《数控机床及刀具系统》课程教学大纲

1、数控机床及刀具系统课程教学大纲课程代码：0803531022课程名称：数控机床及刀具系统 英文名称：CNC Machine Tool and Cutter System总 学 时：48 讲课学时：44 实验学时：4 上机学时：0 课外学时：0学分：3适用对象：机械设计制造及其自动化专业（数控加工与维修、计算机辅助制造与数控加工专业方向）先修课程：机械基础、工程力学、液压气动、数控加工工艺与夹具等。一、课程性质、目的和任务 本课程是数控加工与维修、计算机辅助制造与数控加工等数控技术应用类专业的一门主干专业课程。包括两个部分的内容：第一部分是数控机床，主要介绍机床主传动系统及其结构、机床进给传动系

2、统及其结构、机床导轨与支承、机床辅助装置及其结构、机床精度及检验等内容；第二部分是刀具系统，主要介绍金属切削的基本原理和各类常用标准刀具的组成、结构和选用，掌握金属切削的基本原理应用等。通过本课程的教学，为学生在今后的工作中解决数控机床机械技术及刀具系统问题，以及学习后继相关课程和新的科学技术，打下良好的基础。 二、教学基本要求本课程主要以数控机床分类及其刀具系统知识为重点。学完本课程应达到以下基本要求：1 了解机床在国民经济中的地位与作用，机床发展的历史，机床的分类编号方法。2 掌握数控机床分类。3 理解掌握数控机床主传动、进给传动结构原理，并了解其发展趋势。4 理解掌握数控机床支承与导轨结

3、构原理。5 掌握数控机床主要辅助装置的结构、原理及配套。6 了解数控机床精度检验内容及试验验收方法。7 了解基本的切削机理，用于解决在切削时提高生产效率、加工质量和降低成本。8 熟练掌握标准刀具系统的组成、结构及选用知识。三、教学内容及要求1、绪论了解机床在国民经济中的地位与作用，机床发展的历史，机床的分类编号方法。2、数控机床概述了解数控机床的产生、定义、加工原理及数控机床组成。掌握数控机床分类、数控机床主要技术参数及对性能的影响。3、数控机床主传动系统了解数控机床主传动系统基本要求。掌握数控机床主传动系统变速与传动。掌握数控机床主轴支撑形式与轴承选型。掌握数控机床典型主轴及配套用动力卡盘与

4、高速卡盘结构。了解先进主轴技术（电主轴）。4、数控机床进给传动系统了解数控机床进给传动系统基本要求。掌握各类传动与联接以及传动与速比匹配。掌握齿轮传动各项消隙措施。掌握滚珠丝杆副特点及应用。了解先进进给传动技术。5、数控机床支承与导轨了解数控机床支承件基本要求及支承件结构设计。熟悉导轨基本要求与类型。掌握滑动导轨结构、特点与调整方法。掌握滚动导轨结构、特点与安装方法。了解动压导轨与静压导轨。掌握提高导轨耐磨性的措施。6、数控机床辅助装置掌握数控车床刀架的原理与结构。掌握加工中心换刀系统：刀库、换刀机械手的原理与结构。数控机床工作台:了解固定分度工作台、数控转台、交换工作台、托盘的结构与应用。其

5、它辅助装置:了解冷却、润滑、排屑、防护辅助装置。7、数控机床精度检验及试验验收了解数控机床几何精度检验。了解数控机床位置精度检验。了解数控机床工作精度检验。了解数控机床运行试验。8、刀具系统（1）金属切削基本理论部分 掌握金属切削运动的基本定义、基本规律和刀具的几何角度。 了解刀具切削部分的各种材料的牌号和性能特点，掌握其选用原则。 掌握金属的切削过程。 掌握切削力的构成及切削功率，熟练掌握切削力的计算，掌握影响切削力的因素。 了解切削热的产生与传散，了解切削温度及其测量方法，掌握影响切削温度的因素。 了解刀具磨损形态和刀具磨损原因，掌握刀具磨钝标准；掌握刀具寿命概念，了解 其与切削用量之间的

6、关系，熟练掌握刀具合理寿命的选择。 了解切削用量选择的基本原则和合理切削用量的选择方法。 了解已加工表面的形成过程及影响表面质量的因素。 掌握刀具合理的几何参数及其相关参数的选择。（2） 切削刀具部分 了解车刀的基本类型。掌握焊接车刀、机夹车刀和可转位车刀的特点、结构组成及其选用原则。 掌握麻花钻的结构、几何角度和修磨；了解深孔钻、扩孔钻、锪钻、镗刀和铰刀。 掌握铣刀的几何参数，铣削用量和铣削层参数；熟练掌握铣削力的计算，了解铣削的两种方式；掌握铣刀磨损形式和防止铣刀破损的措施。了解尖齿铣刀和可转位面铣刀的结构特点和几何参数。了解对数控刀具的要求，刀具快换、自动更换和尺寸预调等内容，掌握车削类

7、数控工具系统、镗铣类数控工具系统；了解刀具尺寸的控制系统和刀具磨损、破损检测。四、实践环节 实验1车刀几何角度的测量 2学时2、机床精度校正实验 2学时 五、课外习题及课程讨论为达到本课程的教学基本要求，课外习题（包括自测题）不应少于50题。六、教学方法与手段本课程采用板书与多媒体课件结合的方式进行课堂教学。七、各教学环节学时分配 章节（或内容）讲课习题课讨论课实验其它合计绪论22数控机床概述22数控机床主传动系统66数控机床进给传动系统66数控机床支承与导轨66数控机床辅助装置66数控机床精度检验与试验验收44刀具系统1010车刀几何角度的测量22机床精度校正实验22复习考试22合 计424

8、248八、考核方式本课程为考试课程，期末考试为闭卷笔试。学生的课程总评成绩由平时成绩（占30%）和期末考试成绩（占70%）两部分构成，平时成绩中实验成绩占10%，出勤、作业、课堂测验、学习主动性等占20%。九、推荐教材和教学参考书教 材：1.数控机床机械结构，张思弟编写，讲义，2007年。 2.金属切削原理与刀具，关芳芳编写，讲义，2007年。大纲制订人：关芳芳大纲审定人：张思弟制订日期：2010年5月数控机床及刀具系统课程实验教学大纲一、实验教学目标与基本要求要求对车刀的几何参数及其相互关系有所了解，掌握车刀几何参数的定义并能正确画图标注常用坐标系的刀具角度。了解刀具几何参数试验仪器（测角仪

9、）的操作方法及要求学生认真做实验，如实记录，认真解答思考题中的问题，独立作出实验报告。了解数控机床几何精度的校正方法，加深对机床精度的理解。二、本实验课程的基本理论与实验技术知识本实验属专业技术基础实验课，在实验过程中，注意有关刀具几何参数的基本定义和金属切削过程基本理论、基本知识，了解数控机床几何精度的校正方法。三、实验方法、特点与基本要求基本操作技能：学会标注常用参考系的刀具角度，正确使用测角仪，训练学生基本的实验技能。验证所学的科学知识、加深和巩固对所学知识的认识和了解。四、实验主要仪器设备测角仪，激光干涉仪。五、实验项目的设置与内容提要序号实验项目内 容 提 要实验学时实验类型每组人数实验要求1刀具角度测量利用测角仪测量75度车刀的常用几何角度，掌握测角仪的使用方法。2验证2必做2机床精度校正实验了解数控机床几何精度的校正方法2演示40必做六、实验报告要求根据要求提供实验报告。实验报告由实验目的、实验内容及常用坐标系