数控铣床编程与操作

刘凤景/余娟/李东福/韩秋燕/赵明/孙一铭

目录

  • 1 课程简介
    • 1.1 开学第一课
  • 2 项目六 数控铣床基本认知与操作
    • 2.1 项目描述
    • 2.2 任务1 认识数控铣床
      • 2.2.1 文献资料
      • 2.2.2 视频导学
      • 2.2.3 讨论答疑
      • 2.2.4 拓展学习
    • 2.3 任务2 数控刀具的认知与使用
      • 2.3.1 文献资料
      • 2.3.2 视频导学
      • 2.3.3 讨论答疑
      • 2.3.4 拓展学习
    • 2.4 任务3 常用量具的认知与使用
      • 2.4.1 文献资料
      • 2.4.2 视频导学
      • 2.4.3 讨论答疑
      • 2.4.4 拓展学习
    • 2.5 任务4 机床夹具的认知与使用
      • 2.5.1 文献资料
      • 2.5.2 视频导学
      • 2.5.3 讨论答疑
      • 2.5.4 拓展学习
    • 2.6 任务5 数控机床的坐标系统
      • 2.6.1 文献资料
      • 2.6.2 视频导学
      • 2.6.3 讨论答疑
      • 2.6.4 拓展学习
    • 2.7 任务6 数控铣床的面板及安全操作
      • 2.7.1 文献资料
      • 2.7.2 视频导学
      • 2.7.3 讨论答疑
      • 2.7.4 拓展学习
    • 2.8 任务7 对刀原理及对刀操作
      • 2.8.1 文献资料
      • 2.8.2 视频导学
      • 2.8.3 讨论答疑
      • 2.8.4 拓展学习
    • 2.9 任务8 宇龙仿真软件的基本操作(数控铣)
      • 2.9.1 文献资料
      • 2.9.2 视频导学
      • 2.9.3 讨论答疑
      • 2.9.4 拓展学习
  • 3 项目七 平面轮廓类零件的数控铣削编程与加工
    • 3.1 项目描述
    • 3.2 任务1 数控铣削工艺之数控铣削用量
      • 3.2.1 文献资料
      • 3.2.2 视频导学
      • 3.2.3 讨论答疑
      • 3.2.4 拓展学习
    • 3.3 任务2 数控铣床编程基础知识
      • 3.3.1 文献资料
      • 3.3.2 视频导学
      • 3.3.3 讨论答疑
      • 3.3.4 拓展学习
    • 3.4 任务3 数控铣削加工部分准备指令
      • 3.4.1 文献资料
      • 3.4.2 视频导学
      • 3.4.3 讨论答疑
      • 3.4.4 拓展学习
    • 3.5 学习总结1:数控铣床编程基础
    • 3.6 任务4  数控铣削加工G00、G01指令及编程
      • 3.6.1 文献资料
      • 3.6.2 视频导学
      • 3.6.3 讨论答疑
      • 3.6.4 拓展学习
    • 3.7 任务5 数控铣削加工G02/G03指令及编程
      • 3.7.1 文献资料
      • 3.7.2 视频导学
      • 3.7.3 讨论答疑
      • 3.7.4 拓展学习
    • 3.8 任务6 平面图形的加工案例
      • 3.8.1 文献资料
      • 3.8.2 视频导学
      • 3.8.3 讨论答疑
      • 3.8.4 编程指导
      • 3.8.5 拓展学习
    • 3.9 学习总结2:平面图形加工
    • 3.10 任务7 外轮廓铣削加工工艺
      • 3.10.1 文献资料
      • 3.10.2 视频导学
      • 3.10.3 讨论答疑
      • 3.10.4 拓展学习
    • 3.11 任务8  刀具半径补偿功能及应用
      • 3.11.1 文献资料
      • 3.11.2 视频导学
      • 3.11.3 讨论答疑
      • 3.11.4 拓展学习
    • 3.12 学习总结3:刀补
    • 3.13 任务9 主程序与子程序及应用(一)
      • 3.13.1 文献资料
      • 3.13.2 视频导学
      • 3.13.3 讨论答疑
      • 3.13.4 拓展学习
    • 3.14 任务10 主程序与子程序之应用(二)(三)
      • 3.14.1 文献资料
      • 3.14.2 视频导学
      • 3.14.3 讨论答疑
      • 3.14.4 拓展学习
    • 3.15 任务11 平面外轮廓的加工案例
      • 3.15.1 文献资料
      • 3.15.2 视频导学
      • 3.15.3 拓展学习
    • 3.16 学习总结4:平面外轮廓编程与加工
  • 4 项目八 腔槽类零件的数控编程与加工
    • 4.1 项目描述
    • 4.2 任务1 型腔加工工艺
      • 4.2.1 文献资料
      • 4.2.2 视频导学
      • 4.2.3 讨论答疑
      • 4.2.4 拓展学习
    • 4.3 任务2 刀具长度补偿
      • 4.3.1 文献资料
      • 4.3.2 视频导学
      • 4.3.3 讨论答疑
      • 4.3.4 拓展学习
    • 4.4 任务3 型腔零件加工案例
      • 4.4.1 文献资料
      • 4.4.2 视频导学
      • 4.4.3 编程指导
      • 4.4.4 拓展学习
    • 4.5 任务4 坐标系旋转指令
      • 4.5.1 文献资料
      • 4.5.2 视频导学
      • 4.5.3 讨论答疑
      • 4.5.4 拓展学习
    • 4.6 任务5 可编程镜像功能
      • 4.6.1 文献资料
      • 4.6.2 视频导学
      • 4.6.3 讨论答疑
      • 4.6.4 拓展学习
    • 4.7 任务6 复杂零件综合编程加工
      • 4.7.1 文献资料
      • 4.7.2 视频导学
      • 4.7.3 讨论答疑
      • 4.7.4 拓展学习
  • 5 项目九 孔及螺纹的数控铣削编程与加工
    • 5.1 项目描述
    • 5.2 任务1 浅孔的数控铣削编程与加工
      • 5.2.1 文献资料
      • 5.2.2 视频导学
      • 5.2.3 讨论答疑
      • 5.2.4 拓展学习
    • 5.3 任务2 深孔的数控铣削编程与加工
      • 5.3.1 文献资料
      • 5.3.2 视频导学
      • 5.3.3 讨论答疑
      • 5.3.4 拓展学习
    • 5.4 任务3 螺纹孔的数控铣削编程与操作
      • 5.4.1 文献资料
      • 5.4.2 视频导学
      • 5.4.3 讨论答疑
      • 5.4.4 拓展学习
  • 6 项目十 配合件的编程与加工
    • 6.1 文献资料
    • 6.2 视频导学
    • 6.3 讨论答疑
    • 6.4 拓展学习
开学第一课



