数控加工工艺及编程

陈玲玲

目录

  • 1 课程简介
    • 1.1 课程简介
    • 1.2 课程定位与学习目标
    • 1.3 课程案例（项目）描述
    • 1.4 教学设计
    • 1.5 考核与评价
    • 1.6 课程标准
  • 2 数控机床特点及发展
    • 2.1 数控机床特点及发展
    • 2.2 数控机床分类
    • 2.3 数控编程内容与方法
    • 2.4 数控机床坐标系
    • 2.5 数控程序的结构与格式
  • 3 模块一  数控车削加工工艺与编程
    • 3.1 项目一 数控车削加工工艺设计
      • 3.1.1 项目导入
      • 3.1.2 学习任务
        • 3.1.2.1 数控车床类型及加工对象
        • 3.1.2.2 零件图工艺分析
        • 3.1.2.3 加工工艺路线拟定
        • 3.1.2.4 零件的定位与装夹
        • 3.1.2.5 加工刀具及其选用
        • 3.1.2.6 数控车削切削用量选择
        • 3.1.2.7 加工工艺规程编制
      • 3.1.3 项目实施
        • 3.1.3.1 零件图工艺分析
        • 3.1.3.2 加工工序及进给路线拟定
        • 3.1.3.3 零件的定位与装夹
        • 3.1.3.4 刀具选用
        • 3.1.3.5 切削用量选择
        • 3.1.3.6 加工工艺规程编制
      • 3.1.4 项目实训
        • 3.1.4.1 拓展提升
        • 3.1.4.2 实训指导
    • 3.2 项目二 阶梯轴加工工艺与编程
      • 3.2.1 项目导入
      • 3.2.2 学习任务
        • 3.2.2.1 阶梯轴加工工艺设计
        • 3.2.2.2 数控系统功能指令
        • 3.2.2.3 快速点定位指令（G00）
        • 3.2.2.4 直线插补指令（G01）
        • 3.2.2.5 外径/内径单一循环指令（G90）
        • 3.2.2.6 端面车削循环指令（G94）
      • 3.2.3 项目实施
        • 3.2.3.1 工艺分析
        • 3.2.3.2 编制加工程序
      • 3.2.4 项目实训
        • 3.2.4.1 拓展提升
      • 3.2.5 德技融合
    • 3.3 项目三 螺纹轴加工工艺与编程
      • 3.3.1 项目导入
      • 3.3.2 学习任务
        • 3.3.2.1 螺纹轴加工工艺特点
        • 3.3.2.2 复合循环指令（G71/G70）
        • 3.3.2.3 螺纹加工指令（G32/G92）
      • 3.3.3 项目实施
        • 3.3.3.1 工艺分析
        • 3.3.3.2 编制加工程序
      • 3.3.4 项目实训
        • 3.3.4.1 拓展提升
      • 3.3.5 德技融合
    • 3.4 项目四 圆弧面零件加工工艺与编程
      • 3.4.1 项目导入
      • 3.4.2 学习任务
        • 3.4.2.1 圆弧面零件加工工艺特点
        • 3.4.2.2 圆弧插补指令（G02/G03）
        • 3.4.2.3 刀尖圆弧半径补偿
        • 3.4.2.4 固定形状复合循环指令（G73/G70）
      • 3.4.3 项目实施
        • 3.4.3.1 工艺分析
        • 3.4.3.2 编制加工程序
      • 3.4.4 项目实训
        • 3.4.4.1 拓展提升
      • 3.4.5 德技融合
    • 3.5 项目五 盘套类零件加工工艺与编程
      • 3.5.1 项目导入
      • 3.5.2 学习任务
        • 3.5.2.1 盘套类零件加工工艺特点
        • 3.5.2.2 端面粗加工复合循环指令（G72）
        • 3.5.2.3 钻孔循环指令（G74）
      • 3.5.3 项目实施
        • 3.5.3.1 工艺分析
        • 3.5.3.2 编制加工程序
      • 3.5.4 项目实训
        • 3.5.4.1 拓展提升
      • 3.5.5 德技融合
  • 4 模块二  数控铣削加工工艺与编程
    • 4.1 项目六 数控铣削加工工艺设计
      • 4.1.1 项目导入
      • 4.1.2 学习任务
        • 4.1.2.1 数控铣床类型及加工对象
        • 4.1.2.2 零件图工艺分析
        • 4.1.2.3 数控铣削零件工工艺路线拟定
        • 4.1.2.4 零件的定位与装夹
        • 4.1.2.5 数控铣削加工刀具及其选用
        • 4.1.2.6 数控铣削切削用量选择
        • 4.1.2.7 加工工艺规程编制
      • 4.1.3 项目实施
        • 4.1.3.1 零件图工艺分析
        • 4.1.3.2 零件的装夹与定位基准
        • 4.1.3.3 加工工序及进给路线拟定
        • 4.1.3.4 工艺装备与刀具选择
        • 4.1.3.5 切削用量选择
        • 4.1.3.6 加工工艺规程编制
      • 4.1.4 项目实训
        • 4.1.4.1 拓展提升
      • 4.1.5 德技融合
    • 4.2 项目七 外轮廓零件加工工艺与编程
      • 4.2.1 项目导入
      • 4.2.2 学习任务
        • 4.2.2.1 平面铣削加工工艺特点
        • 4.2.2.2 数控铣削系统功能指令
        • 4.2.2.3 工件坐标系指令G92/G54－G59
        • 4.2.2.4 绝对与增量坐标指令G90/G91
        • 4.2.2.5 刀具补偿指令G41/G42
      • 4.2.3 项目实施
        • 4.2.3.1 工艺分析
        • 4.2.3.2 编制加工程序
      • 4.2.4 项目实训
        • 4.2.4.1 拓展提升
      • 4.2.5 德技融合
    • 4.3 项目八 型腔类零件加工工艺与编程
      • 4.3.1 项目导入
      • 4.3.2 学习任务
        • 4.3.2.1 型腔类零件加工工艺特点
        • 4.3.2.2 子程序指令（M98/M99）
      • 4.3.3 项目实施
        • 4.3.3.1 工艺分析
        • 4.3.3.2 编制加工程序
      • 4.3.4 项目实训
        • 4.3.4.1 拓展提升
      • 4.3.5 德技融合
    • 4.4 项目九 孔系零件加工工艺与编程
      • 4.4.1 项目导入
      • 4.4.2 学习任务
        • 4.4.2.1 孔零件加工工艺特点
        • 4.4.2.2 孔加工固定循环指令（G81/G80）
        • 4.4.2.3 深孔啄钻固定循环指令（G83）
      • 4.4.3 项目实施
        • 4.4.3.1 工艺分析
        • 4.4.3.2 编制加工程序
      • 4.4.4 项目实训
        • 4.4.4.1 拓展提升
      • 4.4.5 德技融合
  • 5 微课视频
    • 5.1 阶梯轴加工工艺与程序编制
    • 5.2 阶梯轴加工机床操作
    • 5.3 阶梯轴加工精度控制
  • 6 技能题库
    • 6.1 数控技术专业技能标准
    • 6.2 数控技术专业技能题库
      • 6.2.1 数控车削加工 零件图
      • 6.2.2 数控铣削加工 零件图
    • 6.3 机械设计与制造专业技能标准
    • 6.4 机械设计与制造专业技能题库
      • 6.4.1 数控车削加工 零件图
      • 6.4.2 数控铣削加工 零件图
课程标准

