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数控机床编程与操作教材
第一章：数控机床概述
数控机床是一种通过预设的程序来控制工具或工件相对运动的自动化机床。
与
传统的手工操作相比，数控机床具有精度高、效率高、重复性好等优点，在现代制造业中得到广泛应用。
第二章：数控编程基础
2.1 数控编程概述
数控编程是指将人们的加工意图转化为数控机床能够理解和执行的指令序列的
过程。
了解数控编程的基础知识是掌握数控机床操作的关键。
2.2 坐标系和刀具半径补偿
在数控编程中，我们需要了解机床的坐标系设置以及刀具的半径对加工路径的
影响。
合理设置坐标系和刀具补偿可以保证加工精度和效率。
第三章：数控机床操作实践
3.1 数控机床操作流程
数控机床的操作流程包括机床开机、程序加载、坐标设定、加工参数设置、加
工调试等多个环节，熟练掌握操作流程可以提高操作效率。
3.2 加工工艺与质量控制
在数控加工过程中，不仅要注重加工工艺的选择与优化，还需要进行质量控制，确保加工零件的精度和质量符合要求。
结语
通过本教材的学习与实践，读者将掌握数控机床编程与操作的基础知识，能够
独立完成简单加工任务，并为进一步深入学习与实践打下坚实基础。
愿本教材能够成为您学习的指南，帮助您在数控机床领域取得更多的进步与成就。
数控机床故障诊断与维修完整版教案第一章：数控机床概述1.1 数控机床的定义与发展历程1.2 数控机床的组成及工作原理1.3 数控机床的分类及应用领域1.4 数控机床的优缺点分析第二章：数控机床故障诊断与维修基本原理2.1 故障诊断与维修的概念2.2 故障诊断与维修的方法2.3 故障诊断与维修的一般流程2.4 故障诊断与维修的注意事项第三章：数控机床故障诊断与维修常用工具与设备3.1 测量工具与设备3.2 维修工具与设备3.3 故障诊断与维修软件及其应用3.4 安全防护设备及措施第四章：数控机床常见故障类型与诊断方法4.1 硬件故障与软件故障4.2 机械故障与电气故障4.3 故障诊断方法：直观诊断法、参数诊断法、信号诊断法、故障树分析法4.4 故障诊断实例分析第五章：数控机床主要部件的维护与维修5.1 数控装置的维护与维修5.2 伺服系统的维护与维修5.3 刀库与刀具系统的维护与维修5.4 数控机床导轨与丝杠的维护与维修第六章：数控机床的电气控制系统6.1 数控机床电气控制系统概述6.2 CNC装置的结构与功能6.3 伺服驱动系统的工作原理与维护6.4 数控机床电气故障诊断与维修第七章：PLC编程与故障诊断7.1 PLC概述及其在数控机床中的应用7.2 PLC编程基础与实例7.3 PLC故障诊断与维修方法7.4 PLC与数控机床故障案例分析第八章：数控机床的液压与气动系统8.1 数控机床液压系统的基本原理与结构8.2 数控机床气动系统的基本原理与结构8.3 液压与气动系统的维护与维修8.4 液压与气动系统的故障诊断与案例分析第九章：数控机床的冷却与润滑系统9.1 数控机床冷却系统的作用与结构9.2 冷却系统的维护与维修9.3 数控机床润滑系统的作用与结构9.4 润滑系统的维护与维修第十章：数控机床故障诊断与维修的综合实践10.1 故障诊断与维修的实践流程10.2 常见数控机床故障案例分析与维修方法10.3 故障诊断与维修的实训项目10.4 故障诊断与维修的技能考核与评价第十一章：数控机床维修案例分析11.1 数控机床维修案例的收集与整理11.2 故障现象的描述与原因分析11.3 维修方案的设计与实施11.4 维修效果的评估与总结第十二章：数控机床维修技术发展趋势12.1 数控机床技术发展的现状与趋势12.2 数控机床维修技术的发展方向12.3 先进维修理念与技术的应用12.4 维修技术培训与人才培育第十三章：数控机床的安全操作与维护13.1 数控机床安全操作规程13.2 数控机床的日常维护与保养13.3 安全防护设备的正确使用与维护13.4 事故预防与应急处理第十四章：数控机床维修成本控制与效益分析14.1 维修成本的构成与控制策略14.2 维修成本效益分析的方法与指标14.3 维修成本控制实例分析14.4 提高维修效益的途径与措施第十五章：数控机床故障诊断与维修的实训与考核15.1 实训项目的设计与实施15.2 实训过程中的指导与评价15.3 故障诊断与维修技能的考核方法至此，整个教案“数控机床故障诊断与维修完整版教案”已完成。
