數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用技術(shù)電子教案(54學(xué)時(shí))

數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用技術(shù)電子教案（54學(xué)時(shí)）主講教師:李柏華廣州大學(xué)市政技術(shù)學(xué)院教案教師姓名李柏華授課形式講授授課時(shí)數(shù)2授課日期授課班級(jí)10數(shù)控授課項(xiàng)目及單元名稱第一章緒論1.1認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床1.2數(shù)控機(jī)床的組成和特點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)使學(xué)生了解本門課程的性質(zhì)、任務(wù)與作用，明確課程學(xué)習(xí)的目標(biāo)、要求，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣。使學(xué)生了解數(shù)控系統(tǒng)的基本概念、數(shù)控系統(tǒng)的組成及主要工作過程，融職業(yè)素質(zhì)教育于課堂教學(xué)中。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)（帶*為難點(diǎn)）本課程的性質(zhì)、任務(wù)、作用，學(xué)習(xí)的方法。數(shù)控系統(tǒng)組成及各部分功能。數(shù)控概念的建立。*4.數(shù)控系統(tǒng)的主要工作過程。教學(xué)方法教學(xué)手段講述數(shù)控相關(guān)的基本概念、數(shù)控系統(tǒng)組成及各部分功能，以及數(shù)控系統(tǒng)的主要工作過程。借助于多媒體課件，數(shù)控系統(tǒng)綜合講授臺(tái)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。學(xué)時(shí)安排1．本課程的性質(zhì)、任務(wù)、作用，學(xué)習(xí)方法約10分鐘；2．?dāng)?shù)控相關(guān)的基本概念、數(shù)控系統(tǒng)組成及各部分功能約60分鐘；3．?dāng)?shù)控系統(tǒng)的主要工作過程約20分鐘。教學(xué)條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合講授臺(tái)課外作業(yè)查閱、收集數(shù)控系統(tǒng)資料檢查方法隨堂提問，按效果計(jì)平時(shí)成績。備注

授課主要內(nèi)容第一章緒論一、課程性質(zhì)、任務(wù)、作用，學(xué)習(xí)方法二、數(shù)控系統(tǒng)的基本概念

1.數(shù)控：數(shù)字控制的簡稱。2.數(shù)控系統(tǒng)：用數(shù)字控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。3.數(shù)控機(jī)床：數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床本體的結(jié)合體。三、數(shù)控系統(tǒng)的組成1.數(shù)控系統(tǒng)一般由輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床電器邏輯控制裝置四部組成，機(jī)床本體為被控對象。2.計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的組成1）采用計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置的數(shù)控系統(tǒng)稱為CNC。2）現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的開關(guān)量控制采用PLC。3)Fanuc0i-C數(shù)控系統(tǒng)的主要部件:數(shù)控裝置（顯示器、數(shù)控鍵盤）、操作面板、伺服放大器、伺服電機(jī)、I/O單元等。3.Fanuc0i-C數(shù)控系統(tǒng)的部件連接：經(jīng)FANUC串行伺服總線FSSB，用一條光纜與多個(gè)進(jìn)給伺服放大器（αi系列）相連。進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)使用αis系列。最多可接4個(gè)進(jìn)給軸電機(jī)。伺服電動(dòng)機(jī)上裝有脈沖編碼器，標(biāo)配為1,000,000脈沖/轉(zhuǎn)。編碼器既用做速度反饋，又用作位置反饋。系統(tǒng)支持半閉環(huán)控制和使用直線尺的全閉環(huán)控制。檢測器的接口有并行口（A/B相脈沖）和串行口兩種。位置檢測器可用增量式或絕對式。四、數(shù)控系統(tǒng)的主要工作過程程序輸入→加工信息預(yù)處理（譯碼、刀補(bǔ)計(jì)算、坐標(biāo)變換等）→軌跡插補(bǔ)、位置控制、開關(guān)量控制以及機(jī)床的狀態(tài)監(jiān)控。

教案教師姓名李柏華授課形式講授授課時(shí)數(shù)2授課日期授課班級(jí)授課項(xiàng)目及單元名稱第一章緒論1.1認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床1.2數(shù)控系統(tǒng)的分類、發(fā)展趨勢教學(xué)目標(biāo)使學(xué)生了解數(shù)控系統(tǒng)三種不同分類方法。使學(xué)生熟悉輪廓控制數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)與分類（按聯(lián)動(dòng)坐標(biāo)軸數(shù)）。使學(xué)生理解開環(huán)、閉環(huán)及半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的區(qū)別。使學(xué)生了解不同功能水平數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)（帶*為難點(diǎn)）輪廓控制數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)與分類。*2.開環(huán)、閉環(huán)及半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的區(qū)別。3．全功能數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用。教學(xué)方法教學(xué)手段根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)不同的分類方法，講述數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用。根據(jù)開環(huán)、閉環(huán)及半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的異同，進(jìn)行對比教學(xué)。4．借助于多媒體課件，數(shù)控系統(tǒng)綜合講授臺(tái)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。學(xué)時(shí)安排1．按被控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡分類約30分鐘；2．按伺服系統(tǒng)分類約40分鐘；3．按數(shù)控系統(tǒng)功能水平分類約20分鐘。教學(xué)條件多媒體課件、數(shù)控機(jī)床課外作業(yè)作業(yè)一：簡述開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的區(qū)別。檢查方法隨堂提問，按效果計(jì)平時(shí)成績。備注

