任务1:数控车床基本操作
教学目标
素质目标:具备正确的社会主义核心价值观和道德法律意识;具备精益求精、追求卓越的工匠精神和严谨细致、踏实肯干的工作作风;具备良好的团队协作精神、协调能力、组织能力和管理能力。

知识目标:了解数控车床加工的操作规程,掌握数控车床开关机顺序和操作流程。

能力目标:能够准确熟练地完成数控车床的开关机方法,熟练掌握数控车床的对刀方法。
任务导学
学生在网上搜查学习资料,通过自主学习,小组合作完成课前自学任务,并上传到班级课程网站作业专栏。在完成学习任务的过程中,对于相关知识的欠缺,也可在智慧职教资源库中搜查相关课程资源,进行自主学习与弥补。
智慧职教MOOC学院《典型零件的数控编程与加工》课程资源
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任务要求
学生以企业编程员的身份接受数控车床基本操作的任务,首先能够了解数控车床开机前的准备工作;掌握数控车床的操作规程和开关机顺序;掌握数控车床各种刀具的对刀方法并能够实现精准对刀。
任务分解

一、数控车床操作规程

(一)数控车床安全文明操作要求

1.工作前必须戴好劳动保护品

女工戴好工作帽,不准围围巾,禁止穿高跟鞋。操作时不准戴手套,不准吸烟,不准与他人闲谈,精神要集中。

2.检查电压是否符合要求

打开配电柜总电源开关后,工作人员打开稳压电源开关,用手动调整输出电压为380V±10V范围,然后至于自动位置,检查三相输出电压指示全部在380V±10V范围,若超出范围,不准打开数控机床,操作人员应每班不定时巡视,确认电压正常以及机床正常工作。

想一想

3.开机前准备工作

开车前应对车床进行一次全面检查,检查润滑系统机床各部位安全装置,确认各部位情况正常,卡盘上所卡之工件卡紧牢靠,使用的卡具必须坚固牢靠,方可开车,转动的卡具如有突出部位,应特别注意,不得突出过长。

4.开机顺序

开电闸──开电源──开机床电源──打开机床操作面板。

答一答

5.操作顺序

(1)启动NC系统。

(2)系统返回机床参考点。

(3)按设计要求准备刀具,并装入刀架。

(4)装夹工件毛坯。

(5)调节并确定加工工件原点(对刀)。

(6)输入工件坐标系。

(7)输入刀具数据。

(8)输入或传入加工数据。

(9)程序试运行(校验)。

(10)试切削(测量尺寸、调试并用于批量生产)。

(11)自动加工过程。

(12)卸下加工后的工件及刀具,并放回原位。

6.关机顺序

关机床“急停”键,──关数控系统电源──关机床主机。

说一说

7.程序检验

程序编好后,必须要经过指导教师或工作人员检查和空运行无误后,方可开机操作。操作中应根据《数控车床操作说明书》要求操作。

8.上落件要求

上落件时,要做到三退一锁(即退刀、退滑板、退尾座,一锁即机床锁住)压刀时禁止用套管紧固。

9.长工件要求

加工长的工件时,一般不得超出主轴的后端,如有超出时,必须采取防护措施并设明显标志。

10.导轨面上要求

车床滑动导轨面上,不准放置工、夹、量具和工件等物,卡盘扳手不准随便放在卡盘上,卡盘上无保险螺丝的严禁开倒车。

11.工件运转要求

工件运转中,不准用卡扳、卡尺、千分尺测量,操作者不得隔车面探身取物或传递物品,不准用手摸和用棉丝擦工作物,刀头和更换刀具,加工件不准放在机床上,以免掉下伤人。严禁闲谈、看书、报、不得擅自离开工作岗位,如需离岗时,必须关车切断电源。

12.清除铁屑

车床工作时,不准用手清除铁屑,须用铁勾子,并注意断屑作业,如出现长铁屑时,应及时处理。

13.大型工件装夹方法

上落大件时,必须垫好木板垫,避免撞碰床面。高速切削、高速车螺纹和加工脆性材料时,必须戴好防护眼镜,关好机床防护门。

14.操作要求

在操作中,禁止将脚登在床面、丝杠、托板以及床身油盘上,并经常注意车床运行情况,如有异音、异状或传动系统有故障时,应立即急停,并先将车刀退出,及时向领导报告。断电后重新启动运行程序时,应先将刀具回机床参考点。