第一章数控机床概论第一章数控机床概论1．简述数控机床、数控技巧的全然概念2．简述数控机床的产生过程以及数控技巧的成长趋势3．与传统机床比拟,数控机床有何特点？4．数控机床有哪几部分构成?各部分的感化是什么？5．简述数控机床的加工道理、应用范畴6．按操纵体系的特点数控机床分哪几类？7．按伺服体系的操纵道理数控机床分哪几类？8．什么是点位操纵、直线操纵、轮廓操纵数控机床？第二章运算机数控体系1．CNC体系重要由哪几部分构成？CNC装配重要由哪几部分构成？2．试述CNC装配的工作过程。
3．单微处理器构造的CNC装配与多微处理器构造的CNC装配有何差别？多微处理器构造的CNC装配有哪些全然功能模块？4．共享总线构造的CNC装配与共享储备器构造的CNC装配各有何特点？5．试分析现代CNC装配的硬件构造的特点？6．CNC装配中常用的CPU有哪几类？其特点若何？7．CNC装配中常用的储备器有哪几类？其特点若何？8．CNC装配与机床电气设备之间的接口按功能分为哪几类？各传送什么信息？9．CNC装配的I/O接口电路中常用哪些抗干扰技巧？10．CNC装配的软件构造可分为哪两类？各有何特点？11．中断型构造的软件中，各中断办事法度榜样的优先级是若何安排的？12．CNC装配常用的输入输出设备有哪些？13．CNC装配常用的通信接口有哪些？各有什么特点？14．现代CNC装配的诊断技巧有哪些成长偏向?15．CNC装配的重要技巧指标有哪些？16．简述我国应用较多的几种典范CNC装配的功能和特点？17．何谓刀具长度补偿、刀具半径补偿？其履行过程若何？18．B功能刀具半径补偿与C功能刀具半径补偿的差别在何处？19．什么叫插补？今朝应用较多的插补算法有哪些？20．试述逐点比较法插补的四个节拍，并推导第Ⅱ象限直线插补公式。
21．设欲加工第一象限直线OE、起点坐标为O（0，0），终点坐标为E（11，8），脉冲当量δ＝1，试用逐点比较法插补之并画出插补轨迹。
数控复习资料第一章数控机床概述一、名词解释：1、NC：数字控制简称数控，在机床领域指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种自动化技术。
2、CNC：计算机数控，使用专用计算机通过控制程序来实现部分或全部基本控制功能，并能通过接口与各种输入/输出设备建立联系的一种自动化技术。
3、可编程控制器（PLC）：是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。
4、CAD：计算机辅助设计5、CAE：计算机辅助工程6、FMS：柔性制造系统7、FMC：柔性制造单元8、插补：指数据密化的过程，对输入数控系统的有限坐标点（例如起点、终点），计算机根据曲线的特征，运用一定的计算方法，自动地在有限坐标点之间生成一系列的坐标数据，以满足加工精度的要求。
9、基准脉冲插补：又称脉冲增量插补或行程标量插补，适用于以步进电动机为驱动装置的开环数控系统。
其特点是每次插补结束后产生一个行程增量，以脉冲的方式输出到步进电动机，驱动坐标轴运动。
10、数据采样插补：又称数字增量插补或时间标量插补，适用于交、直流伺服电动机驱动的闭环（或半闭环）控制系统。
这类插补算法的特点是插补运算分两步进行。
首先为粗插补，第二步为精插补，即在粗插补的基础上再做数据点的密化。
11、逐点比较插补法：又称代数运算法、醉步法，它是一种最早的插补算法，其原理是：CNC系统在控制加工过程中，能逐点计算和判别刀具的运动轨迹与给定轨迹的偏差，并根据偏差控制进给轴向给定轮廓方向靠近，使加工轮廓逼近给定轮廓曲线。
二、选择填空1、数控机床主要由机床本体、数控系统、驱动装置、辅助装置等几个部分组成。
2、数控系统是数控机床的控制核心。
3、机床数控系统是由加工指令程序、计算机控制装置、可编程逻辑控制器、主轴进给驱动装置、速度控制单元及位置检测装置等组成，其核心部分是计算机控制装置。
4、计算机控制装置由硬件和软件两部分组成。
硬件的主体是计算机，包括中央处理器、输入/输出部分和位置控制部分。
数控机床编程新手入门教程前言数控机床编程是现代制造业中至关重要的一环，掌握数控机床编程技能可以提高生产效率并降低成本。
本教程旨在帮助新手快速入门数控机床编程，通过逐步介绍基础知识和实用技巧，帮助读者建立起对数控机床编程的基本理解和掌握。
第一章：数控机床概述在开始学习数控机床编程之前，我们先了解一下数控机床的基本概念和工作原理。
