数控车工教案成形面类零件加工程序的编制
数控车床——教学案例五车成形面
教学案例五车成形面知识目标⒈学会成型面加工工艺；⒉学会计算成型面加工的余量计算；⒊掌握成型面加工原理；技能目标⒈掌握成型面加工的机床调整方法；⒉掌握成型面加工的操作技巧；⒊掌握成型面的检测方法。
任务描述成型面，如图5-1所示，毛坯尺寸： 30×100mm，材料：45#钢，分析零件加工工艺，编写工艺卡，加工该零件。
图5-1成型面任务分析如图5-1所示，成型面材料为45钢，毛坯尺寸为 30×100mm，通过分析零件图尺寸，计算粗加工及精加工余量。
加工时，注意保证零件的同轴度。
知识准备⒈、基本原理双手控制法车成形面是成形面车削的基本方法。
1、双手控制法车成形面使用双手控制中、小滑板或者是控制中滑板与床鞍的合成运动，使刀尖的运动轨迹与零件表面素线（曲线）重合，已达到车成形面的目的。
在实际生产中由于用双手控制中、小滑板合成运动的劳动强度大，而且操作也不方便，故常采用的是用右手操纵中滑板实现刀具的横向运动（应由外向内进给）；左手操纵床鞍实现刀具的纵向运动（应由工件高处向低处进给），通过这两个方向运动的合成来车削成形面。
图5-2双手控制法注意事项：⑴、本案例加工零件加工时成型面加工需要两手同时动作，控制机床实现不同方向的合成运动。
⑵、需要二次装夹，并且分为粗精加工工序，加工时要留出足够的余量。
车削成形面时要分工步进行，。
⑶、摇手柄一般用操纵中滑板(横向运动)和床鞍(纵向运动)控制实现车削。
⑷、砂布抛光。
2.成型面的车削方法成型面的车削方法，见表5－1，成型面车刀刃口是圆弧形，刀尖角α=180°。
表17－2成型面的车削方法车削方法具体要求粗车时，保证φ24、φ16、φ10及槽的尺寸，并留有精车余量。
定出R48mm和R40mm的圆弧中心位置，尺寸为49mm与17.5mm。
用小圆头车刀车φ12.5mm的定位槽。
φ16mm外圆的右端面量起，长等于5mm处并在,φ12.5mm定位槽处左右方向车出R40mm圆弧面。
数控加工程序编制及操作课程电子教案
数控加工程序编制及操作课程电子教案一、课程简介1.1 课程背景随着我国制造业的快速发展，数控技术在生产中的应用越来越广泛。
为了适应这一趋势，培养具备数控加工程序编制及操作能力的技能型人才成为当务之急。
本课程旨在让学生掌握数控加工程序编制的基本原理和方法，以及数控操作的基本技能。
1.2 课程目标通过本课程的学习，学生能够：（1）了解数控加工的基本概念、原理和特点；（2）掌握数控加工程序的编制方法，包括刀具补偿、坐标变换等；（3）熟悉数控机床的操作步骤，具备实际操作能力；（4）掌握数控编程软件的使用方法。
二、教学内容2.1 数控加工概述2.1.1 数控加工的基本概念2.1.2 数控加工的原理与特点2.1.3 数控机床的分类及应用领域2.2 数控加工程序编制基础2.2.1 数控编程的基本概念2.2.2 数控编程的步骤与方法2.2.3 数控编程中的刀具补偿2.2.4 数控编程中的坐标变换2.3 数控机床操作2.3.1 数控机床的操作步骤2.3.2 数控机床的安全操作规程2.3.3 数控机床的维护与保养2.4 数控编程软件的使用2.4.1 数控编程软件的功能与特点2.4.2 数控编程软件的操作方法2.4.3 数控编程软件的应用实例三、教学方法与手段3.1 教学方法本课程采用讲授、实践、讨论相结合的教学方法，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
3.2 教学手段利用多媒体课件、数控机床实物、编程软件等教学手段，为学生提供直观、生动的学习资源。
