任务1-3教案.docx

数控加工技术教学教案授课班级班级人数授课教师课题序号3授课课型授课课时2授课章节名 称工程一认识数控机床任务三认识认识数控机床程序结构和常用指令教学目标知识 目标1 .理解工件坐标系概念及建立原那么2 .掌握数控机床的程序结构3 .掌握数控机床常用指令能力 目标1 .会建立常用数控机床加工零件工件坐标系2 .能熟练应用数控机床常用指令情感 目标1 .培养对本课程学习兴趣2 .养成安全文明等优良的劳动态度和行为习惯。3 .体验自身的能力价值与学习的乐趣，提高自己的职业涵养。教学重点1 .掌握数控机床常用指令。2 .会建立常用数控机床加工零件工件坐标系。教学难点掌握数控机床常用指令教学方法讲授法、讨论法、演示法、自主学习法、探究法教学资源网络资源，教学视频，相关PPT,配套练习题板书设计任务三认识认识数控机床程序结构和常用指令【任务描述】【知识准备】1 .工件坐标系(1)工件坐标系方向的选择(2)工件坐标系原点位置的选择2 .数控程序(1)程序名置分类(2)程序内容(3)程序结束3 .程序段组成4.有关机床坐标系、工件坐标系程序指 令(1)回参考点指令(G28)(2)选择机床坐标系指令(G53)(3)选择工件坐标系指令(4)平面选择指令G17、G18、G19 (5)米制/英制尺寸转换指令G20、G21【任务实施】教学过程主要教学内容及步骤【一】导入新任务播放数控机床编程、加工视频，观看加工过程，进 而引入课题。【二】任务开始任务三认识认识数控机床程序结构和常用指令【任务描述】认识工件坐标系的概念、认识数控机床的程序 结构、熟悉数控机床常用指令等。建立图7 阶梯轴、8六角凸台零件工件坐标系。图1-7阶梯轴【知识目标】1 .理解工件坐标系概念及建立原那么2 .掌握数控机床的程序结构3 .掌握数控机床常用指令【技能目标】1 .会建立常用数控机床加工零件工件坐标系2 .能熟练应用数控机床常用指令【知识准备】1 .工件坐标系工件坐标系又称编程坐标系，是编程人员为方便 编写数控程序而人为建立的坐标系，一般建立在工件 上或零件图纸上。(1) 工件坐标系方向的选择工件坐标系的方向必须与所采用的数控机床坐标 系相一致教师活动学生活动教学目标举生产、生活听讲、观培养学生中数控车床看、思考对数控加加工零件实是如何做工学习兴例引入课题出来的趣任务讲授、分析数听讲、思了解数控控车床定义考定义及原是出示任务图听讲、看任务导向片并分析任图、思考务内容出示本次任听讲、思明确本次务知识、技能考任务目标目标按图分析数听讲、思掌握工件控机床工件考、记录坐标系方坐标系的选向的选择择教师活动学生活动教学目标举生产、生活听讲、观培养学生中数控车床看、思考对数控加加工零件实是如何做工学习兴例引入课题出来的趣任务讲授、分析数听讲、思了解数控控车床定义考定义及原是出示任务图听讲、看任务导向片并分析任图、思考务内容出示本次任听讲、思明确本次务知识、技能考任务目标目标按图分析数听讲、思掌握工件控机床工件考、记录坐标系方坐标系的选向的选择择a)办图1-9数控车床工件坐标系与机床坐标系关系，a)前置刀架工件坐标系方向b)后置刀架工件坐标系方向（2）工件坐标系原点位置的选择为方便求解工件轮廓上基点坐标进行编程，一般 按以下要求进行设置：1）数控车床上加工的零件X轴原点选择在工件轴心线上。Z轴原点，选择在工件右端面。（最常用）对于对称的零件，Z轴原点可选择在工件对称中心 平面上。Z轴原点也可以选择在工件左端面。2）数控铳床上加工的零件工件零点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准 上。工件零点尽量选择在精度较高的工件外表，以提高 加工零件的加工精度。对于对称的零件，工件零点应选择在对称中心上。对于一般零件，工件零点可选择在工件外轮廓的某 一角上。Z坐标零点，一般设置在工件上外表上。2.数控程序为自动操作机床而给数控机床发出的一组指令称为数 控程序。