40.0； /*调刀尖半径补偿，左偏 N24 G01 X-1.6； /*精车右端面
N25 G40 G00 Zl52.0 M09； /*取消刀补,切削液关
N26 G30 U0 W0 M05； /*返回第二参考点，主轴停止 N27 M30； /*程序结束 2)工件原点在右端面：工件原点设置在右端面与设置在左端面的区别仅在于Z坐标为负值，程序编写过程完全相同。O0002 ； /* 程序编号
N0 G50 X85.0 Z90.0 /* 设置工件原点在右端面 N2 G30 U0 W0； /* 返回第二参考点
N4 G50 S1500 T0101 M08； /* 限制最高主轴转速 N6 G96 S200 M03； /* 指定恒切削速度为 200m／min，主轴逆时针旋转
N8 G00 X30.4 Z3.0； /*快速走到点(30.4，3.0)N10 G01 W-33.0 F0.3； /*以进给率0.3mm/r粗车φ30.4处外圆 N12 U30.0 W-50.0； /*粗车锥面
N14 W-10.0； /*粗车φ60.4mm处长度为10的一段外圆 N16 G00 Ul.6 W90.2;/*刀具快速走到点(62.0，0.2)N18 U-31.0； /*刀具快速走到点(3l，0.2)N20 G01 U-32.6； /*粗车端面
N22 G00 W2.0； /*刀具快速走到点(-1.6，2)N24 G30 U0 W0； /*返回第二参考点 N26(Finishing)； /*精车开始
N28 G50 S1500 T0202;/*设置主轴最高转速1500r／min，调2号刀具 N30 G96 S250； /* 指定恒切削速度为250m／min N32 G00 X30.0 Z3.0；/*刀具快速走到精车始点(30.0，3.0)N34 G42 G01 W-2.0 F0.15;/*调刀尖半径补偿，右偏 N36 W-31.0； /*精车ф30.4mm处外圆 N38 U30.0 W-50.0； /*精车锥面
N40 W-10.0； /*精车ф60.0mm处外圆
N42 G40 G00 U2.0 W90.0； /*取消刀补，刀具快速走到点(62，0.0)N44 U-31.0； /*刀具快速走到点(31，0.0)N46 G41 G01 U-1.0； /*调刀尖半径补偿，左偏
N48 G01 U-32.6； /*精车端面
N50 G40 G00 W2.0 M09； /*取消刀补，刀具快速走到点(1.6，2.0)N52 G30 U0 W0 M30； /*返回参考点，程序结束 实例：
如图10所示零件
图10 数控车削综合编程实例
N0050 G01 X32 Z0;N0110 G02 X16 Z-15 R2;N0060 G01 X-0.5;N0120 G01 X20;
N0070 G00 Z1;N0130 G01 Z35;N0080 G00 X10;N0140 X26;N0090 G01 X12 Z1;N0150 Z50;N0100 G01 X12 Z1;N0160 X32;为1500r／min，调1号刀具，M08为打开冷却液在这种情况下，如果设置指令写成： G50 X0 Z0；
G02、G03指令表示刀具以Ｆ进给速度从圆弧起点向圆弧终点进行圆弧插补。刀具以一定的进给速度从当前所在位置沿直线移动到指令给出的目标位置。
2.循环加工指令
当车削加工余量较大，需要多次进刀切削加工时，可采用循环指令编写加工程序，这样可减少程序段的数量，缩短编程时间和提高数控机床工作效率。根据刀具切削加工的循环路线不同，循环指令可分为单一固定循环指令和多重复合循环指令。(1)单一固定循环指令
对于加工几何形状简单、刀具走刀路线单一的工件，可采用固定循环指令编程，即只需用一条指令、一个程序段完成刀具的多步动作。固定循环指令中刀具的运动分四步：进刀、切削、退刀与返回。
1)外圆切削循环指令（G90）
指令格式 : G90 X（U）_ Z（W）_ R_ F_ 指令功能: 实现外圆切削循环和锥面切削循环。
刀具从循环起点按图11与图12所示走刀路线，最后返回到循环起点，图中虚线表示按Ｒ快速移动，实线表示按F指定的工件进给速度移动。
图11 外圆切削循环
图12 锥面切削循环
指令说明: ① X、Z 表示切削终点坐标值；
② U、W 表示切削终点相对循环起点的坐标分量；
③ R 表示切削始点与切削终点在Ｘ轴方向的坐标增量（半径值），外圆切削循环时R为零，可省略；
④Ｆ表示进给速度。例题 如图13所示，运用外圆切削循环指令编程。
G90 X40 Z20 F30
A-B-C-D-A X30
A-E-F-D-A X20
A-G-H-D-A
图13 外圆切削循环例题
例题 如图14所示，运用锥面切削循环指令编程。
G90 X40 Z20 R-5 F30 A-B-C-D-A X30
A-E-F-D-A X20
A-G-H-D-A
图14 锥面切削循环例题
2)端面切削循环指令（G94）
指令格式: G94 X（U）_ Z（W）_ R_ F_ 指令功能: 实现端面切削循环和带锥度的端面切削循环。
刀具从循环起点，按图15与图16所示走刀路线，最后返回到循环起点，图中虚线表示按R快速移动，实线按Ｆ指定的进给速度移动。
图15 端面切削循环 图16 带锥度的端面切削循环
① X、Z表示端平面切削终点坐标值；
② U、W表示端面切削终点相对循环起点的坐标分量；
③ R 表示端面切削始点至切削终点位移在Z轴方向的坐标增量，端面切削循环时R为零，可省略；
④ F表示进给速度。
例题: 如图17所示，运用端面切削循环指令编程。
G94 X20 Z16 F30
A-B-C-D-A Z13
A-E-F-D-A Z10
A-G-H-D-A
图17 端面切削循环例题 图18 带锥度的端面切削循环例题
例题: 如图18所示，运用带锥度端面切削循环指令编程。
G94 X20 Z34 R-4 F30
A-B-C-D-A Z32
A-E-F-D-A Z29
A-G-H-D-A(2)多重复合循环指令（G70——G76)运用这组G代码，可以加工形状较复杂的零件，编程时只须指定精加工路线、径向轴向精车留量和粗加工背吃刀量，系统会自动计算出粗加工路线和加工次数，因此编程效率更高。
在这组指令中，G71、G72、G73是粗车加工指令，G70是G71、G72、G73粗加工后的精加工指令，G74 是深孔钻削固定循环指令，G75 是切槽固定循环指令，G76是螺纹加工固定循环指令。
1)外圆粗加工复合循环（G71）指令格式 ： G71 UΔd Re G71 Pns Qnf UΔu WΔw Ff Ss Tt
指令功能： 切除棒料毛坯大部分加工余量，切削是沿平行Z轴方向进行，如图19所示。A为循环起点，A-A'-B为精加工路线。
图19 外圆粗加工复合循环 图20 端面粗加工复合循环 指令说明:①Δd表示每次切削深度（半径值），无正负号； ② e表示退刀量（半径值），无正负号；
③ ns表示精加工路线第一个程序段的顺序号； ④ nf表示精加工路线最后一个程序段的顺序号；
⑤ Δu表示X方向的精加工余量，直径值；
例题 :如图21所示，运用外圆粗加工循环指令编程。
图21 外圆粗加工复合循环例题 N010 G50 X150 Z100 N020 G00 X41 Z0 N030 G71 U2 R1 N040 G71 P50 Q120 U0.5 W0.2 F100 N050 G01 X0 Z0 N060 G03 X11 W-5.5 R5.5 N070 G01 W-10 N080 X17 W-10 N090 W-15 N100 G02 X29 W-7.348 R7.5 N110 G01 W-12.652 N120 X41 N130 G70 P50 Q120 F30
2)端面粗加工复合循环（G72）指令格式: G72 WΔd Re
G72 Pns Qnf UΔu WΔw Ff Ss Tt
指令功能: 除切削是沿平行X轴方向进行外，该指令功能与G71相同，如图20所示。指令说明 :
Δd、e、ns、nf、Δu、Δw的含义与G71相同。例题:如图22，运用端面粗加工循环指令编程。
图22 端面粗加工复合循环例题 图23 固定形状切削复合循环 N010 G50 X150 Z100 N020 G00 X41 Z1 N030 G72 W1 R1 N040 G72 P50 Q80 U0.1 W0.2 F100 N050 G00 X41 Z-31 N060 G01 X20 Z-20 N070 Z-2 N080 X14 Z1 N090 G70 P50 Q80 F30 3)固定形状切削复合循环（G73）指令格式: G73 UΔi WΔk Rd G73 Pns Qnf UΔu WΔw Ff Ss Tt
指令功能:适合加工铸造、锻造成形的一类工件，见图23所示。指令说明: Δi 表示X轴向总退刀量（半径值）； ΔK 表示Z轴向总退刀量； d 表示循环次数；
ns 表示精加工路线第一个程序段的顺序号； nf 表示精加工路线最后一个程序段的顺序号； Δu 表示X方向的精加工余量（直径值）； Δw 表示Z方向的精加工余量。
①固定形状切削复合循环指令的特点：
a.刀具轨迹平行于工件的轮廓，故适合加工铸造和锻造成形的坯料;b.背吃刀量分别通过X轴方向总退刀量Δi和Z轴方向总退刀量ΔK除以循环次数d求得;c.总退刀量Δi与ΔK值的设定与工件的切削深度有关。
②使用固定形状切削复合循环指令，首先要确定换刀点、循环点A、切削始点A’和切削终点B的坐标位置。分析上图，A点为循环点，A’→B是工件的轮廓线，A→A’→B为刀具的精加工路线，粗加工时刀具从A点后退至C点，后退距离分别为Δi＋Δu /2，Δk＋Δw，这样粗加工循环之后自动留出精加工余量Δu /
2、Δw。
③顺序号ns至nf之间的程序段描述刀具切削加工的路线。例题: 如图14所示，运用固定形状切削复合循环指令编程。
图24 固定形状切削复合循环例题 图25 复合固定循环举例
N010 G50 X100 Z100 N020 G00 X50 Z10 N030 G73 U18 W5 R10 N040 G73 P50 Q100 U0.5 W0.5 F100 N050 G01 X0 Z1 N060 G03 X12 W-6 R6 N070 G01 W-10 N080 X20 W-15 N090 W-13 N100 G02 X34 W-7 R7 N110 G70 P50 Q100 F30 4)精车复合循环（G70）指令格式： G70 Pns Qnf
