顺德区胡宝星职业技术学校公开课教案
教师: 吴访祥2011 年 3 月26 日机电091 班第三节
，
、指令格式：
G03 X(U)_ Z(W)_ R_ F_
程序名
项目一概述【授课时间】第1周 【授课班级】2014级机加1、2班 【授课课时】共6课时（2仿真+4实训）【授课教具】华中系统数控车床 【授课目标】 1.数控机（车）床简介； 2.数控车床的结构和分类； 3.数控车床的加工特点； 4.数控车床的刀具； 5.数控车床的切削用量选择； 6.切削液； 【教学重点】切削用量选择 【教学难点】切削用量选择 【教学过程】
任务一数控机床概述 一、概念 数控机床——一种通过数字信息，控制机床按给定的运动轨迹，进行自动加工的机电一体化的加工装备。 二、发展 1.数字控制（NC）阶段——1950年代 采用数字逻辑电路“搭”成一台机床专用计算机作为控制系统的加工装备。 特点：不能实时控制。 2.计算机控制（CNC）阶段——1970年代 采用微处理器作为控制系统的加工装备。 特点：可以实时控制。 三、趋势 1.继续向开放式，基于PC的第六代方向发展 2.向高速化和高精度化发展 3.向智能化方向发展 四、组成 机床数控系统由输入/输出装置、数控装置、伺服驱动、反馈装置四大部分组成。 五、原理 数控机床采用“微分”原理。 六、特点 1.加工精度高 2.机床的柔性强
3.自动化程度高，劳动强度低 4.生产率高 5.良好的经济效益 6.有利于现代管理
任务二数控车床概述 一、数控车床分类 1.按主轴位置 立式、卧式 2.按加工零件 卡盘式、顶尖式 3.按刀架数量 单刀架式、双刀架式 4.按功能 经济型、普通型、车削加工中心 二、数车加工对象 1.回转体零件 2.精度高零件 3.规则曲线外形轮廓 4.螺纹型零件 三、数控车床刀具 具体见教材P10-P15。 四、切削用量选择 1.粗加工：偏大背吃刀量，大进给量，最佳切削速度。 2.精加工：偏小背吃刀量，小进给量，偏大切削速度。 3.具体见教材P17-P19。 五、切削液 1.作用 A.冷却作用 B.润滑作用 C.清洗作用 D.防锈作用 2.分类 A.油基类 B.水基类
数控镗铣床结构与应用 项目任务：1.数控镗铣床的应用。 2.数控铣床的传动系统及功能部件的结构。 3.加工中心的布局和分类。 4.立式加工中心的传动系统及功能部件的结构。 5.卧式加工中心的传动系统及功能部件的结构。 6.加工中心知识拓展。 第一单元：模块一数控镗铣床的应用 模块二数控铣床 学习目标：1.了解数控铣床加工的典型案例。 2.熟悉数控铣床的应用范围。 3.了解加工中心加工的典型实例。 4.熟知加工中心的特点。 5.熟悉立式加工中心和卧式加工中心的应用范围。 6.熟知数控铣床的布局及分类。 7.了解XK5750数控铣床的主要技术参数。 教学重点：1.数控铣床加工的典型案例和应用范围。 2.加工中心加工的特点和典型加工实例。 3.立式加工中心和卧式加工中心的应用范围。 4.数控铣床的布局及分类。 教学难点：1.加工中心加工的典型实例。 2.立式加工中心和卧式加工中心的应用范围。 3.立、卧两用数控铣床的布局。 辅助教学：1.多媒体课件 2.微课 单元学时：2学时 教学过程： 模块一数控镗铣床的应用 一、数控铣床加工的典型案例 1.加工板类零件 图4-1所示为典型的板类零件，主要加工平面、外轮廓、型腔及连接孔系等，适合采用
数控铣床进行加工，先粗加工、后精加工。 2.加工凸轮类零件 如图4-2所示零件为典型的圆盘凸轮零件，其毛坯为铸件，零件定位基准已加工完成，本工序主要加工凸轮槽的内、外轮廓。该凸轮零件很适合在数控铣床上加工，先粗铣、后精铣。 3.加工模具类零件 图4-3所示的餐盘凸模具为曲面轮廓，适合采用三轴联动的数控铣床加工，先进行粗加工、后进行经精加工。 加工曲面轮廓，其精加工要选用球头铣刀。 二、数控铣床的应用范围 在机械制造业，数控铣床用途广泛，可以加工各种平面、成型表面、螺旋槽、沟槽和孔，也可以加工各种平面曲线轮廓和三维曲面轮廓，例如凸轮、模具、样板等零件。 通常数控铣床所加工的零件，在普通铣床上是难以加工或无法完成的。数控铣床适合应用于一般机械加工、汽车制造、模具制造及航空航天领域。 三、加工中心加工的典型案例 1.加工箱体类零件 图4-4所示的零件属于箱体类零件，主要加工内容包括用铣刀加工平面、用镗刀加工孔系和加工连接孔。通常箱体类零件工艺过程复杂且加工精度要求高，适于采用卧式加工中心进行加工。 2.加工模具类零件 图4-5所示的连杆模具零件，加工内容包括铣削平面、分层铣削连杆外轮廓及孔加工等。先进行粗加工、后进行经精加工，该零件适于采用立式加工中心加工。 3.加工曲面零件 图4-6所示的零件为钛合金材料人工膝关节，是较复杂的曲面类零件，其加工表面为三维曲面，需要采用五轴联动的加工中心进行加工。
