PAGEPAGE2《數控車床項目化教學》教案授課班級班級人數授課教師課題序號1授課課型授課課時4課時授課章節名稱項目一數控車床基本操作任務一認識數控車床教學目標知識目標1．了解數控車床的型號及種類2．熟悉數控車床結構及主要部件功能3．了解數控車床加工特點4．了解數控車床主要加工內容5．熟悉安全文明生產知識能力目標1．能認識各種數控車床2．熟悉FANUCoiMate-TD及SIEMENS828D系統系統面板按鍵功能及界面切換方法3．熟悉FANUCoiMate-TD及SIEMENS828D系統數控車床操作面板按鍵功能情感目標1.培養對本課程學習興趣2.養成安全文明等優良的勞動態度和行為習慣。3.體驗自身的能力價值與學習的樂趣，提高自己的職業涵養。教學重點1．FANUC（法那克）0iMate-TD系統數控車床面板功能。2．SINUMERIK（西門子）828D系統數控車床面板功能。教學難點數控車床面板按鍵功能的掌握教學方法講授法、討論法、演示法、自主學習法、探究法教學資源網絡資源，教學視頻，相關PPT，數控車床若干，配套練習題板書設計任務一認識數控車床【任務描述】【知識準備】1．數控車床型號2．數控車床種類（1）按主軸位置分類（2）按數控系統分類（3）按數控系統的功能分類3．數控車床結構及功能4．數控車床加工特點5．數控車床加工的應用范圍6．FANUCoiMate系統數控車床操作面板功能7．SIEMENS828D系統數控車床操作面板功能8．安全文明生產知識【任務實施】教學過程主要教學內容及步驟教師活動學生活動教學目標【一】導入新任務由普通車床引出數控車床，由復雜零件加工引入數控車床加工，進而引入課題認識數控車床。【二】任務開始項目一數控車床基本操作數控車床，又稱CNC（ComputerizedNumericalControl）車床，是計算機數字控制機床的一種，它是按技術人員事先編好的程序來自動加工各種形狀的零件。任務一認識數控車床【任務描述】認識數控車床的型號、種類、結構、主要加工內容及特點，熟悉數控面板按鍵及機床操作面板按鍵功能。【知識目標】1．了解數控車床的型號及種類2．熟悉數控車床結構及主要部件功能3．了解數控車床加工特點4．了解數控車床主要加工內容5．熟悉安全文明生產知識【技能目標】1．能認識各種數控車床2．熟悉FANUCoiMate-TD及SIEMENS828D系統系統面板按鍵功能及界面切換方法3．熟悉FANUCoiMate-TD及SIEMENS828D系統數控車床操作面板按鍵功能【知識準備】1．數控車床型號數控車床型號表示方法采用國家金屬切削機床型號編制方法的標準（GB15375-2008），由字母及一組數字組成。如數控車床代號為CK6140含義如下：2．數控車床種類（1）按主軸位置分類按主軸位置分，數控車床有立式和臥式兩大類，1）立式數控車床：主軸處于垂直位置，其上有一直徑很大圓形工作臺。用于加工徑向尺寸較大，軸向尺寸相對較小的大型復雜回轉類零件。2）水平導軌臥式數控車床：主軸與導軌均處于水平位置，與普通車床類似，用于普通車床數字化改造及經濟型數控車床3）傾斜導軌臥式數控車床：主軸水平位置，導軌傾斜位置，機床剛性大，加工排屑方便，用于全功能數控車床及車削加工中心（2）按數控系統分類按數控系統分，常用數控系統有FANUC（法那科）數控系統、SIEMENS（西門子）數控系統、華中數控系統、廣數系統等各種數控系統面板（見PPT）（3）按數控系統的功能分類數控機床種類特點及應用經濟型數控車床經濟型數控車床結構布局與普通車床相似，早期采用步進電動機驅動的開環伺服系統，控制部分采用單板機或單片機，顯示系統采用數碼管或簡單的CRT字符顯示，自動化程度和功能都比較差，加工精度也不高。