零件数控加工工艺与编程教案
数控加工工艺及编程教案
教学设计课堂实录1-1机械加工工艺基础的基本概念一、机械产品的生产过程和工艺过程1、生产过程概念机械产品制造时，由原材料到该机械产品出厂的全部劳动过程称为机械产品的生产过程。
2、生产过程包括（1）产品设计产品设计是企业产品开发的核心，产品设计必须保证技术上的先进性与经济上的合理性等。
产品的设计一般有三种形式，即：创新设计、改进设计和变形设计。
创新设计（开发性设计）是按用户的使用要求进行的全新设计：改进设计（适应性设计）是根据用户的使用要求，对企业原有产品进行改进或改型的设计，即只对部分结构或零件进行重新设计：变形设计（参数设计）仅改进产品的部分结构尺寸，以形成系列产品的设计。
产品设计的基本内容包括：编制设计任务书、方案设计、技术设计和图样设计。
（2）工艺设计工艺设计的基本任务是保证生产的产品能符合设计的要求，制泄优质、高产、低耗的产品制造工艺规程，制订岀产品的试制和正式生产所需要的全部工艺文件。
包括：对产品图纸的工艺分析和审核、拟左加工方案、编制工艺规程、以及工艺装备的设计和制造等。
（3）零件加工零件的加工包括坯料的生产、以及对坯料进行各种机械加工、特种加工和热处理等，使其成为合格零件的过程。
极少数零件加工采用精密铸造或精密锻造等无屑加工方法。
通常毛坯的生产有铸造、锻造、焊接等；常用的机械加工方法有：钳工加工、车削加工、钻削加工、刨削加工、铳削加工、锂削加工、磨削加工、数控机床加工、拉削加工、研磨加工、術磨加工等：常用的热处理方法有：正火、退火、回火、时效、调质、淬火等；特种加工有：电火花成型加工、电火花线切割加工、电解加工、激光加工、超声波加工等。
只有根据零件的材料、结构、形状、尺寸、使用性能等，选用适当的加工方法，才能保证产品的质量，生产岀合格零件。
（4）检验检验是采用测量器具对毛坏、零件、成品、原材料等进行尺寸精度、形状精度、位苣精度的检测，以及通过目视检验、无损探伤、机械性能试验及金相检验等方法对产品质量进行的鉴定。
高职数控技术专业《数控加工工艺与编程》教案设计
高职数控技术专业《数控加工工艺与编程》教案设计一、教学目标1.知识目标：o学生能够理解数控加工的基本概念、原理及主要加工方法。
o掌握数控加工工艺的制定流程，包括工艺分析、刀具选择、切削参数设定等。
o学会使用常见的数控编程语言（如G代码）进行简单零件的编程。
2.能力目标：o能够根据零件图纸独立制定数控加工工艺方案。
o熟练运用数控编程软件，编写并调试数控加工程序。
o通过实际操作，提高解决数控加工中实际问题的能力。
3.情感态度价值观目标：o培养学生的细心、严谨的工作态度，强调安全第一的原则。
o激发学生对数控技术的兴趣，鼓励创新思维和持续学习的习惯。
o强调团队合作的重要性，培养良好的沟通能力和协作精神。
二、教学内容-重点：数控加工工艺的制定、刀具选择与切削参数设置、G代码编程基础。
-难点：复杂零件的数控加工工艺分析、G代码的高效编写与调试。
教学内容安排：1.数控加工基础概述2.数控加工工艺制定3.刀具选择与切削参数4.G代码编程基础5.实例分析与编程练习三、教学方法-讲授法：用于理论知识的讲解，如数控加工原理、G代码指令等。
-讨论法：小组讨论数控加工工艺方案，促进思维碰撞。
-案例分析法：分析典型零件的加工案例，加深理解。
-实验法：在数控机床上进行实际操作，验证编程效果。
-多媒体教学：利用、视频等多媒体资源，直观展示教学内容。
-网络教学：提供在线学习资源，如数控编程软件教程，方便学生自主学习。
四、教学资源-教材：《数控加工工艺与编程》专业教材。
-教具：数控机床模型、刀具展示板。
-实验器材：数控机床、测量工具、编程软件（如MasterCAM、SolidWorks CAM）。
-多媒体资源：课件、教学视频、在线编程平台。
五、教学过程六、课堂管理-小组讨论：每组分配明确任务，确保每位成员参与讨论，定期轮换小组长，提升组织协调能力。