数控机床教案 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】
第七章 数控机床的机械结构 第一节 概述 数控机床机械部分如图7－1，数控机床是高精度和高生产率的自动化机床，其加工过程中的动作顺序、运动部件的坐标位置及辅助功能，都是通过数字信息自动控制的，操作者在加工过程中无法干预，不能像在普通机床上加工零件那样，对机床本身的结构和装配的薄弱环节进行人为补偿，所以数控机床几乎在任何方面均要求比普通机床设计得更为完善，制造得更为精密。为满足高精度、高效率、高自动化程度的要求，数控机床的结构设计已形成自己的独立体系，在这一结构的完善过程中，数控机床出现了不少完全新颖的结构及元件。与普通机床相比，数控机床机械结构有许多要求： ●性能要求高 ●电机过载能力强。要求有较长时间(1－30min)和较大倍数的过载能力 ●在断续负载下，电机转速波动要小。 ●速度响应要快，升降速时间要短。 ●电机温升低，振动和噪音小。 ●可靠性高，寿命长，维护容易。 ●体积小，重量轻，与机床联接容易。 第二节 数控机床机械结构特点 一．主轴传动系统特点 主轴传动链大大缩短，变速范围大大扩大。 1. 普通电机—机械变速系统—主轴部件结构如图7－2 图7－2 传统机床主轴箱结构 图7－1 数 控机床机械结构部分
能够满足各种切削运动转矩输出的要求，但变速范围不大，由于是有级变速使切削速度的选择受到限制，而且该配置的结构较复杂，所以现在仅有少数经济型数控机床采用该配置，其它已很少采用。 2.变频器—交流电机—1－2机械变速—主轴部件如图7－3 这种配置的结构简单、安装调试方便，且在传动上能满足转速与转矩 的输出要求，但其调速范围及特性相对于交、直流主轴电机系统而言要差一些。 主要用于经济型或中低档数控机床上。 3. 交、直主轴电机 — 主轴部件如图7－4 这种配置形式同上面一样，但电机是性能更好交直流主轴电机，数控系统控制加在电机上的电压，实现变速，测速发电机实现自动升降速，该电机变速范围宽，最高转速可达8000 r/min ，且控制功能丰富，可满足中高档数控机床的控制要求。 4. 电主轴如图7－5 床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置，即主轴与电机转子合为一体，其优点是主轴部件结构 测速发电 机 交直流电机 图7－4 交 流直流主轴电 机结构 变频器 图7－3 B 变频调速示意图 图7－3 A 变频器加机械变速主轴箱结构
湖南省机械工业技术学院 数控编程与操作 2015 年上学期数控车一体化授课教案
教案附页
四、进刀和退刀方式 对于车削加工，进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。如图 2.1.3 所示。举例说明 图 2.1.1 数控车床坐标系 三、直径编程方式在车削加工的数控程序中，X 轴的坐标值取为零件 图样上的直径 图 2.1.2 直径编程
图 2 .1.3 切削起始点的确定五、绝对编程与增量编程X、Z 表示绝对编程，U、W 表示增量编程，允许同一程序段中二者混合使用 图 2 .1.4 绝对值编程与增量编程如图 2.1.4所示，直线A→B ,可用：绝对: G01 X100.0 Z50.0; 相对: G01 U60.0 W-100.0; 混用: G01 X100.0 W-100.0; 或G01 U60.0 Z50.0; 第 2 节数控车床的基本编程方法数控车削加工包括内外圆柱面的车削加工、端面车削加工、钻孔加工、螺纹加工、复杂外形轮廓回转面的车削加工等，在分析了数控车床工艺装备和数控车床编程特点的基础上，下面将结合配置FANUC-0i 数控系统的数控车床重点讨论数控车床基本编程方法。一、坐标系设定编程格式G50 X～Z～ 式中X、Z 的值是起刀点相对于加工原点的位置。G50 使用方法与 G92 类似。 在数控车床编程时，所有X 坐标值均使用直径值，如图 2.1.5 所示。例：按图 2.1.5 设置加工坐标的程序段如下： G50 X 121.8 Z 33.9 X′109.7
《数控车床编程》 教 案 班级：12数控与机电 科任：叶海强
课题一入门基础概述 教学目的与要求： 1、了解数控的定义及数控车床的基础知识， 2、了解数控车床的用途及分类 1．1数控车床的简介 1．1．1数控车床的发展历史 数控车床又称为 CNC车床，即计算机数字控制车床，是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。 在上个世纪中叶40年代，美国首先开始研究数控车床，1952年，美国麻省理工学院(mit)伺服机构实验室成功研制出第一台数控铣床，并于1957年投入使用。 1．1．2数控车床的用途 数控车床主要用于加工轴类和盘类的回转体零件，如车削内外圆柱表面、圆锥表面，回转曲面和端面以及加工内外螺纹等。 1．1．3 数控车床的组成及布局 1．数控车床的组成 数控车床由数控车床主机、数控系统、驱动系统、辅助装置、机外编码器五个部分组成。 2．数控车床的布局 机床的布局是满足总体设计要求的具体实施办法的重要一环。因此，布局也是一种总体的优化设计。数控车床布局形式受到工件尺寸、质量和形状，机床生产率， 机床精度，操纵方便的运行要求和安全与环境保护的要求的影响。随着工件尺寸、 质量和形状的变化，数控车床的布局可有卧式车床、端面车床、单柱立式车床、双柱立式车床和龙门移动式立式车床的变化，如图5—4所示。
