专业名称（B类）：机加工 课程名称：数控生产实习
教材名称及版号：《数控机床编程与操作－数控车床分册》
中国劳动和社会保障出版社（第二版）
§4.5 FANUC 0i数控车床系统
的使用与操作
生产实习课教案
| 科目 | 数控车床编程与操作 | 授课班级 | ||
| 章节 | 第四章 | 授课日期 | ||
| 课题 名称 | §4.5 FANUC 0i 数控车床系统的使用与操作 | |||
| 教学 目的 与 要求 | 通过教师讲解与示范操作，使学生熟悉CAK6150型车 床（FANUC 0i MATE-TB系统）面板的组成，掌握各按键的功能及在机床上的相对位置，熟练掌握数控机床手动模式下的一般操作技能。 | |||
| 教学 重点 | 1、机床操作面板各按键的功能 | |||
| 2、数控系统操作面板按键的功能 | ||||
| 教学 难点 | 数控系统操作面板按键的功能技操作方法 | |||
| 教学 准备 | 多媒体网络教室、多媒体教学课件 | |||
| 机床正常运转 | ||||
| 教 学 内 容、过 程 和 方 法 | 附 记 | |||
| ★ 入门指导 | ||||
| 一、组织教学（3分钟） | ||||
| 1、检查学生着装、出勤人数，并做好纪录。 | ||||
| 2、检查劳保用品穿戴情况，并强调课堂纪律，及安 | ||||
| 全操作规程。 | ||||
| 二、导入新课（2分钟） | ||||
| 我们学习了数控程序编制的基本知识，那麽我们如 | ||||
| 何通过机床操作来完成零件的车削加工，这节课我们 | ||||
| 来学习FANUC 0i系统数控车床的面板操作知识。 | ||||
| 教 学 内 容、 方 法 和 过 程 | 附 记 |
| 三、讲授新课（30分钟） | 通过多媒体课件向学生直观展示数控机床的操作面板 |
| 课题：FANUC 0i 数控车床系统的使用与操作 | |
| （一）操作面板说明 | |
| CAK6150-DJ型数控车床由沈阳第一机床厂生产，采 | |
| 用FANUC -0i数控控制系统。该机床的操作面板位于机 | |
| 床防护罩上。它由上下两个部分组成，上半部分为数控 | |
| 系统操作面板，下半部分为机床操作面板。如下图所示： | |
| （二）机床操作面板 | |
| 主要用于控制车床的运动和选择车床运行状态，由 | |
| 模式选择旋钮、数控程序运行控制开关等多个部分组成， | |
| 每一部分的详细说明如下： | |
| 1、车床运行状态模式选择按键 | |
| 程序编辑状态（EDIT） | |
| 功能：此种方式下，用于直接通过操作面板输入数控 |
| 教 学 内 容、 方 法 和 过 程 | 附 记 |
| 程序和编辑程序。显示程序输入页面。 | 根据多媒体课件的图标的形状讲解其使用功能加深学生的直观印象 |
| 手动数据输入状态（ MDI） | |
| 功能：此种方式下，输入一个程序段，按启动键，立 | |
| 即执行此段程序。用于简单的测试操作。执行完可立即自 | |
| 动清除该程序（但必须事先在3203参数单元进行设定）。 | |
| 进入自动加工模式（AUTO） | |
| 功能：在此种方式下，可实现程序的自动加工，自动 | |
| 加工之前应确定刀具的起始点位置。调出所要加工的程序 | |
| ，按启动键开始加工。 | |
| 手动操作模式（JOG） | |
| 功能：⑴此种方式下，按车床操作面板上的进给轴和 | |
| 方向选择开关，可进行手动连续移动刀具沿选定的坐标 | |
| 轴及方向移动操作。开关一释放，刀具停止移动。⑵手动 | |
| 连续进给速度可由手动进给速度倍率刻度盘进行调整。 | |
| ⑶同时按下方向键及快速移动键 ，则车床将按快速 | |
| 移动速度运动。 | |
| 程序段跳读模式 | |
