数控加工基础 教案
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章节标题 授课日期 授课班级 §1-1 数控机床概述 3月4日—3月7日 15级就业班 掌握数控与数控机床的概念 掌握数控机床的组成 教学目的 了解数控机床的工作过程 了解数控机床的特点 重点： 数控机床的概念、组成、工作原理及特点。 难点： 数控机床的组成与工作过程。 讲授、举例、提问、引导、演示 重点难点 授课方法 教具 多媒体 第一章 数控机床基础知识 新课引入：同学们，大家好，本学期我们学习的是数控加工基础。观察课本上的零件，结构上有什么特点？能用什么加工手段加工出来？想提高加工效率应该用什么机器加工？ 新课讲授： §1-1数控机床概述 一、数控与数控机床的概念 教学内容 产生 1946年诞生了世界上第一台电子计算机，1948年，美国帕森斯公司提出应用计算机控制机床加工的设想，并与麻省理工学院合作进行研制工作。1952年试制成功第一台三坐标立式数控铣床。1958年我国开始研制数控机床。 一、数控与数控机床的概念 1）数控即数字控制（NC）用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的一种控制方法。 2）数控机床：是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床，或者说是装备了数控系统的机床。 3）现代数控系统：利用计算机控制加工功能，实现数字控制，并通过接口与外围设备连接，这种系统称为计算机数控系统（CNC）。 4）数控加工：在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法。他用数字信息控制零件和刀具位移来进行机械加工。 二、数控机床的组成 数 控 数控机床组成示意图图1-1 控制 伺服系统 1、控制介质：将零件加工信息传送到数控装置中去的程序载体。 装介闪存卡、移动硬盘、U盘 置 质 2、数控装置：一台带有专门系统软件的专用计算机。 检测装置输入装置：键盘 机床本体 3、伺服系统：数控机床的执行机构，由驱动和执行两大部分组成。 控制运算器 数控装置 4、测量反馈装置：安装在数控机床的工作台或丝杠上 。 进给伺服系实际位伺服系测量元统 5、机床主体 置 转换 三、数控机床的工作原理 四、数控机床的特点 1．适应性强 2．加工精度高 3．生产效率高 4．自动化程度高，劳动强度低 五、练习及作业（练习册） 作业：P1第一题 练习：P1—3页 输出装置：显示器反馈 CNC装 电信主轴伺服系统 纠正误指数控加工基础教案
章节标题 授课日期 授课班级 §1-2 数控机床分类及常见数控机床简介 3月11日 15级就业班 了解数控机床的分类方式。 教学目的 掌握点位、直线、轮廓数控机床的特点及区别。 掌握开环、闭环、半闭环数控机床的特点及区别。 熟悉常见数控机床的用途 掌握点位、直线、轮廓数控机床的特点及区别。 掌握开环、闭环、半闭环数控机床的特点及区别。 讲授、提问、引导、演示 重点难点 授课方法 教具 多媒体 第一章 数控机床基础知识 新课引入：学习数控机床就应掌握分类，知道各类机床的用途，从而深入学习数控设备。 新课讲授： §1-2 数控机床分类及常见数控机床简介 一、数控机床分类 1、按加工路线分类 （1）点位控制数控机床 只控制从一点到另一点位置的精确定位，不控制移动轨迹。 这种机床：只要求获得精确的孔系坐标的定位精度，而不管从一个孔到另一个孔是按什么轨迹运动的，在坐标运动过程中不切削。适用于： 平面内孔系教学内容 加工。 如：数控钻床、冲床、数控坐标镗床等。 （2）直线控制数控机床 也称为点位直线控制，从一个位置到另一位置且控制工作台进给速度，沿平行坐标轴方向进行直线切削。 这种机床控制工作台或刀具以要求的进给速度沿着平行与坐标轴的方向进行直线移动和切削加工的机床。 要求：不仅要求CNC机床具有准确的定位功能，而且还要控制位移的速度。 （3）轮廓控制数控机床 对两个或两个以上坐标轴同时进行控制 控制：起点→终点 加工过程中每一点速度方向位移量。 这种机床同时控制2个或2个以上坐标进行联动的机床。要求加工中每时每刻都对各坐标轴的位移和速度进行严格的不间断的控制。 2、按控制方式分类 （1）开环控制 没有位置检测反馈装置，CNC装置发出指令信号，流程是单向的。精度主要取决于电机。 执行机构：功率步进电动机 特点：结构简单，工作稳定可靠，调试维修方便，价格低廉。 （2）闭环控制 CNC装置中插补器发出的位置指令信号与工作台上检测到的实际位置反馈信号进行比较，由其差值不断控制运动，进行误差修补，直到差值为零时听停止。 特点：机床移动部件上直接安装直线位移监测装置，将测量数据反馈到数控装置中，用比较值对机床进行控制。 （3）半闭环控制 伺服电动机的轴或机床传动丝杠装有角度监测装置，通过检测丝杠转角间接检测移动部件实际位移，反馈到数控装置。 这种机床的检测元件装在电机轴或丝杠轴的端部，此系统内不包括机械传动环节，稳定性好，反馈的只是进给传动系统的部分误差，由于采用高分辨率的反馈检测元件，以及传动部分有补偿，所以精度高。 3、按加工方式分类 （1）金属切削类数控机床 （2）金属成型类数控机床 （3）数控特种加工机床 （4）其他类型的数控机床 二、常见数控机床简介 1、数控车床 X轴、Z轴 2、数控铣床 X轴、Y轴、Z轴 立、卧仿形式铣 3、加工中心 具有刀库的数控铣 4、数控磨床 用于加工高硬度、高精度表面、平面磨、内圆磨、轮廓磨
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