项目1认识数控机床(电子教案)

教教学方法教学过程学习情境一认识数控机床任务一数控车床基本知识计划课时4学时授课地点教室多媒体室、数控车间教学1、使同学们了解数控机床的基本知识教学重点难点教学条件教学步骤情境描述数控车床仿真软件操作数控车床操作2、数控车床的概况教学内容2、什么是数控机床3、数控车床的产生和发展史4、什么是数控技术、数控车床概况、数控车仿真操作2、机床的结构、维护与保养3、数控机床系统面板熟悉教学方法时间安排教师讲解1学时学教师指导任务扩展知识预习1、数控车操作安全生产规程2、国内外数控机床发展情况论文或者报告4、普车与数控车的区别(论文)学生课下自学一、情境描述(一)数控车床的产生、发展和未来趋势如何？1)数控技术发展的原因客观：计算机、电子技术发展2)数控机床的出现和发展史：第一代：1952年,美国麻省理工学院研制，电子管控制的第一台三坐标联动以上三代数控系统都是采用专用控制硬件逻辑数控系统,称为普通数控系统,第二阶段：计算机数控阶段(1970年~今)3)未来趋势(二)数控、数控技术和数控机床数控：数控是数字控制(Numericalcontrol)的简称,是近代发展起来的，用数字化信息进行控制的自动控制技术.其含义使用以数值和符号构成的数字信息自动控制机床的运转.数控技术：用数字控制技术来控制机床按预先制定的程序来动作。数控机床：数字控制机床(NumericalControlMachineTools)，也称NC机床.利用数控技术，准确的按照事先安排好的工艺流程实现加工动作的金属切削机(三)数控机床的加工特点(四)国内外数控机床和加工的现状与差别留给学生写论文二、数控车床观摩(车间)数控车床，计算机数字控制的车床2、数控车的组成(车床组成视频)伺伺服系统数控系统辅助控制装置反馈系统输入输出装置加工程序数控机床的基本组成及工作原理3、数控车床的分类(1)按车床主轴位置分类(2)按刀架数量分类1)单刀架数控车床(3)按功能分类1)经济型数控车床2)卧式数控车床2)双刀架数控车床2)普通数控车床3)车削加工中心(4)按系统控制原理分类(1)开环系统(2)闭环系统：半闭环系统和全闭环系统、数控车的加工范围(零件车削模拟视频、车床概述视频、车床加工实例视频)5、数控车的优点和特点(1)优点：1)适应能力强2)加工精度高3)工序集中，周期短4)能完成复杂型面加工5)技术含量高，有利于现代化管理(2)加工特点：1)超精零件2)形状复杂零件3)普通机床不能加工的零件4)一次装夹，多工序加工5)同时加工两个或两个以上的零件6)同时加工多工序的不同零件7)自动化程度高三、数控车床的操作(一)安全生产开机：机床开----系统开----急停开关机：急停关----系统关----机床关1.机床加工前注意事项(1)机床通电后，检查各开关、按钮和键是否正常、灵活，机床有无异常现象。(2)检查电压、油压、气压是否正常，有手动润滑的部位先要进行手动润滑。(3)各坐标轴手动回零(机床原点)。若某轴在回零点位置前已处在零点位置，必须先将该轴移开原点一段距离，再进行手动回零点。(4)在进行工作台回转交换时，台面上、护罩上、导轨上不得有异物。(5)为了使机床达到热平衡状态，必须使机床空运转15min以上。正负号、小数点及语法的查对。(7)按工艺规程安装、校准好夹具。(8)正确测量和计算工作坐标系，并对所得结果进行验证和验算。到偏置页面，并对坐标、坐标值、正负号及小数点进行认真核对。装是否合理，有无超程现象。小数点进行认真核对。常(13)检查各刀头的安装方向及刀具旋转方向是否符合程序要求。部位的形状和尺寸是否符合加工工艺要求，是否碰撞工件与夹具。(15)镗刀头尾部露出刀杆直径部分，必须小于刀尖露出刀杆直径部分。2.加工中注意事项(1)无论是首次上机床加工的零件，还是周期性重复上机床加工的零件，都必须按照图样工艺、程序和刀具调整卡，进行逐把刀逐段程序的试切。(2)单段试切时，快速倍率开关必须置于较低档。(3)每把刀首次使用时，必须先验证它的实际长度与所给补偿值是否相等。(4)在程序运行中，要重点观察数控系统上的几种显示：序段的运动量，还剩余多少运动量等。②寄存器和缓冲寄存器显示。可看出正在执行程序各状态指令和下一程序段的内容。(5)试切进刀时，在刀具运行至工件表面30~50mm处，必须在进给保持下，验证Z修改。(7)试切和加工中，刃磨刀具和更换刀具辅具后，一定要重新测量刀长并修改好刀补值和刀补号。(8)程序检测时应注意光标所指位置是否合理、准确，并观察刀具与机床运动方向坐标是否正确。(9)程序修改后，对修改部分一定要仔细计算和认真核对。(10)手轮进给和手动连续进给操作时，必须检查各种倍率开关所选择的位置是否正确，(11)禁止用手或其它方式接触正在旋转的主轴、工件或其他运动部位。(13)在加工过程中，不允许打开机床防护门。数设置可能引起机床的误动作，从而引起工件或机床本身的损坏，甚至伤及操作者。3.零件加工完毕后应注意的事项(1)全批零件加工完毕后，为便于下一次加工，应该对刀具号、刀补值，使程序、零点偏置、调整卡及工具中的刀具号、刀补值完全一致后存档。