数控车工实训教案——项目一数控机床基本操作(中职教育)

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1、项目一数控机床基本操作［学习目标］通过本课题学习，掌握数控车床的基本结构及其各轴移动方向对应的坐标轴；理解坐标系的确立原则，以及机床上几种坐标系的联系与区别；掌握M、S、T指令在程序屮的用法，以及增量与绝对坐标系的使用情况；并练习掌握加工前的对刀准备动作。［知识点］本课题主要讲解以下知识点：1、弄清楚机床结构及其移动方向对应坐标轴；2、坐标系的确立原则；3、机床坐标系、编程坐标系、加工坐标系的联系与区别;4、绝对坐标与增量坐标；5、加工前的准备动作之一——对刀；6、M、S、T指令［学习内容］一、机床结构及其坐标轴如右图示，操作机床面板，了解各坐标轴位置规定并弄清楚正、负方向等（可拓展讲解其

2、他类型结构）。图1-1数控车床的机床坐标系二、坐标系的确立原则1.刀具和对于静止工件而运动的原则这一原则使编程人员能在不知道是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下，就可依据零件图样，确定机床的加工过程。附记机床操作安全规程。2.标准坐标（机床坐标）系的规定在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的方向和运动的距离，这就需要一个坐标系才能实现，这个坐标系就称为机床坐标系。标准的机床坐标系是一个右手笛卡尔宜角坐标系。1.运动的方向数控机床的某一部件运动的正方向，是增大工件和刀具之间距离的方向。图1-2运动方向的判断示意图根据实际情况

3、，结合具体机床，依次确定Z、X、Y轴。三、三点联系与区别1、机床原点：是指在机床上设置的一个固定的点，即机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已确定下來了，是数控机床进行加工运动的基准参考点。在数控车床上，一般取在卡盘端面与主轴屮心线的交点处，如图1-3(a)屮即为机床原点。图1-32、编程原点：是指根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点，即编程坐标系的原点。如上图（b）中所示的点。编程原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上，并考虑到编程的方便性，编程坐标系中各轴的方向应该与所使用数控机床相应的坐标轴方向一致。3、加工原点：也称程序原点。是指零件被装卡好后，相应的编程原点在机床原点

4、坐标系1

5、1的位置O四、绝对坐标与增量坐标1.刀具（或机床）运动位置的坐标值是和对于固定的坐标原点给出，即称为绝对坐标。如图1-4（a）所示，A、B点的坐标值为：XA=10,YA=12,XB=30,YB二37。图1-4绝对坐标与增量坐标2.刀具（或机床）运动位置的坐标值是相对于前一位置，而不是相对丁固定的坐标原点给出的，称为增量坐标。常使用尺寸字中的第二组坐标U、V、W（分别与X、Y、Z平行且同向）表示。上图（b）小，B点的坐标是相对于前面的A点给出的，其增量坐标为:UB=20,VB=25ou-v坐标系统称为增量坐标系统。在程序编制过程中，是使用绝对坐标系还是使用增量坐标系，也可以根据需要

6、和方便用G指令来选择。五、对刀设若有下图所示加工零件、程序，需要在加工前的完成对刀动作（移动刀具到起刀点位置）。图1-5对刀示意图表1T程序表程序说明%1G92X50Z100M03S300GOOX45Z-1G01X0F80GOOX50Z100M05.M30建立工件坐标系主轴正转快速到达切削起点，进行端面切削快速返回起刀点，主轴停程序结束对刀方法多种多样，建议初学者先理解掌握一般对刀法。为使结果更为精确,可反复进行“试切一测量一调整”几个阶段的练习。如右图示零件，其对刀操作过程如下：1•回参考点：进行回参考点操作，通过刀具返回机床零点消除刀具运行屮插补累积误差。■*6S100）起刀点图1-6

7、试切法对刀示意图2•试切削：用手动方式操做机床，先切削工件外圆表面保持刀具在X方向位置不变退刀，记录此时X轴坐标值Xt,并测量试切后的工件外圆直径为d；然后切削工件的右端面，保持刀具在Z方向位置不变退刀，记录此时Z轴坐标值Zt。3•计算编程原点在机床坐标系中的坐标值：设若工件长度为L,则编程原点为：Xo=Xt-d,Zo=Zt-L；若编程原点选在右端面，则此处L取0。4•计算刀具机床坐标系中的起点位置：若刀具起点位置设为A（60,100）,则刀具起点坐标位置为Xa=Xo+60,Za=Zo+100o5•移动刀具到起点位置，执行G92指令，则系统建立了新的工件坐标系。若加工坐标系采用指令G54系

8、列来选择，则只需计算岀3步骤中的（Xo,Zo）输入相应坐标系设置中即可；但依然显得陈Ifl而麻烦，现在常用的T方式对刀法（即将步骤2中测量直径d和工件长度L输入到指定的刀具偏置号中，然后在程序中调用相应偏置号，如T0101就意味着使用1号刀1号偏置来建立工件处标系），十分的简单明了。六、M、S、T指令1•辅助功能M代码辅助功能由地址字M和其后的一或两位数字组成，主要用于控制零件程序的走向，以及机床各种辅助功能的开关动作。