《機床數(shù)控技術(shù) 第2版》 教案全套 -教學(xué)設(shè)計 第1-11章 緒論、數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)-數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)

PAGE—PAGE11—機床數(shù)控技術(shù)課程教案本課程教學(xué)目的和要求要求學(xué)生通過本課程學(xué)習(xí)，在理論與實踐相結(jié)合的基礎(chǔ)上，掌握現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的基本理論、方法和應(yīng)用工具；掌握數(shù)控工藝基礎(chǔ)知識，具有數(shù)控編程和數(shù)控加工操作的基本能力；具有綜合運用所學(xué)知識，正確使用數(shù)控設(shè)備的能力；了解數(shù)控技術(shù)與機械加工自動化的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；為將來從事數(shù)控技術(shù)方面的工程應(yīng)用與開發(fā)打好必要的基礎(chǔ)。本課程教學(xué)方法本課程強調(diào)理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合；充分運用多媒體教學(xué)手段及現(xiàn)場教學(xué)、課堂講授、實驗等方式，提高學(xué)生對課程知識的理解和掌握；以作業(yè)和章節(jié)測驗來鞏固學(xué)生所學(xué)知識；同時要求學(xué)生利用課外時間進行自主學(xué)習(xí)，撰寫讀書報告并進行課堂討論，擴展視野；另外，本課程還配以單獨開設(shè)的后續(xù)課程“數(shù)字化制造綜合實驗”中部分內(nèi)容，從多方面著手，進一步深化應(yīng)用所學(xué)知識。學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)方法針對教學(xué)中的難點、重要知識點設(shè)置問題，通過課堂提問、舉例講解等方式，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維；通過本課程附屬實驗及后續(xù)綜合實驗課程中有關(guān)內(nèi)容等來培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。教材選用原則和特點本課程我們所選教材為普通高等教育“十二五”國家級規(guī)劃教材。本教材具有以下特點：教材內(nèi)容既能較系統(tǒng)介紹數(shù)控技術(shù)專業(yè)理論知識，又強調(diào)以工程應(yīng)用為背景，強調(diào)實際、實踐、實用，并適當反應(yīng)相關(guān)新技術(shù)的發(fā)展；內(nèi)容安排由淺入深，循序漸進；有較好的質(zhì)量保障，符合本專業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的教學(xué)要求?？己朔绞綔y驗（10%），大作業(yè)（10%），讀書報告或調(diào)研報告（10%），實驗（20%），課堂筆記（10%），課程結(jié)束考試（40%）；課程結(jié)束考試采用筆試閉卷方法。教材杜國臣．機床數(shù)控技術(shù)．北京：機械工業(yè)出版社，2015.1.對課程的分析總結(jié)本課程以現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的基本理論和方法為主線，系統(tǒng)介紹了數(shù)控加工程序編制、機床數(shù)控系統(tǒng)等兩大主要模塊內(nèi)容。在教學(xué)中充分利用各種教學(xué)手段和方法，較好地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣和主動性，教學(xué)效果良好。學(xué)生學(xué)習(xí)后能比較扎實地掌握相關(guān)的基本理論知識及應(yīng)用，并且大多能靈活運用所學(xué)知識分析解決問題，同時實驗技能得到鍛煉和提高。由于本課程的實踐性較強，可以考慮適當調(diào)整和完善相關(guān)實踐教學(xué)方式，進一步加強實踐性教學(xué)效果；對興趣較大且學(xué)有余力的同學(xué)，可組成興趣小組，在教師指導(dǎo)下對課程的某些方面進行深入學(xué)習(xí)。