数控加工基础教案

第一篇：数控加工基础教案

数控加工基础教案

(一)组织教学：(考勤、学习准备等)(二)复习旧课：

(三)讲授新课： 绪 论

机床是人类社会生产力发展的重要标志，随着科学技术的飞跃发展，各机械制造业迅速发展，零件的形状越来越复杂，精度及有关的特殊要求越来越高，数控机床及其应用技术应运而生并在生产实践中显示了优越和强大的生命力。

一、性质和任务

性质——普及数控机床加工技术理论的技术基础课。

任务——培养操作数控机床的技术人才，具有一定的数控加工基础知识，能阅读和编制简单零件加工程序，并初步掌握常用数控机床的操作与维护。

二、学习方法（讲解、举例）

1、及时复习，巩固相关知识

2、提高学习积极性，知难而上

3、抓住实践机会，丰富所学知识

§1—1 数控机床及数控加工的概念

一、数控与数控加工

1、数控的定义（板书）

数控即数字控制——是数字程序控制的简称。

数控的实质：通过特定处理方式的数字信息（不连续变化的数字量）自动控制机械装置动作，与连续变化的模拟量进行的程序控制有截然不同的性质。

数控技术（简称数控）——将通过计算机进行自动控制的技术统称为数控技术。

2、数控加工的特点（1）加工过程规范

零件的切削用量的确定及机床的辅助控制都在加工前预先设计及优化处理，安排在规范的加工程序中并自动控制完成，不会受到人工干预。

（2）工艺制定严密

加工工艺是否先进、合理关系到加工质量的忧虑，在编制加工程序时必须认真分析加工过程的每一个细节，以免出现事故。

二、数控机床的组成及工作过程

1、数控机床的组成

数控机床的组成如图1-1所示。数控机床的组成（三大部分）：（1）、机床主体——机床床身。

（2）、数控装置——对数控机床进行指挥、控制。（3）、伺服机构——驱动机床执行机构实施运动。

2、数控机床的工作过程 如图2-2所示

（1）、根据零件图样进行各项准备。（2）、按规定格式编制出加工程序。

（3）、将加工程序以代码形式完整记录在信息介质上。（4）、将代码转变为电信号输出。

（5）、数控装置将结果以脉冲信号形式向伺服系统发出执行信号。（6）、伺服系统向执行电机驱动机床进给机构发出严格指令。

三、数控机床的坐标系

数控机床的标准坐标系——右手直角笛卡儿坐标系。

1、坐标轴和运动方向命名原则

（1）假定刀具相对于静止的工件而运动。（2）正方向——刀具远离工件的运动方向。

（3）机床主轴旋转运动——的正方向是按照右旋螺纹进入工件的方向。

2、坐标轴的规定（1）Z坐标轴（2）、X坐标轴（3）、Y坐标轴

四、数控机床的加工特点及应用范围

1、数控机床的加工特点：（1）、高精度。（2）、高难度。

（3）、多工序加工。（4）、改善劳动条件。（5）、改型方便。（6）、高效率。

2、不适宜数控机床加工的范围（1）、加工轮廓简单、精度要求低或生产批量特别大的零件。

（2）、装夹困难或必须依靠人工找正、定位才能保证加工精度的单件零件。

（3）、加工余量特别大或材质及余量都不均匀的批件。（4）、加工中，刀具的质量（耐用度）特别差时。

3、数控机床的应用范围

（1）、适用分期（不定期或周期）进行的轮番生产。（2）、适用于多品种，中、小批量的生产。

（3）、在满足加工要求的前提下，应选择档次尽可能低一点的数控机床。

（4）数控机床加工依赖于各种数字化信息指令

（四）小结

1、数控机床的概念。

2、数控机床的组成。

（五）布置作业

习题册P

1一、1~6；

二、1~8；

四、1、2；

五、1、2

（六）辅导答疑

第二篇：数控加工基础教案2

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机电班

授课章节名称及教学内容：

第一章 数控机床的基础知识

第二节 数控机床的分类与常见数控机床简介

首先回顾上节课内容： 数控与数控机床的概念 数控机床的组成数控机床的工作原理

数控机床的坐标系

一.数控机床的分类 1.按控制的运动方式分

①.点位控制数控机床： 只控制从一点到另一点的精确定位，而不控制运动轨迹。

