數(shù)控加工基礎(chǔ)教案

1、數(shù)控加工基礎(chǔ) 教案 學(xué)校： 科目： 姓名：9 霍林郭勒市職業(yè)技術(shù)學(xué)校 數(shù)控加工基礎(chǔ) 數(shù)控加工基礎(chǔ)教案 章節(jié)標(biāo)題§1-1 數(shù)控機(jī)床概述授課日期3月4日3月7日授課班級(jí)15級(jí)就業(yè)班教學(xué)目的掌握數(shù)控與數(shù)控機(jī)床的概念掌握數(shù)控機(jī)床的組成了解數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程了解數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)： 數(shù)控機(jī)床的概念、組成、工作原理及特點(diǎn)。難點(diǎn)： 數(shù)控機(jī)床的組成與工作過(guò)程。授課方法講授、舉例、提問(wèn)、引導(dǎo)、演示教具多媒體教學(xué)內(nèi)容第一章 數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)知識(shí)新課引入：同學(xué)們，大家好，本學(xué)期我們學(xué)習(xí)的是數(shù)控加工基礎(chǔ)。觀察課本上的零件，結(jié)構(gòu)上有什么特點(diǎn)？能用什么加工手段加工出來(lái)？想提高加工效率應(yīng)該用什么機(jī)器加工？新課

2、講授：§1-1數(shù)控機(jī)床概述一、數(shù)控與數(shù)控機(jī)床的概念產(chǎn)生1946年誕生了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，1948年，美國(guó)帕森斯公司提出應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制機(jī)床加工的設(shè)想，并與麻省理工學(xué)院合作進(jìn)行研制工作。1952年試制成功第一臺(tái)三坐標(biāo)立式數(shù)控銑床。1958年我國(guó)開(kāi)始研制數(shù)控機(jī)床。一、數(shù)控與數(shù)控機(jī)床的概念1）數(shù)控即數(shù)字控制（NC）用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種控制方法。2）數(shù)控機(jī)床：是用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的機(jī)床，或者說(shuō)是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。3）現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)：利用計(jì)算機(jī)控制加工功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制，并通過(guò)接口與外圍設(shè)備連接，這種系統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（CNC）

3、。4）數(shù)控加工：在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的一種工藝方法。他用數(shù)字信息控制零件和刀具位移來(lái)進(jìn)行機(jī)械加工。二、數(shù)控機(jī)床的組成機(jī)床本體數(shù)控裝置控制介質(zhì)伺服系統(tǒng)檢測(cè)裝置圖1-1 數(shù)控機(jī)床組成示意圖1、控制介質(zhì)：將零件加工信息傳送到數(shù)控裝置中去的程序載體。閃存卡、移動(dòng)硬盤(pán)、U盤(pán)2、數(shù)控裝置：一臺(tái)帶有專門(mén)系統(tǒng)軟件的專用計(jì)算機(jī)。數(shù)控裝置輸入裝置：鍵盤(pán)控制運(yùn)算器輸出裝置：顯示器進(jìn)給伺服系統(tǒng)主軸伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)3、伺服系統(tǒng)：數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行兩大部分組成。4、測(cè)量反饋裝置：安裝在數(shù)控機(jī)床的工作臺(tái)或絲杠上 。指令糾正誤差 電信號(hào)實(shí)際位置速度參數(shù)測(cè)量元件轉(zhuǎn)換反饋 CNC裝置5、機(jī)床主體CNC裝置三、數(shù)

4、控機(jī)床的工作原理四、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 1適應(yīng)性強(qiáng) 2加工精度高 3生產(chǎn)效率高 4自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低5、 練習(xí)及作業(yè)（練習(xí)冊(cè)） 作業(yè)：P1第一題 練習(xí)：P13頁(yè) 數(shù)控加工基礎(chǔ)教案 章節(jié)標(biāo)題§1-2 數(shù)控機(jī)床分類及常見(jiàn)數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介授課日期3月11日授課班級(jí)15級(jí)就業(yè)班教學(xué)目的了解數(shù)控機(jī)床的分類方式。掌握點(diǎn)位、直線、輪廓數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及區(qū)別。掌握開(kāi)環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及區(qū)別。熟悉常見(jiàn)數(shù)控機(jī)床的用途重點(diǎn)難點(diǎn)掌握點(diǎn)位、直線、輪廓數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及區(qū)別。掌握開(kāi)環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及區(qū)別。授課方法講授、提問(wèn)、引導(dǎo)、演示教具多媒體教學(xué)內(nèi)容第一章 數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)知識(shí)新課引入：學(xué)習(xí)數(shù)