同学们好,欢迎大家来到《数控铣床编程与操作》这门课程的学习旅程!从今天起,我们将一同踏入数控加工这个充满魅力与挑战的领域,去探索精密制造背后的奥秘。

一、课程导入

大家环顾四周,会发现我们生活中形形色色的产品,小到手机零件、饰品,大到汽车发动机、飞机机翼等,很多都离不开数控铣床的加工。它就像是一位神奇的 “雕刻大师”,能按照我们预先设定的程序,将原材料精准地雕琢成各种复杂而精妙的形状。 在制造业蓬勃发展的当下,数控技术人才需求持续攀升。掌握数控铣床编程与操作技能,意味着你们将手握开启高薪、高技能职业大门的钥匙,不仅能在传统机械加工领域大显身手,还能涉足航空航天、医疗器械、模具制造等前沿行业,成为推动工业进步的关键力量。

二、数控铣床基础认知

(一)什么是数控铣床

数控铣床是一种装有程序控制系统的自动化机床。它通过数字化信息,精确控制刀具相对工件在三维空间内的运动轨迹,从而实现对零件轮廓、孔洞、螺纹等各种特征的加工。相较于传统铣床,数控铣床最大的优势在于加工精度高、重复性好、能快速切换加工任务,适应多样化生产需求。

(二)数控铣床的结构组成

机床主体:这是数控铣床的 “骨骼”,包括床身、立柱、工作台等部件,为加工提供坚实稳定的支撑,确保刀具与工件在高速切削下保持相对位置精度。

数控系统:相当于机床的 “大脑”,负责接收、处理并执行我们编写的加工程序指令,控制坐标轴运动、主轴转速、切削液开关等各项动作,常见的有发那科(FANUC)、西门子(Siemens)等系统。