数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床。

②.直线控制数控机床：

机床移动部件不仅要实现从一个位置到另一个位置的精确定位，而且要控制工作台以给定的速度，沿平行于坐标轴方向进行直线切削运动。

③.轮廓控制的数控机床： 对两个或两个以上坐标轴同时进行控制。不仅要控制机床移动部件的起点和终点，而且要控制加工过程中每一点的速度、方向和位移量。

大多数数控机床都有轮廓控制功能，如数控车床、数控铣床、加工中心等。2.按伺服系统的特点分类

①.开环控制数控机床： 控制系统没有反馈装置，执行机构通常采用步进电机。

控制精度取决于步进电机和传动链本身。

②.闭环控制数控机床： 机床移动部件上安装有直线位移检测装置，将测量的实际位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较，用比较的差值对机床进行控制。

精密.大型数控机床一般采用闭环控制。

③.半闭环控制数控机床：在伺服电机的轴或数控机床的传动丝杠上安装有角度检测装置（如光电编码器），然后反馈到数控装置，与输入指令值进行比较，用差值对机床进行控制。

反馈环内没有包含传动丝杠，传动误差照样会影响工作台的位移精度。

普通数控机床一般用半闭环控制。3.按数控机床的系统分类

①.低档数控机床： 又称为经济型数控机床，采用开环步进电机驱动，数码管或CRT显示。

②.中档数控机床：CRT显示比较齐全，人机对话功能，自诊断功能。

③.除具备中档功能外，还具有三维图形显示。二.常见数控机床 1.数控车床。

两轴联动功能，Z轴与主轴方向平行，X轴是在水平面内与主轴方向垂直。2.数控铣床

适于加工三维复杂曲面，在汽车、航空航天及模具等行业被广泛使用。3.加工中心

加装了刀库和自动换刀系统的数控铣床。4.数控磨床 5.数控钻床

6.数控电火花加工机床： 主要讲原理 7.数控线切割机床

第二节

数控机床的加工特点 一.加工精度高

1.进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差均可由数控装置进行补偿，2.传动系统与机床结构具有很高的刚度及热稳定性。

3.自动加工方式避免了人为因素的干扰，同一批零件的一致性好，产品合格率高，加工质量稳定。二.对加工对象的适应性强

在数控机床上改变加工零件时，只要重新编制加工程序，这就为复杂结构的单件、小批量生产及试制新产品提供了极大的方便。

对普通机床很难加工或根本无法加工的精密复杂零件、数控机床也能实现精密自动加工。三.自动化程度高

操作者劳动强度与紧张程度大大减轻。四.生产效率高

数控机床的主轴转速与进给量的变化范围比普通机床大，结构刚性好。

解释“刚性”的概念

可以进行强力切削。五.良好的经济效益 六.有利于现代化管理 备注：

课后作业：教材P13页1.2.3题。

第三篇：数控电火花加工教案

四川机电职业技术学院 授课教案

2016 ——2017 学年第 1 学期 课程模具制作实训 班级

机械工程系实训实验教研室 编写教师陈雪春 年月

__ 日 第 1 次课

一、教学课题：安全纪律教育

二、教学目的：

1.了解电加工机床及电加工原来等相关内容 2.掌握安全生产规程，养成文明生产的好习惯

三、教学重点及处理方法：安全生产规范动作及规程 处理方法：详细讲解，严格强调

四、教学难点及处理方法：严格按真确的操作规程进行实习生产，养成习惯 处理方法：在实习过程中严格要求并随时提醒

五、教学方法：讲授法：示范操作，再练习

六、教具：多媒体，电加工机床

七、时间分配：授课6课时。授课主要内容：

一、电火花成型加工机床安全操作规程

1、穿戴好安全防护用品。

2、操作者经专业学习，考试合格，才能单独操作。

3、操作室内禁止一切明火和吸烟，并备有扑灭油着火的灭火器。

4、工作前检查机械、脉冲电源、控制旋钮、显示仪表、抽风机等应保持完整可靠。开机前熟悉所操作机床的结构、原理、性能及用途等方面的知识，按照工艺规程做好加工前的一切准备工作，严格检查工具电极与工件电极是否都已校正和固定好。