備注：周次授課章節(jié)及主要內(nèi)容實踐教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容實驗或課程設(shè)計等學(xué)時1第一章緒論1.1概述1.1.1數(shù)控機床的定義1.1.2數(shù)控機床的組成及加工零件的工作過程1.1.3數(shù)控機床的特點1.1.4數(shù)控機床的主要技術(shù)參數(shù)1.2數(shù)控機床的分類1.2.1按機械運動軌跡分類1.2.2按伺服系統(tǒng)類型分類1.2.3按系統(tǒng)功能水平分類1.2.4按加工工藝方法分類1.3數(shù)控機床的發(fā)展歷程與趨勢1.3.1數(shù)控機床的產(chǎn)生與發(fā)展歷程1.3.2數(shù)控機床的發(fā)展趨勢22第二章數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)2.1數(shù)控加工工藝分析2.1.1數(shù)控加工工藝的特點與主要內(nèi)容2.1.2數(shù)控加工工藝性分析2.1.3加工方法與加工方案的確定2.1.4工序與工步的劃分2.1.5零件的定位與安裝2.1.6數(shù)控加工刀具與工具系統(tǒng)2.1.7切削用量的確定2.1.8數(shù)控加工路線的確定2.1.9工藝文件的制訂2.2圖形的數(shù)學(xué)處理2.2.1基點計算2.2.2節(jié)點計算2.2.3輔助計算2.3典型零件的數(shù)控加工工藝分析63第三章數(shù)控加工程序的編制3.1數(shù)控機床編程基礎(chǔ)3.1.1數(shù)控機床編程的內(nèi)容與步驟3.1.2數(shù)控機床程序編制方法3.1.3字符與代碼3.1.4數(shù)控機床的坐標系3.1.5程序段與程序格式3.2數(shù)控車削加工程序編制3.2.1數(shù)控車床的編程特點3.2.2數(shù)控車床工件坐標系的設(shè)定3.2.3基本編程指令3.2.4車削加工循環(huán)指令3.2.5刀具補償指令3.2.6輔助功能指令3.3數(shù)控銑削加工程序編制3.3.1數(shù)控銑床的功能指令3.3.2程序名和坐標系指令3.3.3基本編程指令3.3.4刀具補償指令3.3.5子程序與調(diào)用3.3.6計算參數(shù)和程序跳轉(zhuǎn)3.3.7加工循環(huán)指令3.4加工中心加工程序的編制3.4.1加工中心的G功能指令3.4.2加工中心的坐標系指令3.4.3基本編程指令3.4.4刀具補償指令3.4.5固定循環(huán)功能指令3.4.6輔助功能指令3.4.7用戶宏程序?qū)嶒灒簲?shù)控車削編程加工（2h）84第四章計算機數(shù)控裝置4.1概述4.1.1數(shù)控系統(tǒng)的組成4.1.2數(shù)控裝置的工作過程4.2數(shù)控裝置的硬件結(jié)構(gòu)4.2.1單CPU硬件結(jié)構(gòu)4.2.2多CPU硬件結(jié)構(gòu)4.2.3開放式數(shù)控裝置4.3數(shù)控裝置的軟件結(jié)構(gòu)4.3.1數(shù)控裝置的軟件結(jié)構(gòu)特點4.3.2數(shù)控裝置的軟件結(jié)構(gòu)模式4.4數(shù)控裝置的可編程序邏輯控制器4.4.1數(shù)控機床中PLC實現(xiàn)的功能4.4.2PLC在數(shù)控機床上的應(yīng)用4.5典型數(shù)控系統(tǒng)簡介4.5.1FANUC公司的主要數(shù)控系統(tǒng)4.5.2SIEMENS公司的主要數(shù)控系統(tǒng)4.6CNC裝置的插補原理4.6.1基準脈沖插補4.6.2數(shù)據(jù)采樣插補4.6.3刀具補償功能85第五章數(shù)控裝置的軌跡控制原理5.1概述5.2驅(qū)動電動機5.2.1步進電動機5.2.2伺服電動機5.2.3直線電動機5.3數(shù)控機床常用檢測裝置5.3.1概述5.3.2旋轉(zhuǎn)編碼器5.3.3旋轉(zhuǎn)變壓器5.3.4感應(yīng)同步器5.3.5光柵尺5.3.6磁柵5.4位置控制和速度控制5.4.1位置控制5.4.2速度控制86第六章數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)6.1概述6.2數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)6.2.1主傳動方式6.2.2數(shù)控機床的主軸部件6.3數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng)6.3.1數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)要求6.3.2絲杠螺母副6.3.3驅(qū)動電動機與滾珠絲杠的傳動方式6.3.4數(shù)控機床的導(dǎo)軌6.4自動換刀裝置6.4.1數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架6.4.2加工中心自動換刀裝置6.5數(shù)控機床的主要輔助裝置6.5.1數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺6.5.2數(shù)控分度工作臺2第1教學(xué)單元周次授課時間章節(jié)名稱第一章緒論1.1概述1.2數(shù)控機床的分類1.3數(shù)控機床的發(fā)展歷程與趨勢授課方式理論課（√）、實驗課（）上機（）、其他方式（）教學(xué)時數(shù)2h教學(xué)目的和要求本章主要講述數(shù)控機床的基本概念和特點、主要技術(shù)參數(shù)、分類以及發(fā)展趨勢等。本章內(nèi)容是數(shù)控機床的基本知識和內(nèi)容，要求學(xué)生理解并掌握數(shù)控機床的基本概念、組成與特點以及分類，了解其發(fā)展及發(fā)展趨勢。教學(xué)方法選擇以下方面：教師講授（√），課堂討論（），多媒體教學(xué)（√），當堂測驗（），提問式教學(xué)（），實驗（）……。