1、數控加工基礎 教案 學校： 科目： 姓名：9 霍林郭勒市職業技術學校 數控加工基礎 數控加工基礎教案 章節標題§1-1 數控機床概述授課日期3月4日3月7日授課班級15級就業班教學目的掌握數控與數控機床的概念掌握數控機床的組成了解數控機床的工作過程了解數控機床的特點重點難點重點： 數控機床的概念、組成、工作原理及特點。難點： 數控機床的組成與工作過程。授課方法講授、舉例、提問、引導、演示教具多媒體教學內容第一章 數控機床基礎知識新課引入：同學們，大家好，本學期我們學習的是數控加工基礎。觀察課本上的零件，結構上有什么特點？能用什么加工手段加工出來？想提高加工效率應該用什么機器加工？新課

2、講授：§1-1數控機床概述一、數控與數控機床的概念產生1946年誕生了世界上第一臺電子計算機，1948年，美國帕森斯公司提出應用計算機控制機床加工的設想，并與麻省理工學院合作進行研制工作。1952年試制成功第一臺三坐標立式數控銑床。1958年我國開始研制數控機床。一、數控與數控機床的概念1）數控即數字控制（NC）用數字化信號對機床的運動及其加工過程進行控制的一種控制方法。2）數控機床：是用數字化信號對機床的運動及其加工過程進行控制的機床，或者說是裝備了數控系統的機床。3）現代數控系統：利用計算機控制加工功能，實現數字控制，并通過接口與外圍設備連接，這種系統稱為計算機數控系統（CNC）

3、。4）數控加工：在數控機床上進行零件加工的一種工藝方法。他用數字信息控制零件和刀具位移來進行機械加工。二、數控機床的組成機床本體數控裝置控制介質伺服系統檢測裝置圖1-1 數控機床組成示意圖1、控制介質：將零件加工信息傳送到數控裝置中去的程序載體。閃存卡、移動硬盤、U盤2、數控裝置：一臺帶有專門系統軟件的專用計算機。數控裝置輸入裝置：鍵盤控制運算器輸出裝置：顯示器進給伺服系統主軸伺服系統伺服系統3、伺服系統：數控機床的執行機構，由驅動和執行兩大部分組成。4、測量反饋裝置：安裝在數控機床的工作臺或絲杠上 。指令糾正誤差 電信號實際位置速度參數測量元件轉換反饋 CNC裝置5、機床主體CNC裝置三、數

4、控機床的工作原理四、數控機床的特點 1適應性強 2加工精度高 3生產效率高 4自動化程度高，勞動強度低5、 練習及作業（練習冊） 作業：P1第一題 練習：P13頁 數控加工基礎教案 章節標題§1-2 數控機床分類及常見數控機床簡介授課日期3月11日授課班級15級就業班教學目的了解數控機床的分類方式。掌握點位、直線、輪廓數控機床的特點及區別。掌握開環、閉環、半閉環數控機床的特點及區別。熟悉常見數控機床的用途重點難點掌握點位、直線、輪廓數控機床的特點及區別。掌握開環、閉環、半閉環數控機床的特點及區別。授課方法講授、提問、引導、演示教具多媒體教學內容第一章 數控機床基礎知識新課引入：學習數

5、控機床就應掌握分類，知道各類機床的用途，從而深入學習數控設備。新課講授：§1-2 數控機床分類及常見數控機床簡介一、數控機床分類1、按加工路線分類（1）點位控制數控機床 只控制從一點到另一點位置的精確定位，不控制移動軌跡。這種機床：只要求獲得精確的孔系坐標的定位精度，而不管從一個孔到另一個孔是按什么軌跡運動的，在坐標運動過程中不切削。適用于： 平面內孔系加工。如：數控鉆床、沖床、數控坐標鏜床等。（2）直線控制數控機床也稱為點位直線控制，從一個位置到另一位置且控制工作臺進給速度，沿平行坐標軸方向進行直線切削。這種機床控制工作臺或刀具以要求的進給速度沿著平行與坐標軸的方向進行直線移動和切