5、开机后，开启油泵电源，检查工作液系统是否正常

6、装卸工件、定位、校正电极、擦拭机床时，必须切断脉冲的电源，禁止任何人用手触及电极。操作者必须站在脚踏板或绝缘板上。

7、在操作过程中如因故停机，两次间隔不得小于 50 秒；

8、操作过程中，进行移动操作时要特别小心，必须确认移动行程中没有阻挡物，以防撞坏电极和工件，或造成移动轴伺服过载甚至损坏机床；

9、在操作过程中如因故停机，两次间隔不得小于 50 秒；

10、操作过程中，进行移动操作时要特别小心，必须确认移动行程中没有阻挡物，以防撞坏电极和工件，或造成移动轴伺服过载甚至损坏机床；

11、执行定人定机，不准乱操作机床。禁止操作者在机床工作过程中离开机床。

12、工作液面应保持高于工件表面50—60mm，以免液面过低着火。

13、机床的机体应有很好的接地，不准把接地线接到电源的零线上。

14、操作者应该在具有一定耐压绝缘物上工作，电火花机床周围必须铺放绝缘橡胶，绝缘橡胶要求耐压 500V 以上。

15、使用煤油作工作液是时要严防汽油类易燃物混入，机床附近应有灭火器具。

16、室内要有排烟和通风设施。

17、在电极找正及工件加工过程中，禁止操作者同时触摸工件及电极，以防触电。

18、禁止攀登到机床和系统部件上。

19、禁止使用不适用于放电加工的工作液或添加剂。20、工作完毕要断开所有电源，清理机床。

二、线切割加工的安全知识：

操作者必须熟悉线切割机床的操作技术，开机前应先按设备润滑要求，对机床有关部位注润滑油。

操作者必须熟悉线切割的加工工艺，恰当的选取加工参数，按规定的操作顺序操作，防止造成断丝等故障。

用手摇柄操作储丝筒时，用完后应急时取下摇柄，防止丝筒转动时将其甩出伤人。

在装卸电极丝时，应注意防止电极丝扎手。另外换下来的电极丝应放到指定的容器里，防止混入电路和走丝系统中造成电器短路、触电和断丝等故障。手动停机时，要在储丝筒刚换向后尽快按下急停按钮，以免因惯性将钼丝冲断。

机床附近不得放置易燃、易爆物品，防止因工作液一时供应不足产生的放电火花引起爆炸。正式加工前、应正确的确定工件的位置，防止碰撞丝架和超程撞坏丝杆、螺母等传动件。尽量消除工件的残余应力，防止切割过程中爆炸伤人。加工之前应安装好防护罩。

实训的学生进入工厂时一定要穿好工作服，女生应戴好工作帽，不许穿拖鞋、背心、短裤进入实训车间。不准在车间内吃零食、串岗，做与实训无关的事情。数控电加工机床的编程与操作 题目：数控电火花成型加工 课时：2学时

教学目的：通过学习了解数控电火花成型加工的工艺范围、工作特性，数控电火花成型的操作。

教学内容：数控电加工机床是利用电蚀加工原理，采用金属或非金属作为工具电极来切割工件，以满足加工要求。数控电加工机床通过数字控制系统的控制，可按加工要求，自动切割任意角度的直线和圆弧。这类机床主要适用于切割淬火钢、硬质合金等金属材料，特别适用于一般金属切削机床难以加工的细缝槽或形状复杂的零件，在模具行业的应用尤为广泛。

1、数控电火花成型机床分类与组成 1.1电火花成形机床的型号与分类

型号：如型号DK 7125即表示机床工作台宽为250mm的数控电火花成型机床

分类：电火花成型机床按大小可分为小型、中型及大型三类；按精度等级分为标准精度型和高精度型；按工具电极自动进给系统的类型分为液压,步进电机、直流伺服电机驱动型。1.2、数控电火花成型机床的组成