授課主要內(nèi)容第一章緒論單元二數(shù)控系統(tǒng)的分類、發(fā)展趨勢一、按被控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡分類1.點(diǎn)位控制數(shù)控系統(tǒng):控制工具相對工件從某一加工點(diǎn)移到另一個(gè)加工點(diǎn)之間的精確坐標(biāo)位置,這一類系統(tǒng)的設(shè)備有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床和數(shù)控沖床等。2.直線控制數(shù)控系統(tǒng)：不僅要控制點(diǎn)與點(diǎn)的精確位置，還要控制兩點(diǎn)之間的工具移動(dòng)軌跡是一條直線，此類控制方式的設(shè)備主要有簡易數(shù)控車床、數(shù)控鏜銑床等。3.輪廓控制數(shù)控系統(tǒng)：這類系統(tǒng)能夠?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)方向進(jìn)行嚴(yán)格控制，采用此類控制方式的設(shè)備有數(shù)控車床、銑床、加工中心、電加工機(jī)床和特種加工機(jī)床等。二、按伺服系統(tǒng)分類1.開環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)：這類數(shù)控系統(tǒng)不帶檢測裝置，也無反饋電路，以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)元件，被廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)中。2.半閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)：位置檢測元件被安裝在電動(dòng)機(jī)軸端或絲杠軸端，調(diào)試方便，可以獲得比較穩(wěn)定的控制特性。參見下圖：3.全閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)：位置檢測裝置安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，調(diào)試時(shí)，其系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)很難達(dá)到。三、按數(shù)控系統(tǒng)功能水平分類1.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)：又稱簡易數(shù)控系統(tǒng)，通常僅能滿足一般精度要求的加工，能加工形狀較簡單的直線、斜線、圓弧及帶螺紋類的零件，采用的微機(jī)系統(tǒng)為單板機(jī)或單片機(jī)系統(tǒng)，如：經(jīng)濟(jì)型數(shù)控線切割機(jī)床，數(shù)控鉆床，數(shù)控車床，數(shù)控銑床及數(shù)控磨床等。2.普及型數(shù)控系統(tǒng)：通常稱之為全功能數(shù)控系統(tǒng)，這類數(shù)控系統(tǒng)功能較多，但不追求過多，以實(shí)用為準(zhǔn)。3.高檔型數(shù)控系統(tǒng)：指加工復(fù)雜形狀工件的多軸控制數(shù)控系統(tǒng)，且其工序集中、自動(dòng)化程度高、功能強(qiáng)、具有高度柔性。用于具有5軸以上的數(shù)控銑床，大、中型數(shù)控機(jī)床、五面加工中心，車削中心和柔性加工單元等。

教案教師姓名李柏華授課形式講授授課時(shí)數(shù)2授課日期授課班級(jí)授課項(xiàng)目及單元名稱第二章計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)2.1認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)工作過程2.2計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的基本組成及其功能教學(xué)目標(biāo)1、認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作過程：了解CNC系統(tǒng)的組成、CNC裝置的組成；2、計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的基本組成及其功能：掌握CNC裝置的功能；教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)（帶*為難點(diǎn)）CNC裝置的組成。2.掌握CNC裝置的功能教學(xué)方法教學(xué)手段1．根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的一般工作過程引入到數(shù)控CNC系統(tǒng)的組成、CNC裝置的組成。4．借助于多媒體課件，數(shù)控機(jī)床，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。學(xué)時(shí)安排1．?dāng)?shù)控系統(tǒng)工作過程約15分鐘；2．CNC裝置功能約50分鐘；3．CNC系統(tǒng)組成約20分鐘。用5分鐘作歸納與總結(jié)。教學(xué)條件多媒體課件、數(shù)控機(jī)床課外作業(yè)上網(wǎng)查閱數(shù)控加工信息預(yù)處理的相關(guān)知識(shí)。檢查方法隨堂提問，按效果計(jì)平時(shí)成績。備注

授課主要內(nèi)容第二章計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)2.3CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)2.4CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)一、單處理器結(jié)構(gòu)指在CNC裝置中只有一個(gè)微處理器，工作方式是集中控制，分時(shí)處理數(shù)控系統(tǒng)的各項(xiàng)任務(wù)。二、多微處理器多微處理器結(jié)構(gòu)多微處理器結(jié)構(gòu)的CNC裝置中有2個(gè)或2個(gè)以上微處理器。多微處理器CNC裝置一般采用2種結(jié)構(gòu)形式，即緊耦合結(jié)構(gòu)和松耦合結(jié)構(gòu)。在前一種結(jié)構(gòu)中，由各微處理器構(gòu)成處理部件，處理部件之間采取緊耦合方式，有集中的操作系統(tǒng)，共享資源。在后一種結(jié)構(gòu)中，由各微處理器構(gòu)成功能模塊，功能模塊之間采取松耦合方式，有多重操作系統(tǒng)，可以有效地實(shí)行并行處理。（1）多微處理器CNC裝置的功能模塊①CNC管理模塊。②CNC插補(bǔ)模塊。③PLC模塊。④位置控制模塊。⑤存儲(chǔ)器模塊。⑥操作面板監(jiān)控和顯示模塊。2．多微處理器結(jié)構(gòu)（2）多微處理器CNC裝置的2種典型結(jié)構(gòu)①共享總線結(jié)構(gòu)。以系統(tǒng)總線為中心的多微處理器CNC裝置，把組成CNC裝置的各個(gè)功能部件劃分為帶有CPU或DMA器件的主模塊和不帶CPU或DMA器件的從模塊（如各種RAM、ROM模塊，I/O等）兩大類。