6、削加工的機床。 要求：不僅要求CNC機床具有準確的定位功能，而且還要控制位移的速度。（3）輪廓控制數控機床 對兩個或兩個以上坐標軸同時進行控制控制：起點終點 加工過程中每一點速度方向位移量。這種機床同時控制2個或2個以上坐標進行聯動的機床。要求加工中每時每刻都對各坐標軸的位移和速度進行嚴格的不間斷的控制。2、按控制方式分類（1）開環控制 沒有位置檢測反饋裝置，CNC裝置發出指令信號，流程是單向的。精度主要取決于電機。執行機構：功率步進電動機特點：結構簡單，工作穩定可靠，調試維修方便，價格低廉。（2）閉環控制 CNC裝置中插補器發出的位置指令信號與工作臺上檢測到的實際位置反饋信號進行比較，由其差

7、值不斷控制運動，進行誤差修補，直到差值為零時聽停止。特點：機床移動部件上直接安裝直線位移監測裝置，將測量數據反饋到數控裝置中，用比較值對機床進行控制。（3）半閉環控制 伺服電動機的軸或機床傳動絲杠裝有角度監測裝置，通過檢測絲杠轉角間接檢測移動部件實際位移，反饋到數控裝置。這種機床的檢測元件裝在電機軸或絲杠軸的端部，此系統內不包括機械傳動環節，穩定性好，反饋的只是進給傳動系統的部分誤差，由于采用高分辨率的反饋檢測元件，以及傳動部分有補償，所以精度高。3、按加工方式分類（1）金屬切削類數控機床（2）金屬成型類數控機床（3）數控特種加工機床（4）其他類型的數控機床二、常見數控機床簡介1、數控車床X軸

8、、Z軸2、數控銑床X軸、Y軸、Z軸 立、臥仿形式銑3、加工中心具有刀庫的數控銑4、數控磨床用于加工高硬度、高精度表面、平面磨、內圓磨、輪廓磨5、數控鉆床具備鉆孔、攻螺紋等功能6、數控電火花成型機床不同極性電極放于絕緣液體中，放電腐蝕7、數控線切割機床電極絲、加工液（去離子水）6、 作業及練習（練習冊） 作業：P4第一題 練習：P45頁數控加工基礎教案 章節標題§1-3 數控機床坐標系授課日期3月14日18日授課班級15級就業班教學目的理解數控機床坐標系確定原則。掌握數控機床各坐標軸的確定方法。理解工件坐標系的概念及用途。掌握數控機床上有關點的定義。重點難點數控機床坐標系確定原則。數控

9、機床上有關點的定義。授課方法講授、提問、引導教具多媒體教學內容第一章 數控機床基礎知識新課引入：為了便于描述數控機床的運動，數控研究人員引入了數學中的坐標系，用數控機床坐標系來描述機床的運動。新課講授：§1-3 數控機床坐標系1、 坐標系確定原則1、 刀具相對于靜止工件而運動的原則 根據零件圖樣，確定零件的加工原則。2、 標準坐標（機床坐標）系的規定 右手笛卡兒直角坐標系 右手大拇指、食指和中指， 互為90°3、 運動方向的規定 對于各坐標軸的運動方向，均將增大刀具與工件距離的方向確定為各坐標軸的正方向。2、 坐標軸的確定1、 Z坐標軸 1）與主軸軸線平行的標準坐標軸 2）

10、正方向：增加刀具和工件之間距離的方向2、X坐標軸 1）平行于工件裝夾面 2）正方向：刀具離開回轉中心的方向3、Y坐標軸 在確定了X和Z坐標軸后，可根據X和Z坐標軸的正方向，按照右手笛卡兒坐標系來確定Y坐標軸及其正方向。三、工件坐標系 為了使編程人員能夠直接根據圖樣進行編程，通常在工件上選擇確定一個與機床坐標系有一定關系的坐標系，這個坐標系即稱為工件坐標系或編程坐標系。 四、數控機床上的有關點有關點：機床原點、機床參考點、工件原點、刀具相關點1、 機床原點 也稱機床零點，即機床坐標系的原點，是指在機床上設置的一個固定點，是數控機床進行加工運動的基準參考點。 數控車床的機床原點一般設在卡盤端面與主軸中心線的交點處。 數控銑床的原點一般設在X、Y、Z坐標的正方向極限位置上。2、機床參考點：用于對機床運動進行檢測和控制的固定位置點。3、 工件原點：選擇工件原點時，最好把工件原點放在零件圖樣上的尺寸能夠方便地轉換成坐標值的地方。4、 刀具相關點1）刀位點 2）對刀點 3）換刀點五、作業和練習（練習冊） 作業：P6一題，P7三題 練習：P7二題，P8P10四、五、六題6、 本章總結 本章共三節內容，第一節主要是數控與數控機床的概述，目的是使學生初步認識數控機床，激發學