1. 1. 4数控车床的分类 1.按数控系统的功能分类 (1)经济型数控车床 (2)全功能型数控车床 (3)精密型数控车床 课题二编程基础 教学目的与要求： 1、了解一个完整程序的基本构成。 2、会选择编程坐标和坐标系统。 2．1数控机床的坐标系 数控机床的加工是由程序控制完成的，所以坐标系的确定与使用非常重要。根据ISO841标准，数控机床坐标系用右手笛卡儿坐标系作为标准确定。数控车床平行于主轴方向即纵向为Z轴，垂直于主轴方向即横向为X轴，刀具远离工件方向为正向。如图： 按刀座与机床主轴的相对位置划分，数控车床有前刀座和后刀座，相同的编程指令在前刀座和后刀座中运动轨迹是不同的，本系统可用于前刀座和后刀座数控车床，图 1-4 为前刀座的坐标系，图 1-5 为后刀座的坐标系。从图 1-4、图
学习任务：1. 数控车床加工的典型案例及应用。 2. 数控车床的组成及分类。 3. 卧式数控车床的传动系统及功能部件结构。 4. 车削中心。 5. 数控车床的知识拓展。 第一单元：模块一数控车床的应用 模块二数控车床的组成及分类 学习目标：1.了解数控车床加工的典型案例。 2.熟悉数控车床的应用范围。 3.掌握数控车床的组成和布局结构。 4.掌握数控车床的分类特征。 教学重点：1.数控车床加工零件的典型案例。 2.数控车床的分类与应用。 教学难点：数控车床刀架相对导轨的布局形式 辅助教学：1.多媒体课件 2.微课 单元学时：2学时 教学过程： 模块一数控车床的应用 一、数控车床加工的典型案例 1. 加工轴类零件 图3-1所示的零件为典型的轴类零件，主要加工面为圆柱面、圆弧面、端面、外螺纹面、倒角及切槽等。该零件适于采用卧式数控车床加工，先将棒料毛坯的两端面车平，之后需要两次安装，分别加工零件的两侧。 2. 加工套类零件 图3-2所示的不锈钢套筒属于套类零件，毛坯为不锈钢铸件，该零件的主要加工面适于采用卧式数控车床加工，需要两次安装，分别加工零件两侧的内、外轮廓。 3. 加工盘类零件 图3-3所示的蜗轮透盖为典型的盘类零件，毛坯为铝合金铸件（ZL201），该零件的主要加工面适于采用卧式数控车床加工，且分为粗加工序和精加工序。 零件上的6×φ9 mm孔和2×M8-7H螺孔适于在数控钻床或普通钻床上加工。 4. 加工齿轮毛坯零件
图3-4所示的零件为拖拉机上弧齿锥齿轮的毛坯零件，材料为45钢，是径向尺寸较大的盘类零件，主要加工面为内外圆柱面、圆锥面、端面（一侧端面有锥度）、倒角及切端面槽等，适于采用立式数控车床加工。需要两次安装，分别加工零件顶面和底面的内、外轮廓。 5.连接件 图3-5所示连接件除了要加工圆柱面、圆弧面、端面、倒角、切槽之外，还要加工径向孔、与工件中心不同心的轴向孔及端面圆弧槽等，工艺过程复杂，适于采用车削中心加工，而且需要两次安装。 二、数控车床的应用范围 数控车床特别适于加工形状复杂的轴类或盘类零件。其加工零件的尺寸精度可以达到IT5～IT6，加工表面的粗糙度可以达到Ra 1.6 μm以下。 数控车床被广泛应用于机械制造业，例如汽车制造厂、发动机制造厂等。 模块二数控车床的组成及分类 一、数控车床的组成与布局 1.数控车床的组成及特点 图3-6为卧式车床外观图，图3-7为数控车床外观图。结合学习机械制造基础课程和车工实习得到的感性认识，数控车床的进给系统与卧式车床的进给系统在结构上存在着本质上的差别。图3-8所示的数控车床，X轴伺服电动机6经滚珠丝杠传动X向滑板5，带动回转刀架7实现X轴进给运动;同理，Z轴的伺服电动机经滚珠丝杠传动Z向滑板8，带动回转刀架实现Z轴进给运动。可见数控车床进给传动系统的结构较普通车床大为简化。 数控车床也有加工各种螺纹的功能，如图3-8所示。主轴箱内安装有脉冲编码器2，主轴的运动通过同步齿形带3以1∶1的速比传到脉冲编码器。当主轴旋转时，脉冲编码器便发出检测脉冲信号给数控系统，使主轴电动机的旋转与刀架的切削进给保持同步关系，即实现加工螺纹时主轴转一转，刀架Z向移动一个导程的运动关系。 中高档的数控车床一般都采用全封闭式的防护装置，经济型的数控车床通常采用半封闭式的防护装置，其导轨无防护罩。
（数控加工）(修改)数控车床编程与操作教案
《数控车床编程》 教 案