数控机床是一种根据预先输入的程序指令自动控制机床运动和加工过程的机床。
它能够实现高精度、高效率的加工，广泛应用于各种制造行业中。
第二章：数控机床编程基础1.G代码和M代码–G代码是数控机床的运动控制代码，用于控制机床的移动及加工动作；–M代码是辅助功能代码，用于控制机床的辅助功能，如冷却润滑等。
2.坐标系–绝对坐标系：以机床工作台的某一位置为参考点，所有坐标值均以该点为基准；–相对坐标系：以机床工作台当前位置为参考点，所有坐标值均以当前位置为基准。
3.编程方式–手动编程：通过输入G代码和M代码进行编程；–自动编程：使用CAM软件进行零件设计和数控程序生成。
第三章：数控编程实例为了更好地理解数控机床编程，我们通过一个简单的实例来演示编程过程。
假设我们需要在一块方形工件上进行铣削加工，首先确定工件坐标系和加工路线，然后编写如下程序：G90 (选择绝对坐标)G17 (选择XY平面)G21 (选择单位为毫米)M06 T1 (选择刀具1)S2000 F500 (主轴转速2000转/分钟，进给速度500毫米/分钟)G00 X0 Y0 (快速定位到工件原点)G01 Z0 (下刀到工件表面)G01 X50 (沿X轴移动50毫米)G01 Y50 (沿Y轴移动50毫米)G01 X0 (回到X轴原点)G01 Y0 (回到Y轴原点)M30 (程序结束)结语本教程介绍了数控机床编程的基础知识和实例应用，希望能够帮助读者初步了解数控机床编程的原理和方法，为进一步深入学习打下坚实的基础。
数控机床编程是一个需要不断练习和实践的技能，希望读者能够在实际应用中不断提升自己的编程水平，为制造业的发展贡献自己的力量。
《数控机床与编程技术》电子教案第一章：数控机床概述1.1 数控机床的定义与发展1.2 数控机床的组成及工作原理1.3 数控机床的分类及特点1.4 数控机床的应用领域第二章：数控编程基础2.1 数控编程的基本概念2.2 数控编程的步骤与方法2.3 数控编程的常用指令2.4 数控编程的坐标系与坐标变换第三章：数控机床的加工工艺3.1 数控加工的基本原理3.2 数控加工工艺参数的选择3.3 数控加工路径的规划与优化3.4 数控加工中的刀具补偿与切削参数调整第四章：数控编程实例解析4.1 二维轮廓加工编程实例4.2 三维曲面加工编程实例4.3 复杂零件加工编程实例4.4 自动化生产线编程实例第五章：数控机床的维护与故障诊断5.1 数控机床的日常维护与保养5.2 数控机床常见故障及诊断方法5.3 数控机床故障排除与维修实例5.4 数控机床的安全操作与事故预防第六章：数控机床的操作与调试6.1 数控机床的操作界面及功能6.2 数控机床的操作步骤与技巧6.3 数控机床的调试与参数设置6.4 数控机床操作中的安全注意事项第七章：数控系统的参数设置与优化7.1 数控系统的主要功能与结构7.2 数控系统的参数设置方法7.3 数控系统的优化与调试7.4 数控系统常见故障分析与解决方法第八章：数控机床的精度检测与补偿8.1 数控机床精度检测的基本原理8.2 数控机床精度检测的方法与设备8.3 数控机床误差的分析与补偿8.4 提高数控机床加工精度的措施第九章：数控机床的自动化与智能化9.1 数控机床自动化的基本概念9.2 数控机床自动化系统的组成与功能9.3 数控机床智能化的技术途径与实现9.4 数控机床自动化与智能化的发展趋势第十章：数控机床的应用与发展10.1 数控机床在制造业中的应用案例10.2 数控机床技术的创新与发展10.3 数控机床行业的发展现状与趋势10.4 数控机床技术在未来的挑战与机遇重点和难点解析重点环节1：数控机床的定义与发展解析：了解数控机床的基本概念、发展历程和现状对于理解后续章节至关重要。
《数控机床故障诊断与维修》授课教案第一章：数控机床概述1.1 数控机床的定义与发展历程1.2 数控机床的组成与工作原理1.3 数控机床的分类与应用领域1.4 数控机床的优缺点及发展趋势第二章：数控机床故障诊断与维修基本原理2.1 故障诊断与维修的概念2.2 故障诊断与维修的方法与步骤2.3 故障诊断与维修的技术指标2.4 故障诊断与维修的注意事项第三章：数控机床常见故障类型及原因3.1 机械故障3.2 电气故障3.3 软件故障3.4 人为故障3.5 故障排查与分析方法第四章：数控机床故障诊断与维修常用工具与设备4.1 常用工具的使用方法与注意事项4.2 常用设备的功能与使用方法4.3 维修设备的选择与配置第五章：数控机床故障诊断与维修实践操作5.1 