教案教師姓名李柏華授課形式講授授課時(shí)數(shù)2授課日期年月日周授課班級(jí)授課項(xiàng)目及單元名稱第二章計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)2.5輪廓插補(bǔ)原理教學(xué)目標(biāo)使學(xué)生了解數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)技術(shù)的功能與分類。使學(xué)生了解不同插補(bǔ)技術(shù)的應(yīng)用。使學(xué)生掌握直線與圓弧逐點(diǎn)比較插補(bǔ)算法。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)（帶*為難點(diǎn)）插補(bǔ)技術(shù)的含義。2.插補(bǔ)技術(shù)的分類與應(yīng)用。*3.第一象限逐點(diǎn)比較插補(bǔ)算法的實(shí)現(xiàn)過程。教學(xué)方法教學(xué)手段1．根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的一般工作過程及數(shù)控系統(tǒng)的核心技術(shù)引入到插補(bǔ)技術(shù)。2．通過講授插補(bǔ)技術(shù)的概念、分類及應(yīng)用,說明兩類插補(bǔ)技術(shù)的不同。3.重點(diǎn)講解逐點(diǎn)比較插補(bǔ)算法,并給出具體的實(shí)例,進(jìn)行案例式教學(xué)。4．借助于多媒體課件，插補(bǔ)算法軟件，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。學(xué)時(shí)安排1．插補(bǔ)技術(shù)的含義約10分鐘；2．插補(bǔ)技術(shù)的分類與應(yīng)用約10分鐘；3．第一象限直線逐點(diǎn)比較插補(bǔ)算法的實(shí)現(xiàn)過程（含舉例）約35分鐘。4.第一象限圓弧逐點(diǎn)比較插補(bǔ)算法的實(shí)現(xiàn)過程（含舉例）約35分鐘。教學(xué)條件多媒體課件、插補(bǔ)算法軟件課外作業(yè)作業(yè)二：逆時(shí)針加工第Ⅰ象限圓弧OA，起點(diǎn)坐標(biāo)為O（6，0），終點(diǎn)坐標(biāo)為A（0，6），試進(jìn)行逐點(diǎn)比較插補(bǔ)計(jì)算并畫出運(yùn)動(dòng)軌跡圖。檢查方法隨堂練習(xí)，按效果計(jì)平時(shí)成績。備注

授課主要內(nèi)容第二章計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)2.5輪廓插補(bǔ)原理一、插補(bǔ)技術(shù)

機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的核心技術(shù)之一是插補(bǔ)技術(shù)，在已知運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)與終點(diǎn)坐標(biāo)、軌跡的曲線方程，由數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)地計(jì)算出各個(gè)中間點(diǎn)坐標(biāo)的過程，稱為插補(bǔ)。二、插補(bǔ)方法分類1.脈沖增量插補(bǔ)法在計(jì)算過程中不斷向各個(gè)坐標(biāo)軸發(fā)出相互協(xié)調(diào)的進(jìn)給脈沖，驅(qū)動(dòng)坐標(biāo)軸電機(jī)運(yùn)動(dòng)。常用的有：逐點(diǎn)比較法與數(shù)字積分法，用于以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。第I象限直線插補(bǔ)軌跡第I象限逆圓插補(bǔ)軌跡2.數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法采用小段直線逼近給定軌跡，插補(bǔ)輸出的是下一個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)各軸要運(yùn)動(dòng)的距離，故可達(dá)到很高的速度，其中計(jì)算機(jī)通常包含在伺服控制環(huán)內(nèi)。用于以交直流伺服電機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置的閉環(huán)/半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。三、逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法1.插補(bǔ)計(jì)算步驟第一拍：偏差判別第二拍：坐標(biāo)進(jìn)給第三拍：偏差計(jì)算第四拍：終點(diǎn)判別2.插補(bǔ)計(jì)算實(shí)例（逐點(diǎn)比較法）1）欲加工第一象限直線，起點(diǎn)坐標(biāo)為O(0,0),終點(diǎn)坐標(biāo)為A(6,4)。脈沖當(dāng)量為1，寫出其逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)計(jì)算的過程。2）欲加工第一象限逆時(shí)針圓弧，起點(diǎn)坐標(biāo)為A(6,0),終點(diǎn)坐標(biāo)為B(0,6)。脈沖當(dāng)量為1，寫出其逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)計(jì)算的過程。

教案教師姓名李柏華授課形式講授授課時(shí)數(shù)2授課日期授課班級(jí)授課項(xiàng)目及單元名稱第二章計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)2.6輔助功能與PLC教學(xué)目標(biāo)1．使學(xué)生了解PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用；2．使學(xué)生掌握M、S、T功能的實(shí)現(xiàn)；教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)（帶*為難點(diǎn)）1．刀具補(bǔ)償與軌跡插補(bǔ)軟件的使用。*2.驗(yàn)證刀具長度補(bǔ)償與刀具半徑補(bǔ)償。3.驗(yàn)證直線與圓弧逐點(diǎn)比較插補(bǔ)計(jì)算的過程。教學(xué)方法教學(xué)手段1.給定M、S、T的任務(wù)（題目），要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。2．借助于多媒體課件、錄像與插補(bǔ)算法軟件，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。學(xué)時(shí)安排1．講解PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)；M、S、T功能使用方法約30分鐘；2．要求學(xué)生驗(yàn)證第一象限直線與圓弧逐點(diǎn)比較插補(bǔ)算法的實(shí)現(xiàn)過程約30分鐘。教學(xué)條件多媒體課件課外作業(yè)講授指導(dǎo)書：講授一檢查方法隨堂練習(xí)，按效果計(jì)平時(shí)成績。備注

授課主要內(nèi)容第二章計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)2.6M、S、T功能的實(shí)現(xiàn)1．內(nèi)裝型PLC專為數(shù)控機(jī)床順序控制而設(shè)計(jì)制造。內(nèi)裝型PLC從屬于數(shù)控裝置，PLC與NC之間的信號(hào)傳送在CNC內(nèi)部即可實(shí)現(xiàn)。PLC與機(jī)床之間通過CNC輸入/輸出接口電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳送。特別適用于單機(jī)數(shù)控設(shè)備。2．獨(dú)立型PLC輸入/輸出信號(hào)接口規(guī)范，輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、程序存儲(chǔ)容量以及運(yùn)算和控制功能均能滿足數(shù)控機(jī)床控制要求。獨(dú)立型PLC又稱通用型PLC，其PLC獨(dú)立于CNC裝置，具有完備的硬件和軟件功能，能夠獨(dú)立完成規(guī)定的控制任務(wù)。2.6.2M、S、可編程控制器在數(shù)控機(jī)床上主要完成M、S、T功能，即除了主運(yùn)動(dòng)以外的輔助功能。1．主軸S功能2．刀具T功能對于刀套編碼的T功能處理過程是：CNC裝置送出T代碼指令給PLC，PLC經(jīng)過譯碼，在數(shù)據(jù)表內(nèi)檢索，找到T代碼指定的新刀號(hào)所在的數(shù)據(jù)表的表地址，并與現(xiàn)行刀號(hào)進(jìn)行判別比較，如不符合，則將刀庫回轉(zhuǎn)指令發(fā)送給刀庫控制系統(tǒng)，直到刀庫定位到新刀號(hào)位置時(shí)，刀庫停止回轉(zhuǎn)，并準(zhǔn)備換刀。3．輔助M功能可控制主軸的正反轉(zhuǎn)及停止，主軸齒輪箱的變速，冷卻液的開、關(guān)，卡盤的夾緊和松開，以及自動(dòng)換刀裝置機(jī)械手取刀、歸刀等運(yùn)動(dòng)。