 一、课程概述

1.课程性质

《数控加工工艺与编程》课程是智能制造技术专业群数控技术、机械设计与制造、机电一体化技术专业的专业核心课程。

2.课程定位

《数控加工工艺与编程》课程是数控技术专业对应数控操作工、数控工艺师、数控编程师、质检师岗位的专业基础课程。前修课程：《机械制图》、《机械设计基础》、《金工实习》、《机械加工与夹具设计》等，后续课程：《多轴加工技术（UG）》、《数控原理》、《专业技能训练》、《毕业设计》等。

3.课程目标

（1）知识目标

掌握在普通金属切削设备操作基本方法及技巧；掌握数控机床加工工艺规程文件制定、刀具及切削用量的选择；掌握数控加工程序编制方法；掌握数控设备操作和零件加工精度控制等理论与实践操作知识。

（2）能力目标

通过“理论+实践”，使学生能正确分析零件图，制定合理的加工工艺，正确操作数控机床加工零件的专业能力。

（3）素质目标

通过本课程的学习，达到培养学生独立分析问题和解决问题的能力，勇于创新、敬业乐业的工作作风；拥有实事求是的学风和创新精神，具有良好的协作精神；树立学生勤于思考、做事严谨的良好作风和良好的职业道德。

（4）创新创业、课程思政和校训文化教育目标

通过本课程学习能有效调动大学生作为思政教育主体所具有的积极性和主动性，具备一定的创新能力，具有深入社会、服务社会、了解国情、体察民情、社会责任感强的良好品德。通过观看《大国工匠》纪录片节选和故事的讲解，以不平凡劳动者的成功之路，对学生进行工匠精神、创新精神的培养；通过组织对校训文化与职业素养的讨论，将“家国共担、手脑并用”的校训与职业素养结合，强化学生的信息职院精神与职业素养。

二、课程内容设计

1.课程设计理念

基于工作过程确立课程标准，按项目组织整合课程内容；将零件普通机床加工、数控加工工艺设计、加工程序编制、数控设备加工内容等按加工流程有机结合在一起，以职业能力和职业素质培养为主线组织教学内容；加强实践教学环节，增加实践学时，少讲多练，增强学生的动手能力；以实际企业的生产为教学载体，实现教、学、做一体化，培养学生严谨认真的工作作风。