四、教学评价4.1 评价方法采用平时成绩、实践操作成绩和期末考试成绩相结合的评价方法。
4.2 评价内容（1）数控加工概述的学习情况；（2）数控加工程序编制基础的掌握程度；（3）数控机床操作的熟练程度；（4）数控编程软件的应用能力。
五、教学计划5.1 课时安排总共64课时，其中理论教学40课时，实践教学24课时。
5.2 教学进度安排（1）第1-8周：数控加工概述、数控加工程序编制基础；（2）第9-16周：数控机床操作、数控编程软件的使用；（3）第17-24周：实践操作、课程设计。
最新数控加工基础教案（劳动版）——第二章程序的编制
最新数控加工基础教案（劳动版）——第二章程序的编制(一)组织教学：(考勤、学习准备等)(二)复习旧课：数控机床的分类以及数控机床的发展(三)讲授新课：§2—1 程序编制的内容一、程序编制的基本概念1、数控加工程序的定义数控机床能按照事先编制包括加工轨迹和路线以及所有工艺参数和其他有关技术要求在内的加工程序，并经机床数控装置“接受”和“处理”后，对整个加工过程进行自动控制。
数控加工程序的定义：按规定格式描述零件几何形状和加工工艺的数控指令集。
2、程序编制的分类主要分为手工编程和自动编程两类。
（1）手工编程由操作者或程序员以人工方式完成整个加工程序编制工作的方法。
（2）自动编程在做好各种有关的准备工作后，主要由计算机及其外围设备组成的自动编程系统完成加工程序编制工作的方法。
3、序编制的过程和步骤如图P13 图2—1所示。
手工编程的步骤：（1）、图样分析：对零件形状、标注、材料、热处理等进行分析。
（2）、辅助准备：确定机床和夹具、机床坐标系、编程坐标系、对刀方法等编程的方法。
（3）、制定加工工艺：包括――加工路线、加工余量、刀具运动方向、程序编制的允许误差。
（4）、数值计算：尺寸分析与作图、选择计算方法、数值计算、对误差的分析与计算等。
（5）、填写加工程序单：按照数控系统规定格式和要求填写零件的加工程序单及加工条件等。
（6）、制备控制介质：这些控制介质是以代码信息表示加工的一种方式。
（7）、程序校验：检验程序是否正确、首件是否合格等综合校验。
二、数控机床的基本功能指令在数控机床加工程序中，体现数控机床各项功能的指令是以地址字所规定的代码。
1、准备功能指令是设立机床工作方式或控制系统工作方式的一种指令。
地址符规定为G，又称G功能或G指令，后跟两位数字组成。
G00、G01、G02、G03、G04、G33、G90、G91、2、辅助功能指令是指令数控机床中各种辅助装置的开关动作或状态的一种指令。
地址符规定为M，又称M功能或M指令，后跟两位数字组成。
第三章 成形面类零件加工程序的编制1
等径圆弧形式
同心圆弧形式
梯形形式
三角形形式
3.1.1成形面加工编程的工艺知识
形式 特点
等径圆弧形式 计算和编程最简单，但走刀路线较其他几 种方式长 同心圆弧形式 走刀路线短，且精车余量均匀
梯形形式 三角形形式 切削力分布合理，切削率最高 走刀路线较同心圆弧形式要长，但比梯形、 等径圆弧形式短
3.1.2刀具的种类
第3章 成形面类 零件加工程序的 编制
3.1 成形面加工程序基 础
第3章 成形面类零件加工程序的 编制
引入：
具有曲线轮廓的旋转体表面称为成形面。 成形面一般是由一段或多段圆弧组成，按其圆弧的形状 可分为凸圆弧和凹圆弧。在普通车床上加工成形面一般要 使用成形刀或靠操作者用双手同时操作来完成，在数控车 床加工中则通过程序控制圆弧插补指令进行加工。
作业