-课堂纪律：制定课堂规则，如手机静音、按时到课，采用积分制管理，激励学生遵守纪律。
-激励措施：设立优秀小组奖、编程能手奖等，通过表扬和奖励激发学生的积极性和创造力。
数控加工工艺与编程教案.doc
序号 1 日期班级课题数控程序编制的概念重点与难点数控编程的内容与步骤教研室主任年月日教师年月日教学手段：多媒体教学引入：由普通机床难加工零件及东芝事件引出数控机床应用（5分钟）正课：第一章数控加工技术概况（85分钟）1.1 数控程序编制的概念在编制数控加工程序前，应首先了解：数控程序编制的主要工作内容，程序编制的工作步骤，每一步应遵循的工作原则等，最终才能获得满足要求的数控程序。
1.1.1 数控程序编制的定义编制数控加工程序是使用数控机床的一项重要技术工作，理想的数控程序不仅应该保证加工出符合零件图样要求的合格零件，还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，使数控机床能安全、可靠、高效的工作。
1、数控程序编制的内容及步骤数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程。
（1）分析零件图样和制定工艺方案这项工作的内容包括：对零件图样进行分析，明确加工的内容和要求；确定加工方案；选择适合的数控机床；选择或设计刀具和夹具；确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。
这一工作要求编程人员能够对零件图样的技术特性、几何形状、尺寸及工艺要求进行分析，并结合数控机床使用的基础知识，如数控机床的规格、性能、数控系统的功能等，确定加工方法和加工路线。
（2）数学处理在确定了工艺方案后，就需要根据零件的几何尺寸、加工路线等，计算刀具中心运动轨迹，以获得刀位数据。
数控系统一般均具有直线插补与圆弧插补功能，对于加工由圆弧和直线组成的较简单的平面零件，只需要计算出零件轮廓上相邻几何元素交点或切点的坐标值，得出各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值等，就能满足编程要求。
当零件的几何形状与控制系统的插补功能不一致时，就需要进行较复杂的数值计算，一般需要使用计算机辅助计算，否则难以完成。
（3）编写零件加工程序在完成上述工艺处理及数值计算工作后，即可编写零件加工程序。
程序编制人员使用数控系统的程序指令，按照规定的程序格式，逐段编写加工程序。
(数控加工)数控加工工艺与编程教案ppt
数控加工工艺文件的主要 内容
数控加工工艺文件的审核 与修改
数控编程的基本概念和程序结构
数控编程定义 数控编程语言种类及特点 数控编程语言结构 数控编程语言常用指令及格式
数控编程中的数值计算与点位坐标计算
数值计算：根据零件图纸，计算加工过程中的切削参数，如切削速度、进给速度等。
点位坐标计算：确定加工对象在机床坐标系中的位置，通过计算得出各加工点的坐标值。 加工路径规划：根据数值计算和点位坐标计算结果，规划加工路径，确保加工过程的顺利进行。 程序调试与优化：对生成的数控程序进行调试和优化，提高加工效率和加工质量。
课程内容：本课程主要包括数控加工工艺基础、数控机床编程基础、数控车削加工编程、数控 铣削加工编程等内容。
课程目标
掌握数控加工工艺与编程的基本概念和原理 了解数控机床的种类、特点及应用范围 掌握数控加工工艺的设计与优化方法 掌握数控编程的基本方法和技巧，能够编写简单的数控程序
课程内容
数控加工工艺基本知识 数控编程基本原理和方法 数控机床操作和维护 加工工艺和编程实例分析
数控加工工艺的设计与优化方法
课程重点、难点及解决办法
数控编程的基本步骤和技巧
学生的学习情况和反馈意见
未来职业发展与技术进步的展望
数控加工工艺与 编程技术的不断 更新和发展