| 功能：在自动方式时按下此键,跳过程序段开头带有 | |
| “跳步符”的程序。跳步符为“/”，一般放置于程序段前。 | |
| 机床锁住模式 | |
| 功能：此种方式下，执行加工程序时，机床（刀具） | |
| 不移动，但显示器上的各轴位置在改变，可用来进行实际 | |
| 加工前的图形模拟、空运行以检查机床是否按所编制的程 |
| 教 学 内 容、 方 法 和 过 程 | 附 记 |
| 序运行。（注：在机床锁住状态下,M,S和T指令被执行。） | 讲解知识的同时提问学生各模式的操作技巧 |
| 机床空运行模式 | |
| 功能：此种方式下，各轴以固定的速度（参数设定 | |
| 的快速移动速度）运动，主要用于工件从工作台上卸下 | |
| 时检查刀具的运动轨迹是否符合编程要求。 | |
| 单段运行模式 | |
| 功能：此种方式下，每按一次程序启动按钮时执行程， | |
| 序中的一个程序段，然后机床停止。在单段运行模式中 | |
| 用一段一段执行程序来检查程序。 | |
| 程序重启动模式 | |
| 功能：此种方式下，由于刀具破损或休息等原因使 | |
| 机床自动停止后,程序可以从指定的程序段重新启动加 | |
| 工操作。 | |
| 程序选择停模式 | |
| 功能：此种模式下，在自动加工状态时，程序中遇 | |
| 有M01的程序段时，自动运行停止。（注：只有当机床操 | |
| 作面板上的选择停开关打开时M01代码才有效。） | |
| 2、机床主轴手动控制开关 | |
| 手动开机床主轴正转 | |
| 手动开机床主轴反转 | |
| 手动关机床主轴 | |
| 机床主轴点动 | |
| 机床主轴升速 |
| 教 学 内 容、 方 法 和 过 程 | 附 记 |
| 机床主轴降速 | 提问学生进给速度调节旋钮、快速移动倍率、手轮进给旋钮的区别与使用使用方式。 重点讲解操作步骤与要领 |
| 3、进给速度(F)调节旋钮 | |
| 功能：⑴ 调节数控程序运行中 | |
| 的进给速度（F值），调节范围从 | |
| 0～150% 。⑵通过调整刻度盘上的 | |
| 倍率，来调整手动连续进给速度。 | |
| 4、快速移动速度倍率按键 | |
| 功能：⑴用于指定G00快速移动速度。⑵用于指定 | |
| 固定循环间的快速移动。⑶手 | |
| 动快速移动。⑷手动或自动返 | |
| 回参考点（G27、G28等）的快速移动。 | |
| 说明：快速移动速度有四档倍率（F0，25％，50％ | |
| 和100％），F0须由参数（N0.1421）设定。 | |
| 5、手轮进给模式旋钮 | |
| 说明：手轮又称为手摇脉冲 | |
| 发生器，手轮每旋转一个刻度时， | |
| 刀具移动一段与旋转角度对应。 | |
| 的距离并须在参数（N0.7113和 | |
| N0.7114）中确定移动速度倍率。 | |
| 转动手摇脉冲发生器，可使机床微量进给。 | |
| 操作步骤：⑴按手轮进给模式控制旋钮。 ⑵按 | |
| 手轮进给轴选择开关， 选择一个要移动的轴。 | |
| ⑶按手轮进给倍率开关， 选择移动单步移 |
| 教 学 内 容、 方 法 和 过 程 | 附 记 |
| 动量，当前机床手轮每转一个刻度对应的位移量设置为 | |
| X1为0.001毫米，X10为0.01毫米，X100为0.1毫米， | |
| X1K为1毫米。⑷旋转手轮顺时针转动， 则刀具沿选定 | |
| 轴正向移动，逆时针转动，则向负方向移动。 | |
| 6、其它功能按键 | |
| 手动换刀键 按此键可手动选刀。 | |
| 冷却液开关 按下此键冷却液开。 | |
| 回参考点操作 | |
| （注：目前，在机床参数里未设定该功能） | |
| （二）数控系统操作面板 | |
| 功能：主要用于控制程序的输入与编辑，同时，显 | |