1.圆弧插补指令编制成形面加工程序及编程中 的有关计算。
⑴粗加工凸圆弧表面
圆弧表面为凸表面时，通常有两种方法，车锥法（斜线 法）和车圆法（同心圆法），两种加工方法如图3-2所 示。 ①车锥法 车锥法即用车圆锥的方法切除圆弧毛坯余量，如图3-2a 所示。加工路线不能超过A、B两点的连线，否则会伤到 圆弧的表面。车锥法一般适用于圆心角小于90°的圆弧。
（a）车锥法
成形面加工方法一般分为粗加工和精加工。 圆弧加工的粗加工与一般外圆、锥面的加工不同。如图 3-2所示，曲线加工的切削用量不均匀，背吃刀量过大， 容易损坏刀具，在粗加工中要考虑加工路线和切削方法。 其总体原则是在保证背吃刀量尽可能均匀的情况下，减 少走刀次数和空行程。
3.1.1成形面加工编程的工艺知识
3.1.1成形面加工编程的工艺知识
②车圆法 车圆法即用不同的半径切除毛坯余量。此方法的车刀空 行程时间较长，如图3-2b所示。车圆法适用于圆心角大 于90°的圆弧粗车。
数控加工程序编制及操作课程电子教案
数控加工程序编制及操作课程电子教案《数控加工程序编制及操作课程电子教案》一、课程简介数控加工程序编制及操作课程是针对数控加工技术的基础知识和操作技能进行系统教学的一门专业课程。
本课程旨在帮助学生掌握数控加工程序编制的基本原理与方法，了解数控加工设备的操作流程及注意事项。
通过本课程的学习，学生能够熟练掌握数控加工程序的编写和操作，提高数控加工的效率和精度。
二、课程目标本课程的主要目标是培养学生掌握数控加工程序编制技能及操作能力，具备以下能力和素质：1. 熟悉数控加工设备的操作流程和基本原理；2. 掌握数控加工程序的编写规范和基本语法；3. 能够准确理解和使用数控加工程序中的相关指令和代码；4. 具备数控加工设备的操作技能，能够独立完成数控加工任务；5. 具备良好的安全意识和团队协作精神。
三、教学内容及安排本课程的教学内容包括以下几个方面：1. 数控加工设备的操作流程1.1 数控加工设备的基本结构和工作原理1.2 数控加工设备的开机与关机操作1.3 数控加工程序的加载与运行2. 数控加工程序编制规范与基本语法2.1 G代码与M代码的基本概念及使用方法2.2 数控加工程序的格式要求与注意事项2.3 常见数控加工指令的使用示例3. 数控加工程序的编写与修改3.1 数控加工程序的创建与编辑3.2 数控加工程序中的插补指令与循环指令的应用3.3 数控加工程序的调试与修改方法4. 数控加工设备的操作技能培养4.1 数控加工设备的手动操作与自动操作技巧4.2 数控加工设备的工作参数设置与校准方法4.3 数控加工设备的故障排除与维护方法四、教学方法本课程采用多种教学方法，包括理论授课、案例分析、实际操作演示等，以促进学生对数控加工程序编制及操作的理解和运用能力的提升。
具体教学方法如下：1. 理论授课：通过教师讲解和课堂讨论，向学生传授数控加工程序编制及操作的基础理论知识。
2. 案例分析：选取实际数控加工案例，引导学生分析和解决数控加工程序编制及操作中的实际问题。
数控车工教案成形面类零件加工程序的编制
数控车工教案成形面类零件加工程序的编制课题成形面类零件加工程序的编制总课时2 主备人课型备课时间研讨时间投放时间教学目标初步掌握成形面加工编程的工艺知识懂得加工成形面刀具的选择能掌握加工圆弧的顺逆方向的判断，熟悉G02/G03的指令格式。
懂得机床的保养和切削加工时的安全知识。
教学重难点掌握成形面的加工方法正确选择圆弧的加工方式教学准备教学设计教学内容师生活动复备栏一、相关工艺知识：1.成形面加工方法成形面加工一般分为粗加工和精加工。
