数控加工技术
本教材为适应高职高专“工学结合”一体化的教学改革模式,全面提高学生的职业能力,满足学生职业生涯发展和适应社会经济发展的需要而编写。
教材编写目标
本书是根据国家职业技能鉴定标准的要求及高职高专数控、模具专业的培养教学目标,结合企业需求,根据《数控加工技术》的大纲编写而成。力求通过学习使学生了解数控车床、数控铣床、加工中心及线切割机床的种类、功能、结构及使用场合;掌握FANUC 0i系统的数控车床、数控铣床、加工中心及线切割机床的编程特点、方法、常用指令及典型零件的工艺设计与程序编制;能够熟练操作机床,并能进行零件加工。
教材内容组成
本书共分为七个项目,主要内容为数控加工技术基础、数控加工工艺设计、数控加工的程序编制、数控车削加工技术、数控铣削加工技术、数控加工中心加工技术和数控线切割加工技术。在内容的选择和组织上,坚持以能力为本位,重视实践能力的培养。
项目一是数控加工技术基础,主要介绍数控机床的组成、种类、加工特点、应用及其发展趋势。项目二是数控加工工艺设计,详述了数控加工的工艺特点与内容、工艺分析方法、工艺路线设计及工序设计和工艺文件。项目三是数控加工的程序编制,主要分析零件程序编制的内容与方法、零件加工程序的指令代码与程序结构,最后通过数控加工编程实例检验所学知识的掌握情况。项目四是数控车削加工技术,讲述数控车床的分类及程序编制、FANUC 0i系统的数控车床编程指令及编程实例,并介绍了用户宏程序。项目五是数控铣削加工技术,讲述数控铣床的分类、加工对象、刀具与铣削用量的选择、FANUC 0i系统的数控铣床编程的编程指令及编程实例。项目六是数控加工中心加工技术,主要讲述数控加工中心的分类、特点、基本结构、对刀及参数设置、编程特点与要点以及FANUC 0i系统的加工中心编程指令与编程实例。项目七数控线切割加工技术,主要介绍数控线切割机的分类、结构特点、常用功能,电火花线切割加工的特点、应用及工艺和编程方法。
本书主要作为高等职业院校数控技术、模具设计与制造等专业的教材,供三年制或四年制教学使用,也可供企业人员培训使用。
教材编写特点
(1)本教材是按“项目结合知识链接”的模式,设计任务引入、任务分析、知识准备、任务实施等多个模块。同时,根据具体需要设计了相应的拓展实训,包括实训目标、实训准备、实训步骤、实训报告、教师评分等模块。教材着重于提升学生的实践能力,从实践中掌握技能,实操性较强。
(2)教材体现了“工学结合一体化”的教学理念,以典型工作任务为载体,整合相应的知识和技能,实现理论与实践的统一,使学生在贴近企业的具体职业情境中学习,既符合职业教育的基本规律,又有利于培养学生分析问题、解决问题的综合职业能力。
(3)教材充分体现“以学生为主体,教师为主导”的教学思路。通过多媒体教学与实训车间一体化的教学,引导学生自学、查阅资料、相互协作;教师仅起引导、指导和答疑作用。
(4)教材内容充分体现新技术、新设备、新工艺和新方法,突出工艺要领和操作技能的培养,具有超前性和先进性。
(5)教材在内容上突出实用性、先进性;在编写方式上,通俗易懂,由浅入深,并力求全面、系统和重点突出;在表现形式上,图文并茂,并附有教学资料包。
本书在编排上注重理论与实践相结合,将知识分解成具体的操作任务。正文中设置了小提示等特色模块,意在提高学生的学习兴趣,促进学生的全面发展。每个项目最后设置了项目小结和项目检测内容。
项目一 数控加工技术基础
任务:学习数控机床的基本操作
任务引入
任务分析
知识准备
一、数控机床的概念
二、数控机床的组成
三、数控机床的分类
四、数控机床加工的特点
五、数控机床的应用
六、数控面板功能介绍
任务实施
一、开机操作
二、回参考点操作
三、主轴转动操作
四、MDI面板操作
五、关机操作
任务评价
知识拓展
项目小结
项目检测
项目二 数控加工工艺设计
任务一:拟定简单零件加工的工艺流程
任务引入
任务分析
知识准备
一、数控加工的工艺特点
二、数控加工的工艺内容
任务实施
任务评价
知识拓展
任务二:分析复杂零件加工的工艺
任务引入
任务分析
知识准备
一、零件图样的工艺性分析
二、零件结构的工艺性分析
三、毛坯选择分析
四、定位基准的选择与分析
任务实施
一、毛坯的制造形式
二、加工方法的选择
三、加工阶段的划分
四、工序的集中与分散
五、定位基准的选择
任务评价
任务三:设计数控加工的工艺路线
任务引入
任务分析
知识准备
一、表面加工方法的选择
二、工序的划分与安排
任务实施
一、加工工艺分析
二、确定加工路线
任务评价
任务四:设计数控加工的工序
任务引入
任务分析
知识准备
一、工装设备的选择
二、加工路线的确定
三、切削用量的选择
四、制作数控加工的工艺文件
任务实施
一、分析零件工艺性能
二、选定加工内容
三、选用毛坯或明确来料状况
四、确定装夹方案
五、确定加工方案
六、确定加工顺序、选择加工刀具
七、确定加工路线
八、填写工序卡片
任务评价
拓展实训:轴类零件的工艺设计
实训目标
实训要求
实训准备
实训步骤
项目小结
项目检测
项目三 数控加工的程序编制
任务一:编制简单零件的加工程序
任务引入
任务分析
知识准备