15.通道畅通

工作地点,不应堆放过多过高的毛坯、成品,应摆放整齐,保持通道畅通。

16.清理与保养

加工结束后,应做好机床卫生和保养工作,将工、量具清点保养并锁放好,车床尾座放在床身尾部,车刀架停放在距车床尾部导轨的三分之一处,并填写交接记录本,搞好文明生产实习。

17.操作与修理需报备

未经工作人员及教师许可不准操作和修理设备。

18.借取规定

使用工具应向教师及工作人员借取,用完及时归还,损坏、丢失照价赔偿。

小组讨论

二、数控车床基本操作

(一)开关机操作方法

1.开机步骤

(1)开机前,应先做一些安全检查。检查卡盘上是否有工件;检查托板是否在安全位置上;检查润滑油箱的油位是否过少;检查急停按钮有没有按下,原则上,要在急停按钮,按下状态,接入电源。

(2)检查完毕,打开外部进电总开关。

(3)打开钥匙开关,然后打开机床电源。

(4)开启机床操作面板上,NC系统电源按钮,系统开始进入启动界面,显示器有显示,需等待进入系统。

(5)屏幕如有急停报警,需打开急停旋钮。

(6)再按RESET复位键。

(7)屏幕有使能未打开报警,打开主轴使能。

(8)打开进给使能,此机床不需要回零,至此机床开机完成,可以进行加工及其他操作。

2.关机步骤

(1)机床清理完毕后,按下急停按钮。

(2)关闭机床操作面板上,NC系统电源按钮。

(3)关闭机床电气箱主电源,并关闭机床钥匙开关。

(4)关闭外部时进电总开关。

操作视频
1.数控车床开关机方法

(二)外圆车刀对刀操作方法

数控车床外圆车刀对刀方法步骤如下。

第一步选择刀具。根据图样分析,选择适合加工零件的外圆车刀。

第二步安装刀具。首先,四方刀架旋转至所需刀号如1号刀位,再将刀具放置到刀架上,调整刀尖高度,保证刀尖与工件中心等高,同时保证刀杆中线与零件轴线垂直,交替拧压紧螺钉,将刀具压紧。

第三步试切外圆。旋转主轴,移动刀具,试切一外圆柱面。切削过程中注意控制进给速度,试切外圆长度不要过长,深度不要过大,避免车废零件;试切外圆后,刀具只能沿+Z向退刀,切忌不能沿X向退刀。刀具退出后,停止主轴旋转。

第四步测量外圆直径。检测外圆直径时,首先擦拭千分尺测量面,之后校正千分尺,最后测量外圆,读取尺寸。测量时,要保证量具与工件轴线垂直,松紧适当。

第五步设置1号刀具X向偏置值。点击“OFFSET”偏置设置,点击“补正”“形状”,在上面界面内输入“X_”直径值,点“测量”,1号“X”偏置值将自动计算出来。

第六步试切端面。旋转主轴,移动刀具,试切端平面。切削过程中注意控制进给速度。试切后,刀具只能沿+X退刀,切忌不能沿Z向退刀。刀具退出后,停止主轴旋转。

第七步测量端面。若此端面为基准面,则长度为0;若不为0面,则输入此面与基准面之间的向量值。

第八步设置Z向偏置。在偏置表中,将标移动到1号位,Z位置,输“Z_”长度值,Z向偏置值将自动计算出来。

至此,外圆车刀对刀完毕。

操作视频
2.数控车床外圆车刀对刀方法
答一答

(三)外沟槽刀对刀操作方法

数控车床外沟槽刀对刀方法步骤如下。

第一步选择刀具。根据图样分析,选择适合加工零件的外沟槽刀。

第二步安装刀具。首先,四方刀架旋转至所需刀号如2号刀位,再将刀具放置到刀架上,调整刀尖高度,保证刀尖与工件中心等高,同时保证刀杆中线与零件轴线垂直,交替拧压紧螺钉,将刀具压紧。

第三步试切外圆。旋转主轴,移动刀具,试切一已加工外圆柱面。试切深度要很小,试切外圆长度也不要过长,切削过程中注意控制进给速度;试切外圆后,刀具只能沿+Z向退刀,切忌不能沿X向退刀。刀具退出后,停止主轴旋转。

