金属切削机床的分类及应用教案八
【教学组织】
1．提问10分钟 2．讲解70分钟 3．小结5分钟 4．布置作业5分钟
【教学内容】
在数控加工程序中，使用各种G指令和M指令来描述工艺过程的各种操作和运动特征。 ISO标准中，准备功能字由字母G和其后的两位数字组成，从G00到G99共有100种，它命令数控机床作相应的操作。
辅助功能字由M及其后的两位数字组成，从M00到M99也有100种，它表示数控机床的各种辅助动作及其状态。
此外，还规定了进给速度功能字F、主轴转速功能字S、刀具选择和刀具补偿功能字T等。
表5-3 几种常用的G功能和M功能 准备功能 G00 G01 G02 G03 G04 G33 G40 G90 G91 G92 点定位 直线插补 顺时针方向圆弧插补 逆时针方向圆弧插补 暂停 等螺距螺纹切削 取消刀具补偿 绝对（值）程序编制 增量（值）程序编制 设定工件坐标系 功能 M00 M02 M03 M04 M05 M07 M08 M09 M10 M11 辅助功能 功能 程序停止 程序结束 主轴顺时针方向转 主轴逆时针方向转 主轴停止 2号切削液开 1号切削液开 切削液关 夹紧 松开 一个完整的加工程序由若干个程序段组成，而程序段是由一个或若干个字组成，每个字又由字母（地址）和数字组成。例如，程序段：
N001 G01 X1000 Z2500 F15 S300 T01 NL
N001字表示第一程序段；G01字定义为直线插补；X1000字表示X轴正向位移1000（脉冲当量数）；Z2500字表示Z轴正向位移2500；F15为进给量（指0.15mm/r）；S300为主轴转速（指300r/min）；T01为一号刀；NL（或CR）为程序段结束。
3．数控机床的分类
按刀具（或工件）进给运动的轨迹，可分为点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制数控机床。
按可同时控制的坐标轴数，可分为两坐标、两轴半、三坐标及多坐标数控机床等。
按工艺用途，可分为普通数控机床和数控加工中心等。 （1）普通数控机床
●普通数控机床一般是指在加工过程中的某个工序上实现数字控制的自动化机床，如数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控镗床和数控齿轮加工机床等。
a）数控车床 b）数控铣床
图5-56 普通数控机床
①数控车床是目前使用较广泛的数控机床，主要用于轴类和盘类回转体零件的加工，能自动完成内外圆柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩、铰孔等工作，特别适宜加工复杂形状的零件。
在数控车床上由程序确定主轴转速和选定刀具，控制转塔刀架，并由刀具进行补偿。工件轮廓形状不太复杂时，控制系统带有圆弧插补器，一般采用手工编程。当加工复杂轮廓或同时有两把刀进行加工时，一般采用自动编程。
②数控铣床主要用于各类形状较复杂的平面、曲面和壳体类零件的加工，如各类模具、样板、叶片、凸轮、连杆和箱体等。数控铣床由电液控制，能实现远距离操纵，同时还有半自动刀具安装及拆卸装置。
（2）数控加工中心
●数控加工中心是指带有刀库和自动换刀装置的数控机床。
数控加工中心将数控铣床、数控钻床和数控镗床的功能组合在一起，弥补了一台数控机床只能进行一种加工工艺的缺点。
例如，数控铣镗加工中心就是在数控铣床的基础上增加了一个容量较大的刀库（20~120把）和自动换刀装置，工件在一次装夹后，可以对工件的大部分加工表面自动进行铣、镗、钻、扩、铰及攻螺纹等多种加工。数控加工中心大多数以数控铣镗为主，主要用于加工箱体零件和曲面形状复杂的零件，工件在数控加工中心上加工能有效地避免多次装夹造成的误差。
4．数控加工的工艺特点
（1）由于数控加工采用数字形式发布加工指令，加工过程中控制精确，而且进给运动产生的误差可由数控装置进行补偿，因此，数控加工能达到比较高的加工精度。
（2）数控加工能有效地减少机动时间和辅助时间，生产率较高。
（3）具有灵活的适应性。改变加工对象时，除装夹新的工件及更换刀具外，只需重新编制新的加工程序，并输入数控装置即可完成对新工件的加工。
（4）减轻劳动强度，改善劳动条件和环境，便于实现现代化管理。 5．数控机床的应用
数控机床主要应用于加工多品种、小批量生产结构比较复杂的零件、频繁改型的零件、要求生产周期短的科研产品零件等。
应该注意的是：数控机床并不能完全替代普通机床，选用数控机床时，应仔细核算加工成本，从而获得更好的加工效益。
【教学重点与难点】
1．重点：数控加工程序、数控机床分类及 2．难点：数控加工程序
【教学方法与教学手段】
1．利用实物、挂图等教具。 2．利用多媒体资料进行短时演示。
3．在讲解过程中要尽量到现场，结合实际操作或图进行介绍。
【小结与布置作业】
1．小结
本次课主要介绍数控加工程序、数控机床分类，学完之后：第一，要了解数控加工程序；第二，要了解数控加工的工艺特点和应用；第三，学习过程中，要理论联系实际（尽量体现“做中学、做中教”），并注意借助多媒体资料，帮助自己提高学习效率和拓展知识面，同时注重师生之间、同学之间的相互交流和探讨，提高交流能力和表达能力。
2．布置作业
一边复习本章的相关知识，一边完成《金属加工与实训习题集》中相关习题，并相互相互交流探讨。
金属切削机床的分类及应用教案九
【教学组织】
1．提问10分钟 2．讲解70分钟 3．小结5分钟 4．布置作业5分钟
【教学内容】
六、其他机床及其应用
（一）刨床及其应用 1．刨床的功能和运动?