一、零件程序编制的内容及步骤
二、零件程序编制的方法
任务实施
一、分析加工工艺
二、编写加工技术文件
三、参考程序
任务评价
知识拓展
任务二:加工简单轴类零件
任务引入
任务分析
知识准备
一、坐标轴和运动方向命名的原则
二、坐标系
三、零件程序的组成
四、加工程序的指令代码
任务实施
一、加工分析
二、加工程序编制
任务评价
知识拓展
任务三:编写复杂零件的加工程序
任务引入
任务分析
知识准备
圆弧、圆锥的加工方法
任务实施
一、加工分析
二、加工程序编制
任务评价
项目小结
项目检测
项目四 数控车削加工技术
任务一:认识数控车床
任务引入
任务分析
知识准备
一、数控车床的用途
二、数控车床的分类
三、数控车床的特点
任务实施
一、安全文明生产知识
二、参观实训车间
任务评价
知识拓展
任务二:加工简单阶梯轴
任务引入
任务分析
知识准备
一、数控车床的编程特点
二、手工编程中的数学处理
三、数控车床制定加工方案的要求
四、FANUC i系统数控车床的编程指令
任务实施
一、任务工艺分析
二、程序编制
任务评价
知识拓展
任务三:加工螺纹轴类零件
任务引入
任务分析
知识准备
一、螺纹术语与计算
二、三角螺纹车刀
三、三角螺纹车刀螺纹常用指令
四、螺纹的加工方法
任务实施
一、螺纹轴的工艺设计
二、编制加工程序
任务评价
任务四:加工简单套类零件
任务引入
任务分析
知识准备
一、孔加工刀具的种类及用途
二、线性轮廓加工循环指令(G71、G72、G70)
任务实施
一、轴套的工艺设计
二、编制加工程序
任务评价
知识拓展
任务五:加工复合轴类零件
任务引入
任务分析
知识准备
一、数控车床典型夹具
二、固定形状粗车循环
任务实施
一、加工工艺分析
二、加工程序编制
任务评价
任务六:用户宏程序加工非圆曲线
任务引入
任务分析
知识准备
一、用户宏程序的定义
二、用户宏程序的变量
三、用户宏程序的格式与调用
四、A类型用户宏程序
五、B类型用户宏程序
任务实施
一、加工工艺分析
二、加工程序编制
任务评价
拓展实训:车削对刀与MDI加工
实训目标
实训要求
实训步骤
实训报告要求
实训检测
项目小结
项目检测
项目五 数控铣削加工技术
任务一:认识数控铣床
任务引入
任务分析
知识准备
一、数控铣床的分类
二、数控铣床的加工对象
任务实施
任务评价
知识拓展
任务二:加工台阶类零件
任务引入
任务分析
知识准备
一、工件的装夹与加工方法
二、选择刀具与铣削用量
三、FANUC i系统数控铣床的 编程指令
四、G功能指令介绍
任务实施
一、加工分析
二、编写程序
任务评价
任务三:加工轮廓类零件
任务引入
任务分析
知识准备
一、子程序指令
二、刀具补偿功能指令
任务实施
一、加工分析
二、加工程序分析
任务评价
任务四:加工孔类零件
任务引入
任务分析
知识准备
一、选择孔加工的方法
二、选择孔加工的刀具与切削用量
三、孔加工固定循环功能指令
任务实施
一、加工分析
二、加工程序编制
任务评价
知识拓展
任务五:加工螺纹孔零件
任务引入
任务分析
知识准备
一、左旋螺纹攻螺纹与右旋螺纹攻螺纹循环
二、螺纹加工方法的选择
三、攻螺纹及铣螺纹加工路线
任务实施
一、加工分析
二、加工程序编制
任务评价
拓展实训:铣削对刀与MDI加工
实训目标
实训准备
实训步骤
实训报告
教师评分
项目小结
项目检测
项目六 数控加工中心加工技术
任务一:认识数控加工中心
任务引入
任务分析
知识准备
一、数控加工中心的分类
二、数控加工中心的基本结构
三、数控加工中心的特点
任务实施
任务评价
知识拓展
任务二:加工十字型腔零件
任务引入
任务分析
知识准备
一、数控加工中心的编程特点与要点
二、数控加工中心的对刀及参数设置
三、FANUC i系统的加工中心编程指令
任务实施
一、加工分析
二、加工程序编制
任务评价
知识拓展
任务三:加工盘类零件
任务引入
任务分析
知识准备
坐标系旋转功能指令(G68、G69)
任务实施
一、加工分析
二、加工程序编制
任务评价
拓展实训:凸台槽孔板零件加工
实训任务
实训要求
实训目标
实训准备
实训步骤
一、识读零件图
二、加工工艺分析
三、刀具与铣削用量的选择
四、加工步骤
实训报告
教师评分
项目小结
项目检测
项目七 数控线切割加工技术
任务一:认识数控线切割机床
任务引入
任务分析
知识准备
一、电火花线切割加工技术
二、电火花线切割机的分类
三、电火花线切割机的结构特点
四、电火花线切割机的常用功能
五、电火花线切割加工的特点及应用
任务实施
一、线切割机床的结构及操作说明
二、线切割加工基本操作
任务评价
知识拓展
任务二:数控电火花线切割机床的常用编程方法
任务引入
任务分析
知识准备
一、常用的ISO代码简介
二、B代码编程
三、编程实例
任务实施
任务评价
知识拓展
任务三:数控电火花线切割加工工艺
任务引入
任务分析
知识准备
一、电火花线切割加工的工艺指标
二、电火花线切割加工的工艺过程
任务实施
任务评价
知识拓展
拓展实训:电火花线切割机床手工编程
实训目标
实训准备
实训内容
实训报告
教师评分
项目小结
项目检测
参考文献