故障案例分析与解析5.2 故障诊断与维修的操作步骤与技巧5.3 故障诊断与维修的实践训练5.4 故障诊断与维修的注意事项与安全规范第六章：数控系统的故障诊断与维修6.1 数控系统的基本构成与功能6.2 数控系统的故障类型与诊断方法6.3 数控系统的故障维修技术与流程6.4 数控系统维修案例分析第七章：伺服系统的故障诊断与维修7.1 伺服系统的基本原理与结构7.2 伺服系统的故障类型与原因7.3 伺服系统的故障诊断与维修方法7.4 伺服系统维修案例分析第八章：数控机床机械结构的故障诊断与维修8.1 数控机床机械结构的基本组成8.2 机械结构故障的类型与原因8.3 机械结构故障的诊断与维修方法8.4 机械结构维修案例分析第九章：数控机床电气系统的故障诊断与维修9.1 数控机床电气系统的基本构成9.2 电气系统故障的类型与原因9.3 电气系统故障的诊断与维修方法9.4 电气系统维修案例分析第十章：数控机床故障诊断与维修的综合训练10.1 故障诊断与维修的综合流程10.2 综合训练案例及解决方案10.3 故障诊断与维修的实践技能提升10.4 故障诊断与维修的未来发展趋势第十一章：数控机床故障诊断与维修的现代技术11.1 在故障诊断与维修中的应用11.2 数据分析和大数据在故障诊断与维修中的应用11.3 云计算和物联网在数控机床故障诊断与维修中的应用11.4 增材制造技术在维修过程中的应用第十二章：数控机床故障诊断与维修的先进工具与设备12.1 先进故障诊断工具的使用方法12.2 精密测量设备在故障诊断与维修中的应用12.3 高效维修工具与设备的选择与使用12.4 虚拟现实和增强现实技术在培训中的应用第十三章：数控机床故障诊断与维修的安全与环保13.1 故障诊断与维修过程中的安全规范13.2 故障诊断与维修中的个人防护装备13.3 数控机床故障诊断与维修的环境保护13.4 事故应急预案的制定与实施第十四章：数控机床故障诊断与维修的案例分析14.1 典型故障案例的诊断与维修过程14.2 故障案例分析与经验总结14.3 故障诊断与维修的案例讨论与交流14.4 故障诊断与维修案例库的建立与管理第十五章：数控机床故障诊断与维修的未来展望15.1 数控机床技术发展的趋势15.2 故障诊断与维修技术的发展方向15.3 行业标准和规范的发展15.4 教育与培训的重要性及发展重点和难点解析本文主要介绍了《数控机床故障诊断与维修》的授课教案，内容涵盖了数控机床的基本概念、故障诊断与维修的原理、常见故障类型及原因、故障诊断与维修的工具与设备、实践操作以及现代技术和先进工具在故障诊断与维修中的应用等多个方面。
数控机床编程与操作课后答案第一章：数控机床概述1.什么是数控机床？简要说明其主要特点和优势。
数控机床是一种通过预先编写好的程序控制工件加工的机床。
其主要特点包括高精度、高效率、多功能性和灵活性等，其优势在于提高生产效率、降低生产成本、减少人为失误等。
2.数控机床有哪些常见的分类？简述各种分类的特点。
数控机床可以按控制系统分为数控机床和通用机床；按动力系统分为液压、气动和电动数控机床；按加工方式分为车、铣、钻、磨等数控机床；按动作坐标轴数分为二、三、四、五轴数控机床等。
不同分类的数控机床各有其适用领域和特点。
第二章：数控机床编程基础1.请简要说明G代码和M代码的作用及区别。
G代码用于定义刀具轨迹、加工速度和进给速度等；M代码用于控制辅助功能，如启动、停止、换刀、冷却等。
区别在于G代码主要控制运动轨迹，M代码主要控制机床辅助功能。
2.数控机床编程的基本步骤是什么？基本步骤包括确定加工工件及刀具类型、编写工艺卡、编制刀具路径、编写G代码等。
第三章：数控机床操作与维护1.数控机床日常操作中需要注意哪些问题？日常操作需注意严格按照操作规程操作机床、定期检查润滑、保持机床清洁、防止机床过负荷运行等。
2.数控机床维护保养的重要性是什么？维护保养可以延长机床使用寿命、保证机床精度稳定性、减少故障率、确保加工质量等，对于提高生产效率和降低成本至关重要。
结语本文简要介绍了数控机床的基本概念、编程基础、操作注意事项以及维护保养的重要性。
掌握数控机床的相关知识对于提高工件加工质量、提高生产效率具有重要意义。
希望读者通过学习和实践，能够熟练掌握数控机床编程与操作技能。