5、控機(jī)床就應(yīng)掌握分類，知道各類機(jī)床的用途，從而深入學(xué)習(xí)數(shù)控設(shè)備。新課講授：§1-2 數(shù)控機(jī)床分類及常見(jiàn)數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介一、數(shù)控機(jī)床分類1、按加工路線分類（1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床 只控制從一點(diǎn)到另一點(diǎn)位置的精確定位，不控制移動(dòng)軌跡。這種機(jī)床：只要求獲得精確的孔系坐標(biāo)的定位精度，而不管從一個(gè)孔到另一個(gè)孔是按什么軌跡運(yùn)動(dòng)的，在坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不切削。適用于： 平面內(nèi)孔系加工。如：數(shù)控鉆床、沖床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床等。（2）直線控制數(shù)控機(jī)床也稱為點(diǎn)位直線控制，從一個(gè)位置到另一位置且控制工作臺(tái)進(jìn)給速度，沿平行坐標(biāo)軸方向進(jìn)行直線切削。這種機(jī)床控制工作臺(tái)或刀具以要求的進(jìn)給速度沿著平行與坐標(biāo)軸的方向進(jìn)行直線移動(dòng)和切

6、削加工的機(jī)床。 要求：不僅要求CNC機(jī)床具有準(zhǔn)確的定位功能，而且還要控制位移的速度。（3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床 對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)軸同時(shí)進(jìn)行控制控制：起點(diǎn)終點(diǎn) 加工過(guò)程中每一點(diǎn)速度方向位移量。這種機(jī)床同時(shí)控制2個(gè)或2個(gè)以上坐標(biāo)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)的機(jī)床。要求加工中每時(shí)每刻都對(duì)各坐標(biāo)軸的位移和速度進(jìn)行嚴(yán)格的不間斷的控制。2、按控制方式分類（1）開(kāi)環(huán)控制 沒(méi)有位置檢測(cè)反饋裝置，CNC裝置發(fā)出指令信號(hào)，流程是單向的。精度主要取決于電機(jī)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)：功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定可靠，調(diào)試維修方便，價(jià)格低廉。（2）閉環(huán)控制 CNC裝置中插補(bǔ)器發(fā)出的位置指令信號(hào)與工作臺(tái)上檢測(cè)到的實(shí)際位置反饋信號(hào)進(jìn)行比較，由其差

7、值不斷控制運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行誤差修補(bǔ)，直到差值為零時(shí)聽(tīng)停止。特點(diǎn)：機(jī)床移動(dòng)部件上直接安裝直線位移監(jiān)測(cè)裝置，將測(cè)量數(shù)據(jù)反饋到數(shù)控裝置中，用比較值對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制。（3）半閉環(huán)控制 伺服電動(dòng)機(jī)的軸或機(jī)床傳動(dòng)絲杠裝有角度監(jiān)測(cè)裝置，通過(guò)檢測(cè)絲杠轉(zhuǎn)角間接檢測(cè)移動(dòng)部件實(shí)際位移，反饋到數(shù)控裝置。這種機(jī)床的檢測(cè)元件裝在電機(jī)軸或絲杠軸的端部，此系統(tǒng)內(nèi)不包括機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)，穩(wěn)定性好，反饋的只是進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的部分誤差，由于采用高分辨率的反饋檢測(cè)元件，以及傳動(dòng)部分有補(bǔ)償，所以精度高。3、按加工方式分類（1）金屬切削類數(shù)控機(jī)床（2）金屬成型類數(shù)控機(jī)床（3）數(shù)控特種加工機(jī)床（4）其他類型的數(shù)控機(jī)床二、常見(jiàn)數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介1、數(shù)控車(chē)床X軸