未艺与编 程技术在未来制造 业中的重要地位
未来职业发展需 要具备的技术能 力和素质要求
课程安排
课程目标：掌握数控加工工艺与编程的基本知识和技能 课程内容：数控机床结构、工作原理、加工工艺、编程方法等 教学方法：理论讲解、案例分析、实践操作相结合 课程评估：考试、作业、实践操作等多种方式综合评估
数控加工定义
数控加工基本概念
数控编程及加工课程设计
数控编程及加工课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数控编程及加工的基本原理和方法，培养学生具备一定的数控编程及加工实践能力。
1.掌握数控编程的基本概念、原理和方法。
2.熟悉数控加工工艺及编程流程。
3.了解数控机床的结构、功能和操作方法。
4.能够运用数控编程知识进行简单零件的编程和加工。
5.能够根据加工需求制定合理的数控加工工艺。
6.能够熟练操作数控机床进行加工操作。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队合作精神。
2.增强学生对数控技术应用领域的认识，提高学生的学习兴趣和积极性。
二、教学内容教学内容主要包括数控编程的基本概念、数控加工工艺、数控编程方法和数控机床操作。
1.数控编程的基本概念：数控编程的定义、特点和应用领域。
2.数控加工工艺：加工顺序的确定、加工路径的规划、刀具选择等。
3.数控编程方法：手工编程、CAD/CAM软件编程等。
4.数控机床操作：机床的启动和停止、机床参数的设置、加工操作等。
三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的教学方法。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握数控编程及加工的基本原理和方法。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解数控编程及加工的应用场景和实际操作。
3.实验法：通过操作数控机床进行实际加工，使学生掌握数控编程及加工的实践技能。
四、教学资源教学资源包括教材、实验设备和多媒体资料。
1.教材：选用权威、实用的数控编程及加工教材，为学生提供系统的理论知识。
2.实验设备：配置数控机床、CAD/CAM软件等实验设备，为学生提供实践操作的机会。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，为学生提供生动、直观的学习材料。
五、教学评估教学评估主要包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和理解能力。
2.作业：布置适量的作业，要求学生在规定时间内完成，评估学生的编程和实践能力。
数控加工工艺与编程项目六G71符合循环教案
学习情境六：用复合循环指令加工零件学习情境四：用复合循环指令加工零件的加工（详案）一、情境描述给学生发放零件图，并给出零件信息和加工要求。
图6.1 零件图图6.2 三维图图示零件为一阶梯轴。
该工件有外圆柱面、外圆锥面、和圆弧构成，要求使用轴向粗车复合循环指令编程，并完成零件的车削加工。
二、制订加工工艺（一）引入新知识切削用量的选择：数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量、主轴转速或切削速度、进给速度或进给量。
a的确定（1）背吃刀量p背吃刀量应根据机床、夹具、刀具及工件所组成的工艺系统的刚度来确定。
在刚度允许的条件下，尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量。
为了保证加工精度和表面粗糙度，一般都留有一定的精加工余量，一般为0.1---0.5mm。
v的确定（2）进给速度f进给速度指在单位时间内刀具沿进给方向移动的距离（单位为 mm/min）。