指令功能：用G71、G72、G73指令粗加工完毕后，可用精加工循环指令，使刀具进行A-A｀-B的精加工，(如图24)
指令说明：
ns表示指定精加工路线第一个程序段的顺序号； nf表示指定精加工路线最后一个程序段的顺序号；
G70～G73循环指令调用N(ns)至N(nf)之间程序段，其中程序段中不能调用子程序。5)复合固定循环举例（G71与G70编程）
加工图25所示零件，其毛坯为棒料。工艺设计参数为：粗加工时切深为7mm，进给速度0.3mm/r，主轴转速500r/min;X向（直径上）精加工余量为4 mm，z向精加工余量为2mm，进给速度为0.15mm/r,主轴转速800mm/min。程序设计如下： N01 G50 X200.0 Z220.0;N02 G00 X160.0 Z180.0 M03 S800;N03 G71 P04 Q10 U4.0 W2.0 D7.0 F0.3 S500;N04 G00 X40.0 S800;N05 G01 W-40.0 F0.15;N06 X60.0 W-30.0;N07 W-20.0;N08 X100.0 W-10.0;N09 W-20.0;N10 X140.0 W-20.0;N11 G70 P04 Q10;N12 G00 X200.0 Z220.0;N13 M05;N14 M30;3.螺纹加工自动循环指令
(1)单行程螺纹切削指令G32（G33,G34）指令格式 ： G32 X（U）_ Z（W）_ F_
指令功能：切削加工圆柱螺纹、圆锥螺纹和平面螺纹。指令说明：
格式中的X（U）、Z（W）为螺纹中点坐标，F为以螺纹长度L给出的每转进给率。L表示螺纹导程，对于圆锥螺纹（图26），其斜角α在45°以下时，螺纹导程以Z轴方向指定；斜角α在45°～90°时，以X轴方向指定。
①圆柱螺纹切削加工时，X、U值可以省略，格式为： G32 Z（W）_ F _ ； ②端面螺纹切削加工时，Z、W值可以省略，格式为： G32 X（U）_ F_；
③螺纹切削应注意在两端设置足够的升速进刀段δ1和降速退刀段δ2，即在程序设计时，应将车刀的切入、切出、返回均应编入程序中。
图26 螺纹切削 图27 螺纹切削应用 螺纹切削例题： 如图27所示，走刀路线为A-B-C-D-A，切削圆锥螺纹，螺纹导程为4mm , δ1 = 3mm，δ2 = 2mm，每次背吃刀量为１mm，切削深度为2mm。G00 X16 G32 X44 W-45 F4 G00 X50 W45 X14 G32 X42 W-45 F4 G00 X50 W45(2)螺纹切削循环指令（G92）
指令格式 : G92 X（U）_ Z（W）_ R_ F_ 指令功能: 切削圆柱螺纹和锥螺纹，刀具从循环起点，按图28与图29所示走刀路线，最后返回到循环起点，图中虚线表示按R快速移动，实线按F指定的进给速度移动。
图28 切削圆柱螺纹 图29 切削锥螺纹 指令说明：
①X、Z表示螺纹终点坐标值;②U、W表示螺纹终点相对循环起点的坐标分量；
③R表示锥螺纹始点与终点在Ｘ轴方向的坐标增量（半径值），圆柱螺纹切削循环时Ｒ为零，可省略；
④F表示螺纹导程。
例题: 如图30所示，运用圆柱螺纹切削循环指令编程。
图30 切削圆柱螺纹例题 图31 切削锥螺纹例题 G50 X100 Z50 G97 S300 T0101 M03 G00 X35 Z3 G92 X29.2 Z-21 F1.5 X28.6 X28.2 X28.04 G00 X100 Z50 T0000 M05 M02
例题 : 如图31所示，运用锥螺纹切削循环指令编程。G50 X100 Z50 G97 S300 T0101 M03 G00 X80 Z2 G92 X49.6 Z-48 R-5 F2 X48.7 X48.1 X47.5 X47.1 X47 G00 X100 Z50 T0000 M05 M02
(3)螺纹切削复合循环（G76）
指令格式 : G76 Pm r a QΔdmin Rd G76 X（U）_ Z（W）_Ri Pk QΔd Ff
指令功能：该螺纹切削循环的工艺性比较合理，编程效率较高，螺纹切削循环路线及进刀方法如图32所示。
图32 螺纹切削复合循环路线及进刀法 指令说明：
②r表示斜向退刀量单位数，或螺纹尾端倒角值，在0.0f—9.9f之间，以0.1f为一单位，(即为0.1的整数倍)，用00—99两位数字指定，(其中f为螺纹导程）； ③a表示刀尖角度；从80°、60°、55°、30°、29°、0°六个角度选择；
④Δdmin：表示最小切削深度，当计算深度小于Δdmin，则取Δdmin作为切削深度； ⑤d：表示精加工余量，用半径编程指定；Δd ：表示第一次粗切深（半径值）； ⑥X、Z：表示螺纹终点的坐标值； ⑦U：表示增量坐标值； ⑧W：表示增量坐标值；
⑨I：表示锥螺纹的半径差，若I=0,则为直螺纹； ⑩k：表示螺纹高度（X方向半径值）； G76螺纹车削实例
图33所示为零件轴上 的一段直螺纹，螺纹高度为3.68，螺距为6，螺纹尾端倒角为1.1L，刀尖角为60°，第一次车削深度1.8，最小车削深度0.1,精车余量0.2，精车削次数1次，螺纹车削前先精车削外圆柱面，其数控程序如下：
图33 螺纹切削多次循环G76指令编程实例 O0028 /程序编号
N0 G50 X80.0 Z130.0;/设置工件原点在左端面 N2 G30 U0 W0;/返回第二参考点
N4 G96 S200 T0101 M08 M03;/指定切削速度为200m/min,调外圆车刀 N6 G00 X68.0 Z132.0;/快速走到外圆车削起点（68.0，132.0）N7 G42 G01 Z130.0 F0.2;N8 Z29.0 F0.2;/外圆车削 N9 G40 G00 U10.0;N10 G30 U0 W0;N12 G97 S800 T0202 M08 M03;/取消恒切削速度，指定主轴转速800r/min,调螺纹车刀 N14 G00 X80.0 Z130.0;/快速走到螺纹车削循环始点（80.0，130.0）N16 G76 P011160 Q0.1 R0.2;/循环车削螺纹 N18 G76 X60.64 Z25.0 P3.68 Q1.8 F6.0;N20 G30 U0 W0 M09;N22 M30;①m表示精车重复次数，从1—99；
第二篇：Windows编程教案
Windows编程教案
第一课
最简单的Windows程序（2学时）
Windows编程是一个很大的主题，涉及的方面也非常的多。Windows始于90年代，至今Windows编程的发展已经非常成熟了，而单独直接使用API的开发也是越来越少了。因此，市面上很少有泛泛的简单入门级的Windows程序设计了。一个是系统级的Windows编程介绍，如Windows核心编程。一个是方向级的Windows编程介绍如Windows图形编程，Windows网络编程等等。我们这次课的主要参考用书是Windows核心编程，同时也参考了一些其他内容。鉴于教材的价格较贵，同时也需要考虑我们自身的学习内容不一定很多以及学时的原因，就没有定教材。看我的教案吧。
（1）Win32 API API : Application Program Interface。应用程序接口。API就是在进行Windows编程时使用的函数库。本课就是
Windows编程=API+C语言（或者C++语言）（2）开发环境
我校机器上安装了VC++ 6.0。相信这是大家一直以来学习C,C++使用的开发环境。但VC60离我们实在太远了，它是一款90年代的产品，已经近20年的历史了。我们机器里还有VS2005 或 VS2008，那里面的C环境要比VC60强太多了，强烈建议大家使用更高级的平台。本次授课的开发环境有两个。一个是轻量级的DEV C++,一个是重量级的VS2010.简单程序我们都将用DEV C++来实现。
DEV C++是一个非常小的C环境，但性能要优于VC60，调试环境不如VC60。这个环境在我们的共享资源里有，大家可以下载安装。安装过程非常简单，一直下一步即可。
这是其主界面。
（3）最简单的Windows程序
提到最简单的程序，几乎所有的人都会想起经典的HelloWorld。
这不是Windows程序，如果在以前这叫DOS程序，现在叫Windows控制台应用程序。它不算Windows程序，但它很简单的就把Helloword显示到屏幕上了。而Windows程序要想把HelloWorld显示在屏幕上就确实不容易了。
3.1 访问Helloworld网站，因为把Helloworld显示在屏幕上并不容易，我们可以一点一点来，先让Helloworld以文字形式出现在其他地方，这里我们通过访问网站www.xiexiebang.comE,HINSTANCE,LPSTR,int nShow)DefWindowProc(HWND,UINT,WPARAM,LPARAM)GetMessage（LPMSG lpMsg，HWND hWnd，UINT wMsgFilterMin，UINT wMsgFilterMax).如果得到WM_QUIT返回0 TranslateMessage(&MSG)DispathMessage(&MSG)BeginPaint(&PAINTSTRUCT)TextOut(HDC,INT,INT,LPSTR,INT)EndPaint(HWND,&PAINTSTRUCT)作业：
自己建立应用，在窗口100,100位置显示HelloWorld 第三课 坐标位置及大小（4学时)
在我们写控制台应用的时候，不能自由的控制输出显示的位置。因此，没有学习过这方面的内容，现在我们创建了窗口，并且在窗口上显示了Hello World。这个过程涉及到很多涉及位置和大小的因素，如窗口的大小，显示的位置，文字显示的位置。说到位置，就涉及定位，说到定位就要说坐标系。在屏幕上显示内容涉及到坐标空间的知识。在Windows应用中坐标空间分如下几部分内容
1、物理坐标空间
物理坐标空间，指的是物理设备上对应的坐标系。如显示器