| 示机床的各种参数设置和工作状态，如下图所示，主要 | |
| 由CRT显示器、MDI键盘、数控系统控制电源及程序运行 | |
| 开关等多个部分组成 ，每一部分的详细说明如下 ： | |
| 教 学 内 容、 方 法 和 过 程 | 附 记 |
| 1、数控系统控制按钮 | |
| (l)数控系统控制电源 | |
| 电源接通按钮 | |
| 确认电源接通后，CRT画面显示正常。 | |
| 关断电源按钮 | |
| (2)程序运行开关 | |
| 程序运行开始按钮 | |
| 模式选择旋钮在“AUTO”和“MDI” 位置时按下有 | |
| 效，其余时间按下无效。 | |
| 程序运行停止按钮 | |
| 当指示灯熄灭时，数控程序停止运行。 | |
| (3) 急停按钮 | |
| 按下此按钮，机床立即停止移动。急停 | |
| 按钮按下后，即被锁住。解除的方法一般 | |
| 通过旋转解除。 | |
| 2、CRT显示器 | |
| 功能：显示机床的各种参数设置和工作状态，如： | |
| (1) 显示机床参考点坐标、工件号、程序段号、系统 | |
| 运行时间、加工产品数、 切削时间、进给速度及主轴转 | |
| 速等。 | |
| (2)显示刀具当前点在不同坐标系中的位置 | |
| (3)显示输入数控系统的数据指令 | |
| (4)显示刀具补偿量的数值、报警信号及图形模拟等。 |
| 教 学 内 容、 方 法 和 过 程 | 附 记 |
| (5)为用户提供了丰富的软键盘功能，可以显示不同工 | 充分利用自制的多媒体课件，边讲解边提问，实现师生互动，引发学生积极思考， 调动学生积极性。 |
| 作状态下的页面操作。 | |
| 3、MDI键盘按键说明 | |
| (1)数字/字母键（黄色键区） | |
| 功能：用于输入数据到输入区域 | |
| （如右图所示），系统自动判别取 | |
| 字母还是取数字。字母和数字键通 | |
| 过 键切换输入，如：O—P， | |
| 7—A。 | |
| 上挡键 ：用于数字与字母的切换。 | |
| 回撤换行键： 结束一行程序的输入并且换行。
| |
| (2)程序编辑键 （粉红色键区） | |
| 功能：用于输入、编辑程序时，字符、数据的插入、 | |
| 替换、和删除等操作。主要包括以下各键： | |
| 替代键：用输入的数据替代光标所在的数据。 | |
| 删除键： 删除光标所在的数据；或者删除一 | |
| 个数控程序或者删除全部数控程序。 | |
| 插入键：把输入域之中的数据插入到当前光 | |
| 标之后的位置。 | |
| 取消键：用于删除已输入到键入缓冲区的数 | |
| 据。例如：当显示键入缓冲区数据为： | |
| 》N001X100Z— 时按此键，则字符Z被取消，并显示： | |
| 》N1001X100 |
| 教 学 内 容、 方 法 和 过 程 | 附 记 |
| (3)页面切换键 | 结合多媒体教学课件引发学生兴趣 |
| 功能：用于切换各种功能显示画面，主要包括： | |
| 数控程序显示页面 | |
| 位置显示页面 用PAGE按钮选择翻页。 | |
| 参数输入页面 按第一次进入坐标系设置页 | |
| 面，按第二次进入刀具补偿参数页面。进入不同的页面以 | |
| 后，用PAGE 按钮切换。 | |
| 系统参数页面 | |
| 信息页面 如“报警信息” | |
| 图形参数设置页面 | |
| (4)翻页按钮（PAGE） | |
| 用于在屏幕上朝前翻一页 | |
| 用于在屏幕上朝后翻一页 | |
| (5)光标移动键 | |
| 向下移动光标 | |
| 向下移动光标 | |
| 向左移动光标 | |
| 向右移动光标 | |
| (6)输入键 | |
| 把输入域内的数据输入参数页面或者输入一个 | |
| 外部的数控程序。 | |
