《机床数控技术 第2版》 教案全套 -教学设计 第1-11章 绪论、数控加工工艺基础-数控机床机械结构

PAGE—PAGE11—机床数控技术课程教案本课程教学目的和要求要求学生通过本课程学习，在理论与实践相结合的基础上，掌握现代数控技术的基本理论、方法和应用工具；掌握数控工艺基础知识，具有数控编程和数控加工操作的基本能力；具有综合运用所学知识，正确使用数控设备的能力；了解数控技术与机械加工自动化的现状及发展趋势；为将来从事数控技术方面的工程应用与开发打好必要的基础。本课程教学方法本课程强调理论教学与实践教学相结合；充分运用多媒体教学手段及现场教学、课堂讲授、实验等方式，提高学生对课程知识的理解和掌握；以作业和章节测验来巩固学生所学知识；同时要求学生利用课外时间进行自主学习，撰写读书报告并进行课堂讨论，扩展视野；另外，本课程还配以单独开设的后续课程“数字化制造综合实验”中部分内容，从多方面着手，进一步深化应用所学知识。学生创新精神和实践能力培养方法针对教学中的难点、重要知识点设置问题，通过课堂提问、举例讲解等方式，启发学生的创新思维；通过本课程附属实验及后续综合实验课程中有关内容等来培养学生的实践能力和创新精神。教材选用原则和特点本课程我们所选教材为普通高等教育“十二五”国家级规划教材。本教材具有以下特点：教材内容既能较系统介绍数控技术专业理论知识，又强调以工程应用为背景，强调实际、实践、实用，并适当反应相关新技术的发展；内容安排由浅入深，循序渐进；有较好的质量保障，符合本专业应用型本科人才培养的教学要求。考核方式测验（10%），大作业（10%），读书报告或调研报告（10%），实验（20%），课堂笔记（10%），课程结束考试（40%）；课程结束考试采用笔试闭卷方法。教材杜国臣．机床数控技术．北京：机械工业出版社，2015.1.对课程的分析总结本课程以现代数控技术的基本理论和方法为主线，系统介绍了数控加工程序编制、机床数控系统等两大主要模块内容。在教学中充分利用各种教学手段和方法，较好地调动了学生学习该课程的兴趣和主动性，教学效果良好。学生学习后能比较扎实地掌握相关的基本理论知识及应用，并且大多能灵活运用所学知识分析解决问题，同时实验技能得到锻炼和提高。由于本课程的实践性较强，可以考虑适当调整和完善相关实践教学方式，进一步加强实践性教学效果；对兴趣较大且学有余力的同学，可组成兴趣小组，在教师指导下对课程的某些方面进行深入学习。备注：周次授课章节及主要内容实践教学环节内容实验或课程设计等学时1第一章绪论1.1概述1.1.1数控机床的定义1.1.2数控机床的组成及加工零件的工作过程1.1.3数控机床的特点1.1.4数控机床的主要技术参数1.2数控机床的分类1.2.1按机械运动轨迹分类1.2.2按伺服系统类型分类1.2.3按系统功能水平分类1.2.4按加工工艺方法分类1.3数控机床的发展历程与趋势1.3.1数控机床的产生与发展历程1.3.2数控机床的发展趋势22第二章数控加工工艺基础2.1数控加工工艺分析2.1.1数控加工工艺的特点与主要内容2.1.2数控加工工艺性分析2.1.3加工方法与加工方案的确定2.1.4工序与工步的划分2.1.5零件的定位与安装2.1.6数控加工刀具与工具系统2.1.7切削用量的确定2.1.8数控加工路线的确定2.1.9工艺文件的制订2.2图形的数学处理2.2.1基点计算2.2.2节点计算2.2.3辅助计算2.3典型零件的数控加工工艺分析63第三章数控加工程序的编制3.1数控机床编程基础3.1.1数控机床编程的内容与步骤3.1.2数控机床程序编制方法3.1.3字符与代码3.1.4数控机床的坐标系3.1.5程序段与程序格式3.2数控车削加工程序编制3.2.1数控车床的编程特点3.2.2数控车床工件坐标系的设定3.2.3基本编程指令3.2.4车削加工循环指令3.2.5刀具补偿指令3.2.6辅助功能指令3.3数控铣削加工程序编制3.3.1数控铣床的功能指令3.3.2程序名和坐标系指令3.3.3基本编程指令3.3.4刀具补偿指令3.3.5子程序与调用3.3.6计算参数和程序跳转3.3.7加工循环指令3.4加工中心加工程序的编制3.4.1加工中心的G功能指令3.4.2加工中心的坐标系指令3.4.3基本编程指令3.4.4刀具补偿指令3.4.5固定循环功能指令3.4.6辅助功能指令3.4.7用户宏程序实验：数控车削编程加工（2h）84第四章计算机数控装置4.1概述4.1.1数控系统的组成4.1.2数控装置的工作过程4.2数控装置的硬件结构4.2.1单CPU硬件结构4.2.2多CPU硬件结构4.2.3开放式数控装置4.3数控装置的软件结构4.3.1数控装置的软件结构特点4.3.2数控装置的软件结构模式4.4数控装置的可编程序逻辑控制器4.4.1数控机床中PLC实现的功能4.4.2PLC在数控机床上的应用4.5典型数控系统简介4.5.1FANUC公司的主要数控系统4.5.2SIEMENS公司的主要数控系统4.6CNC装置的插补原理4.6.1基准脉冲插补4.6.2数据采样插补4.6.3刀具补偿功能85第五章数控装置的轨迹控制原理5.1概述5.2驱动电动机5.2.1步进电动机5.2.2伺服电动机5.2.3直线电动机5.3数控机床常用检测装置5.3.1概述5.3.2旋转编码器5.3.3旋转变压器5.3.4感应同步器5.3.5光栅尺5.3.6磁栅5.4位置控制和速度控制5.4.1位置控制5.4.2速度控制86第六章数控机床机械结构6.1概述6.2数控机床的主传动系统6.2.1主传动方式6.2.2数控机床的主轴部件6.3数控机床的进给传动系统6.3.1数控机床进给传动系统要求6.3.2丝杠螺母副6.3.3驱动电动机与滚珠丝杠的传动方式6.3.4数控机床的导轨6.4自动换刀装置6.4.1数控车床自动回转刀架6.4.2加工中心自动换刀装置6.5数控机床的主要辅助装置6.5.1数控回转工作台6.5.2数控分度工作台2第1教学单元周次授课时间章节名称第一章绪论1.1概述1.2数控机床的分类1.3数控机床的发展历程与趋势授课方式理论课（√）、实验课（）上机（）、其他方式（）教学时数2h教学目的和要求本章主要讲述数控机床的基本概念和特点、主要技术参数、分类以及发展趋势等。本章内容是数控机床的基本知识和内容，要求学生理解并掌握数控机床的基本概念、组成与特点以及分类，了解其发展及发展趋势。教学方法选择以下方面：教师讲授（√），课堂讨论（），多媒体教学（√），当堂测验（），提问式教学（），实验（）……。讨论练习作业教研室主任审批意见教学内容要点(可附另页)第2教学单元周次授课时间章节名称第二章数控加工工艺基础2.1数控加工工艺分析2.2图形的数学处理2.3典型零件的数控加工工艺分析授课方式理论课（√）、实验课（）上机（）、其他方式（录相素材）教学时数6h教学目的和要求了解数控加工工艺分析与图形数学处理的基本概念和基本内容，重点让学生了解数控加工工艺分析与图形数学处理的方法和步骤，以及数控加工工艺文件的制定等。当在生产实际中遇到具体问题时，应根据所学知识，合理而又灵活地去分析与制定数控加工工艺。教学方法选择以下方面：教师讲授（√），课堂讨论（），多媒体教学（√），当堂测验（），提问式教学（√），实验（）……。讨论练习作业教研室主任审批意见教学内容要点(可附另页)第3教学单元周次授课时间章节名称第三章数控加工程序的编制3.1数控机床编程基础3.2数控车削加工程序编制3.3数控铣削加工程序编制3.4加工中心加工程序的编制授课方式理论课（√）、实验课（）上机（）、其他方式（）教学时数8h教学目的和要求了解数控机床编程的基础知识，数控机床编程的方法、内容、步骤和编程规范等。重点理解数控机床的坐标系和编程指令的基本用法。当在生产实际中遇到具体问题时，应根据数控机床的编程知识，合理而又灵活地去解决实际问题。教学方法选择以下方面：教师讲授（√），课堂讨论（√），多媒体教学（√），当堂测验（），提问式教学（√），实验（）……。讨论练习作业教研室主任审批意见教学内容要点(可附另页)第4教学单元周次授课时间章节名称第四章计算机数控装置4.1概述4.2数控装置的硬件结构4.3数控装置的软件结构4.4数控装置的可编程序逻辑控制器4.5典型数控系统简介4.6CNC装置的插补原理授课方式理论课（√）、实验课（√）上机（）、其他方式（）教学时数8h教学目的和要求了解数控装置的基本知识，熟悉数控装置的软、硬件结构、可编程逻辑控制器(PLC)在数控机床上的应用等，重点熟悉数控装置的插补原理。教学方法选择以下方面：教师讲授（√），课堂讨论（√），多媒体教学（√），当堂测验（），提问式教学（√），实验（√）……。讨论练习作业教研室主任审批意见教学内容要点(可附另页)第5教学单元周次授课时间章节名称第五章数控机床伺服系统5.1概述5.2驱动电动机5.3数控机床常用检测装置5.4位置控制和速度控制授课方式理论课（√）、实验课（√）上机（）、其他方式（）教学时数8h教学目的和要求本章要求学生了解数控机床对进给伺服系统的要求，熟悉数控机床进给驱动电动机和常用检测装置的结构、工作原理及性能特点，熟悉数控机床进给伺服系统的位置控制和速度控制工作原理。重点让学生掌握数控机床进给驱动电动机和常用检测装置的工作原理及性能特点，以便将来更好地应用。教学方法选择以下方面：教师讲授（√），课堂讨论（），多媒体教学（√），当堂测验（√），提问式教学（√），实验（√）……。讨论练习作业教研室主任审批意见教学内容要点(可附另页)第6教学单元周次授课时间章节名称第六章数控机床机械结构6.1概述6.2数控机床的主传动系统6.3数控机床的进给传动系统6.4自动换刀装置6.5数控机床的主要辅助装置授课方式理论课（√）、实验课（√）上机（）、其他方式（）教学时数2h教学目的和要求本章要求学生熟悉数控机床主传动系统和进给传动系统等主要部件的原理及结构；了解