圆弧加工的粗加工与一般外圆、锥面的加工不同。
曲线加工的切削用量不均匀，背吃刀量过大，容易损坏刀具，在粗加工中要考虑加工路线和切削方法。
其总体原则是在保证背吃刀量尽可能均匀的情况下，减少走刀次数及空行程。
（1）粗加工凸圆弧表面圆弧表面为凸表面时，通常由两种加工方法，车锥法（斜线法）和车圆法（同心圆）法，两种加工方法如图1所示：图1 圆弧凸表面车削方法○1车锥法教师通过图示，讲解切削方法，并比较不同车削方法的优劣车锥法就是加工时先将零件车成圆锥，最后再车成圆弧的方法。
一般适用于圆心角小于90°的圆弧，如图8－1（a）所示。
图中AB为圆锥的极限位置，即车锥时加工路线不能超过AB线，否则因过切而无法加工圆弧。
采用车锥法需计算A、B两点的坐标值，方法如下：R=CD22=-.0=RCF414RR2==.0=AC586CFRBC()0A-点坐标.0R，586R()R-点坐标.0R，B586○2车圆法车圆法就是用不同半径的同心圆弧车削，逐渐加工处所需圆弧的方法。
此方法数值计算简单，编程方便，但空行程时间较长，如图1（b）所示。
车圆法适用于圆心角大于90°的圆弧粗车。
（2）粗加工凹圆弧表面当圆弧表面为凹表面时，其加工方法有等径圆弧形式（等径不同心）、同心圆形式（同心不等径）、梯形形式和三角形形式，如图2所示：图 2圆弧凹表面车削方式四种方式车削其各自特点如下：1）等径圆弧形式：计算和编程最简单，但走刀路线较其他几种方式长。
数控加工程序编制及操作课程电子教案
数控加工程序编制及操作课程电子教案第一章：数控加工基础1.1 数控加工概念解释数控加工的定义讨论数控加工的优点和应用领域1.2 数控系统的组成介绍数控系统的各个组成部分解释数控系统的工作原理1.3 数控机床分类介绍常见的数控机床类型讨论不同类型数控机床的特点和应用第二章：数控加工程序编制基础2.1 数控编程概述解释数控编程的目的和重要性讨论数控编程的基本过程2.2 数控编程语言介绍常用的数控编程语言（如G代码、M代码等）解释不同编程语言的功能和用途2.3 数控编程坐标系统介绍数控编程坐标系统的概念解释坐标系统的建立和操作方法第三章：数控加工程序编制实例3.1 线性插值算法解释线性插值的概念和原理示例线性插值算法的应用和实现3.2 圆弧插值算法解释圆弧插值的概念和原理示例圆弧插值算法的应用和实现3.3 编程实例提供实际编程实例，包括线性插值和圆弧插值的运用解释编程实例中的各项参数和指令含义第四章：数控机床操作基础4.1 数控机床操作界面介绍数控机床操作界面的结构和功能解释操作界面上的各项按钮和指示灯的含义4.2 数控机床操作步骤讨论数控机床操作的基本步骤提供操作步骤的详细说明和示例4.3 安全操作注意事项列出数控机床操作中的安全注意事项讨论如何预防事故和保证操作安全第五章：数控加工仿真与操作5.1 数控加工仿真软件介绍介绍常见的数控加工仿真软件及其功能解释仿真软件在教学和实际应用中的重要性5.2 数控加工仿真操作步骤提供数控加工仿真操作的详细步骤示例仿真操作中的各项设置和调整方法5.3 实际数控机床操作讨论实际数控机床操作的步骤和技巧提供实际操作中的注意事项和建议第六章：数控加工工艺参数设置6.1 数控加工工艺概述解释数控加工工艺的概念和重要性讨论数控加工工艺的基本步骤6.2 加工参数设置介绍加工参数的类型和设置方法解释加工参数对加工质量和效率的影响6.3 刀具路径优化解释刀具路径优化的目的和方法示例刀具路径优化技术的应用和效果第七章：复杂零件的数控加工编程7.1 复杂零件加工概述解释复杂零件加工的特点和挑战讨论复杂零件加工的策略和方法7.2 