班级：12数控与机电 科任：叶海强 课题一入门基础概述 教学目的与要求： 1、了解数控的定义及数控车床的基础知识， 2、了解数控车床的用途及分类 1．1数控车床的简介 1．1．1数控车床的发展历史 数控车床又称为CNC车床，即计算机数字控制车床，是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。 在上个世纪中叶40年代，美国首先开始研究数控车床，1952年，美国麻省理工学院(mit)伺服机构实验室成功研制出第一台数控铣床，并于1957年投入使用。 1．1．2数控车床的用途 数控车床主要用于加工轴类和盘类的回转体零件，如车削内外圆柱表面、圆锥表面，回转曲面和端面以及加工内外螺纹等。 1．1．3 数控车床的组成及布局 1．数控车床的组成 数控车床由数控车床主机、数控系统、驱动系统、辅助装置、机外编码器五
个部分组成。 2．数控车床的布局 机床的布局是满足总体设计要求的具体实施办法的重要一环。因此，布局也是一种总体的优化设计。数控车床布局形式受到工件尺寸、质量和形状，机床生产率， 机床精度，操纵方便的运行要求和安全与环境保护的要求的影响。随着工件尺寸、 质量和形状的变化，数控车床的布局可有卧式车床、端面车床、单柱立式车床、双柱立式车床和龙门移动式立式车床的变化，如图5—4所示。 1. 1. 4数控车床的分类
1.按数控系统的功能分类 (1)经济型数控车床 (2)全功能型数控车床 (3)精密型数控车床 课题二编程基础 教学目的与要求： 1、了解一个完整程序的基本构成。 2、会选择编程坐标和坐标系统。 2．1数控机床的坐标系 数控机床的加工是由程序控制完成的，所以坐标系的确定与使用非常重要。根据ISO841标准，数控机床坐标系用右手笛卡儿坐标系作为标准确定。数控车床平行于主轴方向即纵向为Z轴，垂直于主轴方向即横向为X轴，刀具远离工件方向为正向。如图： 按刀座与机床主轴的相对位置划分，数控车床有前刀座和后刀座，相同的编程指令在前刀座和后刀座中运动轨迹是不同的，本系统可用于前刀座和后刀座数控车床，图1-4 为前刀座的坐标系，图1-5 为后刀座的坐标系。从图1-4、图1-5 可以看出，前、后刀座坐标系的X 方向正好相反，而Z 方向是相同的。在以后的图示和例子中，用前刀座坐标系来说明编程的应用。
项目任务：1. 数控机床的产生与发展。 2. 数控机床加工的典型案例及应用范围。 3. 数控机床常的构成与特点。 4. 数控机床的分类。 5. 与数控机床加工性能相关的精度指标和运动性能指标 6. 数控机床的发展趋势。 7. 与数控机床应用相关的知识拓展。 第一单元：模块一数控机床的产生与发展 模块二数控机床的应用 模块三数控机床的构成与特点 模块四数控机床的分类 学习目标：1.了解数控机床产生的背景。 2.掌握数控机床发展历程的两个阶段，第一代至第六代数控系统的特 征。 3. 熟知数控机床加工的典型案例。 4.了解数控机床的应用范围。 5.掌握数控机床主要由人机交互装置、数控装置、伺服系统和机床本 体四部分组成。 6. 掌握控控机床作为一种高自动化、高柔性、高精度、高效率的机 械加工设备所具备的特点。 7. 掌握按加工工艺方法可以数控机床分为五大类。 8. 熟知金属切削类和特种加工类数控机床的常见机型。 9. 掌握切削类典型的数控机床布局及应用。 10.了解3D打印技术与传统切削加工方式的区别及应用实例。 11.按运动方式、按伺服驱动的控制方式对数控机床进行分类。 教学重点：1. 数控机床的应用范围及特点。 2. 组成数控机床主要的四个部分。 3. 数控机床按加工工艺方法分为五大类。 4. 切削类典型的数控机床布局及应用。 教学难点：1. 数控机床按加工工艺方法分为五大类。 2. 切削类典型的数控机床布局及应用。 辅助教学：1. 多媒体课件 2. 微课
单元学时：2学时 教学过程： 模块一 数控机床的产生与发展 一、数控机床的产生 数控机床是指采用了数控技术进行控制的机床，现代数控系统是通过计算机进行控制的，因此，将数控机床又称为 CNC 机床。 数控机床的产生，是机械制造业发展的必然，世界上第一台数控机床是为了满足航空工业制造复杂工件的需要而产生的。1952年第一台由专用电子计算机控制的三坐标立式数控铣床研制成功，于1955年进入实用阶段，这标志着制造业和控制领域一个崭新时代的到来。 数控机床的发展历程 伴随着微电子和计算机技术的不断发展，数控机床的数控系统在不断的更新，其发展过程如图1-1所示。 图1-1数控机床发展历程 模块二数控机床的应用 一、数控机床加工的典型案例 1. 加工回转体零件 加工如图1-1所示的回转体零件辊轮，采用普通卧式车床加工该零件，无法达到图样上加工尺寸和精度的要求。而采用数控车床加工，则很容易达到加工要求。 2. 加工模具类零件 模具加工一般是单件小批量生产，而且加工面多为形状复杂的曲面，如图1-2所示为加工模具，选用数控铣床或加工中心，使得模具加工难度大的问题迎刃而解。 数控机床的发展历程 第一阶段（1952—1970年） 硬件连接数控（NC ） 第二阶段（1970年至今） 计算机数控（CNC ） 第一代 （1952年开始） 电子管元件 第四代 （1970年开始） 小型计算机 第三代 （1965年开始） 小规模集成电第二代 （1959年开始） 晶体管元件 第五代 （1974年开始） 微型计算机 第六代 （1990年开始） PC+CNC