数控电火花成型机床一般由主机,脉冲电源与机床电气系统,数控系统和工作液循环过滤系统等部分组成。

2、数控电火花成型加工工艺与操作过程 2.1 数控电火花成型加工工艺(1)电火花加工的特点及适用范围 ①电火花加工的特点

a）工具电极和工件之间不直接接触。脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件。

b）火花放电时，局部瞬时爆炸力的平均值很小，不足以引起工件的变形和位移。

c）利用电能和热能来去除金属材料，与工件材料的强度和硬度等关系不大。d）脉冲参数可以在一个较大的范围内调节，可以在同一台机床上连续进行粗、半精及精加工。

e）直接利用电能加工,便于实现加工过程的自动化。②电火花加工的适用范围

a）可加工任何难加工的金属材料和导电材料。b）可加工形状复杂的表面。

c）可加工薄壁、弹性、低刚度、微细小孔、异形小孔、深小孔等有特殊要求的零件。（2）电火花加工的主要工艺参数 ①加工速度

对于电火花成形机来说加工速度是指在单位时间内，工件被蚀除的体积或重量。一般用体积加工速度表示。②工具电极损耗

电极损耗分为绝对损耗和相对损耗。③表面粗糙度 表面粗糙度是指加工表面上的微观几何形状误差。对电加工表面来讲，即加工表面放电痕—坑穴的聚集。④放电间隙

放电间隙是指脉冲放电两极间距，实际效果反映在加工后工件尺寸的单边扩大量。对电火花成形加工放电间隙的定量认识是确定加工方案的基础。（3）电极材料及加工特性

铜电极是应用最广泛的材料，选择适当的加工条件可得到无消耗电极加工(电极的消耗与工件消耗的重量之比

石墨：与铜电极相比，石墨电极加工速度高、价格低、容易加工、特别适合于粗加工。钢：在冲模加工中，可以直接用冲头作电板加工冲模。但与铜及石墨电极相比，加工速度，电极消耗率等方面均较差。

铜钨、银钨合金：用铜钨(Cu-W)及银钨(Ag—W)合金电极加工钢料时，特性与铜电极倾向基本一致，但由于价格很高，所以大多只用于加工硬质合金类耐热性材料。(4)加工液的处理

在放电加工过程中产生的加工切屑，加工液燃烧分解生成的碳化物及气体的排出是否顺畅，直接影响加工质量，加工效率。

2.数控电火花成型加工操作过程如下：

1）工艺分析。

2）选择加工方法。3）选择与放电脉冲有关的参数。

4）选择电极材料。5）设计电极。

6）制造电极。7）加工前的准备。

8）热处理安排。9）编制,输入加工程序。

10）装夹与定位。11）开机加工。

12）加工结束。2.2数控电火花成型加工实例

1．加工零件如图5-1所示，采用紫铜制作电极，电极部分φ28×40 夹持部分φ12×15。)，工件采用45钢热处理HRC40～45，上下两面上磨床Ra 0.8。图1-1

2．工艺分析

(1)如图5-1所示的型腔，孔要求对中心，表面粗糙度值Ra 0.8μm；(2)可以采用单轴数控电火花成形机床加工,分步序一次完成；(3)电参数设置如表1-1。表1-1 电参数设置 电参数

Ton Tof

LOW

HIGN F UP

UP

F DOWN

CARB

GAP 峰值 电流

粗加工

300 150 9 1 3 4 1 9 4 9～10 A

中加工

200 120 6 1 2 2 1 9 6 5～6 A

精加工

200 4 1 1 2 1 9 8

1～2 A

3.操作步骤

(1)开启总电源，给接触器控制电源通电，松开急停按钮。(2)按启动按钮，系统进行自检，指示灯全亮。

(3)将电极装夹在主轴头上，注意装夹电极、工件时，机床手控盒面板一定要置于对刀状态,以防触电。

(4)校正电极并调节主轴行程至合适位置，机床手控盒面板置于拉表状态拉表找正电极，调节电极夹头上的调节螺钉，分别调节电极两个方向的倾斜和电极旋转.以找正电极。(5)找正加工基准面和加工坐标。(6)设置电加工规准和各个电参数。(7)启动油泵设置液位到合适位置。(8)放电加工。