《数控机床》教案总学时：36学时第一章数控机床概述（2学时）课题第1章数控机床概述教学学时2学时§ 1-1数控机床的产生和发展§ 1-2数控机床的工作原理及组成教学时数1学时【教学目标】1、了解数控机床的产生及发展过程2、掌握数控机床的组成及各部分功能3、掌握数控机床的工作原理4、掌握数控机床的特点及适用场合5、掌握按运动方式、控制方式分类的情况6、掌握数控技术的发展趋势7、了解数控机床按工艺用途、数控系统功能水平及联动轴数的分类【重点、难点】重点：1、数控、数控机床的概念2、数控装置、伺服系统、位置检测反馈装置的作用3、数控机床的工作原理及组成4、点位、直线、轮廓控制数控机床的特点5、开环、闭环、半闭环控制数控机床的特点①有无检测之件②检测之件安装位置6、“柔性”概念及FMC、FMS、CIMS的含义【教具、参考书】1.多媒体教学2.朱晓春《数控技术》，机械工业出版社3.王爱玲《现代数控机床》，机械工业出版社【时间分配】1、数控机床的产生和发展（30分钟）2、特点及适用场合（20分钟）3、数控机床分类（30分钟）4、发展趋势（15分钟）5、小结布置作业（5分钟）§ 1-3数控机床分类§ 1-4数控技术发展趋势教学时数1学时【教学过程】第一章数控机床概述§ 1-1数控机床的产生和发展1）开环控制系统这种控制系统采用步进电机，无位置测量元件，输入数据经过数控系统运算，输出指令脉冲控制步进电机工作，如图1T所示，这种控制方式对执行机构不检测，无反馈控制信号，因此称之为开环控制系统。
开环控制系统的设备成本低，调试方便，操作简单，但控制精度低，工作速度受到步进电机的限制。
图1-1开环控制系统2）闭环控制系统这种控制系统绝大多数采用伺服电机，有位置测量元件和位置比较电路。
如图1-2所示，测量元件安装在工作台上，测出工作台的实际位移值反馈给数控装置。
位置比较电路将测量元件反馈的工作台实际位移值与指令的位移值相比较，用比较的误差值控制伺服电机工作，直至到达实际位置，误差值消除，此称之为闭环控制。
第一章数控机床概述第一节数控机床简介一、数控机床的产生1、产生的原因a、机床向自动化、专门化的方向发展，但是生产品种有限、样机的生产仍在用手工或普通机床上制造、特别是一些由曲线、曲面组成的复杂零件，仍只能借助划线和样板用手工方法来加工。
b、航空、航天技术发展、精度要求高，难加工材料（如合金），形状复杂。
2、数控机床的出现：从1949年开始研究，到1952年开发的数控铣床（MIT直线插补）。
3、结论、数控的出现：主要是为了解决那些批量不大，精度要求高，形状复杂的零件自动化生产而产生的。
二、数控机床的特点1、特点：适应性强、加工精度高、加工生产率高、良好的经济效益。
2、适用范围a、用通用机床加工时，要求设计制造复杂的专用夹具或需很长调整时间的零件。
b、小批量生产（100件以下）的零件。
c、轮廓形状复杂，加工精度要求高或必须用数字方法决定的复杂曲线、曲面零件。
d、要求精密复制的零件。
e、预备多次改型设计的零件。
f、铝、镗、铰、锟、攻丝及铣削工序联合进行的零件，如箱体零件。
g、价值高的零件，如飞机大梁等零件。
第二节数控机床的控制原理和组成一、数控机床的控制原理1、数控：它是一种系统，它能译解一套以某种符号形式预先记录的指令，使所控制的机床执行这些指令，然后监控执行的结果，以保持要求的精度和功能。
2、数控机床：（把机床的各种操作，操作要求和控制的尺寸都用数字的形式表示出来，把这些数字通过信息载体，通过计算机的运算，发出各种指令）用数字信息进行控制的机床。
二、数控机床的组成1、输入：数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。
2、数控装置：硬件：数控装置软件：数控装置系统软件：包括管理软件和控制软件所组成，管理软件系指零件加工程序的输入、输出、系统的显示功能和诊断，控制软件则包括译码处理、刀具补偿、插补运算、位置控制和速度控制。
3、伺服驱动系统：包括伺服控制线路、功率放大线路和伺服电机等执行装置，它接收计算机数控装置发来的各种动作命令，驱动受控设备运动。
数控机床编程与操作教程
第一章：数控机床的概述
数控机床是一种利用数字信号控制系统驱动机床进行工件加工的设备。
它通过
预先设定的程序来控制机床的运动，实现对工件的精密加工。
数控机床的出现不仅提高了加工精度和效率，还降低了人工操作的繁琐性，被广泛应用于制造业中。
第二章：数控机床编程基础
1.数控机床编程语言
数控机床编程语言是一种专门用于编写数控机床加工程序的语言，常见的数控