教案教師姓名李柏華授課形式講授授課時(shí)數(shù)2授課日期授課班級(jí)授課項(xiàng)目及單元名稱項(xiàng)目二進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)單元一步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)使學(xué)生了解數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的分類。使學(xué)生熟悉步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成與控制原理。使學(xué)生了解脈沖分配控制方法。使學(xué)生了解步進(jìn)電機(jī)的主要特性。使學(xué)生熟悉步進(jìn)電機(jī)的選用方法。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)（帶*為難點(diǎn)）數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求。進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成與*控制原理。*3.脈沖分配控制方法。4.數(shù)控機(jī)床中步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選用方法。教學(xué)方法教學(xué)手段1．通過講授計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的組成引入到進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并介紹數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的分類。2．通過講授進(jìn)給伺服系統(tǒng)的分類引入到步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并介紹步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成與控制原理。3．結(jié)合經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，介紹步進(jìn)電機(jī)的主要特性、步進(jìn)電機(jī)的選用方法等。借助于多媒體課件，數(shù)控系統(tǒng)綜合講授臺(tái)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。學(xué)時(shí)安排1．?dāng)?shù)控機(jī)床對進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的分類約15分鐘；2．步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成與控制原理約25分鐘；3．脈沖分配控制方法約20分鐘。4.步進(jìn)電機(jī)的主要特性、選用方法約30分鐘；教學(xué)條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合講授臺(tái)課外作業(yè)查閱步進(jìn)電機(jī)資料。檢查方法隨堂提問，按效果計(jì)平時(shí)成績。備注

授課主要內(nèi)容第三章數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)3.1認(rèn)識(shí)伺服系統(tǒng)的工作過程3.2伺服系統(tǒng)的組成及分類數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求1．精度高2．響應(yīng)快、無超調(diào)3．調(diào)速范圍寬二、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的分類1．步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2．直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3．交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)三、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)沒有位置反饋回路與速度反饋回路，一般用于對速度和精度要求不高的中、小型經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上。步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制1.工作臺(tái)位移量的控制：進(jìn)給脈沖的數(shù)量N→定子繞組通電狀態(tài)變化次數(shù)N→步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子角位移ψ→機(jī)床工作臺(tái)位移量L。2.工作臺(tái)進(jìn)給速度控制：進(jìn)給脈沖頻率f→定子繞組通電／斷電狀態(tài)的變化頻率f→步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω→工作臺(tái)的進(jìn)給速度V。3.工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向控制：改變步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸入脈沖信號(hào)的循環(huán)順序方向，就可改變步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定子繞組中電流的通斷循環(huán)順序，從而使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，相應(yīng)的工作臺(tái)進(jìn)給方向就被改變。五、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（1、2：簡要說明，注意與《數(shù)控機(jī)床伺服控制》課程的銜接）結(jié)構(gòu)工作原理3.主要特性步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源1．脈沖分配控制2.驅(qū)動(dòng)放大電路七、步進(jìn)電機(jī)的選用1.首先要確定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的類型。2.根據(jù)機(jī)床的加工精度要求，選擇進(jìn)給軸的脈沖當(dāng)量3.根據(jù)所選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角、絲杠的螺距以及所要求的脈沖當(dāng)量，計(jì)算減速齒輪的降速比。4.電動(dòng)機(jī)在最快移動(dòng)速度時(shí)，由矩頻特性決定的電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩要大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，并留有余量。5.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩和慣量有很大關(guān)系。教案教師姓名李柏華授課形式講授授課時(shí)數(shù)2授課日期授課班級(jí)授課項(xiàng)目及單元名稱數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)3.3伺服電動(dòng)機(jī)教學(xué)目標(biāo)1．使學(xué)生熟悉伺服電動(dòng)機(jī)的組成。2．使學(xué)生熟悉步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其控制系統(tǒng)。使學(xué)生熟悉伺服電動(dòng)機(jī)及伺服驅(qū)動(dòng)器與數(shù)控系統(tǒng)的連接。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)（帶*為難點(diǎn)）1．交流伺服系統(tǒng)的組成。*2.閉環(huán)位置控制的實(shí)現(xiàn)。機(jī)床常用位置檢測元件的應(yīng)用。伺服電動(dòng)機(jī)及伺服驅(qū)動(dòng)器與數(shù)控系統(tǒng)的連接。教學(xué)方法教學(xué)手段1．通過講授進(jìn)給伺服系統(tǒng)的分類引入到交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并介紹交流伺服系統(tǒng)的組成與閉環(huán)位置控制的實(shí)現(xiàn)過程。通過講授交流伺服系統(tǒng)的組成，介紹交流伺服電機(jī)、位置檢測裝置的相關(guān)知識(shí)，以及閉環(huán)伺服系統(tǒng)的連接。通過比較模擬伺服系統(tǒng)與全數(shù)字伺服系統(tǒng)的區(qū)別，引入全數(shù)字伺服系統(tǒng)的構(gòu)成與特點(diǎn)。4．借助于多媒體課件，數(shù)控系統(tǒng)綜合講授臺(tái)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。學(xué)時(shí)安排1．交流伺服系統(tǒng)的組成與閉環(huán)位置控制的實(shí)現(xiàn)約30分鐘；2．交流伺服電機(jī)與機(jī)床常用位置檢測元件的應(yīng)用約20分鐘；3．伺服電動(dòng)機(jī)及伺服驅(qū)動(dòng)器與數(shù)控系統(tǒng)的連接約20分鐘。4．全數(shù)字伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)約20分鐘。教學(xué)條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合講授臺(tái)課外作業(yè)作業(yè)三:簡述閉環(huán)位置控制的概念與實(shí)現(xiàn)方法。檢查方法隨堂提問，按效果計(jì)平時(shí)成績。備注