坐标原点在左上角。如下是一个1024*768的屏幕物理坐标（0,0）（1024,0）
（0,768）
2、设备坐标空间
基于设备上下文指定的坐标空间。如窗口内显示的文本，使用的坐标就是基于窗口内上下文的坐标。
可以看到设备空间是物理空间体系的一个子空间。设备空间可以依赖于一个窗口。换句话可以把设备空间理解为在物理空间上显示的一个对象，其子空间。下面我们通过一个小例子理解物理空间和设备空间
在窗口的标题条，以设备坐标，和物理坐标的形式显示鼠标在窗口内的位置
WndProc处理消息循环
WM_MOUSEMOVE,鼠标移动时消息标识，是个整数。其参数lParam，的第16位代表设备坐标中的X，高16位代表设备坐标的Y。POINT 是结构体。只有x,y两个成员 ClientToScreen，将设备坐标转换为屏幕坐标（物理坐标)sprintf:格式化字符串
SetWindowText:设Window标题
3、页面坐标空间（逻辑坐标空间的一种）
作用，可以任意指定坐标原点，坐标轴方向，比例尺等信息。可以用来与设备无关的大小如厘米，毫米等。
页面坐标叫窗口，其表示有原点（X,Y),宽度，高度组成(WIDTH,HEIGHT)设备坐标叫视口，其表示有原点（x,y),宽度，高度组成(width,height)
页面坐标和设备坐标的变换关系，大写为设备坐标，小写为页面坐标
PX=X+(px-x)*WIDTH/width PY=Y+(py-y)*HEIGHT/height
px=x+(PX-X)*width/WIDTH py=y+(PY-Y)*heigh/HEIGHT
GDI函数使用页面坐标，显示出来时是设备坐标
通过对窗口，是否对应的四个参数的设置，可以实现特殊的变换。页面坐标是逻辑坐标的一种。在这个例子中我们一直使用 MoveToEx(ps.hdc,0,0,NULL);
LineTo(ps.hdc,30,30);划线，MoveToEx是把画笔移动到指定位置（页面坐标),LineTo是从画笔所在位置到目标位置画一条线。
在这个例子中，每次划线前通过设置视口，窗口结果使划线的结果不同。这种形式的坐标转换无法实现旋转
4、世界坐标空间（逻辑坐标空间的另一种）功能：比页面坐标空间方便，可以实现旋转 结构体 XFORM{ FLOAT eM11, FLOAT eM12, FLOAT eM21, FLOAT eM21, FLOAT eDx, FLOAT eDy, } 世界坐标到设备坐标的变换。小写到大写。PX=eM11*px+eM21*py+eDx;PY=eM12*px+eM22*py+eDy;默认为{1,0,0,1,0,0} 和设备坐标相同 {1001dxdy} {mx00my00}缩放 {-100-100}映像
旋转{cos(a),sin(a),-sin(a),cos(a),0,0}顺时针旋转a度 {cos(a),-sin(a),sin(a),cos(a),0,0}逆时针旋转a度
我们下面的例子通过Rectangle(ps.hdc,0,0,50,50);绘制50*50的矩形，用循环配合世界坐标变换绘制特殊的图形
循环20次，每次旋转坐标轴的方向，绘制正方形。总结：
物理坐标指的是屏幕坐标，不能改变坐标轴 设备坐标指的是窗口坐标，不能改变坐标轴
页面坐标和世界坐标均是逻辑坐标，可以改变坐标轴，世界坐标功能更强，可以旋转。理解这些概念的绘图是很重要的。
相关函数
BOOL ClientToScreen(HWND hWnd, LPPOINT lpPoint);设备坐标转屏幕坐标
BOOL ScreenToClient(HWND hWnd，LPPOINT lpPoint);屏幕坐标转设备坐标 int MapWindowPoints(HWND hWndFrom, HWND hWndTo, LPPOINT lpPoints, UINT cPoints);
各个窗口设备坐标之间的转换
BOOL SetWindowOrgEx(HDC hdc, int X，int Y，LPPOINT lpPoint);设置窗口的原点
SetViewportOrgEx(HDC hdc，int X，int Y，LPPOINT lpPoint);设置视口的原点
BOOL SetViewportExtEx(HDC hdc, int nXExtent, int nYExtent，LPSIZE lpSize);设置视口的width，height BOOL SetWindowExtEx(HDC hdc, int nXExtent，int nYExtent, 设置窗口的width，height SetMapMode设置页面坐标的映射模式 SetGraphicsMode设置世界坐标的映射模式 Rectangle绘制矩形，并填充内部 SetWorldTransform设置世界坐标变换 LineTo:换线
MoveToEx:移动画笔
SetWindowText设置窗口标题
LPtoDP(hdc,LPPOINT,int)把逻辑坐标点转换为设备坐标点 作业：
使用movetoex,lineto,LPtoDP及世界坐标变换，绘制正六边形
LPSIZE lpSize);
提示：
画一条水平线后，将坐标原点移动到线的末尾，并将坐标轴旋转60度*n,重复上步 要将坐标移动到线尾需要使用LPtoDP
第四课 色彩及绘制（6学时）
（1）画点
像素：计算机屏幕上的一个点。是计算机屏幕显示的最小单位。点的个数取决于计算机的分辨率。如1024*768，则屏幕由1024*768个点组成。每个点都可以独立的显示一个颜色。计算机能够表示的颜色有256*256*256=16777216种。颜色的表示 COLORREF。定义颜色RGB COLORREF color=RGB(红，绿，蓝)随机绘制颜色点
需要#include
GetTickCount(): API函数，得到系统开机后到现在的滴答数，特点就是每次返回的结果不重复。
两者的配合得到不重复的随机数序列
rand得到函数
SetPixel设置某点的颜色
（2）画线
在以前的例子里我们一直用1个像素宽的黑色实现来画线。现在我们学习创建画笔，用画笔来画线。
步骤
1、创建画笔CreatePen(画笔类型，宽度，颜色)
2、将画笔选入设备上下文SelectObject
3、用画笔绘制
4、将画笔选出设备
5、删除创建的画笔对象
SelectObject是将GDI对象画笔选入设备上下文，并将当前的选出返回。因此我们两次使用SelectObject，最后一个将以前的画笔选入，返回我们创建的，并在下一步删除画笔。
虚线只能支持宽度1.画线函数
Polygon(HDC,LPPOINT,INT).连接指定点，画多边形，封闭。如果画4边形则确认3个点即可。
Polyline(HDC,LPPOINT,INT).连接指定点，画多边，不封闭 MoveToEx:移动画笔
LineTo:用当前的画笔划线
Arc：画圆弧 BOOL Arc(HDC hdc, int nLeftRect, int nTopRect, int nRightRect，int nBottomRect, int nXStartArc，int nYStartArc，int nXEndArc，int nYEndArc);前4个是画圆弧的矩形，后四个指定了弧开始和结束的位置 作业：画一条正弦曲线
使用SexPixel,LineTo,MoveToEx实现
（3）画面
画面就是用画刷来填充 步骤
1、创建画刷CreateSolidBrush(颜色)
2、将画刷选入设备上下文SelectObject
3、用画刷填充
4、将画刷选出设备
5、删除创建的画刷对象
用蓝色画刷填充矩形，矩形的边框是黑色。CreateSolidBrush:创建颜色画刷
Rectangle:绘制矩形，用当前的Pen绘制边框，用当前的Brush来填充矩形内部 FillRect：画刷填充矩形。FillRect(hdc,&RECT,HBRUSH)
使用FillRect不绘制边框，因为参数中有画笔，也不用SelectObject了。Ellipse:椭圆，圆。画边框，填充 Pie：圆饼（4）位图
将文件系统中的位图显示到窗口中。绘制位图步骤
1、根据现有的设备上下文创建兼容的设备上下文
2、加载位图
3、绘制图像
4、删除加载的位图
5、删除兼容的设备上下文
BitBlt是在设备上下文之间拷贝图像的函数，非常常用
在上一个列子的基础上，得到位图的大小并绘制实际大小的位图 作业：
在一个窗口上显示一副位图文件(*.bmp)。（5）字体和文本
创建逻辑字体并显示文本 步骤
1、创建逻辑字体
2、选入字体
3、输出文本
4、选出字体
5、删除字体
另一个与文本绘制有关的功能更强的函数是DrawText 总结：本课介绍了一些基本的绘图操作，其中涉及了较多的函数，这里只是介绍了基本的使用方式和原理。函数 srand rand GetClientRect SetPixel LineTo MoveToEx CreatePen CreateSolidBrush CreateFontIndirect BitBlt SelectObject DeleteObject CreateCompatibleDC LoadImage Rectangle FillRect DeleteDC 等等。
第五课 常用控件的使用（6学时）
在上面的几节课程中我们学习了如何建立Windows 应用，并在图形环境下绘制图形。这些操作都是控制台应用中没有的。本章我们介绍如何在窗口中加入按钮等常规控件，并且处理它们。
一般控件种类，按钮，列表组合，编辑，列表，滚动条，静态文本。控件是一种特殊的窗口。这些特殊窗口的类已经由Windows系统注册了，不需要我们注册。这些类的名字分别为。
BUTTON,COMBOBOX,EDIT,LISTBOX,SCROLLBAR,STATIC（1）创建
任何时候均可，但通常在WM_CREATE事件中处理
WM_CREATE是在窗口创建时触发 WM_DESTORY是在窗口销毁时触发
控件用CreateWindow创建，返回控件窗体的句柄，窗体的类型一定为WS_CHILDWINDOW。附加的类型以或关系叠加。具体要参见MSDN（2）操控