第四步测量外圆直径。检测外圆直径时,首先擦拭千分尺测量面,之后校正千分尺,最后测量外圆,读取尺寸。测量时,要保证量具与工件轴线垂直,松紧适当。

第五步设置2号刀具X向偏置值。点击“OFFSET”偏置设置,点击“补正”“形状”,在上界面内输入“X_”直径值,点“测量”,2号“X”偏置值将自动计算出来。

第六步试切端面。旋转主轴,移动刀具,使沟槽刀左侧刀刃靠近已加工基准端面,直至出现微少切屑。靠近过程要中注意控制进给速度。接触后,刀具只能沿+X退刀,切忌不能沿Z向退刀。刀具退出后,停止主轴旋转。

第七步测量端面。此端面为基准面,故长度为0。

第八步设置Z向偏置。在偏置表中,移动到2号位,Z位置,输“Z0”偏置值将自动计算出来。

至此,外沟槽刀对刀完毕。

操作视频
3.数控车床外沟槽刀对刀方法
说一说

(四)外螺纹刀对刀操作方法

数控车床外螺纹刀对刀方法步骤如下。

第一步选择刀具。根据图样分析,选择适合加工零件的外螺纹刀。

第二步安装刀具。首先,四方刀架旋转至所需刀号如3号刀位,再将刀具放置到刀架上,调整刀尖高度,保证刀尖与工件中心等高,同时保证刀杆中线与零件轴线垂直,交替拧压紧螺钉,将刀具压紧。

第三步试切外圆。旋转主轴,移动刀具,试切一个已加工外圆柱面。试切深度要较小,试切外圆长度也不要过长,切削过程中注意控制进给速度;试切外圆后,刀具只能沿+Z向退刀,切忌不能沿X向退刀。刀具退出后,停止主轴旋转。

第四步测量外圆直径。检测外圆直径时,首先擦拭千分尺测量面,之后校正千分尺,最后测量外圆,读取尺寸。测量时,要保证量具与工件轴线垂直,松紧适当。

第五步设置3号刀具X向偏置值。点击“OFFSET”偏置设置,点击“补正”“形状”,在上界面内输入“X_”直径值,点“测量”,3号“X”偏置值将自动计算出来。

第六步对齐端面。移动刀具,使螺纹刀尖与已加工基准端面对齐,对齐过程要中及时调整手轮脉冲倍率,使刀具微量移动,进而提高对刀精度。对齐后,刀具只能沿+X退刀,切忌不能沿Z向退刀。

第七步测量端面。此端面为基准面,故长度为0。

第八步设置Z向偏置。在偏置表中,将标移动到3号位,Z位置,输“Z0”偏置值将自动计算出来。

至此,外螺纹刀对刀完毕。

操作视频
4.数控车床外螺纹刀对刀方法
演一演
外轮廓对刀操作

(五)内孔刀对刀操作方法

数控车床内孔刀对刀方法步骤如下。

第一步选择刀具。根据图样分析,选择适合加工零件的内孔刀。

第二步安装刀具。首先,四方刀架旋转至所需刀号如1号刀位,再将刀具放置到刀架上,调整刀尖高度,保证刀尖与工件中心等高,同时保证刀杆中线与零件轴线平行,交替拧压紧螺钉,将刀具压紧。

第三步试切内孔。旋转主轴,移动刀具,试切一内孔表面。试切深度要小,试切内孔长度也不要过长,避免车废零件,切削过程中注意控制进给速度;试切一段长度的内表面后,刀具只能沿+Z向退刀,切忌不能沿X向退刀。刀具退出后,停止主轴旋转。

第四步测量内孔直径。检测内孔直径时,首先擦拭量具测量面,之后校正量具,最后测量内圆,读取尺寸。测量时,要保证量具与工件轴线垂直,松紧适当。

第五步设置1号刀具X向偏置值。点击“OFFSET”偏置设置,点击“补正”“形状”,在上界面内输入“X_”直径值,点“测量”,1号“X”偏置值将自动计算出来。

第六步对齐端面。旋转主轴,移动刀具,使内孔与已加工基准端面接触,直至出现微量切屑,之后退出刀具。刀具只能沿X向退刀,切忌不能沿Z向退刀。

第七步测量端面。此端面为基准面,故长度为0。

第八步设置Z向偏置。在偏置表中,将标移动到1号位,Z位置,输“Z0”偏置值将自动计算出来。

至此,内孔刀对刀完毕。

操作视频
5.数控车床内孔刀对刀方法
小组讨论

(六)内沟槽刀对刀操作方法

数控车床内沟槽刀对刀方法步骤如下。

第一步选择刀具。根据图样分析,选择适合加工零件的内沟槽刀。

第二步安装刀具。首先,四方刀架旋转至所需刀号如2号刀位,再将刀具放置到刀架上,调整刀尖高度,保证刀尖与工件中心等高,同时保证刀杆中线与零件轴线平行,交替拧压紧螺钉,将刀具压紧。

