《数控机床编程与操作》教学大纲

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1、数控机床编程与操作教学大纲一、课程基本情况开课单位：机电工程系 适用专业：机电一体化 修课方式：必修 总学时：330学时二、课程的性质、任务和教育目标数控机床编程与操作是数控技术应用、机电一体化专业重要的专业技能实训课程。学生在掌握数控技术编程与加工的基本理论与技能基础上，熟练掌握数控加工工艺流程，会使用数控机床对复杂零件进行工艺设计、编程和加工；使学生学会熟练使用高档CAD/CAM软件，掌握较复杂零件的二维绘图和三维模型的创建，掌握数控加工的自动编程路径的建立，掌握刀位文件的编辑，会使用CAM后处理,并能把零件程序在数控模拟仿真软件中进行模拟仿真，还能零件程序直接传到数控机床上；通过本课程的

2、学习，培养学生在工作中创新意识和对数控加工行业特点的理解，掌握必要的自动编程专业知识，为毕业后从事本专业工作打下坚实的基础。三、课程项目及学时分配序号项目名称学时数备注1数控编程基础102数控车削加工编程及操作180选择其一3数控铣削加工编程及操作180生产工件加工104自动编程及操作120总计320四、课程项目内容及要求1数控编程基础（10学时）明确数控编程的概念与分类；了解数控技术的术语。2. 数控车削加工编程及操作（180学时）课题号项目内容学时数目标要求1数控操作面板介绍及使用6掌握开关机床的方法，熟练使用操作面板。2数控车床的对刀方法12掌握刀具的正确安装方法；正确输入每一刀具的刀偏

3、值，建立工件坐标系；校验每一刀具的对刀结果。3辅助功能2掌握辅助M功能、主轴S功能、进给功能及刀具机能T功能。4单位设定功能2掌握尺寸单位、速度单位、编程方式及坐标系设定功能的使用方法。5进给控制指令G00/G01的应用12理解基本指令G00/G01的使用方法；会正确编写简单循环指令及复合循环指令。6进给控制指令G02/G03的应用12理解基本指令G02/G03的使用方法；会正确编写简单循环指令及复合循环指令。7其他控制指令2掌握参考点控制指令G27/G28,暂停指令G04，恒线速指令G96/G97。8内(外)径切削循环G80的应用10掌握内(外)径切削循环G80的格式及应用方法。9端面切削循

4、环G81的应用10掌握内(外)径切削循环G81的格式及应用方法。10螺纹切削循环G82的应用10掌握螺纹切削循环G82的格式及应用。11粗车复合循环G71（无凹槽）的应用10掌握粗车复合循环G71（无凹槽）的格式和应用方法。12粗车复合循环G71（有凹槽）的应用10掌握粗车复合循环G71（有凹槽）的格式和应用方法。13端面粗车复合循环G72的应用10掌握端面粗车复合循环G72的格式和应用方法。14闭环车削复合循环指令G73的应用6掌握闭环车削复合循环指令G73的格式和应用方法。15螺纹切削复合循环G76的应用10掌握螺纹切削复合循环G76的格式和应用方法。16外圆弧加工10掌握外圆弧综合件工艺

5、安排和编程加工方法。17外沟槽加工10掌握外沟槽综合件工艺安排和编程加工方法。18外螺纹加工10掌握外螺纹综合件工艺安排和编程加工方法。19内螺纹加工10掌握内螺纹综合件工艺安排和编程加工方法。20配合工件加工16掌握配合件工艺安排和编程加工方法。合计1803. 数控铣削加工编程及操作（180学时）课题号项目内容学时目标要求1数控加工中心操作面板使用2牢记安全操作规程及实训场地的纪律要求。2上电 关机 急停2掌握开关机床的方法，熟练使用操作面板。3数控加工中心对刀及操作8掌握刀具的正确安装方法；正确输入每一刀具的刀偏值，建立工件坐标系；校验每一刀具的对刀结果。4辅助功能2掌握由PLC及CNC控