控制这些控件是通过向这些控件的窗体句柄发送特点消息来实现的 如 SendMessage(控件句柄,消息指,参数1，参数2)具体设置参见MSDN 在上面的例子，我们处理下拉列表的时候使用了SendMessage发送消息（3）反馈
我们操作控件会触发控件的事件得到一些反馈，下面介绍如何得到这些反馈。总体上，我们把这些反馈过程叫通知。通知的过程是将反馈发送给父窗体，一般父窗体有两个事件接收控件的反馈
WM_NOTIFY,WM_COMMAND。WM_COMMAND HIWORD(wParam)通知消息号 LOWORD(wParam)控件标识 WM_NOTIFY wParam ：控件标识 lParam:NHMDR的指针
比如按钮的单机对应的事件是BN_CLICKED。该事件通过WM_COMMAND通知。
我们把上个例子补充完整，并且为每个控件指定ID，指定的方式是在(HMENU)的后面写个整数，原则上应该不同。
HIWORD,得到一个字的高字节。LOWORD得到一个字的低字节。（4）通用控件
我们上面介绍的是基本的控件，除了这些基本控件外还有一些通用控件。这些控件的使用和处理和基本的控件差不多，但功能更强大。ANIMATE_CLASS : 动画控件，播放AVI动画 DATETIMEPICK_CLASS ：日期时间下拉控件 HOTKEY_CLASS ：定义热键的控件 MONTHCAL_CLASS ： 月份选择控件 PROGRESS_CLASS ：进度条控件 REBARCLASSNAME ：rebar控件 STATUSCLASSNAME：状态条控件 TOOLBARCLASSNAME ：工具条 TOOLTIPS_CLASS ：提示控件 TRACKBAR_CLASS ：轨迹条 UPDOWN_CLASS ：上下箭头
WC_COMBOBOXEX ：组合框扩展 WC_HEADER ：头控件
WC_IPADDRESS ：IP地址控件 WC_LISTVIEW ：listview控件
WC_PAGESCROLLER ：页滚动控件 WC_TABCONTROL ：tabControl控件 WC_TREEVIEW ：树视图控件
通用控件在使用前使用InitCommonControlsEx初始化。使用这些通用控件要include
头部
这些控件和IE有关系，根据IE版本不同，控件的外观和功能有区别。
（5）创建菜单
CreateMenu:创建一个菜单
CreatePopupMenu:创建一个子菜单 AppendMenu:向菜单增加项目 SetMenu：将菜单联系到窗口
第六课 进程及线程（2学时）
进程：是一个正在运行的程序的实例。由两个部分组成
1、一个是操作系统用来管理进行的内核对象。内核对象是系统用来存放关于进程信息的地方。
2、地址空间，每个进行都有自己的地址空间
进程本身不执行代码，进程要至少拥有一个线程，由线程来执行代码。每个线程都拥有自己的CPU寄存器和堆栈。当创建一个进程时系统会自动创建一个主线程。
CreateProcess创建进程
内部执行细节：1 创建一个小的结构存放进程信息分配地址空间
创建一个小的结构存放线程信息
执行C/C++启动代码，最终会调用WinMain或main。结束一个进程 TerminateProcess
TerminateProcess 1 使用ToolHelp遍历系统进程
列举系统全部的进程
需要
#include
线程
线程由两个部分组成 内核对象 线程堆栈，用于维护执行代码时所有的函数参数和局部变量 进程是活波的，进程不执行任何东西，它是线程的容器。线程在进程的地址空间中执行代码。如果一个进程拥有多个线程则这些线程共享进程地址空间内的代码和数据。进程的地址空间要比线程占用更多的系统资源，因此要更多的使用线程。每个线程必须有个入口点函数，主线程是main,WinMain。如果要创建一个线程，则这个线程的函数原型是这样的。DWORD WINAPI ThreadProc(PVOID pvParm){
return value;} 因为线程会共享全局变量，因此多线程应该少使用全局变量 1 线程创建
线程的创建不能直接使用CreateThread API函数。而要使用C编译环境自带的创建进程函数。
#include
unsigned uThreadid=0;uintptr_t hThread=
_beginthreadex(NULL, 0,ThreadProc,NULL,CREATE_SUSPENDED,&uThreadid);第3个参数是线程函数地址，第4个参数是传递到线程的LPVOID，第5个参数为0线程马上运行、CREATE_SUSPENDED需要激活才能运行。最后一个保存线程的ID 进程和线程ID是一个标识。不重复。进程和线程对象是系统对象，关闭这些对象对进程和线程的运行没有影响。
第7课 线程的调度和同步（6学时)线程暂停：
创建时使用CREATE_SUSPENDED创建一个暂停的线程
使用SuspendThread暂停线程
长时间不使用窗体 恢复线程：
ResumeThread
ResumeThread和SuspendThread使用次数要对应。
休眠线程 Sleep(毫秒)线程的同步是比较容易出错的地方，要多多实践和理解。参见线程冲突的例子。
每个线程对变量g累加10000次，创建6个线程，这是其中一次的运行结果。可以看到结果不是60000.对线程冲突问题的解释
一条C的g++对应的汇编指令为3条 mov eax,[g] inc eax mov [g],eax
如果我们创建两个线程，这两个线程将共享上面的代码。如果只有一个CPU的话，那同一时刻只能志执行一条汇编指令。但Windows的调度机制可以保证代码按顺序执行，但不能保证不被打断。举例 g=0 mov eax,[g] //1 eax=0 inc eax
//1 eax=1 mov [g],eax //1 g=1 eax=1 mov eax,[g] //2 eax=1 inc eax
//2 eax=2 mov [g],eax //2 g=2 eax=2 1和2两个线程分别执行上面的3行代码，则g被加了两次，得到2。但实际上这是多线程的特例。真实的情况是CPU下条要执行那个线程的代码是随机的。如下
g=0 mov eax,[g] //1 eax=0 inc eax
//1 eax=1 mov eax,[g] //2 eax=0 inc eax
//2 eax=1 mov [g],eax //2 g=1 eax=1 mov [g],eax //1 g=1 eax=1
线程1在增加后没有及时赋值给g，然后线程2执行。最后g为1。这就是线程没有同步导致的问题，也是我们程序中出现的问题。解决方法（1）原子操作函数
使用InterlockedExchangeAdd,加减
InterlockedExchange 赋值
InterlockedCompareExchange 比较赋值
使用这些函数加减变量，保证只有执行完后其他进程才能进入。
结果是60000了，但是按理应该输出六次“线程运行了结束了”。但只显示两次，其实每次的结果多不会一样。这也是并发带来的问题。
解决方法（2）关键代码段
在使用关键段之前使用该函数
输出了6次，但每次对应的g值不一定以10000递增。如果把进入关键段的位置提前到最前面可以得到常规的理解
这时这6个进程某种意义上没有并发执行。
局限：关键代码段只能在一个进程内使用，没有等待时长的限制容易死锁。解决方法（3）内核对象 具备通知状态的内核对象 进程 线程 作业
文件修改通知 事件
可等待定时器 文件 信标
控制台输入 互斥对象 举个例子
取消注释后，一次显示一个。体现了该函数对线程的控制。
（1）事件控制
尽管WaitForSingleObject可以等待很多对象的反应，但其主要还是用来处理事件等对象。事件是一种内核对象，有两个状态，一个用于表示该事件是自动重置事件还是人工重置事件。人工重置事件等待该事件的线程都会得到通知，自动重置事件只有一个线程会得到通知。另一个是事件的通知状态。一是未通知状态线程等待，一个是已通知状态，线程运行。CreateEvent(NULL,自动（false）还是手工（true），通知（true）未通知（false）。HANDLE CreateEvent(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpEventAttributes，BOOL bManualReset，BOOL bInitialState，LPTSTR lpName);最后一个是为事件起个名字，同名事件不能建立两次。保证同名事件只能建立一次，可以为空。SetEvent:设为已通知状态 ResetEvent:设为未通知状态
OpenEvent：打开一个已经存在的时间，返回Handle
创建自动通知，立即通知事件
对自动通知事件SetEvent有意义，对手工通知事件无意义。手工通知同时显示6个窗口，自动通知一次显示1个（2）信标内核对象
使用信标可以确定让几个线程同时运行
CreateSemaphore(NULL，初始数，最大数，名称)OpenSemaphore
最多同时有3个线程运行。（3）互斥对象
互斥对象和关键代码段的作用相同，效率比关键代码段低。但运行不同进程间使用互斥对象，同时可以设置最大的等待时长。互斥对象和其他内核对象的区别，互斥对象可以记录调用的线程ID，一旦线程得到该对象同线程的其他地方的等待将不会等待。CreateMutex(NULL,初始等待，名称)OpenMutex(0,NULL,名称)ReleaseMutex(HANDLE),只能是否本线程得到的对象
（4）
第三篇：Scratch(编程教案)
辅 导 计 划
第（）周
辅导内容：Scratch移动的小猫 辅导过程：
1、介绍scrather软件，让学生scrather软件主要功能和作用
2、学生自己探索scrather软件。
3、学生汇报scrather软件探索结果
4、展示任务：移动的小猫
5、辅导完成移动的小猫所需要使用的命令。
6、7、提交完成的作业。
8、拓展任务：让小猫有更多的功能。如下，并交作业提交上来。按p键就跑 按J就叫喵的声音，按T就跳起来 ……
辅导小结：
辅 导 计 划
第（）周 辅导内容：小猫走迷宫 辅导过程：