8、、Z軸2、數(shù)控銑床X軸、Y軸、Z軸 立、臥仿形式銑3、加工中心具有刀庫(kù)的數(shù)控銑4、數(shù)控磨床用于加工高硬度、高精度表面、平面磨、內(nèi)圓磨、輪廓磨5、數(shù)控鉆床具備鉆孔、攻螺紋等功能6、數(shù)控電火花成型機(jī)床不同極性電極放于絕緣液體中，放電腐蝕7、數(shù)控線切割機(jī)床電極絲、加工液（去離子水）6、 作業(yè)及練習(xí)（練習(xí)冊(cè)） 作業(yè)：P4第一題 練習(xí)：P45頁(yè)數(shù)控加工基礎(chǔ)教案 章節(jié)標(biāo)題§1-3 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系授課日期3月14日18日授課班級(jí)15級(jí)就業(yè)班教學(xué)目的理解數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系確定原則。掌握數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的確定方法。理解工件坐標(biāo)系的概念及用途。掌握數(shù)控機(jī)床上有關(guān)點(diǎn)的定義。重點(diǎn)難點(diǎn)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系確定原則。數(shù)控

9、機(jī)床上有關(guān)點(diǎn)的定義。授課方法講授、提問(wèn)、引導(dǎo)教具多媒體教學(xué)內(nèi)容第一章 數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)知識(shí)新課引入：為了便于描述數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，數(shù)控研究人員引入了數(shù)學(xué)中的坐標(biāo)系，用數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系來(lái)描述機(jī)床的運(yùn)動(dòng)。新課講授：§1-3 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系1、 坐標(biāo)系確定原則1、 刀具相對(duì)于靜止工件而運(yùn)動(dòng)的原則 根據(jù)零件圖樣，確定零件的加工原則。2、 標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)（機(jī)床坐標(biāo)）系的規(guī)定 右手笛卡兒直角坐標(biāo)系 右手大拇指、食指和中指， 互為90°3、 運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定 對(duì)于各坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向，均將增大刀具與工件距離的方向確定為各坐標(biāo)軸的正方向。2、 坐標(biāo)軸的確定1、 Z坐標(biāo)軸 1）與主軸軸線平行的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)軸 2）

10、正方向：增加刀具和工件之間距離的方向2、X坐標(biāo)軸 1）平行于工件裝夾面 2）正方向：刀具離開(kāi)回轉(zhuǎn)中心的方向3、Y坐標(biāo)軸 在確定了X和Z坐標(biāo)軸后，可根據(jù)X和Z坐標(biāo)軸的正方向，按照右手笛卡兒坐標(biāo)系來(lái)確定Y坐標(biāo)軸及其正方向。三、工件坐標(biāo)系 為了使編程人員能夠直接根據(jù)圖樣進(jìn)行編程，通常在工件上選擇確定一個(gè)與機(jī)床坐標(biāo)系有一定關(guān)系的坐標(biāo)系，這個(gè)坐標(biāo)系即稱為工件坐標(biāo)系或編程坐標(biāo)系。 四、數(shù)控機(jī)床上的有關(guān)點(diǎn)有關(guān)點(diǎn)：機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床參考點(diǎn)、工件原點(diǎn)、刀具相關(guān)點(diǎn)1、 機(jī)床原點(diǎn) 也稱機(jī)床零點(diǎn)，即機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)，是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。 數(shù)控車(chē)床的機(jī)床原點(diǎn)一般設(shè)在卡盤(pán)端面與主軸中心線的交點(diǎn)處。 數(shù)控銑床的原點(diǎn)一般設(shè)在X、Y、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。2、機(jī)床參考點(diǎn)：用于對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和控制的固定位置點(diǎn)。3、 工件原點(diǎn)：選擇工件原點(diǎn)時(shí)，最好把工件原點(diǎn)放在零件圖樣上的尺寸能夠方便地轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)值的地方。4、 刀具相關(guān)點(diǎn)1）刀位點(diǎn) 2）對(duì)刀點(diǎn) 3）換刀點(diǎn)五、作業(yè)和練習(xí)（練習(xí)冊(cè)） 作業(yè)：P6一題，P7三題 練習(xí)：P7二題，P8P10四、五、六題6、 本章總結(jié) 本章共三節(jié)內(nèi)容，第一節(jié)主要是數(shù)控與數(shù)控機(jī)床的概述，目的是使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床，激發(fā)學(xué)