数控车床概述教案 专业 （工种） 机械装配与自动化教师课题 （项目） 数控车床概述分课题 授课班级预备技师培班训授课 时间 课 时 教学目标1、掌握数控车床的概念 2、了解数控车床的分类 教学重点数控车床的组成结构和工作原理 教学难点归纳总结数控车床的组成结构和工作原理 教学对象 分析根据我们电子专业学生普遍存在理解能力低的特点，我采用创设情景、激发兴趣；分组实践、体验感悟；分析探究、项目拓展的教学思路，让学生先“会”后“懂”，真正实现“手动”到“脑动”这一教学目标，。 教学方法讲解、分析、设问、演示示范、练习 教学过程及教学内容 引入：同学们上堂课我们学习了编程指令，对于编程指令功能令大家要记住，以便可以对简单零件进行编程。 正题：数控车床概述、 数控车床，是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。 数控车床 数控车床又称为 CNC车床，即计算机数字控制车床，是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。 数控车床是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化
产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。 数控机床 数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。 三、数控车床的分类 数控车床品种繁多，规格不一，可按如下方法进行分类。 按车床主轴位置分类数控车床分为立式数控车床和卧式数控车床两种类型。 (1)立式数控车床立式数控车床简称为数控立车，其车床主轴垂直于水平面，一个直径很大的圆形工作台，用来装夹工件。这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型复杂零件。 (2)卧式数控车床卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车床。其倾斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性，并易于排除切屑。 按加工零件的基本类型分： (1)卡盘式数控车床。这类车床没有尾座，适合车削盘类(含短轴类)零件。夹紧方式多为电动或液动控制，卡盘结构多具有可调卡爪或不淬火卡爪(即软卡爪)。 (2)顶尖式数控车床。这类车床配有普通尾座或数控尾座，适合车削较长的零件及直径不太大的盘类零件。 按刀架数量分： (1)单刀架数控车床数控车床。一般都配置有各种形式的单刀架，如四工位卧动转位刀架或多工位转塔式自动转位刀架。 (2)双刀架数控车床。这类车床的双刀架配置平行分布，也可以是相互垂直分布。
课题：数控车床概述 课型：理论课 教学目的与要求： 1 、掌握数控车床的概念 2、了解数控车床的分类 重点难点：数控车床的组成结构和工作原理 教具：多媒体 教学方法与手段：概念感知- -融会贯通,实例讲解法， 实施步骤： 引入：同学们上堂课我们学习了编程指令，对于编程指令功能令大家要记住，以便可以对简单 零件进行编程。 板书正题：数控车床概述、 数控车床，是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有 广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件。具有直 线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。 数控车床 数控车床又称为 CNC车床，即计算机数字控制车床，是一种高精度、高效率的自动化机床。 它具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插 补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。 数控车床是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械 制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。 