(9)加工完毕,升起正轴 ,按下急停按钮。(10)关油泵。

第四篇：数控加工教案二

教案二

第三章

数控车床加工程序编制的基本知识

第三节 编程时常用的工艺指令

一、教学目标

掌握G02、G03指令的功能，应用

二、教学重难点分析

重难点是G02，G03指令的格式以及应用

三、教学方法

讲解演示法

四、课时

2课时

五、教学过程

（一）、复习引入

1、G90、G91指令的功能及应用

2、G00、G01指令的功能及应用

（二）、新课的教学

在各种零件的表面形状中，除了直线外，还有圆弧、椭圆、抛物线以及各种成型表面曲线等，其中以圆弧表面较多，本节课我们将学习新的G 功能圆弧插补指令。

1、G02———顺时针圆弧插补指令

编程格式： G02 X__

Z___

R__

F__(半径编程)

G02 X__

Z___

I__ K__ F__（圆心编程）其中： X、Z 为圆弧终点坐标，R为圆弧半径（圆弧 180时，取“+”，圆弧＞180时，取“—”）F为进给速度

I、K为圆弧圆心坐标，I为X方向圆弧起点到圆心的距离，K为Z方向圆弧起点到圆心的距离。

例：如图所示的一段刀具轨迹，试分别用半径和圆心编程，写出加工程序？

半径编程：

G00 X20 Z60

G01 Z40 F100

G02 X40 Z20 R20

G01 Z0 圆心编程：

G00 X20 Z60

G01 Z40 F100

G02 X40 Z20 I20 K-20

G01 Z0

2、G03———逆时针圆弧插补指令

编程格式： G03 X__

Z___

R__

F__(半径编程)

G03 X__

Z___

I__ K__ F__（圆心编程）格式中，其含义同G02 例：如图所示的一段刀具轨迹，试分别用半径和圆心编程，写出加工程序？

半径编程：

G00 X20 Z60

G01 Z40 F100

G03 X40 Z20 R20

G01 Z0 圆心编程：

G00 X20 Z60

G01 Z40 F100

G03 X40 Z20 I20 K-20

G01 Z0 课堂练习：通过设计适当的一些练习题，使学生尽快熟悉和掌握G02、G3指令的编程。

课堂小结：G02、G3指令的含义、格式及功能。作业布置：课本59页第五题4，60页第八题1

第五篇：数控加工实习教案

数控加工实习教案

工

程

训

练

中

心

2008年11月

数控加工实习教案（A）

适用专业：

一、目的与要求

1、了解什么叫数控技术？

2、数控技术的发展过程及在生产中的应用；

3、数控机床的组成、工作原理、分类及特点；

4、了解数控机床编程初步知识；

5、了解数控加工程序的编制方法及简单编程指令；

6、能完成数控车床模拟加工，在老师的指导下初步操作数控机床加工零件。

二、教学设备

多媒体教学设备、CNC6132数控车床。

三、时间及进行方式 实习时间：0.5天（4学时）。

进行方式：理论教学、数控车床模拟加工、实际加工演示。

四、教学内容、方法及步骤

单元

1、理论授课（多媒体教室，时间1.5学时）

1、什么叫数控技术？

2、数控技术的发展过程

3、数控机床的组成及工作原理

4、数控机床的特点及分类

5、数控加工编程基础知识

6、数控车床编程实例

7、安全操作规程

单元2：教师示范讲解（CNC6132数控车床现场讲解，时间0.5学时)