第三步试切内孔。旋转主轴,移动刀具,试切一内孔表面。试切深度要很小,试切内孔长度也不要过长,切削过程中注意控制进给速度;试切一段长度的内表面后,刀具只能沿+Z向退刀,切忌不能沿X向退刀。刀具退出后,停止主轴旋转。

第四步测量内孔直径。检测内孔直径时,首先擦拭量具测量面,之后校正量具,最后测量内圆,读取尺寸。测量时,要保证量具与工件轴线垂直,松紧适当。

第五步设置2号刀具X向偏置值。

点击“OFFSET”偏置设置,点击“补正”“形状”,在上界面内输入“X_”直径值,点“测量”,2号“X”偏置值将自动计算出来。

第六步对齐端面。旋转主轴,移动刀具,使内沟槽左刀尖与已加工基准端面接触,直至出现微量切屑,之后退出刀具。刀具只能沿X向退刀,切忌不能沿Z向退刀。

第七步测量端面。此端面为基准面,故长度为0。

第八步设置Z向偏置。在偏置表中,将标移动到2号位,Z位置,输“Z0”偏置值将自动计算出来。

至此,内沟槽刀对刀完毕。

操作视频
6.数控车床内沟槽刀对刀方法

(七)内螺纹刀对刀操作方法

数控车床内沟槽刀对刀方法步骤如下。

第一步选择刀具。根据图样分析,选择适合加工零件的内螺纹刀。

第二步安装刀具。首先,四方刀架旋转至所需刀号如3号刀位,再将刀具放置到刀架上,调整刀尖高度,保证刀尖与工件中心等高,同时保证刀杆中线与零件轴线平行,交替拧压紧螺钉,将刀具压紧。

第三步试切内孔。旋转主轴,移动刀具,试切一内孔表面。试切深度要较小,试切内孔长度也不要过长,切削过程中注意控制进给速度;试切一段长度的内表面后,刀具只能沿+Z向退刀,切忌不能沿X向退刀。刀具退出后,停止主轴旋转。

第四步测量内孔直径。检测内孔直径时,首先擦拭量具测量面,之后校正量具,最后测量内圆,读取尺寸。测量时,要保证量具与工件轴线垂直,松紧适当。

第五步设置3号刀具X向偏置值。点击“OFFSET”偏置设置,点击“补正”“形状”,在上界面内输入“X_”直径值,点“测量”,3号“X”偏置值将自动计算出来。

第六步对齐端面。移动刀具,使内螺纹刀尖与已加工基准端面以对齐,移动过程,及时调整手轮脉冲倍率,提高对刀精度。

刀具只能沿X向退刀,切忌不能沿Z向退刀。

第七步测量端面。此端面为基准面,故长度为0。

第八步设置Z向偏置。在偏置表中,将标移动到3号位,Z位置,输“Z0”偏置值将自动计算出来。

至此,内螺纹刀对刀完毕。

操作视频
7.数控车床内螺纹刀对刀方法
说一说
演一演
对刀操作
任务评价

评价内容

分值

自评
(20%)

互评
(20%)

教师评价
(60%)

得分

工作过程

学习态度

20

通识知识

20

关键能力

20

工作成果

成果质量

40

合计

诊断与改进
1.充分利用多媒体教学,配合动画演示,解决了数控车床基本操作的教学重点,结合小组讨论学习法,克服了本节的教学难点。

2.“精益求精的大国工匠精神”贯穿教学全过程,切实做到了对学生素质目标的培养。

3.学生在完成任务的过程,鼓励学生担当不同的角色,利用角色扮演法,增强学生的工作责任心,增强小组成员间的协作能力,组织能力和管理能力,调动学生的积极性,充分体现以学生为主体的教学特点。

4.学生对零件编程与加工的具体操作还有待于进一步优化,以便提高加工效率,提高加工质量。

拓展练习
课后习题
拓展阅读
中国商飞大飞机制造首席钳工胡双钱