数控机床 数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家 国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数 控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。 三、数控车床的分类 数控车床品种繁多，规格不一，可按如下方法进行分类。 按车床主轴位置分类数控车床分为立式数控车床和卧式数控车床两种类型。 (1)立式数控车床立式数控车床简称为数控立车，其车床主轴垂直于水平面，一个直径很大的 圆形工作台，用来装夹工件。这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型复杂零 件。 (2)卧式数控车床卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车床。其倾 斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性，并易于排除切屑。 按加工零件的基本类型分：板书板书板书板书
数控车床概述 【课题】全国中等职业技术院校数控类行动导向教材 《数控车削编程与加工》(中国劳动保障出版社） 第一单元任务一 教学目标： 知识技能目标：①能够叙述数控机床的基本概念、发展史、发展趋势。 ②能够叙述数控机床的的组成与分类。 ③能够叙述数控机床的主要参数及各参数的意义。 ④能够阐述数控车床的工作原理与加工过程,并举例 说明生产中的车削应用。 过程方法目标:在任务学习的过程中，能通过多种渠道收集信息,会对收集的信息进行处理、分析和概括。具有信息收集、 信息处理能力和分析概括能力。 情感态度目标:在任务学习中，参与师生、生生之间的信息交流活动，能相互合作,共同解决问题。具有信息交流和相互合 作的能力。 教学重点、难点: 重点:数控机床的组成与分类，数控车床的工作原理与加工过程。 难点：数控车床的工作原理与加工过程
教学方法：观察、讨论、交流 ,自主探究法。 学情分析：数控车第一次课，学生初次接触数控，学生对自己未来职业的特点还没有初步的了解,所以本次课以吸引学生对数 控的兴趣为主要教学思路,结合数控的当前形势与发展让 学生了解未来职业的特点。 教学准备：搜集各类数控机床图片，多媒体视频课件，安排数控车间参观。 教学过程设计: 教学内容课堂互动设计要点一．知识讲解 1、数控机床概述： 世界上先进的加工制造视频 (1）数控机床的概念 是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。 1）数控技术:用数字、字母和符号进行编程，对某一 工作过程进行操作的自动控制技术。 2)数控系统：实现数控机床相关功能的软硬件系统, 是数控技术的载体。 课堂互动 (2）数控机床的发展史 从20世纪5０年代世界第一台数控机床问世到今已经历6０年。数控机床经过了两个阶段共６代的发展历程。1）第一阶段:硬件数控（NC） 第一代1９５２年的电子管 第二代1９59年的晶体管 第三代1９６5年的小规模集成电路。说说日常生活中 哪些东西是由数 控的。 说说世界上第一 台数控机床是哪 年生产的，数控 机床发展历经了 哪几个? 以先进的数 控机床加工 视频来调动 学生学习数 控的兴趣, 使学生对数 控加工有个 感性认识。 拓展学生的 学习思维 教师先举例 比如电梯， 机器人等。 教师简要介 绍数控机床 发展的历史 背景
初步了解数控车床
一、数控的定义 1、定义：数控即数字控制。是数字程序控制的简称，它的代号是CNC。 2、数控的实质什么：它是通过特定处理方式下的数字信息（不连续变化的 数字量）去自动控制继续装置进行动作，它与通过连续变化的模拟量进行的程序控制（即顺序控制）有着截然不同的性质。 二、数控机床的定义 1、什么叫数控机床： 是一种通过数字信息控制机床按给定的运动规律，进行自动加工的机电一体化新型加工装备，是数字控制技术与机床相结合产物。 2、数控机床的优点： 数控机床技术是通过数控机床加工技术而实现的，应用数控技术的关键在于学好和用好数控机床。 三、数控机床的特点 a)具有较高的柔性 b)加工精度高 c)加工质量稳定、可靠 d)生产率高 e)改善劳动条件 f)有利于生产管理现代化 四、数控技术的发展方向 a)高速化 b)多功能 c)智能化 d)高精度化 e)高可靠性 五. 数控技术的组成 现代计算机数控机床由程序输入输出设备，计算机数控装置、伺服系统、机床主体五大部分组成。