全功能數控車床全功能數控車床廣泛采用伺服電機驅動的半閉環、閉環控制系統，機床結構采用專門設計的傾斜床身、液壓卡盤及液壓尾座等，其加工精度和自動化程度大大提高車削加工中心以全功能數控車床為基礎，配置刀庫、換刀裝置、銑削動力頭和副主軸（C軸），實現多工序的復合加工，在一次裝夾后，可以完成回轉類零件的車、銑、鉆、鉸、攻螺紋等多種加工工序，功能全面，但價格較高FMC車削單元FMC車床是一個由數控車削加工中心和工業機器人組成的柔性加工單元，可實現工件搬運、裝卸的自動化和加工調整準備的自動化3．數控車床結構及功能（1）車床主體車床主體部分是數控車床的基礎件，由床身、主軸箱與主軸部件、進給箱與滾珠絲桿、導軌、刀架、尾座等組成（2）控制部分它是數控車床的控制核心，由各種數控系統完成對數控車床的控制（3）驅動部分驅動部分是數控車床執行機構的驅動部件，由伺服驅動裝置和伺服電動機組成（4）輔助部分完成數控加工輔助動作的裝置，有冷卻系統、潤滑系統、照明系統、自動排屑系統、防護罩等組成(圖例見PPT)數控車床傳動系統：4．數控車床加工特點序號特點說明1加工精度高、質量穩定數控車床按照預定的加工程序自動加工工件，加工過程中消除了操作者人為的操作誤差，能保證零件加工質量的一致性，利用反饋系統進行校正及補償加工精度，可以獲得比機床本身精度還要高的加工精度及重復精度2能加工復雜型面數控車床能實現兩坐標軸聯動，容易實現許多普通車床難以完成或無法加工的曲線、曲面構成的回轉體加工及非標準螺距螺紋、變螺距螺紋加工3適應性強只需要重新編寫(或修改)數控加工程序即可實現對新零件的加工，不需要重新設計模具、夾具等工藝裝備，適用于多品種、小批量零件的生產及新產品試制4生產效率高數控車床結構剛性好，主軸轉速高，可以進行大切削用量的強力切削；此外，機床移動部件的空行程運動速度快，加工時所需的切削時間和輔助時間均比普通機床少，生產效率比普通機床高2-3倍；加工形狀復雜的零件，生產效率可高達十幾倍到幾十倍5自動化程度高、工人勞動強度低數控車床上加工零件，操作者除了輸入程序、裝卸工件、對刀、關健工序的中間檢測等，不需要進行其它復雜手工操作，勞動強度和緊張程度均大為減輕；此外，機床上一般都具有較好的安全防護、自動排屑、自動冷卻等裝置，操作者的勞動條件也大為改善6經濟效益高單件、小批生產情況下，使用數控車床可以減少劃線、調整、檢驗時間而減少生產費用，節省工藝裝備而獲得良好的經濟效益。此外，加工精度穩定減少了廢品率。數控機床還可實現一機多用，節省廠房、節省建廠投資等7有利于生產管理的現代化用數控車床加工零件，能準確地計算零件的加工工時，有效地簡化了檢驗和工夾具、半成品的管理工作。其加工及操作均使用數字信息與標準代碼輸入，最適于與計算機聯系，目前已成為計算機輔助設計、制造及管理一體化的基礎5．數控車床加工的應用范圍數控車床主要用于軸類、套類、盤類等回轉體零件的加工，以及普通車床上不能完成的由各種曲線構成的回轉面、非標準螺紋、變螺距螺紋等表面加工。6．FANUC（法那克）0iMate系統數控車床面板功能1.CRT/MDI數控操作面板如圖1-8所示為FANUC（法那克）0i-Mate數控操作面板。圖1-8FANUC（法那克）0iMate數控面板2.