编程语言包括G代码、M代码等。
G代码用于定义工件的轮廓和切削路径，M代
码则用于控制机床的辅助功能。
2.基本数控编程指令
在编写数控机床加工程序时，需要掌握一些基本的编程指令，例如：G00（快
速定位）、G01（线性插补）、G02（顺时针圆弧插补）、G03（逆时针圆弧插补）等。
这些指令对于定义工件的形状和尺寸至关重要。
第三章：数控机床的操作方法
1.数控机床的操作界面
数控机床通常配备有专门的操作面板，操作面板上设有各种按钮、旋钮和显示屏，用于操作和监控机床的运行状态。
操作人员可以通过操作面板来输入加工程序、调整加工参数等。
2.数控机床的操作流程
数控机床的操作流程一般包括以下几个步骤：加载加工程序、设置工件坐标系、调整刀具补偿、调试加工程序、启动机床、监控加工过程等。
操作人员需要按照这些步骤顺序进行操作，以确保加工的准确性和安全性。
结语
数控机床编程与操作是现代制造业中一个重要的技能，掌握这些技能不仅能提
高工作效率，还能为个人的职业发展打下坚实的基础。
希望本教程能帮助读者更深入地了解数控机床的编程与操作，从而在工作中更加游刃有余。
【精品】数控机床编程与操作教案第一章：数控机床概述1.1 课程目标了解数控机床的定义、分类、特点和应用领域。
1.2 教学内容1.2.1 数控机床的定义与分类1.2.2 数控机床的特点1.2.3 数控机床的应用领域1.3 教学方法采用讲授法，结合实际案例进行分析。
1.4 教学资源多媒体课件、案例素材。
1.5 教学过程1.5.1 导入：介绍数控机床在现代制造业的重要性。
1.5.2 新课导入：讲解数控机床的定义与分类。
1.5.3 案例分析：分析数控机床在实际应用中的优势。
1.5.4 课堂互动：学生提问，教师解答。
1.5.5 总结：强调数控机床在现代制造业的作用。
第二章：数控编程基础2.1 课程目标掌握数控编程的基本概念、方法和步骤。
2.2 教学内容2.2.1 数控编程的基本概念2.2.2 数控编程的方法与步骤2.3 教学方法采用讲授法，结合实际操作进行讲解。
2.4 教学资源数控编程软件、操作设备。
2.5 教学过程2.5.1 导入：回顾上一章内容，引出数控编程的重要性。
2.5.2 新课导入：讲解数控编程的基本概念。
2.5.3 软件操作演示：展示数控编程的方法与步骤。
2.5.4 课堂互动：学生提问，教师解答。
2.5.5 总结：强调数控编程在数控机床操作中的关键作用。
第三章：数控机床操作3.1 课程目标掌握数控机床的基本操作方法和安全注意事项。
3.2 教学内容3.2.1 数控机床的基本操作方法3.2.2 数控机床的安全注意事项3.3 教学方法采用讲授法，结合实际操作进行讲解。
3.4 教学资源数控机床、操作手册。
3.5 教学过程3.5.1 导入：回顾上一章内容，引出数控机床操作的重要性。
3.5.2 新课导入：讲解数控机床的基本操作方法。
3.5.3 操作演示：展示数控机床的操作流程。
3.5.4 课堂互动：学生提问，教师解答。
3.5.5 总结：强调数控机床操作的安全注意事项。
第四章：数控编程实例分析4.1 课程目标学会分析数控编程实例，并能根据实例进行数控编程。
第一章数控机床概述第一节数控机床的产生与发展随着社会生产和科学技术的不断进步，各类工业新产品层出不穷。
机械制造产业作为国民工业的基础，其产品更是日趋精密复杂，特别是在宇航、航海、军事等领域所需的机械零件，精度要求更高，形状更为复杂且往往批量较小，加工这类产品需要经常改装或调整设备，普通机床或专业化程度高的自动化机床显然无法适应这些要求。
同时，随着市场竞争的日益加剧，企业生产也迫切需要进一步提高其生产效率，提高产品质量及降低生产成本。
一种新型的生产设备——数控机床就应运而生了。
1948年帕森斯公司（Parsons）正式接受美国空军的委托，与麻省理工学院(MIT)伺服机构实验室（Servo Mechanism Laboratory of the Massachusetts Institute of Technology）合作，于1952年试制成功世界上第一台数控机床试验性样机。
1959年，美国克耐·杜列克公司（Keaney & Trecker）首次成功开发了加工中心（Machining Center）。
1．1数控机床的发展简况第1代数控机床：1952年～1959年采用电子管元件构成的专用数控装置（NC）。
第2代数控机床：从1959年开始采用晶体管电路的NC系统。