(2)从机床刀库中卸下刀具，按调整卡和程序，清理编号入库。(3)卸下夹具，某些夹具应记录安装位置及方位，并做出记录，存档。(4)清扫保养机床。(5)将各坐标轴停在导轨中间位置，绝对不要压在超程开关接触点上。(二)机床的维护、保养数控机床的维护保养工作有：(1)操作人员在每次操作机床前必须确认主轴润滑油与导轨润滑油符合要求、气压正(2)防止灰尘进入数控装置内。根据周围温度环境状况，定期检查清扫数控柜。电器柜内电路板和元器件上有灰尘时应及时清扫。(3)每天检查数控装置上的每个风扇工作情况是否正常，定期清理风扇过滤网上积聚的灰尘，保证过滤通风道无堵塞现象。(4)定期检查电器部件，检查继电器、插头及电缆的触点是否出现接触不良、断线、短路等故障。(5)经常监视数控系统的电网电压。数控系统允许的电网电压范围在额定值的85%~110%。对于电网质量比较恶劣的地区，应配置数控系统的交流稳压装置。(6)定期进行机床水平和机械精度检查并校正，进行丝杆反向间隙补偿、各坐标定位精度定点补偿，机床回参考点位置校正，并适时对各坐标轴进行超程限位检验。(7)机床闲置时，经常给数控系统通电，在机床驱动锁住的情况下使其空四、任务拓展和知识准备(以论文形式提交，电子版和手写板均可)上网或去图书馆查找资料，了解普通车床与数控车床有什么区别？教教学方法教学过程学习情境一认识数控机床任务二数控系统及面板计划课时教学重点难点教学条件教学步骤面板认识数控仿真与操作(输入程序)车间实操面板评价任务扩展知识预习4学时授课地点教室、仿真一体化室、数控车间数控车常见数控系统2、熟悉FANUC0i系列数控系统及面板2、仿真一体化机房，数控加工仿真模拟软件教学内容各类机床系统和面板板板2、其他数控系统的类型教学方法教师介绍学生为主教师辅导学生操作为主教师指导学生课下自学排一、数控车典型数控系统介绍FANUC0i系列FANUC0imate系列(上网)统介绍其他数控系统(上网)(一)FANUCOi系统面板(二)FANUCOi操作面板三、操作界面程序处理教教学方法教学过程学习情境一认识数控机床任务三数控车床对刀操作计划课时教学重点难点教学条件教学步骤(提问)数控机床相关坐系(讲授)数控仿真(实施)数控机床实操(实施)零件检测(检查)价任务扩展知识预习4学时授课地点教室、仿真一体化室、数控车间1、了解数控车刀的种类特点，学会对刀4、能领会机床坐标系和工件坐标系的关系2、工件坐标系的确定3、机床坐标系和工件坐标系的关系2、仿真一体化机房，数控加工仿真模拟软件教学内容1、数控机床操作为什么回参考仿真加工练习对刀2、零件尺寸精度与对刀关系2、刀具材料了解3、刀具几何参数的学习4、刀具刃磨的方法教学方法教师介绍教师介绍学生操作为主教师指导教师先演示学生然后操作教师指导教师点评学生课下自学排一、学习情境描述及工作任务安排执行对刀操作，根据给定程序，完成阶梯轴加工，材料45钢，毛坯尺寸φ1、为什么要回参考点？(机床相关坐标系)2、为什么要对刀？(工件坐标系和机床坐标系的联系)3、首先考虑怎么建立工件坐标系5、工件的装夹与定位6、实施仿真对刀操作与加工(上机任务)7、实施实际车间对刀操作与加工(动手操作)8、工件检测，分析对刀对零件加工精度的影响二、制定加工工艺(一)工件的装夹与定位(1)常用夹具介绍(2)工件的安装与找正(二)数控车床坐标系(1)数控车床坐标系的确定原则平行于工件的装夹平面。④增大刀具与工件距离的方向为各坐标轴的正方向，图1.12所示为数控车床的坐标(2)数控车床加工中的几个坐标系①机床坐标系②工件坐标系工件坐标系是编程人员在编程时使用的。编程人员以工件图纸上的某一固定点为原点而③局部坐标系标系称为局部坐标系。(3)机床原点和参考点(三)数控车刀的种类及特点1.数要求加工对车刀的要求1)精度高2)刚性好3)耐用度高4)安装调整方便2.车刀的分类(1)按车刀结构分有整体式、机夹式、焊接式和可转位式四种。①整体车刀：用整体高速钢制造。②焊接车刀：焊接硬质合金或高速钢刀片。③机夹车刀：硬质合金刀片用机械夹固的方法固定在刀杆上。④可转位车刀：使用可转位刀片的机夹车刀。(2)按加工内容分类按车削加工内容分为端面车刀、外圆车刀、内孔车刀、切槽刀、螺纹车刀等。(3)按车刀的形状分类①尖形车刀：以直线形切削刃为特征的车刀。②圆弧形车刀：以圆弧形切削刃为特征的车刀，车刀圆弧刃每一点都是车刀的刀尖。③成形车刀：也称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形伏和尺寸决控加工中，应尽量少用或不用成型车刀。3．车刀材料(1)高速钢高速钢是一种含有钨、钼、铬、钒等合金元素较多的材料。高速钢刀具制造简单，刃磨方便，韧性较好，能承受较大的冲击力。但其耐热性较差，因此不能用于高速切削。(2)硬质合金硬质合金中高熔点、高硬度碳化物含量高，因此其常温硬度很高，热熔性、热硬性高，(3)涂层刀具涂层刀具是在韧性较好的硬质合金或高速钢刀具基体上，涂覆一层耐磨性较高的难熔金属化合物。常