中央广播电视大学,数控编程技术课程 教学指南,一、课程的性质、目的和任务,本课程是数控技术专业的一门专业核心课，与数控加工工艺、数控机床课程紧密联系。通过本课程的学习，使学生能够针对被加工零件，在合理地制定数控加工工艺的基础上，运用数控系统所规定的编程规则和编程方法，编制零件的加工程序，为数控加工做准备。,一、课程的性质、目的和任务,主要培养学生的3个方面的能力： （1）数控加工相关知识的运用能力。主要是机械制造基础知识、数控加工工艺基础知识、数控机床的基础知识和基本操作方法的应用能力。 （2）相关技术资料的应用能力。通过本课程的学习，要使学生养成查阅编程手册、刀具样本等技术资料的能力。 （3）综合能力和素质。针对数控加工技术属知识技能的特点，培养学生独立分析问题和解决工程实际问题的能力，提高学生的综合素质。,二、与相关课程的衔接及分工,本课程是数控技术专业的专业核心课。其先修课程为机械制图、机械制造基础和金工实习等课程和实践环节。并行课程为数控加工工艺、数控机床。该课程是数控加工工艺与数控机床紧密联系的纽带，是CAD/CAM自动编程软件应用课程的基础，同时也是数控加工综合实训实践环节的先修课程。,三、课程教学的基本要求,（1）了解数控编程的基本概念，掌握数控加工程序的类型与格式，理解常用功能字的含义，掌握续效代码与非续校代码的区别。 （2）理解机床坐标系与工件坐标系的关系。 （3）了解编程中的工艺处理内容和步骤，掌握数控加工工艺分析方法。能正确地进行加工方法选择，划分工序与工步，安排加工顺序与走刀路径，选择刀具及其几何参数，确定装夹定位方式。编制中等复杂零件的数控加工工艺卡片，为数控编程做准备。,（4）了解编程中的数值计算内容与方法，掌握简单基点坐标的计算方法。 （5）掌握T、F、S、M功能指令的指令格式与编程方法；掌握常用G功能的指令格式与编程方法。 （6）了解刀具补偿的概念，理解刀具补偿的建立、执行与取消条件。掌握刀具补偿指令的编程方法。 （7）了解简化编程指令的用途，掌握固定循环指令的编程格式和方法。,三、课程教学的基本要求,（8）了解车削加工编程的特点，掌握车削加工的编程方法，独立编制中等复杂零件的车削加工程序，为数控加工打下坚实的基础。 （9）能够根据被加工零件的几何特征和技术要求，按照数控系统所规定的程序格式，编制中等复杂零件的数控铣床（加工中心）加工程序。 （10）了解宏程序编制的基本方法，能够利用变量，编制简单的宏程序。,三、课程教学的基本要求,四、课程教学要求的层次,本课程教学按以下3个层次进行要求： 1.了解：了解数控编程中的有关基本概念，不同数控系统之间的指令差异，与本课程紧密联系的相关知识。 2. 理解：理解本课程有关的重要概念、基本规则。 3. 掌握：掌握常用指令的编程格式和方法。根据零件图纸要求，能够熟练编制中等复杂零件的加工程序。,五、教学计划与安排,学时与学分 本课程为4学分，课内学时为72学时。开设一学期。 教学环节 本课程以自学和辅导助学为主。课堂教学以讲授重点知识为主，课后做作业巩固知识。 学时分配 见表1。,表1 学时分配表,续前表,六、教学内容和教学要求,(一) 目的与要求 (二) 教学内容 (三) 教学要求 (四) 重点与难点 (五) 教学建议,（一）目的与要求 使学生建立数控编程的基本概念，掌握数控编程的基本内容、主要步骤；掌握加工程序的基本组成、程序的基本结构和类型。 （二）教学内容 1数控加工的过程 2数控编程的内容与步骤 3数控编程的种类 4数控机床的坐标系和运动方向 5典型数控系统及其主要功能 6程序的结构 7程序段格式 8续效代码与非续效代码,第1章 数控加工的编程基础,（三）教学要求 1了解数控加工的过程 2掌握数控编程的内容与步骤 3掌握数控编程的种类 4掌握数控机床的坐标系和运动方向的命名规则 5了解典型数控系统及其主要功能 6掌握程序的结构组成 7掌握程序段格式的书写规则 8理解地址码中英文字母的含义 9掌握续效代码与非续效代码的概念与区别,第1章 数控加工的编程基础,（四）重点与难点 重点：数控编程的内容与步骤，数控机床的坐标系和运动方向； 难点：续效代码与非续效代码的区别。 （五）教学指导 （1）数控加工的概念 （2）数控编程的内容 加工工艺分析 数值计算 编写零件加工程序单 制备控制介质 程序校对与首件试切,第1章 数控加工的编程基础,第1章 数控加工的编程基础,（3）数控编程的种类 手工编程 自动编程 （4）数控机床的五大功能 准备功能 G 刀具功能T 主轴转速功能S 进给功能F 辅助功能M,1.1.1 数控加工的过程,第1章 数控加工的编程基础,图1-1 右手笛卡儿坐标系统,（5）数控机床的坐标系及其命名原则,第1章 数控加工的编程基础,图1-2 主程序和子程序,（6）程序的构成,第1章 数控加工的编程基础,图1-3 程序段构成,（7）程序段结构,（8）完整程序的划分 开始部分 刀具准备，坐标系指定，偏置号指定，冷却指令，下一工部刀具到位。 加工部分 执行先粗后精，先内后外，先面后孔的原则。 如：铣端面铣侧面粗镗孔NC点钻铣外轮廓铣内轮廓钻孔攻丝精镗孔。 结束部分 加工结束退刀停冷却取消半径补偿，取消刀具长度偏置到达下一工步开始点回参考点换刀。,第1章 数控加工的编程基础,（9）代码表的查阅,第2章 数控编程中的工艺分析,（一）目的与要求 使学生了解数控编程前工艺处理的主要内容，掌握数控工艺分析的基本方法，为数控编程做准备。该部分内容与数控加工工艺课程紧密联系。,第2章 数控编程中的工艺分析,（二）教学内容 1数控编程中工艺处理的主要内容 2数控机床的合理选用 3数控加工零件的工艺性分析 4加工方法的选择与加工方案的确定 5工序与工步的划分 6零件的装卡方法与夹具的选择 7加工路线的确定 8刀具的选择 9切削用量的确定 10对刀点与换刀点的确定 11数控加工工艺文件的内容,（三）教学要求 1了解数控编程中工艺分析的主要内容 2掌握数控机床的合理选用方法 3掌握数控加工零件的工艺性分析方法 4能够正确选择加工方法与确定加工方案 5掌握工序与工步的划分方法 6掌握零件的装卡方法与夹具的选择原则 7掌握加工路线的确定方法 8能够根据被加工零件的要求，合理地选择刀具 9能够根据工艺条件，选择切削用量 10理解对刀点与换刀点的概念 11掌握数控加工工艺文件的编制方法,第2章 数控编程中的工艺分析,（四）重点与难点 重点： 加工方法的选择；工序与工步的划分；刀具的合理选择；加工路线的确定。 难点： 对刀点与换刀点的确定，切削参数的确定。 （五）教学建议 结合典型零件，与工程实际紧密联系。,第2章 数控编程中的工艺分析,第2章 数控编程中的工艺分析,（1）零件图的阅读,第2章 数控编程中的工艺分析,（2）加工方法的选择 孔加工实例,第2章 数控编程中的工艺分析,（3）零件的结构工艺性,第2章 数控编程中的工艺分析,a）内轮廓加工 外形面定位,b）外轮廓加工 以内形面定位,（4）零件的装夹定位,第2章 数控编程中的工艺分析,图2-5 外圆铣削 图2-6 内圆铣削,（5）刀具路线-1,第2章 数控编程中的工艺分析,孔加工时的引伸距离的确定,（5）刀具路线-2,图2-18 钻尖对编程的影响,第2章 数控编程中的工艺分析,图2-19 切削螺纹时的引入与超越距离,（5）刀具路线-3,第2章 数控编程中的工艺分析,图2-20 孔加工路线的确定,（5）刀具路线-4,第2章 数控编程中的工艺分析,图2-21 凹槽加工走刀路线,（5）刀具路线-5,第2章 数控编程中的工艺分析,（6）刀位点与对刀,第3章 数控编程中的数学处理,（一）目的与要求 通过本章内容的学习，使学生了解数控编程前数学处理的主要内容和基本方法，掌握利用三角函数计算基点坐标，为数控编程做准备。 （二）教学内容 1三角函数法计算基点坐标 2非圆曲线节点坐标的概念 3辅助坐标点的设定与计算,第3章 数控编程中的数学处理,（三）教学要求 1掌握利用三角函数计算基点坐标的方法 2了解非圆曲线节点坐标的概念 3掌握辅助坐标点的计算 （四）重点与难点 重点：利用三角函数计算基点坐标 难点：辅助坐标点的设定与计算,第3章 数控编程中的数学处理,图3-1 基点坐标计算,图3-2 孔位坐标计算,第4章 基本功能指令的编程方法,（一）目的与要求 通过本章的学习，使学生掌握刀具功能、主轴功能、进给功能、常用的辅助功能指令的编程格式和编程方法。 （二）教学内容 1刀具功能（T指令）的编程 2主轴功能（S指令）的编程 3进给功能（F指令）的编程 4常用辅助功能（M指令）的编程,第4章 基本功能指令的编程方法,（三）教学要求 1理解刀具功能（T指令）的用途，掌握指令格式和编 程方法，并能够正确应用。 2理解主轴功能（S指令）的用途，掌握指令格式和编程方法，并能够正确应用。 3理解进给功能（F指令）的用途，掌握指令格式和编程方法，并能够正确应用。 4理解常用辅助功能（M指令）的用途，掌握指令格式和编程方法，并能够正确应用。 （四）重点与难点 重点：功能指令的编程格式与方法。 难点：不同数控系统之间的指令与编程格式差别。,（五）教学指导 1、刀具功能的编程格式 （1）T（T2+2） 例如：T0404 ；表示选择第4号刀，4号偏置。 T0403 ； 表示选择第4号刀， 3号偏置。 T0200 ； 表示选择第2号刀，刀具偏置取消。 （2）T、D（H） 例如： T3 D3 ；选择3号刀，3号刀偏生效； D0 ；仍然是3号刀具，3号刀取消 D5 ；仍然是3号刀具，5号刀偏生效 T5 D6 ；换5号刀具，6号刀偏生效 （3）T、M06 例如： N010 T02 M06 ；选择2号刀，立即换2号刀 N090 G01 Z T03 ；预选3号刀 N100 G28 Z0 M06 ；换3号刀,2、主轴功能S的编程格式 （1）主轴恒转速功能控制编程格式为： G97 S S的单位为转速单位（r/min）。 例如：G97 S320 ；表示主轴转速为320 r/min。 （2）主轴恒线速度功能编程格式为： G96 S S的单位为线速度单位（m/min）。 例如：G96 S150 ；表示切削速度为150 m/min。 （3）最高转速限制。当采用恒线速度切削时， G50（G92）S S的单位为转速单位（r/min）。 例如： G96 S150 ；主轴恒线速度控制，线速度为150 m/min。 G50（G92）S1800 ；主轴最高转速限制，最高转速为1800 r/min。 ,3、进给功能F的编程格式 （1）直线进给编程格式为： G94（G98）F F的单位为mm/min。 例如： G94（G98）F240 ；进给率为240 mm/min。 （2）旋转进给编程格式为： G94（G98）F F的单位为mm/r。 例如： G95（G99）F0.2 ；进给率为0.2 mm/r。 （3）注意事项 直线进给/旋转进给的选择指令，因数控系统不同而有差别。上电 默认值由机床参数设定，二者均可。 当编写程序时，第一次遇到插补指令时，必须编写进给率F。 F功能为模态指令，实际进给率可以通过进给倍率旋钮进行调整，在0%120%（150%）之间控制。,4、常用辅助功能M的编程格式 （1）程序控制： M00 程序暂停； M01 “选择” 停止。 M02程序结束。