有些数控车床规定可以选用进给量 f（单位 mm/r）表示进给速度，二者之间的关系为：v=nffv为进给速度（mm/min），n为主轴转速（r/min），f为进给量（mm/r）。
式中，f应在保证表面质量的前提下，选择较高的进给速度。
一般情况下，根据零件的表面粗糙度、刀具及工件材料等因素，查阅切削用量手册选取进给速度。
（3）主轴转速 n的确定轮廓车削时主轴转速应根据被加工部位的直径、工件和刀具材料，以及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。
切削速度可通过计算、查表和实践经验获取，切削速度确定后，用式 ：n=dV c1000 计算主轴转速。
式中，n 是工件转速（r/min ）；vc 是切削速度（m/min ）；d 是切削刃选定点处所对应的工件回转直径（mm ）。
（4）切削用量参考表常见工件材料、刀具及相应的切削用量见下表。
表6-1 常见工件材料、所用刀具及相应的切削用量（二）零件具体加工工艺制定1．装夹与定位该零件为实心轴类零件，采用轴的左端面和外圆作为定位基准，采用三爪自定心卡盘夹紧工件左端，一次装夹完成粗精加工。
数控加工工艺与编程教案
数控加工工艺与编程教案第一章：数控加工概述1.1 数控加工的定义与发展1.2 数控系统的组成与工作原理1.3 数控加工的特点与应用范围1.4 数控加工的分类与加工过程第二章：数控加工工艺2.1 数控加工工艺的概念与作用2.2 数控加工工艺的制定与分析2.3 数控加工工艺参数的选择2.4 数控加工工艺举例第三章：数控编程基础3.1 数控编程的基本概念与任务3.2 数控编程的指令系统与编程规则3.3 数控编程的常用功能指令3.4 数控编程的实例分析第四章：数控编程方法与技巧4.1 数控编程的方法与步骤4.2 数控编程的策略与优化4.3 数控编程的错误与故障处理4.4 数控编程的技巧与实践经验第五章：数控加工仿真与操作5.1 数控加工仿真的意义与作用5.2 数控加工仿真软件的使用与操作5.3 数控加工操作的基本步骤与注意事项5.4 数控加工操作的实践训练与评估第六章：数控机床与刀具选择6.1 数控机床的分类与结构特点6.2 数控机床的选择依据与使用维护6.3 数控刀具的类型与选择原则6.4 刀具补偿与切削参数优化第七章：复杂零件的数控加工策略7.1 复杂零件数控加工的特点与难点7.2 零件加工工艺路线的规划与设计7.3 曲面加工与多轴数控加工技术7.4 高速数控加工与精密加工技术第八章：数控编程中的高级应用8.1 用户宏程序的编写与运用8.2 参数编程与加工策略的应用8.3 加工中心的编程与操作8.4 数控编程在自动化生产线中的应用第九章：数控加工质量控制与优化9.1 数控加工质量的定义与指标9.2 加工误差的分析与补偿9.3 加工过程的监控与质量控制9.4 数控加工工艺的优化与改进第十章：数控加工案例分析与实战10.1 数控加工案例的选取与分析方法10.2 案例中的数控编程技巧与问题解决10.3 数控加工实战训练的组织与实施10.4 数控加工成果的评价与反馈重点和难点解析一、数控加工概述难点解析：理解数控加工与传统加工的区别，掌握数控系统的工作原理和组成。
数控加工工艺与编程教案
教学手段：多媒体教学引 入：由普通机床难加工零件及东芝事件引出数控机床应用（5分钟） 正 课：第一章 数控加工技术概况（85分钟）数控程序编制的概念在编制数控加工程序前，应首先了解：数控程序编制的主要工作内容，程序编制的工作步骤，每一步应遵循的工作原则等，最终才能获得满足要求的数控程序。
1.1.1 数控程序编制的定义编制数控加工程序是使用数控机床的一项重要技术工作，理想的数控程序不仅应该保证加工出符合零件图样要求的合格零件，还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，使数控机床能安全、可靠、高效的工作。