授課主要內(nèi)容第三章數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)3.4位置檢測裝置一、交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成一般閉環(huán)伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是一個(gè)三環(huán)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，外環(huán)是位置環(huán)，中環(huán)是速度環(huán)，內(nèi)環(huán)為電流環(huán)。二、閉環(huán)位置控制的實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)程序輸出ΔX，新的指令位置X+ΔX與計(jì)數(shù)器中的實(shí)際位置XF進(jìn)行比較，其差值經(jīng)增益放大，并由D/A轉(zhuǎn)換為模擬電壓，使工作臺(tái)向誤差減小的方向移動(dòng)。三、交流伺服電動(dòng)機(jī)（簡單回顧，注意與《數(shù)控機(jī)床伺服控制》課程的銜接）1、結(jié)構(gòu)(永磁同步電機(jī))主要由：定子、轉(zhuǎn)子和檢測元件等幾部分組成。2、工作原理3、主要特性參數(shù)四、位置檢測元件（1、2簡單回顧，注意與《數(shù)控機(jī)床伺服控制》課程的銜接）1、光柵尺通常由標(biāo)尺光柵、指示光柵、光源、光電二極管等元件組成。2、光電編碼器通常由光電碼盤、光源、透鏡、光柵板、光敏元件等元件組成。3.在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用五、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的連接

1、模擬式伺服系統(tǒng)連接SINUMERIC810數(shù)控系統(tǒng)、SIMODRIVE611A進(jìn)給驅(qū)動(dòng)模塊、1FT5伺服電機(jī)之間的連接。2、伺服系統(tǒng)的參數(shù)1）速度環(huán)2）位置環(huán)3、全數(shù)字式伺服系統(tǒng)CNC系統(tǒng)與伺服驅(qū)動(dòng)之間傳遞的信息包括：位置、速度、扭矩等，伺服驅(qū)動(dòng)裝置本身具有位置反饋與位置控制功能，可獨(dú)立完成位置控制。

教案教師姓名李柏華授課形式講授授課時(shí)數(shù)2授課日期授課班級(jí)授課項(xiàng)目及單元名稱第4章數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)4.1認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)4.2數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)熟悉數(shù)控車床機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成、特點(diǎn)及工作性能，對操作或維護(hù)數(shù)控機(jī)床有直接的指導(dǎo)意義。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)（帶*為難點(diǎn)）1．機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成。*2.數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的工作原理。教學(xué)方法教學(xué)手段1．講授數(shù)控機(jī)床的機(jī)械的組成2．借助于多媒體課件，數(shù)控系統(tǒng)綜合講授臺(tái)、錄像，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。學(xué)時(shí)安排1．?dāng)?shù)控機(jī)械結(jié)構(gòu)約20分鐘；2．示范并講解伺服驅(qū)動(dòng)裝置、數(shù)控裝置上的接口名稱與功能，以及閉環(huán)伺服系統(tǒng)不同部件間的連接約25分鐘；3．學(xué)生分組完成連接圖的測繪、連接約45分鐘。教學(xué)條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合講授臺(tái)課外作業(yè)講授指導(dǎo)書：講授二檢查方法隨堂提問，按效果計(jì)平時(shí)成績。備注

授課主要內(nèi)容第4章數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)4.1認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)4.2數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

教案教師姓名李柏華授課形式講授授課時(shí)數(shù)2授課日期授課班級(jí)授課項(xiàng)目及單元名稱第4章數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)4.1數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)4.2數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)1．使學(xué)生熟悉數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求。2．使學(xué)生了解數(shù)控進(jìn)給傳動(dòng)的特點(diǎn)。3．使學(xué)生熟悉傳動(dòng)齒輪間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)（帶*為難點(diǎn)）1．?dāng)?shù)控機(jī)床主傳動(dòng)的特點(diǎn)。2．主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的變速方式。教學(xué)方法教學(xué)手段1．通過回顧進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)引入到主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并介紹數(shù)控機(jī)床對主軸控制的要求、主軸系統(tǒng)的分類。2．通過回顧進(jìn)給伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理引入到主傳動(dòng)特點(diǎn)，主要介紹主傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作特性。3．借助于多媒體課件，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。學(xué)時(shí)安排1．?dāng)?shù)控機(jī)床主傳動(dòng)的特點(diǎn)約15分鐘；2．滾珠絲桿螺母副約10分鐘；3．傳動(dòng)齒輪間隙機(jī)構(gòu)約20分鐘。4.數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌約45分鐘；教學(xué)條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合講授臺(tái)課外作業(yè)下載網(wǎng)絡(luò)課件學(xué)習(xí)檢查方法隨堂提問，按效果計(jì)平時(shí)成績。備注

授課主要內(nèi)容第4章數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)4.1數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)4.2數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)4.3.1數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)的特點(diǎn)①轉(zhuǎn)速高、功率大。②具有較大的調(diào)速范圍，并能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。③具有較高的精度與剛度，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低。④良好的抗振性和熱穩(wěn)定性。⑤為實(shí)現(xiàn)刀具的快速及自動(dòng)裝卸。主軸上還必須設(shè)計(jì)有刀具自動(dòng)裝卸、主軸定向停止和主軸孔內(nèi)的切屑清除裝置。1．?dāng)?shù)控機(jī)床的主軸軸承配置形式（1）適應(yīng)高剛度要求的軸承配置形式（2）適應(yīng)高速度要求的軸承配置形式