多轴数控加工编程介绍多轴数控加工的概念和应用解释多轴数控加工编程的技巧和注意事项7.3 编程实例分析提供复杂零件的编程实例分析实例中的加工策略和编程技巧第八章：数控机床故障诊断与维护8.1 数控机床故障类型列举数控机床常见的故障类型解释故障原因和影响8.2 故障诊断方法介绍故障诊断的基本方法和工具示例故障诊断的步骤和技巧8.3 数控机床维护与保养讨论数控机床的日常维护和保养方法解释维护和保养对数控机床性能的影响第九章：数控加工质量控制9.1 数控加工质量概述解释数控加工质量的概念和重要性讨论数控加工质量控制的基本原则9.2 加工误差分析分析数控加工中常见的误差类型和原因示例误差补偿和减小误差的方法9.3 加工质量评估与改进介绍加工质量评估的方法和指标讨论加工质量改进的策略和技术第十章：数控加工程序优化与自动化10.1 数控程序优化解释数控程序优化的目的和方法示例程序优化技术对加工效率的影响10.2 数控自动化加工介绍数控自动化加工的概念和应用解释自动化加工技术的发展趋势和挑战10.3 编程实例分析提供数控程序优化和自动化加工的实例分析实例中的优化技术和自动化应用重点和难点解析重点环节1：数控加工概念和优点需要重点关注数控加工的定义，以及与传统加工方式的比较，理解数控加工的优点和应用领域。
数控车床上成形面的编程与加工
数控车床上成形面的编程与加工摘要对于成形面零件的数控加工，手工编程和自动编程均可实现其加工程序的编制。
本文主要阐述在数控车削加工中手工编制成形面加工程序的方法以及在数控加工中需注意的加工事项。
关键词成型面；数控编程；注意事项在数控机床加工过程中，经常遇到工件轮廓是由圆弧和圆弧、圆弧和直线相切、相交而构成的一些成型面零件，如各类手摇柄、单球手柄、双球手柄及一些简单工艺品等。
对这些零件的加工，在普通机床上加工需要成形刀或靠操作者用双手同时操作完成，难度系数较大。
而运用数控车削技术加工成形面就显得容易得多，只需按照数控系统编程的格式及要求，编写出相应的圆弧插补程序段，就可实现对成形面的加工。
但在编写程序的过程中，基点或节点的计算相对而言，具有一定的难度，编程者可以选择手工编程或自动编程的方式来计算相关的基点或节点的坐标。
在手工编程中，对于简单的回转体零件，编程者可通过利用勾股定理、三角函数、平面几何等相关数学计算来得到基点坐标；对于复杂回转体零件的圆弧与圆弧相切、相交则要通过给定零件图的相关尺寸，采用解析几何列解方程来求解。
在自动编程中，编程人员需借助一定的软件，根据零件图样的要求，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作。
自动编程使得一些计算繁琐、手工编程困难或无法编出的程序能够顺利地完成。
实现自动编程的CAM软件常用的有UG，PRO/E，MASTERCAM，CAXA等，可以实现多轴联动的自动编程并进行仿真模拟。
下面采用手工编程的方式介绍车削圆球体（图1）的具体步骤。
1 工艺分析1.1 机床选择根据工件的形状及结合学校的现有资源，选用FANUCOi—TA系列的CK6132数控车床（前置刀架）进行本工件的加工。
1.2 夹具选择采用三爪自定心卡盘进行工件的定位与装夹。
1.3 刀具选择1）刀宽5 mm的切槽刀——完成?20外圆槽的加工；2）带有断削槽的90°正偏刀——完成右半球的粗、精车削加工；3）带有断削槽的90°反偏刀——完成左半球的粗、精车削加工；4）45°端面刀——采用手动切削右端面。