| (7)系统帮助页面 | |
| 系统帮助文档，提供当前操作的帮助与指导。 |
| 教 学 内 容、 方 法 和 过 程 | 附 记 | ||
| (8)复位键 (Reset) | 在示范操作时： 1.合理地安排学生观察位置。确保照顾到每一名同学观看示范 2.示范与讲解同时进行，重点难点要反复讲解 | ||
| 可用于消除报警页面。当自动运行时，按下MDI | |||
| 键盘上的复位键，移动中的坐标轴减速，然后停止，CNC | |||
| 系统置于复位状态。 | |||
| ★示范操作（10分钟） | |||
| 1、操作机床面板按键，示范讲解各键的功能及操作规范。 | |||
| 2、操作数控系统控制面板，输入下列数控加工程序，示 | |||
| 范讲解数字/字母键、编辑键的功能及及操作规范。 | |||
| 附： 数控加工程序单 | |||
| O0058； | N10 G01 Z0 FIOO.； | N20 M05； | |
| N01 T0101 ； | N11 G01 X6.Z-1.； | N21 M00； | |
| N02 G98； | N12 G01 Z-5.； | N22 T0202； | |
| N03 M41； | N13 X12.Z-9.F70.； | N23 M43； | |
| N04 M3； | N14 Z-14.； | N24 M03； | |
| N05 G00 X19. Z2.； | N15 G3X18.Z-17.R3.F60. | N25G0X20.Z-20. | |
| N06 G94 X0 Z0； | N16 G01 Z-24.； | N26G94X0.Z-20.F40 | |
| N07 G71 U2. R0.5； | N17 G70 P9.Q16.； | N27 G0 X50.Z50. | |
| N08 G71 P9.Q10. U1. F100； | N18 G00 X50. Z50.； | N28 M05； | |
| N09 G01 X4.； | N19 M05； | N29 M03； | |
| 3、进行安全文明操作教育。 | |||
| 检查学生工作服穿着情况，女生要戴安全帽，男生不准 | |||
| 戴手套，严格按数控车床的操作规程进行操作训练。 | |||
| ★学生操作练习（40分钟） | |
| 1、分配工位，学生以小组为单位轮流进行操作练习。 | |
| 2、机床面板操作练习。 | |
| 3、数控系统面板操作练习。 | |
| 4、强调学生操作练习时的安全注意事项： | |
| (1)手动操作机床面板时要关好防护门。 | |
| (2)手动运行刀架时要降低快速进给倍率，以免发生碰 | |
| 撞事故。 | |
| ★巡回指导（在学生操作中随时进行） | |
| 学生操作练习、教师巡回指导安排： 1、第一次巡回，检查学生履行安全文明生产操作规程情况。 2、第二次巡回，检查数控机床的安全运行状况。 3、第三次巡回，指导学生进行机床系统面板的正确操作。 4、第四次巡回，重点纠正学生操作中出现的问题。 | |
| ★教师总结指导（5分钟） 1、通报安全文明生产情况，指出可能存在的安全隐患。 2、总结学生实习操作情况，表扬先进，指出不足。 3、指出典型的错误操作，分析产生原因，提出预防改进措施。 4、通报下次课实习内容，强调应注意的问题。 | |
| 审批意见： 审批签字： 年 月 日 | |
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★备注：在讲解本课程时，因使用多媒体教学课件，为此板书设计环节请参考光盘中电子教案文件夹中附带的《FANUC 0i 数控车床系统的使用与操作.》电子教学课件。
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