教案教師姓名李柏華授課形式講授授課時(shí)數(shù)2授課日期授課班級(jí)授課項(xiàng)目及單元名稱第4章數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)4.5自動(dòng)換刀裝置4.6數(shù)控機(jī)床的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)教學(xué)目標(biāo)使學(xué)生熟悉數(shù)控車床的回轉(zhuǎn)刀架。使學(xué)生掌握加工中心自動(dòng)換刀裝置。使學(xué)生掌握數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。使學(xué)生掌握分度工作臺(tái)。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)（帶*為難點(diǎn)）1．?dāng)?shù)控車床的回轉(zhuǎn)刀架。2．加工中心自動(dòng)換刀裝置。*3.數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。教學(xué)方法教學(xué)手段1．通過講授主傳動(dòng)系統(tǒng)引入到自動(dòng)換刀裝置，并介紹主軸變頻器(R-A500)的接線與控制方法。2．借助于多媒體課件，數(shù)控系統(tǒng)綜合講授臺(tái)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。學(xué)時(shí)安排1．?dāng)?shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)刀架約15分鐘；2．加工中心自動(dòng)換刀裝置約15分鐘；3．?dāng)?shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)約40分鐘；4．歸納與總結(jié)約5分鐘。教學(xué)條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合講授臺(tái)課外作業(yè)檢查方法隨堂提問，按效果計(jì)平時(shí)成績。備注

授課主要內(nèi)容第4章數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)4.5自動(dòng)換刀裝置4.6數(shù)控機(jī)床的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)4.5.1數(shù)控車床的回轉(zhuǎn)刀架1.刀庫(1)盤式刀庫A、徑向取刀B、軸向取刀C、刀具徑向安裝D、刀具軸線與刀盤軸線成一定角度(2)鏈?zhǔn)降稁霢、單鏈環(huán)布局B、多鏈環(huán)布局B、折疊鏈環(huán)布局(3)格子盒式刀庫2.刀具的選擇方式(1)順序選刀(2)任意選刀A、刀具編碼方式B、編碼附件方式C、刀座編碼方式D、計(jì)算機(jī)記憶方式

教案教師姓名李柏華授課形式講授授課時(shí)數(shù)2授課日期年月日周授課班級(jí)授課項(xiàng)目及單元名稱第5章數(shù)控加工編程基礎(chǔ)5.1認(rèn)識(shí)數(shù)控編程的工作過程5.2數(shù)控編程的基本知識(shí)教學(xué)目標(biāo)使學(xué)生理解數(shù)控程序編制的概念。使學(xué)生了解程序的結(jié)構(gòu)與格式。3．使學(xué)生了解數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)（帶*為難點(diǎn)）1.程序的結(jié)構(gòu)與格式2.數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系教學(xué)方法教學(xué)手段1．講授數(shù)控程序編制的概念。2．借助于多媒體課件、數(shù)控機(jī)床，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。學(xué)時(shí)安排1．介紹數(shù)控程序編制的概念及應(yīng)用約30分鐘；2.介紹程序結(jié)構(gòu)與格式約40分鐘。3.總結(jié)與歸納約10分鐘。教學(xué)條件多媒體課件、數(shù)控機(jī)床課外作業(yè)下載網(wǎng)絡(luò)課件學(xué)習(xí)檢查方法隨堂提問，按效果計(jì)平時(shí)成績。備注

授課主要內(nèi)容第5章數(shù)控加工編程基礎(chǔ)5.1認(rèn)識(shí)數(shù)控編程的工作過程5.2數(shù)控編程的基本知識(shí)1．?dāng)?shù)控編程的內(nèi)容及步驟從零件圖樣到程序校驗(yàn)前的全部過程稱為數(shù)控加工的程序編制，簡稱數(shù)控編程。（1）分析零件圖樣（2）確定工藝過程（3）圖形的數(shù)學(xué)處理（4）編寫程序單及程序的輸入（5）程序校驗(yàn)（6）首件試切（1）程序名由英文字母O和1～4位正整數(shù)組成（如FANUC系統(tǒng)），如O1234。一般要求單列一段。（2）程序內(nèi)容程序內(nèi)容是由若干個(gè)程序段組成的。每個(gè)程序段一般占一行。（3）程序結(jié)束程序結(jié)束指令可以用M02或M30。一般要求單列一段。2．程序段格式零件的加工程序是由程序段組成的。程序段格式是指一個(gè)程序段中的字、字符和數(shù)據(jù)的書寫規(guī)則，通常有字—地址可變程序段格式、使用分隔符的程序段格式和固定程序段格式，最常用的為字—地址可變程序段格式。字—地址可變程序段格式由程序段號(hào)、程序字和程序段結(jié)束符組成。

教案教師姓名李柏華授課形式講授授課時(shí)數(shù)6授課日期年月日周授課班級(jí)授課項(xiàng)目及單元名稱第5章數(shù)控加工編程基礎(chǔ)5.3數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)使學(xué)生了解數(shù)控加工內(nèi)容的確定。使學(xué)生熟悉數(shù)控加工零件的工藝性分析。使學(xué)生熟悉數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)。使學(xué)生熟悉數(shù)控機(jī)床刀具及切削用量的選擇。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)（帶*為難點(diǎn)）數(shù)控加工零件的工藝性分析。數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)。數(shù)控機(jī)床刀具及切削用量的選擇。教學(xué)方法教學(xué)手段1．通過數(shù)控編程引入到數(shù)控?cái)?shù)控加工工藝基礎(chǔ)。2．借助于多媒體課件、數(shù)控綜合講授臺(tái)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。學(xué)時(shí)安排1．?dāng)?shù)控加工零件的工藝性約35分鐘；2．?dāng)?shù)控加工工藝設(shè)計(jì)約10分鐘；3．?dāng)?shù)控加工的切削量選擇約45分鐘。教學(xué)條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合講授臺(tái)課外作業(yè)檢查方法隨堂提問，按效果計(jì)平時(shí)成績。備注