A、初步掌握舞台背景的编辑与导入方法。B、了解迷宫游戏的基本原则。C、能够为自己的迷宫游戏制订规则。
D、通过实践，了解并掌握自顶向下的编程思路。
E、通过自己编写游戏，激发学生学习兴趣，感受成功喜悦。
1、老师展示任务：走迷宫
2、学生讨论分析如何实现此任务
3、任务分解：
（1）跟着鼠标跑的小猫（2）制作迷宫背景（3）显示过关（4）出界就重来
4、程序分析：如右图 辅导小结：
辅 导 计 划
第（）周 辅导内容：大鱼吃小鱼 辅导过程：
1、复习上节课的作品，并进行修正
2、学习新的命令
随机数
侦测到鼠标的距离
并利用这两条命令修改上节课的作业。
3、展示任务
4、分析任务：
（1）让学生讨论角色的建构、选择。背景的设置和处理
（2）每个角色程序的初步建构。
（3）自顶向下设计
5、程序设计
大鱼：
小鱼（左）
辅导小结： 辅 导 计 划
第（）周 辅导内容：打蚊子 辅导过程：
A、初步掌握分析一个程序的能力。
B、通过实践，了解并掌握自顶向下的编程思路。C、学习广播命令，渗透程序消息机制。
D、通过自己编写游戏，激发学生学习兴趣，感受成功悦。
1、老师提出任务：打蚊子
2、学生讨论分析如何实现此任务
3、任务分解：（1）需要那些角色（2）角色有些什么行为（3）角色之间是否需要通信。
4、程序分析：如右图
辅导小结：
喜
第四篇：数控编程教案汇总
知识目标：1数控机床的组成 2数控机床的分类 3数控机床的加工特点 技能目标：1能说出数控机床的组成
2能说出数控机床的 各种分类特点 3能说出数控机床优于普通机床的加工特点 任务下达:任务
一、数控机床 任务分析 相关知识2 1数控机床的组成，输入/输出设备。数控装置，伺服系统，机床本体，检测反馈装置。2数控机床的分类（1）按加工方式分为
金属切削累，金属成型累，特种加工类，其他类
（2）按控制系统功能分类
点位控制数控机床
直线控制数控机床
轮廓控制机床（3）按伺服控制分类
开环控制数控机床
闭环控制数控机床 半闭环控制数控机床（4）按数控系统的功能分
高档数控机床
中档数控机床
抵挡数控机床（5）按可联动的轴数分
两轴控制
两州半控制（两个轴式连续控制，第三轴式位位或直线控
制）
多轴控制 3数控机床的加工特点 适应性强
适合加工复杂型面得零件 加工精度高加工质量稳定 加工生产率高 一机多用
减轻操作者的劳动强度 有利于生产管理的现代化 价格较费 调试于维修较复杂
任务实施：通过多媒体教学师生互动完成对数控机床组成，分类，加工特点的认知 任务评价：通过提问检查授课的效果
知识目标：1数控.数控机床的概念 2数控机床的发展趋势
技能目标: 1能说出普通机床与数控机床的根本区别 2能说出数控.数控机床的概念 3 能说出 数控机床的发展趋势 任务下达: 任务
二、认识数控机床 相关知识1 普通机床与数控机床在加工零件的根本区别:数控机床是按
事先编制好的加工程序自动的完成对零件的加工而普通机
床是由操作者按照工艺规程通过手动操作来完成零件的加
工.1数控/数控机床
数控:数字控制CNC-Numberied.Control）的简称。是用数字
化信号对机床的运动及加工 过程进行控制的自动控制技术
数控机床：采用数字控制的机床或装备了数控系统的机床 2数控机床的产生
(1)1949年美国密执安州特拉弗斯城帕森斯公司的帕森斯。为精
确的制作直升飞机叶片的样板.设想了用电子技术控制坐标的镗床的方案
(2)1989年美国空军后勤司令部位了在短时间内造出经常变更设
计的火箭零件于帕森斯公司合作.并选择麻省理工学院伺服机
构研究所协作单位.于1952年研制成功(3)1959年美国的克耐.杜列克公司开发出世界第一台加工中心, 从1960年开始德国.日本.前苏联等工业发达国家都陆续开发
生产及使用了数控机床
(4)1967年英国率先将几台数控机床连接成具有 的加工系统
（FMS）
（5）20世纪80年代初导性制造单元FMC（6）我国从1959年开始研究数控技术。1968年研制成功X53K-1 立式铣床。20世纪70年代初加工中心研制成功1988年我国的第一套FMS通过验收投入运行。用于生产伺服电动机的零
件
3数控机床的发展趋势 高速度，高精度化 多功能化 高效化 智能化 先进制造系统
4数控机床的工作原理
零件图-程序-数控装置-伺服系统-机床本体-工件
进入数控装置的信息经一系列的处理和运算转变成脉冲信号一
部分被传送到机床的私服系统。经传动装置驱动机床有关运动
部件有的则传送到可编程控制四中按顺序有控制机床的其他辅
助动作 任务实施：通过录像多媒体课件教学。引导学生分析，认识数
空机床。
任务评价：通过提问检查授课结果
任务3现场教学 现场教学内容：
观察数控机床外形，建立立体性认识 数控机床组成 数控机床的加工特点
掌握数控机床与普通机床的区别
任务4 知识目标：1数控机床坐标系及运动方向 2机床坐标系原点及机床参考点 3工件坐标系
4角柜坐标系与相对坐标系
技能目标：1能运用右手笛卡尔准则正确判断机床坐标轴及方向 2能说出机床坐标系原点与机床参考点的不同 3能理解机床坐标系工件坐标系及方向的区别于联系 4能写出任意点在坐标系中的绝对坐标值或相对与某 一点的相对坐标值 任务下达：数控机床坐标系 任务分析：
1机床的坐标系
X.Y.Z-基本坐标系。判别规则-右手笛卡尔螺旋定则 A.B.C-围绕X.Y.Z轴旋转的圆周进给坐标轴 X轴-大拇指 Y-食指 Z-中指 2坐标轴及其运动方向
JB/T 3015-1999规定：机床某一部件运动的正方向是增大工件和刀 据之间距离的方向 Z坐标轴 车窗：X.Z轴
铣床：夹持刀具的垂直主轴位Z轴.W.R轴 X坐标轴
X轴通常是水平的且平行于工件装夹表面。他平行于主要的切削方向。而且以此方向为正方向。
车床X轴：工件平行于工作点的径向
铣床：主要花瓣的运动方向为X轴方向,U.P轴 Y坐标轴
运用右手笛卡尔螺旋定则决定 3机床坐标系原点机床参考点
机床坐标系原点是由机床厂家在设计时确定的，既是机床坐标系 的原点。同时也是其他坐标系的基准点。‘；
机床残开点事相对机床零点的一个特定点一个可设定的参数值 它由机床厂家在机床导轨上设定测量其位置后输出至数控系统 中用户不得随意改动。4工件坐标系能
工件坐标系的零点-工件零点-工件原点（编程原点）
工件原点偏置：在加工时工件装夹到机床上通过对刀求得工件
原点与机床原点间的距离这个距离称为工件原点偏置。5绝对坐标系。相对坐标系
相对坐标系：运动轨迹的终点时相对于起点计量的坐标系
绝对坐标系：所有坐标点的坐标值均从某一固定坐标原点计量的坐标系。
任务实施：通过上一节课现场教学及本节录像，多媒体课件分 析坐标系
任务评价：打开多媒体机床图片让学生说坐标系的轴，方向及
坐标原点
任务5 知识目标：1切削用量的选择 2走刀路线的确定
技能目标：1能根据刀具及工件草料加工要求选择合理的切削用量 2能根据圆形及技术要求确定合理的走刀路线 任务下达：选择切削用量，确定走刀路线 任务分析：1切削用量的选择
包括背驰刀量主轴转速切削速度(用于恒线速度切削进给
速度或进给量。
即切削过程中切削速度进给量背吃刀量的总称。（1）背吃刀量：在与主运动和进给运动方向所组成的平面相垂
直的方向上测量工件的上加工表面和待加工表面的距离。
切削用量的大小对切削力切削功率刀具磨损加工质量和
加工成本均有显著影响数控加工选择切削用量时就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下充分发挥机床性能
和刀具切削性能使切削效率提高加工成本最低。
粗加工首先选取尽可能大的背吃刀量其次要根据机床动 力和刚性的限制条件等。选取尽可能大的进给量。最后根
据刀具耐用度确定最佳的切削速度。
精加工首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量，其次根据
已加工表面的粗糙度要求。选取较小的进给量，最后在保 证刀具耐用度的前提下，尽可能均较高的切削速度。背吃刀量ae.ap 粗加工时一次进给应尽可能切除全部余量。在中等功率机
床上背吃刀量可达8~10mm,半精加工0.5~2mm 精加工时取为0.2~0.4mm.(2)主轴转速
n=Vcx1000/ Dc Vc切削度(单齿切削线速度)单位m/min.Vc与刀具耐用度
有关随着Vc的增大刀具耐用度急剧下降。故Vc的选择主
要取决于刀具耐用度，名牌刀具供应商都会向用户提供规
格刀具的切削速度推荐速度参数Vc.(3)进给量(进给速度)单位;mm/min.或mm/r.根据零件的加工精度表面粗糙度要求以及道具和工件材料来选择
加工表面粗糙度要求低时Vf可选择的大一些.当加工精度表面粗
糙度要求高时进给量数值应选小一些,一般都在20~50mm范围内
选取.①当工件的质量要求能够得到保证时为提高生产效率可选择较高的 进给速度一般在100~200mm/min范围内选取.②当加工精度表面粗糙度要求高时进给速度应选小一些一般在20~50mm/min范围内选取.③在切断加工深孔或用高度刚刀具加工时宜选择较低的进给速度一 般都在20~50mm/min范围内选取.2.加工路线的确定.(1)对点位加工的数控机床如钻镗床要考虑尽可能缩短走刀路线.以减少空程时向提高加工效率.(2)为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求最终轮廓应安排最后一
次走刀连续加工.(3)刀具的进退刀路线认真考虑要尽可能避免在轮廓初停刀或垂直切入工件以免留下刀痕.(4)铣削轮廓加工路线要合理选择.Z字形 单向 环形
(5)旋转体类零件的加工一般采用数控车床或数控磨床加工由于车削
零件的毛坯多为锻件或棒料.加工余量大且不均匀.因此合理制定粗加工时的加工路线对于编程至关重要.3.数控加工工艺性分析内容.(1)零件图分析.尺寸标注方法分析.零件图的完整性与正确性分析.零件技术要求分析(尺寸精度形状精度位置-表面粗糙度及热处理
理.零件材料分析.在满足零件功能的前提下应选用廉价切削性能好的材料(2)零件的结构工艺性分析.指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性 性.①内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小所以内槽圆角半径不应变 小R<0.2H.②零件铣槽底平面时槽底圆角半径r不要过大.③应采用统一的基准定位.任务实施:通过多媒体课件讲解分析.任务评价:给出圆形让学生画加工路线.任务6.加工程序格式 知识目标:1.加工程序的结构 2.程序的格式 3.常用地址符及其含义