6、制的各辅助功能代码的含义。5主轴、进给、刀具功能2掌握并正确应用主轴功能S，进给功能F及刀具功能T；能够合理的确定切削用量。6单位设定及坐标系设定2理解并掌握坐标系的设定方法以及单位设定的意义。7回参、刀补及其它指令4掌握参考点控制指令,刀具补偿指令G40、G41、G42及G43、G44、G49。掌握恒线速指令G96/G97等。8G00、G01加工训练6掌握基本指令的使用方法；学会刀具半径补偿方法。9G02、G03加工训练8掌握较为简单工件外形的加工工艺、编制程序、准确测量、修整尺寸。10镜像功能加工练习10掌握镜项功能指令的应用方法，掌握较为简单的复合工件的加工工艺、编制程序、准确测量、修整

7、尺寸。11缩放功能加工练习6掌握镜缩放能指令的应用方法掌握较为简单的复合工件的加工工艺、编制程序、准确测量、修整尺寸。12旋转变换加工练习10掌握镜缩放能指令的应用方法掌握较为简单的复合工件的加工工艺、编制程序、准确测量、修整尺寸。13钻孔循环6掌握钻孔循环指令的应用方法。14攻丝循环10掌握攻丝循环指令的应用方法。15镗孔循环12掌握镗孔循环指令的应用方法。16阶梯台零件加工12掌握综合零件加工工艺安排方法，程序编制方法。17花盘零件加工18掌握外形及内腔的加工方法及编程方法，安排合理的加工工艺，灵活应用简化编程指令。18外型加工12正确计算节点坐标，选用合理刀具，编制合理的加工程序。19配

8、合件加工18掌握外型、内腔的加工方法及编程方法，安排合理的加工工艺，选用合理的刀具及切削量，达到IT6-IT7级，Ra1.6的精度求，满足配合要求。20内外轮廓零件加工18掌握外型、内腔及钻孔与攻丝的加工方法及编程方法，安排合理的加工工艺，选用合理的刀具及切削量，达到IT6-IT7级，Ra1.6的精度求，满足配合要求。21多边形凸台加工12正确计算节点坐标，选用合理刀具，编制合理的加工程序。掌握利用FANUC系统的编程方法。22生产性产品加工10掌握外型、内腔及钻孔与攻丝的加工方法及编程方法，安排合理的加工工艺，选用合理的刀具及切削量，达到IT6-IT7级，Ra1.6的精度求，满足生产的要求。

9、合计1904.自动编程及操作（120学时）课题号项目内容学时目标要求1自动编程技术基础4掌握CAD/CAM常用软件，软件的基本操作。理解CAD/CAM技术在制造业中的应用。了解CAD/CAM技术的发展。2二维图形绘制6掌握线的绘制，圆及圆弧的绘制，矩形的绘制，多边形的绘制，椭圆的绘制。理解点的绘制，文字的绘制，尺寸的标注，图案的填充，倒角的绘制。了解曲线的绘制，边界盒的用处及绘制。3二维图形的基本编辑 6掌握修剪、镜像、旋转、缩放、平移、偏移、打断、连接、延伸、拉伸几何图形的操作。理解修剪延伸中的一个、两个、三个物体修整的概念，不同方式的打断。了解修整到某一点，打断圆弧和曲线的操作。4二维铣削

10、加工17掌握外形铣削加工、挖槽铣削加工、钻孔加工的刀具路径的设定，后处理，利用路径操作管理修改各个参数工件设定，实体的模拟验证方法，后处理产生数控程序，在数控模拟仿真软件中调用后处理程序进行模拟仿真，将后处理程序传至机床加工。理解各铣削加工方法的概念，各铣削加工的作用。了解加工参数的选定。5三维线架构绘图6掌握构图面及Z深度的设定，视图面和视角的设定，简单线架构绘图，三维镜像、三维旋转、三维阵列的操作。理解构图面及Z深度的概念，视图面和视角的概念。了解线架构尺寸标注。6曲面构造8掌握举升、昆式、直纹、旋转、扫描曲面的绘制，曲面倒圆角，曲面偏移，曲面修剪，曲面分割，曲面延伸。理解曲面的分类，曲面