第3代数控机床：从1965年开始采用小、中规模集成电路的NC系统。
第4代数控机床：从1970年开始采用大规模集成电路的小型通用电子计算机控制的系统（CNC）。
第5代数控机床：从1974年开始采用微型计算机控制的系统（MNC）。
微型计算机控制系统1．计算机直接数控系统所谓计算机直接数控（Direct Numerical Control，DNC）系统，即使用一台计算机为数台数控机床进行自动编程，编程结果直接通过数据线输送到各台数控机床的控制箱。
2．柔性制造系统柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）也叫做计算机群控自动线，它是将一群数控机床用自动传送系统连接起来，并置于一台计算机的统一控制之下，形成一个用于制造的整体。
3．计算机集成制造系统计算机集成制造系统（Computer-Integrated Manufacturing System，CIMS），是指用最先进的计算机技术，控制从定货、设计、工艺、制造到销售的全过程，以实现信息系统一体化的高效率的柔性集成制造系统。
1．2我国数控机床发展概况1958年开始并试制成功第一台电子管数控机床。
1965年开始研制晶体管数控系统，直到20世纪60年代末至70年代初成功。
从20世纪80年代开始，先后从日本、美国、德国等国家引进先进的数控技术。
如北京机床研究所从日本FANUC公司引进FANUC3、FANUC5、FANUC6、FANUC7系列产品的制造技术；上海机床研究所引进美国GE公司的MTC-1数控系统等。
1．3数控机床的发展趋势从数控机床技术水平看，高精度、高速度、高柔性、多功能和高自动化是数控机床的重要发展趋势。
数控系统都采用了16位和32位微处理器，标准总线及软件模块和硬件模块结构，内存容量扩大到1MB以上，机床分辨率可达0.1 m，高速进给可达100m/min，控制轴数可达16个。
第二节数控机床的组成及工作原理2．1数控机床的组成数控机床是一种利用数控技术，按照事先编好的程序实现动作的机床。
它主要由以下部分组成1．控制介质数控机床工作时，不需要操作工人直接操纵机床，但机床又必须执行人的意图，这就需要在人与机床之间建立某种联系，这种联系的中间媒介物即称为控制介质。
2．数控系统数控装置是一种控制系统，是数控机床的中心环节。
它能自动阅读输入载体上事先给定的数字，并将其译码，从而使机床进给并加工零件，数控系统通常由输入装置、控制器、运算器和输出装置4大部分组成。
3．伺服系统伺服系统由伺服驱动电动机和伺服驱动装置组成，它是数控系统的执行部分。
伺服系统接受数控系统的指令信息，并按照指令信息的要求带动机床的移动部件运动或使执行部分动作，以加工出符合要求的工件。
每一个脉冲使机床移动部件产生的位移量叫做脉冲当量。
目前所使用的数控系统脉冲当量通常为0.001mm/脉冲。
4．辅助控制系统辅助控制系统是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的强电控制装置。
5．机床本体机床本体是数控机床的主体，由机床的基础大件（如床身、底座）和各运动部件（如工作台、床鞍、主轴等）所组成。
2．2数控机床的工作原理在数控机床上加工零件通常要经过以下几个步骤1．根据零件的加工图样与工艺方案，用规定的代码和程序格式编写程序单；2．把编写好的程序通过控制介质输入到CNC单元中去；3．CNC将输入的程序经过处理后，向机床各个坐标的伺服系统发出信号；4．伺服系统根据CNC单元发出的信号，驱动机床的运动部件，并控制必要的辅助操作；5．通过机床机械部件带动刀具与工件的相对运动，加工出要求的工件；6．检测机床的运动，并通过反馈装置反馈给CNC单元，以减小加工误差。
当然，对于开环数控机床来说没有检测、反馈装置。
第三节数控机床的特点及应用范围3．1数控机床的优点1、加工精度高数控机床是精密机械和自动化技术的综合体。
机床的数控装置可以对机床运动中产生的位移、热变形等导致的误差，通过测量系统进行补偿而获得很高且稳定的加工精度。
由于数控机床实现自动加工，所以减少了操作人员素质带来的人为误差，提高了同批零件的一致性。
2、生产效率高就生产效率而言，相对普通机床，数控机床的效率一般能提高2～3倍、甚至十几倍。
主要体现在以下几个方面:a. 一次装夹完成多工序加工，省去了普通机床加工的多次变换工种、工序间的转件以及划线等工序。