技能目标:1.能知道并说出加工程序主要由那几部分组成? 2.能正确书写程序的格式 任务下达:加工程序的格式及编程方式 任务分析: 1.加工程序的结构
例:加工矩形轮廓的工件.工件坐标系设在工件的上表面中心 刀具从中心出发.逆时针加工一周,加工程序为: %-----程序起始符 00001 程序名
N0001 G90 G54 G00 X0 Y0 Z100.0 S300 M03;N0002 G00 X0 Y-500;N0003 G01 Z-50.0 F100;N0004 X100.0;N0005 Y50.0;N0006 X-100.0;N0007 Y-50.0;N0008 X0;N0009 Z100.0;N00010 Y0 M05;N00011 M30;由以上分析可知,加工程序主要由程序号,程序内容和程序结束等组成.(1)程序号.就是给零件加工程序一个编号，并说明零件加工程序开始.%.....;0..P..(2)程序内容。
由许多程序段组成.每个程序由一个或多个指令构成.表示数控机床要完成的全部动作.包括加工前机床状态要求.刀具加工零件时的运动轨迹.程序段是由一个或若干个指令字组成.指令字代表某一信息单元.每个指令字由地址符和数字组成.它代表机床的一位置或一个动作;每个程序段结束处应有“；”表示改程序段结束转入下一个程序段。地址符由字母组成，每个字母、数字、和符号都称为字符。① 程序段格式。
程序段格式是指令字在程序段中排列的顺序。不同数控系统有不同的程序段格式。格式不符合规定，数控装置就会报警，不运行。常见程序段格式：
N_ G_﹛X_ Y_ Z_﹜﹛I_ J_ K_ ﹜ F_ S_ T_ M_； U_ V_ W_ R_ Q_ P_ R_ ② 地址符含义。
程序段序号（简称顺序号）：通常用4位数字表示，即“00000 ~9999”在数字前还冠有标识符号“N”。
准备功能（简称G功能）：它由表示准备功能地址符“G”和两位数字组成。G功能的代号已标准化。
坐标字：由坐标地址符及数字组成，且按一定的顺序进行排列，各组数字必须具有作为地址代码的字母开头，各坐标轴的坐标符按下列顺序排列：
X.Y.Z.U.V.W.Q_ R.A.B.C.D.E 例 X50.0 /X50000表示沿X轴移动50mm。
进给功能F：由进给地址符及数字组成，数字表示所递交的进给速度，一般为四位数字码。单位： mm/min mm/r 主轴转速功能S：由主轴地址符S及两位数字组成，数字表示主轴转数。r/ min 刀具功能T：由地址符和数字组成，用以指定刀具的号码。
辅助功能M（简称M功能）：由辅助操作地址符“M”和两位数字组成。M功能的代码已标准化。
程序段结束符号；表示程序段的结束。（3）程序结束
M02、M30、M99（子程序结束）。
2、数控程序的编制方法及步骤（数控编程的内容及方法）（1）分析零件图（2）数学处理
（3）编写零件加工程序单（4）操作键盘输入程序（5）校验
（6）加工生产与复制程序存储介质
为了满足设计、制造、维修普及的需要，在输入程序代码、坐标系统、加工指令、辅助功能及程序段格式等方面，国际上形成了两种通用的标准，即ISO及EIA。
任务实施：通过多媒体课件讲解，学生分析传授内容。任务评价：通过对一个程序的分析，评价教学的效果。
任务7：G54.G92.G17-G19指令 知识目标：
1、G92的编程格式及应用
2、G54的变成格式及含义 能力目标：
1、能说出G92的含义及格式
2、能写出G54的含义及格式 任务下达：G92、G54指令 任务分析: 加工程序：就是把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能等。按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写加工程序单，再把程序单的内容通过控制介质或直接输入到数控机床的数控装置中，从而控制机床加工零件。坐标系设定指令G92 G92指令就是用来建立工件坐标系的，它规定了工件坐标系原点的位置，就是说它确立了工件坐标的原点（工件原点）在距刀具刀位点起始位置（起刀点）多远的地方，或者说，以弓箭原点为准，确定起到点的坐标值。
编程时通过G92指令将工件坐标系的原点告诉数控装置，并把这个设定值记忆在数控装置的存储内，执行该指令后就确定了起刀点与工件原点的相对位置。格式：G92X _ Y _ Z _ ； 例：
G92X30 Z40； 2.工件坐标系的选取指令（G54~G59）
一般数控机床可以预先设定6个（G54~G59）工作坐标系，这些坐标系存储在机床存储内。在机床重开机时仍然存在，在程序中可以分别选取其中之一使用。
6个工作坐标系均以机床原点为参考点，分别以各自与机床原点的偏移量表示，需要提前输入机床内部。3.G90 G91 G90：程序中的位移量用刀具的终点坐标表示。G91：程序中的位移量用刀具的运动的增量表示。例：G90X _ Y _ Z _ ； A(200，60，30)G91X _ y _ z _ ； B(80，150，90)4.平面选择指令（G17~G19）G17--XY平面 G18--ZX平面 G19--YZ平面
即：在三坐标机床上加工时，如进行圆弧插补，要规定加工所在的平面。
任务实施：通过多媒体课件，现场教学附属完成本任务的教学。任务评价：学生讲出G54、G92的含义及区别，评价学生对本任务掌握情况。
任务8：G00,G01,G04指令 知识目标:1.G01指令及应用。2.G00指令含义及应用。3.G04指令含义及应用。
技能目标：能运用G00、G01、G04指令完成简单零件的编程。任务下达：
坐标系原点O是程序起始点，要求刀具O点快速移动到A点然后沿AB,BC,CA实现直线切削，再由A点快速返回程序起始点O。任务分析： 快速定位指令G00.刀具从当前位置快速移动到切削开始前的位置，在切削完了之后，快速离开工件。一般在道具非加工状态的快速移动时使用，该指令只是快速到位，其运动轨迹因具体的控制系统不同而异。进给速度F对G00指令无效。
格式： G00X _ Y _ Z _ ； 例：
程序的起始点是坐标原点O，先从O点快速移动到参考点A，紧接着快速移至参考点B G90G00 X 195.0 Y 100.0； X 300.0 Y 50.0； 相对： G91 G00 X 195.0 Y 100.0 X 105.0 Y-50.0； 注意事项：1.G00是模态指令。2.F对G00程序段无效。
3.执行过程是，刀具由程序起始点开始加速移动至最大速度，然后保持快速移动，最后减速到达终点，止痒可以提高数控机床的定位精度。直线插补指令—G01 格式： G01 X _ Y _ Z _ F _ ；
注：1.G01程序段中必须含有下指令，否则机床不运作。2.G01和F指令均为读效指令。任务实施： 程序编制如下： N001 G92 XO YO;N002 G90 G00 X24.0 Y30.0 S300 T01 M03;N003 G01 X96.0 Y70.0 F100;N004 X24.0 Y30.0;N005 G00 XO YO M02;相对：
N001 G91 G00 X24.0 Y30.0 S300 T01 M03;N002 G01 X72.0 Y40.0 F100;N003 X72.0 Y-20.0;N004 X-144.0 Y-20.0;N005 G00 X-24.0 Y-30.0;N006 M02;任务评价：抽查学生编制程序的质量，评价本任务的教学成果。
任务9 G02 G03 G17~G19指令 知识目标：1.G02，G03指令含义及格式 2.G02，G03指令应用。
技能目标：1.能运用G02、G03指令完成圆弧的编程。任务下达：G02、G03指令应用。任务分析：
G02 —— 顺时针方向圆弧插补指令。G03 —— 逆时针方向圆弧插补指令。格式： XY平面
G17 G02（G03）X_ Y_ I_ J_ F_ ； G17 G02（G03）X_ Y_ R_ F_ ； XZ平面
G18 G02（G03）X_ Z_ I_ K_ F_ ； G18 G02（G03）X_ Z_ R_ F_ ； YZ平面
G19 G02（G03）Y_ Z_ J_ K_ F_ ； G19 G02（G03）Y_ Z_ R_ F_ ；
注：1.圆弧终点的坐标分量，可以按相对坐标或绝对坐标给定，取决于是G91还是G90编程。
2.R编程，当圆弧小于或等于180°时，用+R表示圆弧半径，当圆弧大于180°时，用-R表示圆弧半径。
3.I,J,K表示圆心相对于圆弧起点在X,Y,Z轴方向上增量值，也可理解为圆弧起点到圆心的矢量在经X,Y,Z轴的投影。例：
使用分矢量I,J编程
G90 G03 X15.0 Y0 I0 J15.0 F100； G02 X55.0 Y0 I20.0 J0； G03 X80.0 Y-25.0 I0 J-25.0 使用R编程
G90 G03 X15.0 Y0 R15.0 F100； G02 X55.0 Y0 R20.0； G03 X80.0 Y-25.0 R-25.0；
相对：
G91 G03 X15.0 Y15.0 R15.0 F100； G02 X40.0 Y0 R20.0； G03 X25.0 Y-25.0 R-25.0； 4.整圆，只能使用分矢量编程。例：
G90 G03 X20.0 Y0 I-20.0 F100； G91 G03 X0 Y0 I-20.0 J0 F100； 例：
G02 X0 Y0 I20.0 F100； 0-A G03 X-20.0 Y20.0 I-20； A-E G03 X-10.0 Y10.0 J-10.0； E-B 任务实施：运用G02、G03编制图形圆弧程序。
任务评价：通过圆弧图形编程考察学生对G02、G03的掌握情况。
任务10 G04 G28 G27 G29 指令 知识目标：G04、G28~G29指令 技能目标：G04、G28~G29指令 相关知识：