11、的概念，绘制曲面的要点，曲面编辑和图形编辑的区别。了解牵引、Flat曲面的绘制，曲面熔接，变半径曲面圆角。7实体构造6掌握绘制基本三维实体，拉伸实体，旋转实体，扫描实体，举升实体，实体倒角，实体倒圆角，实体布尔运算，实体拔模，实体抽壳，实体修剪。理解实体和曲面的区别，绘制实体和曲面的不同操作，各编辑方法的作用，实体变半径倒圆角，由曲面生成实体，由曲面生成薄壁件。了解基本实体的种类。8三维铣削加工46掌握平行式铣削粗精加工、挖槽曲面铣削粗加工、等高外形铣削粗精加工、放射状铣削粗加工、投影铣削粗精加工 、流线型铣削粗精加工、浅平面铣削精加工、环绕等距铣削精加工、交线清角铣削精加工、残料清角铣削精加

12、工的刀具路径的设定。理解三维铣削加工方法的分类及概念。了解加工参数的选定。9综合型体构造及加工17掌握鼠标型体造型，选用合适的粗精加工方法，数控模拟仿真及数控加工。了解加工参数的选定。10附加刀具路径4掌握全圆加工，路径修剪，路径转换。理解全圆加工的概念，路径转换的方法。了解手动输入的概念及操作。总计120五、教学安排（一）开课学期：第四学期、第五学期。（二）实训场所：校内实训基地数控加工中心。 六、考核方式与成绩评定方法（一）考核方式：按照教学计划安排，第四学期为考试；第五学期为考查。（二）实训成绩评定方法1.出勤与纪律考核：如实记录出勤情况及纪律表现。2.实训成绩考核：（1）平时成绩：检测

13、每一课题的训练结果，并记录为平时成绩；（2）期考成绩：按照技能鉴定要求进行相应级别的考核。3.实训成绩评定：数控实训学期成绩=（出勤与纪律考核）20% + （平时成绩）40% + （期考成绩）40%七、参考教材及教学参考书教学参考书：王爱玲.现代数控编程技术及应用.国防工业出版社.2002华茂发.数控机床加工工艺.机械工业出版社.2000 陈日耀.金属切削原理. 机械工业出版社.2000 李善术.数控机床及其应用. 机械工业出版社.2001八、教学方法建议及注意事项1.建议采用一体化教学，将数控编程、模拟仿真、加工融为一体。2.注意对机床仿真中的盲点指令重点检查，防止加工中事故的发生。 制 定

14、：数控教研室 教学大纲： 1-1课程的性质，目的和任务 数控编程与操作包括：数控机床机械结构、数控刀具、以及各种数控切削的加工工艺的使用方法，各种系统代码、车、铣和加工中心程序的编制、计算机编程、机床的操作是数控技术专业、机电一体化专业和模具技术专业等近机专业学生的一门必修专业课。其目的和任务是使学生通过本课程的学习，能够较全面地掌握数控编程的一般知识，了解数控设备的机械结构，掌握各种机床的使用方法，最终加工出合格的零件，为以后的生产实训和毕业实践奠定良好的基础。基本实现一毕业就上岗。1-2课程基本要求 本课程作为一门专业课，建议安排在第二学年下进行教学。1、基础知识：了解数控机床 及加工的基

15、本知识，数控机床的精度及检验方法。了解数控的插补原理，了解目前数控技术的发展趋势。2、机械结构：了解数控机床的传动系统，进给传动系统及辅助装置的机械结构。3、刀具：了解数控刀具的种类及特点，掌握数控刀具的选择方法，切削速度的选用。4、加工工艺：掌握各种切削方法的数控加工工艺，各种数控机床的使用方法。5、掌握CAD/CAM技术6、会用计算机仿真软件7、能独立编写数控加工程序8、能独立操作数控机床1-3实践性环节本课程教学包括38个学时的实践课，即2学时机械结构认识、10学时数控车床使用、10学时的数控铣床的使用、5学时的仿真软件使用和5学时编程软件使用。1-4具体章节课时计划第1章 数控技术概论