2.课程设计思路

序号

案例名称

案例内容

案例成果

知识、能力和素质目标

1

回转体零件加工工艺设计与编程加工

回转体零件的数控加工工艺设计与编程

1、指定零件加工工艺规程文件

2、指定零件数控加工程序

3、指定零件数控机床操作加工产品

（1）知识目标：掌握回转体零件加工工艺分析，掌握数控加工工艺规程文件填写，掌握数控程序加工编制；掌握数控机床加工操作。

（2）能力目标：具备回转体零件数控加工工艺设计、加工程序编制和数控设备操作加的能力。

（3）素养目标：培养学生团队协作、创新创业精神，提高学生分析问题、处理问题的实践动手能力。

2

板类零件加工工艺设计与编程加工

板类、箱体类零件的数控加工工艺设计与编程

4、指定零件加工工艺规程文件

5、指定零件数控加工程序

6、指定零件数控机床操作加工产品

（1）知识目标：掌握板类零件加工工艺分析，掌握数控加工工艺规程文件填写，掌握数控程序加工编制；掌握数控机床加工操作。

（2）能力目标：具备析类零件数控加工工艺设计、加工程序编制和数控设备操作加的能力。

（3）素养目标：培养学生团队协作、创新创业精神，提高学生分析问题、处理问题的实践动手能力。

本课程项目案例为“回转体零件加工工艺设计与编程和板类零件加工工艺设计与编程”，重点在数控车床、铣床等机床上加工时工艺的设计与程序的编制。教学中根据数控专业特点，让学生理解并掌握切削过程中的切削原理及工艺规程文件编制，从而编写正确加工程序，最后在数控机床上完成加工。同时紧贴学生的思想实际和学生基本素养的要求，跟进学院对学生进行创新、创业、思政教育等环节，融入学生校内外的各项实践活动，引导学生“学有所思，学有所行”，培养学生所学专业知识具备一定的创业能力。

三、课程内容结构与课时分配

序号

案例名称

案例内容

实践任务

实践成果

课时

理论基础

（知识点）



课时

创新创业、课程思政、校训文化教育内容（教学形式或方法）

1

回转体零件加工工艺设计与编程加工

1.1回转体零件的数控加工工艺设计与编程

1.1.1回转体类零件加工工艺规程制定

1、指定零件加工工艺规程文件

2、指定零件数控加工程序

3、指定零件数控机床操作加工产品

10

★回转体零件特点

★回转体零件加工工艺设计

★数控车床刀具选择

★回转体零件工艺规程制定

★数控程序代码含义与使用

★数控车床加工程序指令

★回转体零件加工程序编制

20

职业道德

（讨论法）

1.1.2回转体零件加工程序编制

1.2回转体零件的数控设备操作与加工

1.2.1数控车床面板基本操作

20

0

创业意识培养（企业参观）

1.2.1数控车床零件加工

2

板类零件加工工艺设计与编程加工

2.1板类、箱体类零件的数控加工工艺设计与编程

2.1.1板类、箱体类零件加工工艺规程制定

1、指定零件加工工艺规程文件

2、指定零件数控加工程序

3、指定零件数控机床操作加工产品

10

★平板类、箱体类零件结构特点

★板类零件数控加工工艺设计

★数控铣削刀具★板类零件工艺规程编制

★数控铣床加工程序指令

★典型板类、箱体类零件加工程序编制

20

职业规划

（讨论法）

2.2.1板类、箱体类零件加工程序编制

2.2板类、箱体类零件的数控设备操作与加工

2.2.1数控铣床面板操作

20

2.2.2板类、箱体类零件数控铣床加工

课时小计

60

40

课时总计

100

注：  （0）案例——本方案中包含项目之意，编制时可根据课程设计的具体方法明确是案例还是项目即可；选取的案例或项目应有一定的逻辑关系，或并列或包含或递进。

（1）案例内容——意指对案例的分解。

（2）实践任务——意指对完成案例内容相应工作的任务分解和主要技能拓展；

（3）理论基础——意指完成实践任务所必需、够用的知识认知与知识运用，必要时可适度拓展；

（4）符号说明——★：指与实践任务匹配的必需、够用的知识点；

      ▲：指根据需要可适度拓展的知识点。

（5）创新创业、课程思政、校训文化教育内容根据课程实际情况设计，至少2次内容以上，明确教育内容和教学形式（方法）。

四、课程资源

1、参考教材及参考资料

参考教材：

（1）李河水.《数控加工编程与操作》. 机械工业出版社，2018.10

（2）金璐玫.《数控加工工艺与编程》. 上海交通大学出版社，2018.8

（3）陈洪涛.《数控加工工艺与编程（第三版）》. 高等教育出版社，2015.01

（4）首珩.《数控技术》. 湖南大学出版社，2017.10

2、教学视频

（1）西南科技大学网络教育学院， http://www.icourses.cn/coursestatic/course_7299.html

3、其他课程资源

（1）数控工作室，http://www.busnc.com/

（2）数控学习网，http://www.liumeijun.net/

（3）数控技术网，http://tech.cncproduct.com/