討論練習(xí)作業(yè)教研室主任審批意見教學(xué)內(nèi)容要點(可附另頁)第2教學(xué)單元周次授課時間章節(jié)名稱第二章數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)2.1數(shù)控加工工藝分析2.2圖形的數(shù)學(xué)處理2.3典型零件的數(shù)控加工工藝分析授課方式理論課（√）、實驗課（）上機（）、其他方式（錄相素材）教學(xué)時數(shù)6h教學(xué)目的和要求了解數(shù)控加工工藝分析與圖形數(shù)學(xué)處理的基本概念和基本內(nèi)容，重點讓學(xué)生了解數(shù)控加工工藝分析與圖形數(shù)學(xué)處理的方法和步驟，以及數(shù)控加工工藝文件的制定等。當在生產(chǎn)實際中遇到具體問題時，應(yīng)根據(jù)所學(xué)知識，合理而又靈活地去分析與制定數(shù)控加工工藝。教學(xué)方法選擇以下方面：教師講授（√），課堂討論（），多媒體教學(xué)（√），當堂測驗（），提問式教學(xué)（√），實驗（）……。討論練習(xí)作業(yè)教研室主任審批意見教學(xué)內(nèi)容要點(可附另頁)第3教學(xué)單元周次授課時間章節(jié)名稱第三章數(shù)控加工程序的編制3.1數(shù)控機床編程基礎(chǔ)3.2數(shù)控車削加工程序編制3.3數(shù)控銑削加工程序編制3.4加工中心加工程序的編制授課方式理論課（√）、實驗課（）上機（）、其他方式（）教學(xué)時數(shù)8h教學(xué)目的和要求了解數(shù)控機床編程的基礎(chǔ)知識，數(shù)控機床編程的方法、內(nèi)容、步驟和編程規(guī)范等。重點理解數(shù)控機床的坐標系和編程指令的基本用法。當在生產(chǎn)實際中遇到具體問題時，應(yīng)根據(jù)數(shù)控機床的編程知識，合理而又靈活地去解決實際問題。教學(xué)方法選擇以下方面：教師講授（√），課堂討論（√），多媒體教學(xué)（√），當堂測驗（），提問式教學(xué)（√），實驗（）……。討論練習(xí)作業(yè)教研室主任審批意見教學(xué)內(nèi)容要點(可附另頁)第4教學(xué)單元周次授課時間章節(jié)名稱第四章計算機數(shù)控裝置4.1概述4.2數(shù)控裝置的硬件結(jié)構(gòu)4.3數(shù)控裝置的軟件結(jié)構(gòu)4.4數(shù)控裝置的可編程序邏輯控制器4.5典型數(shù)控系統(tǒng)簡介4.6CNC裝置的插補原理授課方式理論課（√）、實驗課（√）上機（）、其他方式（）教學(xué)時數(shù)8h教學(xué)目的和要求了解數(shù)控裝置的基本知識，熟悉數(shù)控裝置的軟、硬件結(jié)構(gòu)、可編程邏輯控制器(PLC)在數(shù)控機床上的應(yīng)用等，重點熟悉數(shù)控裝置的插補原理。教學(xué)方法選擇以下方面：教師講授（√），課堂討論（√），多媒體教學(xué)（√），當堂測驗（），提問式教學(xué)（√），實驗（√）……。討論練習(xí)作業(yè)教研室主任審批意見教學(xué)內(nèi)容要點(可附另頁)第5教學(xué)單元周次授課時間章節(jié)名稱第五章數(shù)控機床伺服系統(tǒng)5.1概述5.2驅(qū)動電動機5.3數(shù)控機床常用檢測裝置5.4位置控制和速度控制授課方式理論課（√）、實驗課（√）上機（）、其他方式（）教學(xué)時數(shù)8h教學(xué)目的和要求本章要求學(xué)生了解數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)的要求，熟悉數(shù)控機床進給驅(qū)動電動機和常用檢測裝置的結(jié)構(gòu)、工作原理及性能特點，熟悉數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)的位置控制和速度控制工作原理。重點讓學(xué)生掌握數(shù)控機床進給驅(qū)動電動機和常用檢測裝置的工作原理及性能特點，以便將來更好地應(yīng)用。教學(xué)方法選擇以下方面：教師講授（√），課堂討論（），多媒體教學(xué)（√），當堂測驗（√），提問式教學(xué)（√），實驗（√）……。討論練習(xí)作業(yè)教研室主任審批意見教學(xué)內(nèi)容要點(可附另頁)第6教學(xué)單元周次授課時間章節(jié)名稱第六章數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)6.1概述6.2數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)6.3數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng)6.4自動換刀裝置6.5數(shù)控機床的主要輔助裝置授課方式理論課（√）、實驗課（√）上機（）、其他方式（）教學(xué)時數(shù)2h教學(xué)目的和要求本章要求學(xué)生熟悉數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)和進給傳動系統(tǒng)等主要部件的原理及結(jié)構(gòu)；了解