1、数控程序编制的内容及步骤数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程。
（1）分析零件图样和制定工艺方案序号 1 日期 班级课题数控程序编制的概念重点与难点 数控编程的内容与步骤教研室主任 年 月 日 教师年 月 日这项工作的内容包括：对零件图样进行分析，明确加工的内容和要求；确定加工方案；选择适合的数控机床；选择或设计刀具和夹具；确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。
这一工作要求编程人员能够对零件图样的技术特性、几何形状、尺寸及工艺要求进行分析，并结合数控机床使用的基础知识，如数控机床的规格、性能、数控系统的功能等，确定加工方法和加工路线。
（2）数学处理在确定了工艺方案后，就需要根据零件的几何尺寸、加工路线等，计算刀具中心运动轨迹，以获得刀位数据。
数控系统一般均具有直线插补与圆弧插补功能，对于加工由圆弧和直线组成的较简单的平面零件，只需要计算出零件轮廓上相邻几何元素交点或切点的坐标值，得出各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值等，就能满足编程要求。
当零件的几何形状与控制系统的插补功能不一致时，就需要进行较复杂的数值计算，一般需要使用计算机辅助计算，否则难以完成。
（3）编写零件加工程序在完成上述工艺处理及数值计算工作后，即可编写零件加工程序。
程序编制人员使用数控系统的程序指令，按照规定的程序格式，逐段编写加工程序。
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教 学 重 点
套类零件结构特点,套类零件加工工艺特点，３8CrMoALＡ合金钢特性,内表面加工循环编程指令的应用,成本核算基本方法。
工 具
零件图样,机床设备、刀具、夹具等工艺装备,编制加工工艺的规范、图表、手册，编写工艺文件的标准,刀具选用的图表、手Байду номын сангаас，通用夹具选用说明书，专用夹具使用说明书，机床编程手册，机床操作手册,仿真,仿真、通用计算机，课件,黑板,多媒体等。
形成以下书面材料：１)计算生产纲领,确定生产类型;2）零件分析：功用、结构与技术条件。
二、计划——考虑如何完成?
１．工作计划主要内容
拟定工艺过程，确定工艺装备，零件的装夹方式，辅具的选用,毛坯设计等。
２．提供学习情境所需要的工具条件
（1)生产工具：机床设备及设备一览表，机械加工工艺人员手册等工艺文件，刀具及刀具样本，数控机床编程说明书,数控车仿真软件,通用计算机等。
（2）教学工具:课件、视频文件、黑板、多媒体设备。
3．提供信息资讯途径及方法指导
图书资料、网络资料、企业资料等。
４.重点指导
(1)协调学生自愿分组。
2．指导重点
分析工艺方案工作重点,及工作标准。每人的工作任务内容、要求，与其它人的沟通和其它部门的沟通。
一般可分为工艺文件制作组、数控程序编制组。工艺文件制作组主要完成工艺规程文件制作，数控程序编制组主要完成走刀路线设计、程序编制及优化。
也可将刀具及切削用量选择放在数控程序编制组完成。
重点观察学生的协调能力。
3.完成任务
机械加工工艺简明过程。
教 案
教 师 姓 名
教学方法
宏观:引导文法
微观:六阶段法
授课时数
8
授课日期及
授课班级
学习情境名称
及学习目标、工作对象
学习情境名称：套类零件加工工艺及程序编制
学习目标:根据给定的套类零件图样(含内圆柱面、内阶台面、内锥面），进行零件加工工艺性分析，设计加工工艺方案，编制工艺卡、刀具卡、数控程序卡等数控加工技术文件，仿真加工，优化工艺方案及程序，并存档。
考核与评价
采用工作成果评定为主(占60%）、教师评价(25％)、自我评价(1５%）; 评价成绩采用百分制。
备 注
轴类零件加工工艺及程序编制