授課主要內(nèi)容第5章數(shù)控加工編程基礎(chǔ)5.3數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)1、所謂數(shù)控加工工藝，就是使用數(shù)控機(jī)床加工零件的一種工藝方法。數(shù)控機(jī)床的加工工藝與通用機(jī)床的加工工藝有許多相同之處，但在數(shù)控機(jī)床上加工零件比在通用機(jī)床上加工零件的工藝規(guī)程要復(fù)雜得多。在數(shù)控加工前，要將機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過程、零件的工藝過程、刀具的形狀、切削用量和走刀路線等都編入程序中，這就要求程序設(shè)計(jì)人員具有多方面的知識(shí)基礎(chǔ)。合格的程序員首先是一個(gè)合格的工藝人員，否則就無法做到全面周到地考慮零件加工的全過程，以及正確、合理地編制零件的加工程序。一般來說，零件的復(fù)雜程度高、精度要求高、多品種、小批量的生產(chǎn)，采用數(shù)控機(jī)床加工能夠獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。但是，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床上完成，而往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。這就需要對零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序進(jìn)行加工。1．?dāng)?shù)控加工工藝的特點(diǎn)①數(shù)控加工工藝內(nèi)容要求更加具體、詳細(xì)。②數(shù)控加工工藝要求更嚴(yán)密、精確。③制定數(shù)控加工工藝要進(jìn)行零件圖形的數(shù)學(xué)處理和編程尺寸設(shè)定值的計(jì)算。④考慮進(jìn)給速度對零件形狀精度的影響。⑤強(qiáng)調(diào)刀具選擇的重要性。⑥數(shù)控加工工藝的工序相對集中，工序內(nèi)容比普通機(jī)床加工的工序內(nèi)容復(fù)雜。⑦數(shù)控加工程序的編寫、校驗(yàn)與修改是數(shù)控加工工藝的一項(xiàng)特殊內(nèi)容。不適合于數(shù)控加工的內(nèi)容一般來說，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會(huì)得到明顯提高。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇數(shù)控加工。①占機(jī)調(diào)整時(shí)間長。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第1個(gè)精基準(zhǔn)，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容。②加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點(diǎn)。這時(shí)，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機(jī)床來加工。③按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗(yàn)依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。此外，在選擇和決定加工內(nèi)容時(shí)，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等。總之，要盡量做到合理，達(dá)到多、快、好、省的目的，要防止把數(shù)控機(jī)床降格為普通機(jī)床使用。

教案教師姓名李柏華授課形式講授授課時(shí)數(shù)4授課日期年月日周授課班級(jí)授課項(xiàng)目及單元名稱第5章數(shù)控加工編程基礎(chǔ)5.4數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理5.5數(shù)控加工技術(shù)文件教學(xué)目標(biāo)使學(xué)生理解基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算。使學(xué)生理解節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)（帶*為難點(diǎn)）基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算。節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算。*3.數(shù)控加工技術(shù)文件。教學(xué)方法教學(xué)手段1．通過案例法，使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算。2．借助于多媒體課件、錄像、數(shù)控機(jī)床，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。學(xué)時(shí)安排1．基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算約15分鐘；2．節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算約30分鐘；練習(xí)約40分鐘?；仡櫯c總結(jié)約5分鐘。教學(xué)條件多媒體課件、數(shù)控機(jī)床課外作業(yè)檢查方法隨堂提問，按效果計(jì)平時(shí)成績。備注

授課主要內(nèi)容第5章數(shù)控加工編程基礎(chǔ)5.4數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理5.5數(shù)控加工技術(shù)文件1.基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算一個(gè)零件的輪廓曲線常常由不同的幾何元素組成，如直線、圓弧等。各幾何元素間的連接點(diǎn)稱為基點(diǎn)，如兩直線的交點(diǎn)、直線與圓弧的交點(diǎn)或切點(diǎn)、圓弧與圓弧的交點(diǎn)或切點(diǎn)。2個(gè)相鄰基點(diǎn)間只能有1個(gè)幾何元素。平面零件輪廓大多由直線和圓弧組成，而數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)都具有直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)功能，所以平面零件輪廓曲線的基點(diǎn)計(jì)算比較簡單。常用基點(diǎn)的計(jì)算方法有2種。1．根據(jù)已知條件人工求解一般基點(diǎn)的計(jì)算可根據(jù)圖紙給定條件用幾何法、解析幾何法、三角函數(shù)求得。當(dāng)用解析法求基點(diǎn)時(shí)，首先選定零件坐標(biāo)系的原點(diǎn)，列出各直線和圓弧的數(shù)學(xué)方程，再聯(lián)立相關(guān)方程求解。對于所有直線，均可化為一般形式Ax

+

By

+

C

=

0對于所有圓弧，均可化為圓弧的標(biāo)準(zhǔn)方程形式式中，A、B

—圓弧的圓心坐標(biāo)；R

—圓弧半徑。2．利用CAD軟件直接查取對于復(fù)雜的零件，計(jì)算工作量很大，為提高編程效率，可應(yīng)用CAD/CAM軟件的功能，把某些點(diǎn)的坐標(biāo)值直接標(biāo)出。