b. 简化了夹具及专用工装等，由于是一次装夹完成加工。
所以普通机床多工序的夹具省去了，即使偶尔必须用到专用夹具。
由于数控机床的超强功能夹具的结构也可简化。
4、改善劳动条件、减轻劳动强度，数控机床大多采用全封闭护罩,机床不会有水、油、铁屑溅出，可有效保持工作环境的清洁。
数控机床的操作由体力型转为智力型，大大降低了操作人员的劳动强度。
5、有利于实现生产管理现代化a. 程序化控制加工、更换品种方便；b. 一机多工序加工，减化生产过程的管理，减少管理人员；c. 可实现无人化生产。
由此可见，数控机床最适宜加工以下类型的零件1）生产批量小的零件(100件以下)；2）需要进行多次改型设计的零件；3）加工精度要求高、结构形状复杂的零件，如箱体类，曲线、曲面类零件；4）需要精确复制和尺寸一致性要求高的零件；5）价值昂贵的零件，这种零件虽然生产量不大，但是如果加工中因出现差错而报废将产生巨大的经济损失；第四节数控机床的分类1、按工业用途分类（1）数控车床（NC Lathe）（2）数控铣床(NC Milling Machine)（3）数控钻床(NC Drilling Machine)(4) 数控镗床(NC Boring Machine)（5）数控齿轮加工机床(NC Gearing Holding Machine)（6）数控平面磨床(NC Surface Grinding Machine)（7）数控外圆磨床(NC External Cylindrical Grinding Machine)（8）数控轮廓磨床(NC Contour Grinding Machine)（9）数控工具磨床(NC Tool Grinding Machine)（10）数控坐标磨床(NC Jig Grinding Machine)（11）数控电火花加工机床(NC Dieseling Electric Discharge Machine)（12）数控线切割机床(NC Wire Discharge Machine)（13）数控激光加工机床(NC Laser Beam Machine)（14）数控冲床(NC Punching Press) （15）加工中心(Machine Center)（16）数控超声波加工机床NC Ultrasonic Machine)（17）其他（如三坐标测量机等）2、按控制系统的特点分类（1）点位控制系统（Positioning Control）只控制刀具从一点到另一点的位置，而不控制移动轨迹，在移动过程中刀具不进行切削加工。
（2）直线控制系统（Straight-line Control）是控制刀具或机床工作台以给定的速度，沿平行于某一坐标轴方向，由一个位置到另一个位置的精确移动，并且在移动过程中进行直线切削加工。
（3）轮廓控制系统（Contour Control）是对两个或两个以上的坐标轴同时进行连续控制，并能对机床移动部件的位移和速度进行严格的控制，即要控制加工的轨迹，加工出要求的轮廓。
其运动轨迹是任意斜率的直线、圆弧、螺旋线等。
3、按控制方式分类（1）开环控制（Open Loop Control）即不带位置测量元件，数控装置根据控制介质上的指令信号，经控制运算发出指令脉冲，使伺服驱动元件转过一定的角度，并通过传动齿轮、滚珠丝杠螺母副，使执行机构（如工作台）移动或转动。
特点是没有来自位置测量元件的反馈信号，对执行机构的动作情况不进行检查，指令流向为单向，控制精度较低。
（2）闭环控制（Closed Loop Control）是将位置检测装置安装于机床运动部件上，加工中将测量到的实际位置值反馈。
另外通过与伺服电机刚性连接的测速元件，随时实测驱动电动机的转速，得到速度反馈信号，并与速度指令信号相比较，其比较的差值对伺服电动机的转速随时进行校正，直至实现移动部件工作台的最终精确定位。
（3）半闭环控制（Semi-Closed Loop Control）是将位置检测装置安装于驱动电动机轴端或安装于传动丝杠端部，间接地测量移动部件（工作台）的实际位置或位移。
4、按加工方式分类（1）金属切削类数控机床如数控车、加工中心、数控钻床、数控磨床等（2）金属成型类数控机床如数控折弯机、数控弯管机、数控压力机等（3）数控特种加工机床如数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光切割机等（4）其它类型的数控机床如火焰切割机、数控三坐标测量机等。