一、资讯——我们小组要作什么？教师引导问题
1．提供引导文
任务要求:制定活塞杆的加工工艺,编写数控加工程序,通过模拟仿真检验加工程序。
基本工作思路：分析零件图样,了解现有工作条件，加工工艺性分析，拟定加工工艺,编写数控加工程序并模拟仿真,修改、优化程序及工艺。
(2）分析零件的加工工艺性：与产品客户沟通,了解活塞杆的使用功能,分析4０Cｒ合金结构钢的加工性,分析轴类零件的结构特点，分析轴类零件的加工技术要求,重点分析主要加工部位的技术要求等。
(3）现有生产工具的功能、主参数、使用范围等。
(4)重点观察学生的分析、理解能力,以及信息处理能力）
5.完成任务
形成以下书面材料：1)计算生产纲领，确定生产类型;２)零件分析：功用、结构与技术条件。
3．完成任务
形成以下书面材料：１）确定毛坯;２)工艺规程设计：选择定位基准、确定主要面加工方法和加工方案、划分加工阶段、确定工序集中和分散程度,确定加工顺序;３）选择加工设备、夹具、工具等；４）选择刀具及切削用量;5）成本核算方法。
三、决策——确定实施办法和所需材料,与学生分组谈话
1．确定实施方案
通过谈话方式，分组分析工艺方案,协调组内分工，明确工作任务，检查工具及毛坯等材料。
工作对象：机床设备、刀具、夹具等工艺装备、工艺文件、加工程序、成本核算说明、仿真软件。
教 学 重 点
轴类零件结构特点,轴类零件加工工艺特点，４０Ｃr合金结构钢特性,循环编程指令的应用,成本核算基本方法。
工 具
零件图样,机床设备、刀具、夹具等工艺装备,编制加工工艺的规范、图表、手册,编写工艺文件的标准,刀具选用的图表、手册，通用夹具选用说明书，专用夹具使用说明书,机床编程手册，机床操作手册,仿真，仿真、通用计算机,课件，黑板，多媒体等。
２.提供学习情境所需要的工具条件
(1)生产工具:机床设备及设备一览表，机械加工工艺人员手册等工艺文件，刀具及刀具样本，数控机床编程说明书,数控车仿真软件，通用计算机等。
(2)教学工具:课件、视频文件、黑板、多媒体设备。
3．提供信息资讯途径及方法指导
图书资料、网络资料、企业资料等。
4．重点指导
（1)协调学生自愿分组。
考核与评价
采用工作成果评定为主(占６０%）、教师评价(25％)、自我评价（1５%)； 评价成绩采用百分制。
备 注
套类零件加工工艺及程序编制
一、资讯——我们小组要作什么？教师引导问题
1．提供引导文
任务要求：制定前体(SC－03)的加工工艺，编写数控加工程序,通过模拟仿真检验加工程序。
基本工作思路:分析零件图样，了解现有工作条件，加工工艺性分析,拟定加工工艺，编写数控加工程序并模拟仿真，修改、优化程序及工艺。
（2)分析零件的加工工艺性:与产品客户沟通，了解前体的使用功能,分析38ＣrMoAｌA合金结构钢的加工性,分析套类零件的结构特点，分析套类零件的加工技术要求,重点分析主要加工部位的技术要求等。
（3)现有生产工具的功能、主参数、使用范围等。
（４)重点观察学生的分析、理解能力，以及信息处理能力)
5.完成任务
二、计划——考虑如何完成？
１．工作计划主要内容
制订数控工艺方案:工序合理划分,精车圆柱面、阶台、锥面的走刀路线设计,外圆车刀的选用，切削用量的选择,夹具的选用,检测计划,成本效益分析。
2．重点指导
加工方法的选择,工序划分的方法，材料热处理方法，定位基准的选择，走刀路线的设计，刀具的选择。
教师重点观察学生的工艺基础知识、使用手册等工具能力、分析能力。
教 案
教 师 姓 名
教学方法
宏观:引导文法
微观：案例分析结合四阶段法
授课时数
１4
授课日期及
授课班级
学习情境名称
及学习目标、工作对象
学习情境名称:轴类零件加工工艺及程序编制
学习目标：根据给定的轴类零件图样(含圆柱面、阶台面、锥面)，进行零件加工工艺性分析,设计加工工艺方案,编制工艺卡、刀具卡、数控程序卡等数控加工技术文件，仿真加工，优化工艺方案及程序,并存档。