16、（2学时）1.1 数控技术的发展1.2 数控机床的工作原理及基本组1.3 数控机床的分类1.4 数控机床的特点和应用范围1.5 典型数控系统简介1.6 本章小结1.7 第2章 数控加工编程基础（10学时）2.1 插补的基本知识（1学时）2.1.1 插补的基本概念2.1.2 常用的插补方法2.2 数控机床坐标系（2学时）2.2.1 机床坐标系及运动方向2.2.2 绝对坐标与增量坐标2.2.3 机床原点与机床参考点2.3 刀具补偿的概念（2学时）2.3.1 刀位点2.3.2 位置补偿2.4 数控加工工艺分析（2学时）2.4.1 加工方法的选择2.4.2 加工工序的编排原则2.4.3 工件的装夹2.

17、4.4 对刀点和换刀点位置的确定2.4.5 加工路线的确定2.5 数控加工程序的格式及编程方法（2学时）2.5.1 程序的结构2.5.2 程序的格式2.5.3 主程序和子程序2.5.4 常用地址符及其含义2.5.5 数控程序的编制方法及步骤2.6 本章小结：第3章 数控机床的操作（10学时）3.1 数控车床的操作（2学时）3.1.1 数控车床控制面板及操作面板 3.2 回参考点操作（4学时）3.2.2 手动操作3.2.3 MDI操作3.2.4 坐标系数据设置3.2.5 刀具库及刀具参数的输入3.3 数控铣、 加工中心的操作（4学时）3.3.1 加工中心控制面板及操作面板3.3.2 参数设定3.

18、3.3 操作要点3.4 本章小结：第4章 数控编程常用指令（10学时）4.1 概述1学时4.2 与坐标和坐标系有关的指令（4学时）4.2.1 工件坐标系设定指令4.2.2 工件坐标系选择指令4.2.3 局部坐标设定指令4.2.4 直接机床坐标系编程指令4.2.5 坐标平面选择指令4.2.6 绝对值编程指令与增量值编程指令4.3运动路径控制指令（4学时）4.3.1 单位设定指令4.3.2 快速定位指令4.3.3 方向定位指令4.3.4 线性进给指令4.3.5 圆弧进给及螺旋线进给指令4.3.6 暂停指令4.4辅助功能及其它功能指令（1学时）4.4.1 辅助功能指令4.4.3 进给功能指令4.5

19、不同数控系统功能的比较第5章 数控车床编程(13学时)5.1概述1学时数控车削加工的对象5.2数控车床的刀具补偿（2学时）5.2.1刀具位置补偿5.2.2刀尖半径补偿5.2.3 刀尖圆弧半径补偿的实现5.3固定循环（2学时）5.3.1简单固定循环5.3.2复合固定循环5.4 数控车床加工编程实例（8学时）第6章 数控铣床编程（10学时）6.1数控铣床加工的特点（2学时）6.1.1数控铣床加工的对象6.1.2 数控铣床加工的特点6.1.3 数控铣床编程时应注意的问题6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令（4学时）6.2.1 刀具半径补偿 6.2.2 刀具长度补偿6.3.4 攻螺纹6.3.5 取消固定循环6.4 数控铣加工编程实例（4学时）第7章 加工中心编程（8学时）7.1加工中心的特点（2学时）7.1.1加工中心的加工特点7.1.2 加工中心程序的编制特点7.1.3 加工中心的主要加工对象7.1.4 加工中心的换刀形式7.2 加工中心的换刀程序（2学时）7.2.1 加工中心主轴的准停7.2.2 换刀程序7.3 加工中心编程实例（4学时）实践教学1 机械结构（2学时）2 数控车床使用（10学时）3 数控铣床的使用（10学时）4 仿真软件使用（5学时）5 编程软件使用（5学时）14