1.G04——暂时指令
指令格式：G04 X_(U_或P_)式中：X(U或P)为暂停时间
说明：1.作用：加工凹槽时，为避免在槽的底部留下切削痕迹，用该指令使切槽刀在槽底部停留一定的时间。2．X、U、P后面接暂停的时间。
3.暂停时，主轴不会停止运动，但刀具会停止运动。2.与参考点有关的指令
（1）G27——返回参考点检查指令 G27 X(U)_ Z（W）_；（2）G28——自动返回参考点指令 G28 X(U)_ Z(W)_；
功能是使刀具以快速定位移动的方式，经过指定的中间位置，返回参考点。
（3）G29——从参考点返回指令 G29 X _ Z _ ；
X、Z为刀具返回目标点时的坐标。
功能是命令刀具经过中间点到达目标点指定的位置，这一指令所指的中坚定啊是指G28指令所规定的中间点。小结：本节主要讲了G04、G27、G28、G29指令。
任务11：G40、G41、G42指令
知识目标：1.G40、G41、G42的格式及含义 2.G40、G41、G42 的应用 技能目标：1.能正确运用G40、G41、G42编程 2.能说出G40、G41、G42的含义
任务下达：刀具半径自动补偿指令——G40、G41、G42。任务分析：
使用半径为R的立铣刀加工工件时的轮廓曲线，刀具在移动加工过程中，刀具的中心与被加工工件的轮廓之间始终保持刀具的半径值，通常称为刀具半径偏置。
如果数据系统中不具备半径补偿功能，就不能按照工件轮廓尺寸编程，必须依据刀具中心运动轨迹编程，数据计算工作量大而且复杂，即便是编写加工程序，由于刀具的磨损，重磨及更新道具等原因，必须从新计算，从新编程，十分繁琐，加工精度也很难保证。若使用刀具半径补偿功能，只需要按照工件图样上的轮廓尺寸编写程序，而将刀具的半径作为工件轮廓的偏置值，由操作者预先存入数据装置的指定存储单元中，在执行加工程序时，由半径自动补偿指令调出在指定存储单元存放的偏置值，并自动计算刀具中心轨迹，加工出符合图样轮廓的工件。1.刀具半径补偿指令 G41 刀具左偏 G42 刀具右偏 G40 取消左，右偏置
格式：﹛G00﹜﹛G41﹜X _ Y _ D _ ； G01 G42 例：⑴无Z轴移动 00001 N10 G90 G54 G00 X0 Y0 S1000 M03； N20 G41 X20.0 Y10.0 D01； N30 G01 Y50.0 F100； N40 X50.0； N50 Y20.0； N60 X10.0；
N70 G40 G00 X0 Y0 M05； N80 M30；
补偿条件：⑴有G41或G42被指定。
⑵在补偿平面内有轴的移动。
⑶指定了一个补偿号或已经指定一个补偿号但不能是D00 ⑷偏置（补偿）平面被指定或已经被指定。
⑸G00或G01模式有效。（有些机床可以用G02或G03）。即：N20指令执行完成后机床的坐标位置由以下方法确定： 将含有G41语句的坐标点与下边两句中最近的，在选定平面内有坐标移动语句的坐标点相连，其连线垂直方向为偏置方向。⑵有Z轴移动 0002 N10 G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S1000 M03； N20 Z100.0；
N30 G41 X20.0 Y10.0 D01； N40 Z2.0；
N50 G01 Z-10.0 F100； N60 Y50.0； N70 X50.0； N80 Y20.0； N90 X10.0； N100 G00 Z100.0； N110 G40 X0 Y0 M05； N120 M30；
由于N50、N50均为轴Z移动，么有XY轴移动，机床无法判断下一步补偿的矢量方向，这时机床不会报警，补偿照常进行，只是N30目的点发生变化，刀具中心将会运动到P1点，其位置是N30的目的点与原点连线垂直方向左偏D01值，于是发生过切。
⑶粗加工补偿。
即采用同一加工程序可以实现一把刀具完成工件的粗、精加工。
任务实施：多媒体教学。
任务评价：通过让学生编制简单零件轮廓程序，评价本任务的效果。
任务12：辅助功能指令
知识目标：辅助功能指令的含义及应用。技能目标：能正确运用辅助功能指令编程。任务下达：辅助功能指令。任务分析：
1.辅助功能指令。
⑴程序停止指令
M00是程序停止指令，被编辑在一个单独的程序段中。
⑵计划停止指令 M01——选择停止
⑶程序结束指令 M02 M03 ⑷主轴正转、反转、停止指令 M03 主轴正转 M04 主轴反转
格式：M03（M04）S_ 或S_ M03（M04）
①转速 S1500 1500r/min ②线速 S50 50m/min ③代码 例S40 代 1200r/min 2.刀具功能指令
⑴T后面的数字表示刀具号。如T00~T99 ⑵T后面的数字表示刀具号和道具补偿号。如T0812 3.进给功能指令。
F—— mm/min mm/r 4．主轴转速功能指令
⑴铣床 S——
⑵车床
G92——极限转速指令
S ——极限转速数据地址符 r/min G96——恒切削速度指令 G97——每分钟转速指令
S ——恒切削速度数据地址符 m/min 任务实施：通过多媒体课件完成本任务的教学。
任务评价：要求编制简单的轮廓的程序，检查学生对本任务的接受效果。
任务13： 数控车床加工概述
知识目标：1.数控车床的加工对象、分类 2．数控车床刀具的选择
技能目标：1.能说出数控车床的加工对象、分类 2．能合理选择车削刀具。任务下达：数控车床概述 任务分析：1数控车削加工对象
用于精度要求高，表面粗糙，轮廓形状复杂的轴类.盘;类等回转体零件,能够通过程序控制自动完成内圆柱面, 锥面原户螺纹等工序的切削加工并进行切槽,钻扩铰孔 等工作.2编程特点
可采用绝对相对混合编程.直径尺寸编程
固定循环.可多次重复循环切削 具有自动补偿功能 3主要类型 组成及其作用.主体.计算机数控装置.伺服驱动系统.辅助装置 分类
立体数控车床 卧式数控车床 卡盘式……… 顶尖式..经济型数控车床全功能型数控车床精密型数控车床.4数控车床加工及刀具及其选择 常用车刀的种类和用途 A尖型车刀
以直线形切削为特征的车刀一般称为尖形车刀 B圆弧形车刀
刀位点不在圆弧上。而在该圆弧的圆心上。C 形车刀
俗称样板车刀。加工零件的轮廓形状完全由车刀切削刃的形状和尺寸 决定。
机夹可转位的刀具有点 A可转位刀具的优点
刀垫共刀片3套装在刀杆的夹固元件上由该元件将刀片压向支承面而紧固。车刀的前后脚靠刀片在杆槽中安装后获得，一条切削刃用钝后可迅速转位换成相邻的新切削刃即可继续工作，知道刀片上所有切削刃均以用钝刀片才报废回收更新刀片后车刀又可继续工作。数控机床使用可转位刀具具有下述有点
刀具寿命高：由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷刀具几何参数完全由刀片和杆槽保证，切削性能稳定，从而提高了刀具寿命。生产效率高：由于机床操作工人不在磨刀，可大大减少停机换刀具等辅助时间。
有利于推广新技术，新工艺可转位刀具具有利于推广使用涂层，陶瓷等新型刀具材料。
为了使刀具能达到良好的切削性能，对刀片的夹紧有以下基本要求： 加紧可靠，不允许刀片松动和移动 定位准确，确保定位精度和重复精度。排屑流畅 有足弓的排屑空间。
结构简单 操作方便制造成本低转位动作快换刀时间短。任务实施：通过讲授实物演示完成本任务的教学。任务评价：通过转向，回答问题评价本次课授课效果。
任务14：数控车床的刀具补偿 知识目标：数控车床的刀具补偿。技能目标：正确运用刀具补偿编制程序。任务下达：数控车床的刀具补偿 任务分析： 1.刀具位置偏置 T。。。。刀具号 刀具偏置号 2.刀具半径补偿
⑴刀具半径补偿的目的 数控车床按刀尖对刀，但车刀的刀尖总有一段小圆弧，所以对刀时刀尖的位置是假想刀尖。编程时按假想刀尖轨迹编程（即工件的轮廓与假想刀尖点P重合）而车削时实际起作用的切削刃是圆弧切点A、B.这样就会引起加工表面的形状误差。车内外圆柱面和端面时并无误差产生，因为实际切削刃的轨迹与工件的轮廓一致（工件转角处除外）。但对车削锥面，圆弧时将产生误差。如图4—10 ⑵刀具半径补偿的方法
参数：刀尖半径，车刀形状，刀尖圆弧位置这些都与工件的形状 有关必须将参数输入刀据库。
刀尖半径补偿量可以通过刀尖补偿设定画面设定T指令要与刀具补偿编号相对应，并且要输入假想刀尖位置编号假想刀尖位置编号 共有10个（0~9）如图4-13 N40 G00X20.0 Z20.0: N50 G41 G01 X20.0 F20；刀具左补偿 NG0 Z-20,0;N710 X70.0 Z-55.0;N80 G40G01 X80.0 Z-55退刀并取消刀补偿。程序如下： 0001 N10 T0101;N20 S600 M03;N30 G00 X10.0 Z2.0;N40 G01 G41 X0 F1.5;N50 Z0;N60 X6.0;N70 X10.0 Z-20.0;N80 Z-20.0;N90 G02 X20.0 Z-25 RS;N100 G01 Z-35;N110 G03 X34.0 Z-42 R7;N120 G01 Z-52;N130 X44.0 Z-62.0;N140 G01 G40 X50.0 Z-62.0;N150 G00 Z50.0;N160 M05;N170 M30;任务实施：通过讲授学生练习文成本任务教学 任务评价：程序的正确编制，评价学生掌握情况。
任务15：单一外形固定循环指令 知识目标：1.G90.G94.G70.G71循环指令 技能目标：能正确运用G90.G94.G70.G71编程 任务下达：G90.G94.G70.G71 任务分析：一单一外形固定循环.1外圆内孔车削循环（G90）G90 X(U)_Z(W)_F_;R-圆锥体半径端的半径差值:R正、负判定：锥面起点B坐标大于终点C坐标时R为正反之为负。3端面车削循环G94 直端面：G94X(U)_Z(W)_F_;锥端面：G94X(U)_Z(W)_R_F_;
二、复合固定循环
1外圆、内孔粗加工循环指令G71（FANW-0I）