不同数控系统其代码和编程规那么略有不同， 编程时需参考机床说明书，一般都包括程序名、程序 内容、程序结束等。（1） 程序名所有数控程序都要取一个程序名，用于存贮、调用演示数控车 床和数控铳 床工件坐标 系原点位置 的选择分析、讲解数 控程序的组 成看图、听 讲、思考 并记录看图、听 讲、思考 并记录会选择数 控车床， 铳床的工 件坐标系 原点了解数控 机床程序 的组成规 那么系统'程序命名规那么。法那科系统。以大写字母“O”开头，后跟四位数字，从0000009999“ 如：00023、00230、04546 等等“注：数控程序有主程序与子程序之分，法那科系统主程序与子程序命名规那么相同.，（2）程序内容程序内容由各程序段组成，每一程序段规定数控机床 执行某种动作，前一程序段规定的动作完成后才开始 执行下一程序段内容。表175法那科系统程序例如数控系统Q程序不例法那科系统（3）程 1 每一个数百M02 或 M3 并可控制出N10G54G40M3 SIOOOj pN20 GOO X0Z100.0; 一/N3OGO1X1O.OZ5.OFO.3; 注：每段程序输完后按9E键（；）再按一键进行分段。表示可以被 跳过不执行的程序段，手结束各加工程序都要有程序结束指令，指令代码 .0,用于停止自动运行且数控系统被复位， :标重新返回到程序的开头3.程序段组成程序段由假设干程序字组成。程序字又是由字母（或地 址）和数字组成。如：N20 GOO X60.0 Z 100.0 M3 S1000 ,即程序字组成 程序段，程序段组成数控程序。程序字按其功能的不同可分为7种类型，分别称为顺 序号字、尺寸字、进给功能字、主轴转速功能字、刀 具功能字、辅助功能字和准备功能字等表176数控系统常用功能字代码、含义及例如说明按表分析讲 解程序段的 组成及7种 功能字的代 码，含义及示 例带着学生了 解数控铳床 的各局部组 成及各组成 局部的功能 机床常用的 指令含义，作 用及使用方 法听讲、分 析、思考 并记录观看视频 （表格） 听讲、分 析、思考能正确识 读、编写 对应的程 序段理解数控 机床相关 指令的含 义及使用 方法序号，代码（地 址）,-含义。例如说明。N”程序段号功能字 或顺序号字一一般从N0000N9999,表示程序段段号，常放 在程序段段首位置，用于程序的检索和校验，可以不 连续'2X、Y、Z、I、J、Kp尺寸功能字。表示坐标尺寸、位移、半径等。如X100.0表示X 方向坐标为100mm,Z30.0表示Z方向坐标为30mm。.3”T“刀具功能字2表示刀具代号，如T0101表示1号车刀，T03表 示3号车刀“4q%主轴转速功能字”表示主轴转速大小，如S500表示主轴转速为 500r/min>5-F-进给功1箔表小刀具进给迷度大小，单位mm min或mm r。 如F0.2表示迸筑邃度为02mm p辅助功能字2表示机床辅助动作的接通或断开，是数控机床使 用较多的一种指令，FANUC Oi M系统常用辅助功能 指令及含义见表1-15所示.，7准备功能字QFANUC Oi Mi表示机床做好某种准备动作，从G00-G99,是 机床控制指令最多的一种，FANUC Oi M系统常用G Th毋i也丛E叫主，,系统常用辅助功能指令及含义指令含义指令2含义。M00P程序停止2M08“:aw毋MOIp计划停止M09»聪透冷M02p程序结束“M3 Op程序结束M03p主轴正转。M40q自动变换齿轮级.M04、主轴反转2M41 M45“齿铃级到螭 级，M05p主轴停“M98子程序调用M06q4.有关机床上（1）同多考J 经过某一中间换刀。也标系、工件; 会指令（G28： 点快速返回至M99坐标系程序指 ）o回参考点才 惨考点。子程序结束令旨令可使刀具指令格式QG28X_ Z_ ;（数控车床）。