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课题成形面类零件加工程序的编制总课时 2 主备人课型备课时间研讨时间投放时间
教学目标 初步掌握成形面加工编程的工艺知识
懂得加工成形面刀具的选择
能掌握加工圆弧的顺逆方向的判断，熟悉G02/G03的指令格式。
懂得机床的保养和切削加工时的安全知识。
教学重难点掌握成形面的加工方法正确选择圆弧的加工方式
教学
准备
教学设计
教学内容师生活动复备栏
一、相关工艺知识：
1.成形面加工方法
成形面加工一般分为粗加工和精加工。
圆弧加工的粗加工与一般外圆、锥面的
加工不同。
曲线加工的切削用量不均匀，背
吃刀量过大，容易损坏刀具，在粗加工中要
考虑加工路线和切削方法。
其总体原则是在
保证背吃刀量尽可能均匀的情况下，减少走
刀次数及空行程。
（1）粗加工凸圆弧表面
圆弧表面为凸表面时，通常由两种加工
方法，车锥法（斜线法）和车圆法（同心圆）
法，两种加工方法如图1所示：
图1 圆弧凸表面车削方法○1车锥法教师通过图示，讲解切削方法，并比较不同车削方法的优劣
车锥法就是加工时先将零件车成圆锥，最后再车成圆弧的方法。
一般适用于圆心角小于90°的圆弧，如图8－1（a）所示。
图中AB为圆锥的极限位置，即车锥时加工路线不能超过AB线，否则因过切而无法加工圆弧。
采用车锥法需计算A、B两点的坐标值，方法如下：
R
=
CD2
2=
-
.0
=
R
CF414
R
R
2=
=
.0
=
AC586
CF
R
BC
()0
A-
点坐标
.0R，
586
R
()R
-
点坐标
.0
R，
B586
○2车圆法
车圆法就是用不同半径的同心圆弧车削，逐渐加工处所需圆弧的方法。
此方法数值计算简单，编程方便，但空行程时间较长，如图 1（b）所示。
车圆法适用于圆心角大于90°的圆弧粗车。
（2）粗加工凹圆弧表面
当圆弧表面为凹表面时，其加工方法有等径圆弧形式（等径不同心）、同心圆形式（同心不等径）、梯形形式和三角形形式，如图 2所示：
图 2圆弧凹表面车削方式
四种方式车削其各自特点如下：
1）等径圆弧形式：计算和编程最简单，但走刀路线较其他几种方式长。
2）同心圆弧形式：走刀路线短，且精车余量最均匀。
3）梯形形式：切削力分布合理，切削率最高。
4）三角形形式：走刀路线较同心圆弧形式长，但比梯形、等径圆弧形式短。
2.切削用量的选择
由于成形面在粗加工中常常出现切削不均匀的情况，背吃刀量应小于外圆及圆锥面加工的背吃刀量。
一般粗加工背吃刀量取αp=1～1.5mm，精加工背吃刀量取αp=0.2～0.5mm,其进给速度也较低，在参考切削用量表时要有所考虑。
三、成形面编程的方法：
实例考虑刀尖半径补偿，编制图 8－5－8 所示零件的加工程序
图 8－5－8
O1234 ;
%3345
N1 T0101 （换一号刀，确定其坐标系）N2 M03 S400 （主轴以400r/min 正转）N3 G00 X40 Z5（到程序起点位置）
N4 G00 X0 （刀具移到工件中心）
N5 G01 G42 Z0 F60 （加入刀具园弧运用编程实例讲解成形面类零件加工程序的编制，G02、G03的选择、运用
半径补偿，工进接触工件）
N6 G03 U24 W-24 R15 （加工R15 圆
弧段）
N7 G02 X26 Z-31 R5 （加工R5圆弧
段）
N8 G01 Z-40 （加工Φ26 外圆）
N9 G00 X30 （退出已加工表面）
N10 G40 X40 Z5 （取消半径补偿，
返回程序起点位置）
N11 M30 （主轴停、主程序
结束并复位）
教学反思
备课组长（签字）：分管领导（签字）：。