六. 数控车床的控制原理 在数控车床中，电脑代替了人脑，控制电机代替人手，人的意图用规定的数控语言（电脑能理解的语言）按照规定的格式、顺序编写成程序单，（即编程）然后通过按动电脑面板上的键盘，将程序输入电脑，装夹好工件和刀具，启动程序，电脑就能按人的意图进行自动加工。 第一章数控车床的理论知识 数控车床的理论知识 一、数控车床电脑的主要组成部分： 1、1）中央处理器 2）存储器 3）输入、输出设备 2、编程：按规定的格式，按顺序编写程序 二、坐标点： 1、工件编程原点在工件坐标系上，确定工件坐标值的计算机编程的原点，浮动坐标系。 2、程序：程序是由程序段组成的，而程序段是由指令所组成，指令是由英文字母及其后跟的数字组成。 程序原点：指刀具在加工前程序执行前的起点。 三、初态、模态和非模态 1)初态：是一种隐含式指令，在编程中不一定要写入。 2)模态：是一种连续有效的指令，只要指令出现过一次直到被其它功能取代或注销，这个功能一直有效。 3)非模态：是一种只在当前程序段中有效的指令，若跟着的程序段需要继续使用时，则必须再次写入的单次指令。 4.编程：使刀具按预定的走刀路线来走刀叫做编程。 四、加工程序的组成 1、加工程序是由三部分组成：1)开始部分 2)内容部分 3)结束部分 2、主程序：由指定加工顺序，刀具运动轨迹和各辅助动作的程序段组成。 五、对刀
第一章绪论 本章重点：1.数控机床概念 2.数控机床采用的新颖机械结构 3.数控机床按检测系统的分类 一般了解：数控机床的组成、数控机床的优缺点、数控机床的发展趋势 一、数字控制：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。 数控机床：国际信息处理联盟（IFIP）第五技术委员会，对数控机床作了如下定义：一种装了程序控制系统的机床。该系统能逻辑的处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。 二、数控机床的产生与发展： （一）产生： 1、传统的生产方法已满足不了生产需求 1)单件小批量生产——占70%，一般用试切 法，技术水平要求高，劳动强度大，精度 不高，无法实现自动化。如：普通车、铣、
刨、磨床等 2)工艺流水作业——调整法加工，生产率提 高，精度提高，成本低，品种多，采用组 合机床，多机床配合，环节出现问题，生 产停滞。 3)自动机床：用凸轮控制，适于生产简单工 件，且改型困难 2、社会的需求 1)品种多样化 2)零件精度和形状复杂程度不断提高 3)生产品种的频繁换型 3、技术上的可行性 1)电子计算机的发明 2)电子技术的发展 a、现代控制理论的发展 b、各种功能优越件的产生 c、大规模集成电路的出现 3)新颖机械结构的出现
a、滚珠丝杠—代替普通丝杠，动作更灵 活，间隙更小，精度提高 b、滚动导轨—代替滑动导轨，移动灵 活，克服爬行和前冲现象 4)机床动态特性的研究成果 使机床的刚度更好，主轴转速更高，抗振 性提高 由于生产的发展要求出现新的生产工具，而在技术上又已具备了条件，于是在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。 (二) 发展： 1952——1959年，电子管制成数控机床控制系统 1959——1965年，晶体管制成数控机床控制系统 1965——1970年，小规模集成电路 1970——1974年，大规模集成电路 1974——，微型计算机
课题教学目标 教学重点 难点教学过程 第二章数控车床编程基础教案 第一节数控加工的基本过程及其坐标系课时 2 1.了解数控车床加工的基本过程 2.理解数控车床编程的概念及内容 3.掌握数控机床的坐标系 1.数控编程的概念及内容 2.数控机床的坐标系 主要教学内容及步骤 一、数控机床编程概念 1.数控编程概念 1）数控加工程序 根据被加工零件的图纸及其技术要求、工艺要求等切削加工的必要信 息，按数控系统所规定的指令和格式编制的数控加工指令序列，就是数控加工程序，或称零件程序。 2）数控编程 制备数控加工程序的过程称为数控加工程序编制，简称数控编程 (NC programming) 。 2.数控编程的内容及步骤（图 1） 图1 数控车床编程过程 （1）分析零件图样 （2）确定工艺过程 （3）图形的数学处理 （4）编写程序单及程序的输入 （5）程序校验 （6）首件试切 3.数控编程方法 1）手工编程 含义：根据数控系统规定的功能指令代码和程序格式编写出数控加工程序单。整个 编程的过程（分析零件图→确定加工工艺→数值计算→编写零件加工程序单→制备 控制介质→程序校验）都是由人工完成。 特点：这种方式比较简单，容易掌握，适应性较大。 应用范围：适用于加工形状不太复杂的（如点位加工、由直线和圆弧组成的轮廓加工）、计算量不大的零件。 2）自动编程 含义：是经过计算机辅助设计和计算机辅助制造（CAD/CAM）处理，由计算机自动生成加工程序。