機床操作面板（以北京FANUC0iMate標準操作面板為例）機主要用于控制機床的運動和選擇機床運行狀態，由模式選擇旋鈕、數控程序運行控制開關等多個部分組成，每一部分的詳細說明見PPT表1-3。圖1-9北京FANUC0iMate標準操作面板7．SIEMENS828D系統數控車床操作面板功能（1）CRT/MDA數控操作面板功能（2）機床操作面板828/D標準操作面板8．安全文明生產知識（1）著裝要求正確穿戴工作服、工作鞋、防護眼晴、工作帽等勞動保護用品，女同學必須將頭發塞入帽中，以免發生事故。（2）紀律要求嚴格聽從實習指導教師安排，嚴格遵守上課紀律,不遲到,不早退,堅守崗位，不竄崗、離崗,嚴禁在車間打鬧、嘻戲。（3）安全防護要求牢固豎立安全意識，不熟悉的設備、設施、按鈕不私自亂開亂動，不做有安全隱患的各種操作。（4）行為習慣和工作態度要求認真聆聽老師的每一步講解，認真按老師的示范進行操作，認真執行崗位職責，嚴格遵守機床操作規程。（5）團隊合作要求能與他人和睦相處，學會與他人共事，能尊重、理解、幫助他人，能坦然面對競爭。【任務實施】1．實施方法及途徑2．實施步驟（1）進行安全文明生產知識教育和紀律教育（2）認識數控車床型號、種類、特點（3）認識數控車床各部分結構、功能（4）認識FANUC0i-Mate數控車床操作面板功能（5）認識SIEMENS828D數控車床操作面板功能【檢測評分】評價表（略）【任務反饋】任務反饋表（略）【任務拓展一】了解本校實習工廠或本地區數控車床數量、種類、加工典型零件等情況。【任務拓展二】分析了解數控車床主要技術參數及作用，主要技術參數有：最大車削直徑、最大車削長度、縱向最大行程、橫向最大行程、主軸內孔直徑、主軸轉速范圍、主電機功率（kW）、拖板最大移動速度X/Z、拖板移動最小設定單位X/Z、刀架工位數、加工零件精度等級等。【三】總結與成果分享【四】作業布置1.數控車床由哪幾個部分組成？2.目前工廠中常用數控系統有哪些？3.數控車床加工特點有哪些？4.數控車床加工內容有哪些？舉生產、生活中數控車床加工零件實例引入課題任務講授、分析數控車床定義出示任務圖片并分析任務內容出示本次任務知識、技能目標按圖分析數控車床代號演示數控車床各種類型視頻分析、講解數控車床類型、原理及特點演示各種品牌數控銑床按表分析數控系統功能分類、特點及應用帶領學生了解數控銑床的各部分組成及各組成部分的功能根據實際分講解數控車床的加工特點通過特點分析，引導學生得出數控車床加工的應用范圍按圖分析、講解法那科數控面板、機床操作面板主要按鍵功能、作用并上機操作演示按圖分析、講解西門子數控面板、機床操作面板主要按鍵功能、作用并上機操作演示分析、講解安全生產知識按步驟引導學生完成任務（也可分步實施任務）、進行評價并對任務實施進行反饋布置任務拓展內容并作提示引導學生進行本節課內容總結及成果分享聽講、觀看、思考是如何做出來的聽講、思考聽講、看圖、思考聽講、思考聽講、思考、記錄看圖思考數控車床類型看圖、聽講、思考并記錄聽講、記錄，了解FANUCE和SIMENSE系統的區別聽講、分析、思考并記錄觀看視頻（圖片）聽講、分析、思考對照常見的零件，思考數控車床與普通車床區別主要在什么地方結合實例，增強感性認識聽講、記錄并模仿訓練聽講、記錄并模仿訓練聽講、分析并記錄分組實施任務，總結不足和問題記錄、思考，課后或課堂完成總結本節課學習內容，提練不足之處培養學生對數控加工學習興趣了解數控定義及原是任務導向明確本次任務目標掌握數控車床代號含義，能從代號識別數控車床了解數控車床類型了解數控車床類型、特點了解工廠常用數控系統類型理解各種數控系統功能分類特點及應用理解