G71指令适用于原著毛坯粗车外圆和圆筒毛坯粗车内孔.G71 U_R_;G71 P_Q_U_W_F_S_T_;2精加工循环指令G70 G70 P ns Qnf;注意：（1）G71中F.S.T仅在粗车循环程序中有效.面对G70无效.ns.nf 程序段中指定的F.S.下则对精加工 循环G70有效。在ns.nf程序中不能有 相同的序号.之间不能条用程序.粗车之后返回循环点在进行精加工.N10 T101;N20 S1000 M03;N30 G00 X120.0 Z10.0;N40 G71 U2.0 R0.5;N50 G71 P60 Q120 U2.0 W2.0 F0.25;N60 G00G42 X40.0 S800;N70 G01 Z-30.0 F0.15;N80 X60.0 Z-60.0;N90 Z-80.0;N100 X100.0 W-10.0;N110 W-20.0;N130 X120.0 W-20.0;N150 G70 P60 Q130;N160 G00 G40 Z100.0;N170 M05;N180 M30;任务实施：通过举例编程完成本任务的教学.任务评价：提问学生G71，G70的编程的过程特点并编程.任务16：复合固定循环G70、G71 任务 下达：
利用常用编程指令编写其精加工程序.任务实施 0001 N10 G92 X100.0 Z100.0;N20 S800 MU3;N30 G00 G42 X0 Z3.0 MU8;N40 G01 G42 Z0 F100;N50 G03 X40.0 Z-20.0 R20.0;N60 G01 Z-40.0;N70 X50.0;N80 Z-70.0;N90 X70.0 W-25.0;N100 W-150;N110 G02 X70.0 W-30.0 R70.0;N120 G01 X70.0 Z-150.0;N130 X75.0 M09;N140 G200 X100.0;N150 Z100.0;N160 M05;N170 M30;学生练习：
试利用常用编程指令编写其精加工及切断程序（要求考虑刀具补偿）0003 M10 G92 X100.0 Z100.0 T0101;N20 M03 S1000;N30 G00 X0 Z3.0 M08;N40 G42 G01 Z0 F100;N50 G03 X40.0 Z-20.0 R20.0;N60 G01 Z-400;N70 X50.0;N80 Z-70.0;N90 X70.0 W-25.0;N100 Z-150.0;N110 X80.0;N120 G40 G00 X100.0 Z100.0;N130 S300 T0202;N140 G00 X100.0 Z100.0;N150 X80.0 Z-154.0 N160 G01 X1.0 F30;N170 G00 X100.0 M09;M80 Z100.0 T0200;M190 M10;N200 M30;任务评价：通过批改学生编写程序考察本次课的教学效果。
任务17：复合固定循环G72 知识目标：1.G72指令的含义及应用 程序编制
技能目标：1能运用 G72熟练编程 任务下达
利用端面粗车复合固定循环指令G72编号其粗加工程序.u=0.5mm △w=0.2mm △d=3mm坐标系对刀点循环起点如图 任务分析：相关知识：端面粗加工循环指令G72 格式：G72 W(△d)r(e);G72P(ns)Q(nf)U(ou)W(△w)F(f)s(s)T(t);任务实施： 0002 N10 T0101;N20 S100 M03;N30 G00 X100.0 Z100.0 M08;N40 Z5.0;N50 G72 W3.0 R5.0;N60 G72 P70 Q U0.5 W0.2 F100;N70 G00 G42 X100.0 Z+60.0;N80 G01 X90.0;N90 G01 Z-55.0 N100 X70.0;N110 X50.0 Z-35.0;N120 W15.0;N130 X30.0;N140 X20.0 W10.0;N150 Z5.0;N160 G00 X100.0 Z100.0 M09;N170 M05;M180 M30;任务评价：通过学生变成考察本次教学的效果。
任务18：复合固定循环指令 知识目标：G73指令 技能目标：G73应用 任务下达：
⑴如图所示轴类零件，若△u=0.5mm,△w=0.5mm,△d=3次,△i=14.5mm试利用封闭（或固定形状）粗车复合固定循环指令G73编写其粗加工程序。任务分析：
G73 U△i W△k R△d G73 P_ Q_ U_ W_ F_ S_ T_ ； △i_ 粗加时，X轴方向需要切除的总余量。△k_ 粗车时，Z轴方向需要切除的总余量。00054 N10 N10 N10 T0101； N20 S900 M03；
N30 G00 X1800 Z150 M08； N40 G73 U14.5 W14.5 R30； N50 G73 P60 Q U0.5 W0.5 F2.0； N60 G00 X30.0 Z3.0 S1000； N70 G01 Z-40.0 F1.5； N80 Z-80.0；
N90 G05 X80.0 W-20.0 R20.0； N100 X100.0；
N110 X120.0 Z-120.0；
N120 G00 X100.0 Z100.0 M09； N130 M05； N140 M30；
⑴深孔钻固定循环指令 _ G73 G74 Z(W)Q(△k)F_； W —— 钻削深度。△k —— 每次钻削行程长度 F —— 给进速度
说明：⑴该指令是采用往复排屑式钻孔（啄钻）用于较深的空的加工。
⑵每次的退刀量e值，有数控系统的内部参数来设定 例：试用G74深孔钻固定循环指令编写其程序。程序如下：
N10 G92 X100.0 Z100.0； N20 S300 M03；
N30 G00 X0 Z5.0 M08； N40 G74 Z-100.0 Q10.0 F30； N50 G00 Z100.0 M09； N60 X100.0； N70 M05； N80 M30；
任务评价：学生变成的正确与否，评价本次课的教学效果。
第五篇：数控机床编程教案9doc
教师姓名：孙震 授课形式：讲授 授课时数：2 授课日期及班级：06模具班
授课章节名称及教学内容：
十二.固定循环功能
数控铣床的固定循环功能主要用于孔的加工,包括钻孔、镗孔和攻螺纹等.使用一个程序段就可以完成一个孔加工的全部动作.继续加工孔时,如果孔加工动作无需变更,则程序中所有模态数据都可以不写,因此可以大大简化程序.5.4.数控铣床的操作和操作面板简介 5.4.1系统面板功能
FANUC OI-M系统数控铣床的操作面板由CRT显示器和MDI键盘组成.1.字母/数字键: 用于输入字母或数字.用上档键SHIFT可以切换输入.2.编辑键
[INSERT]插入键,把输入区的数据插入到当前光标之后的位置.[CAN]取消键,消除输入区内的数据.[DELTE]删除键,删除光标所在的数据;或者删除一个程序或者删除全部程序.[ALTER]替换键,用输入的数据替换光标所在位置的数据.3.页面切换键 [RESET]复位键 [POS]位置显示页面 [OFSET/SET]参数输入页面 [SYSTM]系统参数页面 [MESGE]信息页面
[CUSTM/GRAPM]图形参数设置页面 [HELP]帮助页面 4.翻页键 [↑]向上翻页 [↓]向下翻页
5输入键: [INSPUT],将数据输入到参数页面.6.光标移动键 5.4.2.机床面板功能
机床操作面板主要用于控制机床运行状态,由模式选择按钮、运行控制开关等多个部分组成.1.模式选择键
[REF]: 返回参考点模式
[JOG]: 手动模式,手动移动机床各进给轴 [HND]: 手轮模式,通过手轮移动机床各进给轴.[INC]: 增量进给模式,手动增量移动机床各进给轴.[MDI]: 手动数据输入模式 [EDIT]: 编辑模式,用于编辑程序
[DNC]: 通过接口协议,在PC机和机床之间传输程序并执行.[AUTO]: 自动加工模式,自动运行加工程序.2.机床各轴移动方向键,在JOG/HND/INC方式下有效.3.机床主轴控制开关
4.主轴转速倍率调节旋钮: 调节主轴所设定或编程的转速,范围50%～120%.5.手摇脉冲发生器.6.增量进给倍率选择按钮: 移动机床时,每进一步的距离,选择X1为0.001毫米;X10为0.01毫米;X100为0.1毫米;X1000为1毫米.7.进给倍率调节旋钮: 调节进给速度,范围0%～120%.8.程序控制开关
[程序运行开始]:在自动或MDI方式下有效.[程序运行停止]:在程序运行中按下此键可停止程序运行.6.单段运行开关.在.单段运行模式下,每按一次程序启动键,执行一个程序段指令.7.程序段跳读键: 按下此键,在自动方式下,可跳过程序段前带有/号的程序段.8.程序空运行键:按下此键,各进给轴以固定的速度运动.9.程序编辑锁定开关.置于1位置,可编辑或修改程序.10.机床锁定开关,按下此键,机床各轴被锁住,只是程序在运行.11.紧急停止旋钮 用于紧急情况下切断电源,机床停止所有动作.5.4.3.操作过程
数控机床的操作程序要求严格,必须按程式化、规范化的要求进行,开关机床尤其如此.1.手动操作
1).手动移动机床各进给轴 2).手动控制主轴 2.返回参考点 3.自动运行 4.零件程序编辑 5.手动数据输入 6.参数设置 5.4.5.铣削加工编程实例
加工程序: O1000;[程序名] S800 M03;[主轴正转,转速800] G90 G54 G00 X0 Y0 Z50.0;[确定工件坐标系] X-65.0 Y-95.0;[定位在起刀点上方] Z5.0;[进刀到安全高度] G01 Z-10.0 F120;[下刀] G41 D01 X-45.0 Y-75.0 [进刀并建立刀具半径
补偿] Y-40.0;[加工直线P1-P2] X-25.0;[加工直线P2-P3] G03 X-20.0 Y-15.0 R65.0;[加工圆弧R65] G02 X20.0 R-25.0;[加工圆弧25] G03 X25.0 Y-40.0 R65.0;G01 X45.0 Y-40.0;Y-75.0;X0,Y-65.0;X-65.0 Y-95.0;[G40 G00 Z100.0;[M05;M30;例5-3连杆零件的铣削加工
备注：
课后作业：教材30页2题。
退刀返回起刀点] 抬刀刀安全高度]
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