特点：这种方式适应面广、效率高、程序质量好，但投资大，掌握起来需要一定时 间。 适用范围：适用于加工形状复杂的（如具有非圆曲线、列表曲线和曲面组成的）零 件编程，以及各类柔性制造系统（FMS）和集成制造系统（ CIMS），应用广泛。 二、数控机床的坐标系 1.机床坐标系的命名规定 1）规定 不论是刀具移动，还是工件移动，一律假定刀具相对于静止的工件移动。 刀具与工件之间距离增大的方向为坐标轴的正方向。 2）机床坐标系 为了确定机床的运动方向和移动的距离，要在机床上建立一个坐标系，这个坐 标系就是标准坐标系，也叫机床坐标系，机床坐标系采用右手笛卡尔坐标系。 图 2右手笛卡尔坐标系 图3机床坐标系的建立 2.机床坐标轴方向和方位的确定 1）Z轴的规定 平行于机床主轴轴线的坐标轴为Z轴，如数控铣床主轴带动刀具旋转，与主轴 平行的坐标即为 Z坐标，如图 4所示； 图4立式数控铣床坐标系 取刀具远离工件的方向为其正方向，如钻孔时钻入工件的方向为负方向，而退 出方向为正方向； 对于没有主轴的机床，如牛头刨床取垂直于装夹工件的工作台的方向为Z轴方向； 如果机床有几个主轴，则选择其中一个与装夹工件的工作台垂直的主轴为主要 主轴，并以它的方向作为Z轴方向。 2）X轴的规定 X轴位于与工件定位平面相平行的水平面内，且垂直于Z轴。 对于工件旋转的机床， X轴在水平面内且垂直于工件旋转轴线，刀具离开工件的 方向为正方向，如图 5所示；
数 控 设 备 与 编 程 教案 班级：08春、秋数控班专业：数控加工专业 教师：秦丽君
课时授课计划 引言： 提问：1 、了解数控机床有多少？ 2、见过和数控有关系的设备有哪些？ 3，为什么报数控专业？ 4，想不想学数控？ 第一节：概述 一、数控技术与数控设备 数控技术定义：NC 数控设备： 数控技术在数控设备中运用广泛，成为机电一体化产品。 二、数控设备的特点 1、适应性强 2、能实现复杂的运动 3、精度高，质量稳定 4、生产率高 5、减轻劳动强度，改善劳动条件 6、有利于生产管理 第二节：数控设备的组成及工作原理 一、数控设备的组成 输入输出装置——计算机数控装置——伺服系统——受控设备 举人的动作行为：想喝水（输入信号）——大脑——手去拿——拿茶杯倒水喝数控机床工作过程： 零件图——编程——输入——数控设备运行——机床工作——零件产品 二、数控设备的重要装置及其功能 1、输入输出装置 2、计算机数控装置
3、伺服系统（重点介绍，画图讲解） 开环系统 闭环系统 半闭环系统 位置检测装置 4、受控设备 第三节：数控加工设备的分类一、按工艺用途分类 普通数控机床 数控加工中心 数控特种加工（数控点火花，线切割，激光……） 二、按控制运动的方式分类 点位控制数控机床 直线控制数控机床 轮廓控制数控机床 三、按伺服系统类型分类 开环系统控制数控机床 闭环系统控制数控机床 半闭环系统控制数控机床 四、按控制坐标轴数分类 两坐标轴数控机床 三坐标轴数控机床 两个半轴坐标轴数控机床 五、按数控装置功能分类 低档 中档 高档 作业 习题第3题，第5题，第7题
数控机床 课程名称:数控技术授课班级:机制101 授课内容:第一章数控机床概述&1.1 数控机床简介&1.2数控机床的组成授课学时:2学时教学目的:1、掌握数控机床的基本概念/特点/组成/分类 2、了解数控技术的产生背景/发展现状及发展趋势 教学重点：掌握数控机床的组成、分类、特点、适用范围 教学难点：掌握数控机床的组成/分类/特点/适用范围 教学过程： 第一节数控机床简介 一、数字控制：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。 数控机床：国际信息处理联盟（IFIP）第五技术委员会，对数控机床作了如下定义：一种装了程序控制系统的机床。该系统能逻辑的处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。 二、数控机床的产生与发展： （一）产生： 1、传统的生产方法已满足不了生产需求 1)单件小批量生产——占70%，一般用试切法，技术水平要求高，劳 动强度大，精度不高，无法实现自动化。如：普通车、铣、刨、磨 床等 2)工艺流水作业——调整法加工，生产率提高，精度提高，成本低， 品种多，采用组合机床，多机床配合，环节出现问题，生产停滞。 3)自动机床：用凸轮控制，适于生产简单工件，且改型困难 2、社会的需求 1)品种多样化 2)零件精度和形状复杂程度不断提高 3)生产品种的频繁换型 3、技术上的可行性 1)电子计算机的发明 2)电子技术的发展 a、现代控制理论的发展 b、各种功能优越件的产生 c、大规模集成电路的出现 3)新颖机械结构的出现 a、滚珠丝杠—代替普通丝杠，动作更灵活，间隙更小，精度提高 b、滚动导轨—代替滑动导轨，移动灵活，克服爬行和前冲现象 4)机床动态特性的研究成果 使机床的刚度更好，主轴转速更高，抗振性提高 由于生产的发展要求出现新的生产工具，而在技术上又已具备了条件，于是在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。