教案教師姓名李柏華授課形式講授授課時(shí)數(shù)8授課日期年月日周授課班級(jí)授課項(xiàng)目及單元名稱第6章數(shù)控車床的編程6.1認(rèn)識(shí)數(shù)控車床的編程與加工6.2數(shù)控車床編程基礎(chǔ)6.3數(shù)控車床編程技術(shù)6.4數(shù)控車床其他系統(tǒng)簡介教學(xué)目標(biāo)使學(xué)生了解數(shù)控車床的編程與加工的過程；使學(xué)生了解數(shù)控編程的坐標(biāo)系；使學(xué)生了解數(shù)控車床的編程特點(diǎn)；；使學(xué)生理解協(xié)議的概念、了解數(shù)控車床的功能。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)（帶*為難點(diǎn)）數(shù)控車床的編程基礎(chǔ)；數(shù)控車床常用基本指令；單一固定循環(huán)指令；螺紋車削加工指令；刀具補(bǔ)償功能。教學(xué)方法教學(xué)手段1．通過對數(shù)控車床的介紹，引出數(shù)控車床編程的基礎(chǔ)。2．分別就基本指令、固定循環(huán)指令、刀具補(bǔ)償功能。3．借助于多媒體課件、數(shù)控綜合講授臺(tái)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。學(xué)時(shí)安排1．常用基本指令約15分鐘；2．分別就基本指令、固定循環(huán)指令、刀具補(bǔ)償功能，并給出具體的應(yīng)用實(shí)例約120分鐘；3．前四個(gè)項(xiàng)目內(nèi)容的簡單回顧與總結(jié)約15分鐘。教學(xué)條件多媒體課件、數(shù)控綜合講授臺(tái)課外作業(yè)上網(wǎng)查閱數(shù)控系統(tǒng)接口技術(shù)資料，了解接口技術(shù)的發(fā)展概況。檢查方法隨堂提問，按效果計(jì)平時(shí)成績。備注

授課主要內(nèi)容第6章數(shù)控車床的編程6.1認(rèn)識(shí)數(shù)控車床的編程與加工6.2數(shù)控車床編程基礎(chǔ)6.3數(shù)控車床編程技術(shù)6.4數(shù)控車床其他系統(tǒng)簡介1．快速點(diǎn)定位指令G00功能：刀具以點(diǎn)位控制方式從當(dāng)前點(diǎn)快速移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)。格式：G00X（U）Z（W）；2.直線插補(bǔ)指令G01功能：刀具從當(dāng)前點(diǎn)出發(fā)，按指定的進(jìn)給速度直線移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)。格式：G01X（U）Z（W）Ｆ；4．暫停指令G04功能：該指令可使刀具作短時(shí)間停頓。應(yīng)用于車削溝槽或鉆孔時(shí)，為提高槽底或孔底的表面加工質(zhì)量及有利于鐵屑充分排出，在加工到孔底或槽底時(shí)，暫停適當(dāng)時(shí)間。格式：G04P—5．圓弧插補(bǔ)指令G02、G03功能：G02、G03指令使刀具在指定平面內(nèi)，按給定的F進(jìn)給速度作圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。1．G90圓柱面、圓錐面切削循環(huán)格式：G90X（U）—Z（W）—F—； 圓柱面切削循環(huán)G90X（U）—Z（W）—R—F— 圓錐面切削循環(huán)2．端面切削循環(huán)格式：G94X（U）—Z（W）—F—端平面切削循環(huán)G94X（U）—Z（W）—R—F—圓錐端面切削循環(huán)1．內(nèi)、外徑粗車復(fù)合固定循環(huán)G71格式：G71U（Δd）R（e）G71P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F—S—T—N（ns）…N（nf）

教案教師姓名李柏華授課形式講授授課時(shí)數(shù)10授課日期年月日周授課班級(jí)授課項(xiàng)目及單元名稱第7章數(shù)控銑床及加工中心7.1認(rèn)識(shí)數(shù)控銑削的編程與加工7.2數(shù)控銑床編程基礎(chǔ)7.3數(shù)控銑削編程技術(shù)7.4其他數(shù)控銑床系統(tǒng)簡介教學(xué)目標(biāo)1．使學(xué)生熟悉數(shù)控銑削的編程與加工。2．使學(xué)生了解數(shù)控編程基礎(chǔ)。使學(xué)生了解數(shù)控編程技術(shù)。4．使學(xué)生熟悉刀具長度、半徑補(bǔ)償功能。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)（帶*為難點(diǎn)）數(shù)控銑削的編程與加工。*2.刀具長度、半徑補(bǔ)償功能。3.加工心的數(shù)控編程。教學(xué)方法教學(xué)手段1．講授數(shù)控銑削的編程與加工。2．?dāng)?shù)控編程技術(shù)。3．講授刀具長度、半徑補(bǔ)償功能。4．借助于多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合講授臺(tái)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對所學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)。學(xué)時(shí)安排1．?dāng)?shù)控銑削的編程與加工約50分鐘；2．刀具長度、半徑補(bǔ)償功能約90分鐘；3．加工心的數(shù)控編程約120分鐘。教學(xué)條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合講授臺(tái)課外作業(yè)檢查方法隨堂提問，按效果計(jì)平時(shí)成績。備注

授課主要內(nèi)容第7章數(shù)控銑床及加工中心7.1認(rèn)識(shí)數(shù)控銑削的編程與加工7.2數(shù)控銑床編程基礎(chǔ)7.3數(shù)控銑削編程技術(shù)7.4其他數(shù)控銑床系統(tǒng)簡介7.3.1常用基本指令1．工件坐標(biāo)系的設(shè)置(又稱零點(diǎn)偏制置)格式：G54～G592.絕對坐標(biāo)編程指令G90格式：G903.增量坐標(biāo)編程指令G91格式：G914．快速點(diǎn)定位指令G00格式：G00XYZ；5．直線插補(bǔ)指令G01格式：G01XYZＦ；6.暫停指令G04格式：G04P7.平面選擇指令G17/G18/G19格式：G17/18/199．圓弧插補(bǔ)指令G02/G031．刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖饔玫毒甙霃窖a(bǔ)償就是在編程時(shí)應(yīng)用刀具半徑補(bǔ)償指令，加工前在控制面板上手工輸入刀具半徑參數(shù)，數(shù)控裝置運(yùn)行數(shù)控程序便能自動(dòng)地計(jì)算出刀具中心軌跡，并按刀具中心