驱动系统:是机床的 “肌肉”,依据数控系统指令驱动电机运转,带动丝杠、导轨,使工作台、主轴箱等部件沿 X、Y、Z 等坐标轴精准移动,实现复杂的加工路径。

切削刀具系统:如同机床的 “牙齿”,不同类型的刀具,如立铣刀、球头铣刀、钻头等,安装在主轴上,通过高速旋转对工件进行切削,每种刀具针对特定的加工形状和工艺。

(三)数控铣床的工作原理

简单来说,我们首先利用专业编程软件或手工编写加工程序,以代码形式描述工件加工工艺、刀具路径、切削参数等信息。数控系统读取程序后,将其转化为电信号,驱动电机按既定顺序和速度带动各坐标轴运动,同时控制主轴转速、进给量,刀具便沿着规划好的轨迹对固定在工作台上的工件进行切削,逐步将毛坯加工成成品。

 三、课程学习目标与方法

(一)学习目标

知识目标:熟悉数控铣床编程代码(如 G 代码、M 代码)体系,理解数控加工工艺原理,包括刀具选择、切削用量确定、工件装夹定位等;掌握二维、三维零件数控铣削程序编制方法。

技能目标:能够独立操作数控铣床完成零件装夹、对刀、参数设置及加工,具备处理常见加工故障、优化加工质量的能力;熟练运用仿真软件验证程序正确性,缩短实际加工调试周期。

职业素养目标:培养严谨细致的工作作风,遵循机床操作规范确保安全生产;提升团队协作能力,在复杂零件加工任务中与工艺、设计人员协同配合;树立创新意识,探索高效数控加工工艺革新。

(二)学习方法

理论联系实际:课堂上认真学习编程理论、工艺知识,在实验室或实训车间及时将知识应用到机床操作中,通过反复实践加深对理论的理解,遇到问题及时回顾理论找根源。

多练多思:数控编程与操作技能熟练度至关重要,课后多利用仿真软件练习编程,在机床上多尝试不同零件加工,每一次加工后反思加工效果、程序问题,总结经验不断改进。

善用资源:除教材、课件外,充分利用网络教程、技术论坛、机床厂家资料拓展知识面;积极向老师、企业师傅请教,他们丰富的实践经验能帮大家少走弯路。

四、安全操作规范

安全是数控加工的生命线!数控铣床作为高精度、高功率设备,一旦操作不当,极易引发事故。

着装要求:必须穿戴工作服、工作帽、防护眼镜,严禁穿拖鞋、短裤进入实训场地;工作服袖口、领口要扎紧,防止衣角卷入旋转部件。

开机前检查:仔细查看机床外观有无损坏,各坐标轴是否处于初始位置,刀具、夹具安装是否牢固,电气系统、润滑系统是否正常,确保无异常后方可开机。

操作过程注意事项:严禁用手触摸旋转刀具、工件及运动部件;加工时要关好防护门,防止切屑飞溅伤人;手动操作机床时,进给速度要慢且均匀,避免碰撞;修改程序、参数务必在停机状态下进行,防止误操作。 关机规范:加工完毕,先停止主轴旋转,将工作台移至安全位置,清理切屑、冷却液,关闭机床电源、气源,填写设备运行记录。

五、课程考核方式

本课程考核多元化,全面考查大家学习成果。 兼顾到校内学员和校外学员不同的学习群体,形成两种学习考核评价。

1.针对校内学员,实施基于个体增值理念的“四维、三元”成绩评价体系。

“学生自评、生生互评、教师评价、企业评价”为四维评价主体,以“线上慕课、线下项目、第二课堂增值”为三元评价内容,融过程评价、结果评价、增值评价为一体,对学生进行全面综合评价,专业教学与思政育人目标可评测。线上慕课考核(30%),包含:单元测验、课程讨论和线上期末考试三部分。线下项目考核(70%),包含:各项目的考核,各项目考核由校企合作制定含知识、技能、素养三方面的项目考核表对学生进行过程评价。详见:课程项目考核表。第二课堂增值积分,包含:技能大赛、企业零件生产、企业产品开发、职业成长之路等方面的增值积分。

2.针对校外学员,采用“过程+终结性”考核。

过程性考核包括单元测验(20%)、单元作业(20%)、课程讨论(10%)三个部分。终结性考核是线上期末考试(50%)。

同学们,《数控铣床编程与操作》课程学习之路已开启,希望大家怀揣热情、严谨治学,在这门课中练就精湛技艺,为未来职业发展铺就坚实道路,一起加油!