G28X_ Y_ Z_ ;（数控铳床）c参数含义2X、（Y）、Z指定中间点的坐标如：N1 G28X40.0 Y30 Z5O.O5刀具经中间点（40, 30, 50）返回至 参考点。使用说明1 .该指令为程序段有效指令，2 .使用国参考点指令前，为安全起见应取消刀具半径补偿和长度补 偿3 .假设程序G28U0W0；或G28U0V0W0；那么表示直接回参考点.4 .可用该指令替代手动回机床参考点，建立机床坐标系。（2）选择机床坐标系指令（G53）。指定该指令后， 刀具将快速移动到机床坐标系中该位置指令格式.，G53 X_ Z_;（数控车床）“G53 X_ Y_ Z_i （数控铳床）“参数含义。X、（Y）、Z指刀具快速移动到机床坐标系巾的位置坐标；“使用说明1 . G53指令为程序段有效指令，后跟绝对值；假设跟增量值,那么刀具 移到换刀点位置2 .指定G53之前，必须先建立机床坐标系，即通过手动回参考点或 G28指令返回参考点操作.，3 .使用G53指令后，将取消一切刀尖半径补偿、长度补偿（4） 选择工件坐标系指令。指令代码及含 义。G54 ;工件坐标系G55 ;工件坐标系2dG56 ;工件坐标系3PG57 ;工件坐标系4，G58 ;工件坐标系5，G59 ;工件坐标系参数含义。实现刀具在选定的工件坐标系中运行。通过对刀测出工件原点在机床 坐标系中的位置（偏移量）并输入到数控系统相应的存储器（G54、G55 等）中，实现机床坐标系原点偏移到工件原点上，运行程序时调用G54、 G55等指令即可实现刀具在工件坐标系中运行使用说明一1. G54G59等6个工件坐标系均为模态有效代码，一经使用，一 直有效”2. 6个工件坐标系指令功能一样，可任意使用其中之一，3. 也有数控机床称工件坐标系指令为零点偏移指令，即机床原点偏 移至工件原点，执行该指令后，机床不作移动，只是在执行程序时把工件 原点在机床坐标系中位置偏移量带入数控系统内部计算。（4）平面选择指令G17、G18、G19指选择刀具所 在的插补平面。G17一指XY平面G18一指XZ平面（卧式数控车床默认指定平面）G19一指YZ平面（数控车床一般不用G19平面）（5）米制/英制尺寸转换指令G20、G21指令代码Q含义使用说明。G20“英制输入，1 .在程序开头，坐标系设定之前指定.，2 .公,英制转换后，F代码指定的送给速度、坐标指令、工 件原点偏置、刀具偏置、增量进给移动量、手摇脉冲发生器每一 刻度的值等单位制将随之发生变化，3 .当接通电源时，公英制转换的G代科保持通电前的状态、G21"米制输入指令代码Q含义使用说明。G20“英制输入，4 .在程序开头，坐标系设定之前指定.，5 .公,英制转换后，F代码指定的送给速度、坐标指令、工 件原点偏置、刀具偏置、增量进给移动量、手摇脉冲发生器每一 刻度的值等单位制将随之发生变化，6 .当接通电源时，公英制转换的G代科保持通电前的状态、G21"米制输入【任务实施】1 .实施方法及途径2 .实施步骤（1）分析车削类零件工件坐标系建立原那么。（2）分析铳削类零件工件坐标系建立原那么。（3）建立图1-7阶梯轴、1-8六角凸台零件工件坐标 系【检测评分】评价表（略）【任务反应】任务反应表（略）【任务拓展】建立图1-10所示零件工件坐标系并计算主视图中 轮廓拐点坐标。按步骤引导 学生完成任 务（也可分步 实施任务）、 进行评价并 对任务实施 进行反应布置任务拓 展内容并作 提示分组实施 任务，总 结缺乏和 问题记录、思 考，课后 或课堂完 成完成任 务，达能 学习目标培养学习 知识、技 能迁移能 力因i-in杯屁件器零件因q因i-in杯屁件器零件因q引导学生进总结本节巩固已学行本节课内课学习内知识，反容总结及成容，提练思缺乏，果提供缺乏之处培养学习表达能力【三】总结与成果提供【四】作业布置1 .什么是机床原点？什么是机床参考点？2 .数控卧式车床和立式数控铳的机床原点一般位于 什么位置？3 .什么是工件坐标系？数控机床工件坐标系建立原 那么有哪些？教后记