1、数控车床的的结构；

2、数控车床操作面板功能；

3、机床手动操作方法（机床拖板X、Z向快速移动，工进移动，主轴正、反转及变速，手动换刀等）；

4、数控加工程序的录入、编辑与修改；

5、机床模拟加工；

6、数控车床的对刀、刀偏设置方法，演示加工过程。单元3：学生操作训练（时间2学时）

1、手动操作机床；

2、录入实例零件的加工程序；

3、模拟零件加工轨迹，验证程序的正确性；

4、在老师的指导下完成实际零件的加工。单元4：总结、考评 数控车床单元实习报告。

数控加工实习教案（B）

适用专业：

一、目的与要求

1、了解什么叫数控技术？

2、数控技术的发展过程及在生产中的应用；

3、数控机床的组成、工作原理、分类及特点；

4、了解数控机床编程初步知识；

5、了解数控加工程序的编制方法及简单编程指令；

6、能在老师的指导下初步操作数控机床加工零件。

二、教学设备

多媒体教学设备、CNC6132数控车床。

三、时间及进行方式 实习时间：1天（8学时）。

进行方式：理论教学、数控车床模拟加工、实际加工。

四、教学内容、方法及步骤

单元

1、理论授课（多媒体教室，时间1.5学时）

1、什么叫数控技术？

2、数控技术的发展过程

3、数控机床的组成及工作原理

4、数控机床的特点及分类

5、数控加工编程基础知识

6、数控车床编程实例

7、安全操作规程

单元2：教师示范讲解（CNC6132数控车床现场讲解，时间0.5学时)

1、数控车床的的结构；

2、数控车床操作面板功能；

3、机床手动操作方法（机床拖板X、Z向快速移动，工进移动，主轴正、反转及变速，手动换刀等）；

4、数控加工程序的录入、编辑与修改；

5、机床模拟加工；

6、数控车床的对刀、刀偏设置方法，演示加工过程。单元3：学生操作训练（时间6学时）

1、手动操作机床；

2、录入实例零件的加工程序；

3、模拟零件加工轨迹，验证程序的正确性；

4、在老师的指导完成对刀及刀偏值设置，独立完成实例零件的加工。

单元4：总结、考评

数控车床单元实习报告，机床操作水平，零件质量。

数控加工实习教案（C）

适用专业：

一、目的与要求

1、了解什么叫数控技术？

2、数控技术的发展过程及在生产中的应用；

3、数控机床的组成、工作原理、分类及特点；

4、了解数控机床、数控铣床编程初步知识；

5、了解数控加工程序的编制方法及简单编程指令；

6能独立编制简单零件的数控加工程序；（含圆柱面、圆锥面、圆弧面）

7、能在老师的指导下，独立操作数控机床加工简单零件。

8、了解数控铣床的工艺范围，编程方法及基本操作原理。

二、教学设备

多媒体教学设备、CNC6132数控车床、714立式数控铣床。

三、时间及进行方式 实习时间：2天（16学时）。

第一阶段（1.5天，计12学时）：进行方式：理论教学、数控车床模拟加工、实际加工。数控加工程序编制，分组操作机床完成零件加工。

第二阶段（0.5天，计4学时）：数控铣床编程与操作讲解及加工演示。

四、教学内容、方法及步骤 第一阶段内容：

单元

1、理论授课（多媒体教室，时间1.5学时）

1、什么叫数控技术？

2、数控技术的发展过程

3、数控机床的组成及工作原理

4、数控机床的特点及分类

5、数控加工编程基础知识

6、数控车床编程实例

7、安全操作规程

单元2：教师示范讲解（CNC6132数控车床现场讲解，时间0.5学时)

1、数控车床的的结构；

2、数控车床操作面板功能；

3、机床手动操作方法（机床拖板X、Z向快速移动，工进移动，主轴正、反转及变速，手动换刀等）；

4、数控加工程序的录入、编辑与修改；

5、机床模拟加工；

6、数控车床的对刀、刀偏设置方法，演示加工过程。单元3：学生操作训练 训练课题1：（6学时）⑴手动操作机床；

⑵录入实例零件的加工程序； ⑶模拟零件加工轨迹，验证程序的正确性； ⑷在老师的指导下完成实际零件的加工。训练课题2：（4学时）

数控编程练习；程序录入修改；模拟加工轨迹；实际加工零件 第二阶段内容：

数控铣床编程与操作讲解及加工演示。

1、数控铣床加工概述

2、数控铣床的加工对象

3、数控铣床编程基础

4、编程及加工实例

5、CAD/CAM技术应用实例 单元4：总结、考评

数控车床单元实习报告，程序编制水平及正确性，加工零件质量。