数控加工技术教案.docx

理论课教案(首页)

(编号：JL/JW—(ZY)08—01)教师：朱承科授课班级：14-38

课程

数控加工技术基础

授课时间

2013.3.18

审批签字

内容名称

学习领域2数控机床编程及操作基础1.认识数控机床

授课方法

讲授

课次

1

教具、挂图

PPT课件

教学目的

1.了解数控机床的产生及发展

2.掌握数控机床的基本组成、分类

3.了解数控机床加工的特点、应用及操作规程

重点和难点

重点：数控机床的基本组成分类

难点：开环、闭环和半闭环控制系统的分析比较。

解决方法

结合PPT讲解

复习提问

无

课外作业

课后测试题

课后体会

教学过程

教学内容

时间

课题引入

(3分钟)

新课讲授

(82分钟)

1、常用的机械加工设备有哪些?

2、它们有什么样的加工特点?

第一节相关基础知准备

一、数控机床的产生及发展1.数控机床的产生

1952年，美国帕森斯公司和麻省理工学院研制成功了

世界上第一台数控机床。半个世纪以来，数控技术得到了

迅猛的发展，加工精度和生产效率不断提高。数控机床的

发展至今已经历了两个阶段和六代。

1952年的第一代——电子管数控机床

1959年的第二代——晶体管数控机床

1965年的第三代——集成电路数控机床

1970年的第四代——小型计算机数控机床1974年的第五代——微型计算机数控系统

1990年的第六代——基于PC的数控机床。2.数控机床的发展趋势

(1)高速度高精度化。分辨率可达0.01微米，进给速度可达400-800mm/min

(2)多功能化、智能化、小型化

(3)高可靠性

(4)网络化

二、数控机床的概念及组成1.数控机床的基本概念

(1)数控(NumericalControl,简称NC)

是采用数字化信息对机床的运动及其加工过程进行控制的方法。

(2)数控机床(NumericallyControlledMachinetool)是指装备了计算机数控系统的机床，简称CNC机床。

2.数控机床的组成

计算机数控机床由输入输出装置、计算机数控装置、伺服系统和机床本体等部分组成，其组成框图如图1.1

所示，

输入输出装置数控装置伺服系统机床本体

反馈装置

数控机床的组成

各组成部分的功能：1.输入输出装置

提供程序编制、输入、修改、显示、存储、打印的硬件操作平台。

主要设备有：显示器、键盘、数据通讯口等。2.数控装置

是用带有存储器的专用计算机来实现部分或全部自控功能的装置，数控装置是数控机床的核心。其作用类似于计算机机的主机，见图所示。

有

有其

体反西

数控装置的作用

主要功能如下：

①多坐标控制(多轴联动)

②插补功能(如直线、圆弧和其它曲线插补)

③程序输入、编辑和修改功能(人机对话、手动数据输入、上位机通信输入)

④故障自诊断功能

⑤补偿功能：(包括刀具半径补偿、刀具长度补偿、传动间隙补偿螺距误差补偿等)

⑥信息转换功能

⑦多种加工方式选择功能(包括实现多种加工方式循环、重复加工、凹凸模加工和镜像加工等)

⑧辅助功能(M功能):即用来规定主轴的起停和转向，冷却液的接通和断开，刀具的更换等

⑨显示功能：即使用CRT或液晶屏显示程序、参数、各种补偿量、坐标位置、故障源以及图形等。

⑩通信和联网功能。3.伺服系统

课堂小结

(5分钟)

伺服系统是接受数控装置指令、驱动机床执行机构运动的驱动部件。要求能快速响应准确响应指令。包括伺服控制电路、功率放大电路和伺服电机等。

常见的伺服电机有：步进电机、电液马达、直流伺服电机和交流伺服电机等。

4.测量反馈装置

由测量部件和响应的测量电路组成。用以实时各执行部件的速度和位置，反馈到数控装置中形成闭环控制。若系统无测量反馈装置则为开环系统。

常用的测量部件有脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、光栅和磁尺等。

5.机床的机械部件

除了主运动系统以及辅助部分(如液压、气动、冷却和润滑部分)以外，尚有一些特殊部件，如储备刀具的

刀库、自动换刀装置(ATC)和自动托盘交换装置等。

三、数控机床的分类

1.按工艺用途分类

数控车床、数控铣床，加工中心等2.按机床运动的控制轨迹分类

(1)点位控制数控机床

(2)直线控制数控机床

(3)轮廓控制数控机床

3.按伺服控制的方式分类(1)开环控制系统

(2)半闭环控制系统

(3)闭环控制系统

4.按数控系统的功能水平分

(1)经济型数控机床

(2)中档数控机床

(3)高档数控机床

四、数控机床的特点及应用范围(观看视频)1.特点

(1)对零件的适应性强

(2)加工精度高，质量稳定

(3)生产率高

(4)改