刨床主要用于加工外表面。刨床的主要功能是用刨刀刨削平面和沟槽，也可以加工成形表面。刨刀的直线往复运动为主运动，工件的间歇移动为进给运动。
刨床类机床主要有:龙门刨床、牛头刨床和悬臂刨床等。? 2．刨床的组成?
牛头刨床主要由床身、滑枕、刀架、横梁、工作台、进刀机构、变速机构、摇杆机构等组成。滑枕带动刀架作直线往复主运动，工作台带动工件作间歇进给运动，横梁可沿床身上的垂直导轨移动，以调整切削刀具与工件在垂直方向上的相互位置，床身安装在底座上。?
图5-57 B6065型牛头刨床简图
3．刨削加工
刨削是指用刨刀对工件作水平直线往复运动的切削加工方法。
刨削的主要工艺范围是刨削平面（如水平面、垂直面、斜面等）、沟槽（如直槽、T形槽、V型槽、燕尾槽等）和成形面。
（1）刀具与工件的安装
小型工件一般选用机床用平口虎钳装夹；大中型工件可用螺钉压板安装在工作台上。?
（2）垂直面及斜面的刨削
刨削垂直面是用刨刀垂直进给加工平面。刨削斜面与刨削垂直面相似，只需把刀架转盘转过一个要求的角度即可。例如，加工工件上60°的斜面时，可以使刀架转盘对准30°刻度线（图5-60）。然后手摇刀架上的手柄，即可加工该斜面。?
图5-59 刨削垂直面示意图 图5-60 刨削斜面示意图
4．刨削工艺特点?
刨削加工可以获得公差等级为IT9～IT7、表面粗糙度为Ra6.3～1.6μm的加工精度，加工成本低。但刨削加工生产率低，适应范围窄，多用于单件小批量生产和修配。
（二）插床及其应用 1．插床的功能和运动?
插床主要功能是用来插键槽和花键槽等表面。插床与牛头刨床的主要区别在于滑枕是直立的，插刀沿垂直方向作直线往复主运动，向下移动为工作行程，向上移动为空行程；工件可以沿纵向、横向、圆周三个方向作间歇进给运动。
2．插床的组成?
插床主要由床身、滑枕、刀架、圆工作台、上滑座、下滑座、分度装置、底座等组成。 3．插削工艺特点
插刀的刚性较低，插削时有冲击，因而插削加工质量较刨削低，其生产率也低于刨削。插削主要用于单件小批量加工零件的内表面，如孔的内键槽、方孔、多边形孔和花键孔等。
（三）磨床及其应用
●磨床是用砂轮或其它磨具对工件进行磨削加工的机床。 ●磨削是指用磨具以较高的线速度对工件表面进行加工的方法。
磨床的种类：外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、无心磨床、工具磨床及专门化磨床等。 ? 1．磨床的功能和运动?
磨床的主要功能是用来磨削各种内外圆柱面、平面、成形表面等，它是以砂轮回转主运动和各项进给运动作为成形运动的。
主运动为砂轮的高速旋转运动；进给运动有三种，分别是工件的圆周进给运动、工件的纵向进给运动和砂轮的横向进给运动。?