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湖南九嶷职业技术学院湖南潇湘技师学院授课课时计划课程章节及主题理论一授课教师周天武签字数控编程概术教研室主任签字教学目的1、掌握数控机床的基本知识2、掌握数控编程的基本知识3、掌握数控的基本原理教学重点、难点及解决方法重点：1、数控机床的基本知识2、数控编程的基本知识难点：1、数控编程的基本知识2、掌握数控的基本原理解决方法：通过讲述、举例法来说明教材和参考书《加工中心编程与操作》刘加孝主编授课班次授课日期10级大专模具1班教学后记教案纸理论一：数控编程概术Ⅰ、组织教学1、清点人数，检查学生出勤情况。2、维护纪律，集中学生注意力。3、互动教学，提高学生学习兴趣。II、复习导入1、自我介绍2、从数控技术引入本课程3、数控加工相关知识III、教学内容及过程一、数控技术的常识数控机床是一种按照输入的数字程序信息进行自动加工的机床。数控加工泛指在数控机床上进行零件加工的工艺过程。数控加工技术是指高效、优质地实现产品零件特别是复杂形状零件加工的基础与关键技术。该技术集传统的机械制造、计算机、现代控制、传感检测、信息处理、光机电技术于一体，是现代机械制造技术的基础。它的广泛应用，给机械制造业的生产方式及产品结构带来了深刻的变化。数控技术的水平和普及程度，已经成为衡量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志。二、数控技术的基本概念1、数控技术数控(NumericalControl)技术是用数字化的信息对某一对象进行控制的技术。控制对象可以是位移、角度、速度等机械量，也可以是温度、压力流量、颜色等物理量，这些量的大小不仅是可以测量的，而且可以经A/D或D/A转换，用数字信号来表示。数控技术是近代发展起来的一种自动控制技术，是机械加工现代化的重要基础与关键技术。2、数控加工数控加工是指采用数字信息对零件加工过程进行定义，并控制机床进行自动运行的一种自动化加工方法。数控加工是20世纪40年代后期为适应加工复杂外形零件而发展起来的一种自动化技术。1947年，美国帕森斯（Parsons）公司为了精确地制作直升机机翼、浆叶和飞机框架，提出了用数字信息来控制机床自动加工外复杂零件的设想。1949年美国空军为了能在短时间教案纸内制造出经常变更设计的火箭零件，与帕森斯公司和麻省理工学院（MIT）伺服机构研究所合作，于1952年研制成功世界上第一台数控机床——三坐标立式铣床，可控制铣刀进行连续空间曲面的加工，揭开了，数控加工技术的序幕。3、数控机床数控机床就是采用了数控技术的机床。数控机床将零件加工过程所需的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示，由编程人员编制成规定的加工程序，通过输入介质（磁盘等）送入计算机控制系统，由计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的运动，使机床自动地加工出所需要的零件。4、数控编程数控编程（NCProgramming）就是生成用数控机床进行零件加工数控程序的过程。数控程序是由一系列程序段组成，把零件的加工过程、切削用量、位移数据以及各种辅助操作，按机床的操作和运动顺序，用机床规定的指令及程序格式排列而成的一个有序指令集。如N10G00X200.0Y-39.0M03。三、数控机床的组成与工作过程1、数控机床的组成数控机床由输入/输出设备、计算机数控装置、伺服系统、机床本体和其它装置等组成。如图1-1所示。图1-1数控机床的组成A、输入输出设备实现编制程序、输入程序、输入数据以及显示、存储和打印等功能。（如键盘、CRT显示器等）B、数控系统（计算机数控装置）是数控机床的“大脑”和“核心”，通常由一台通用或专用计算机构成。它的功能是接受输入装置输入的加工信息，经过数控系统中的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后，发出相应的各种信号和指令给伺服系统，通过伺服系统控制机床的各个运动部件按规定要求动作。C、伺服系统伺服系统接收来自数控系统的指令信息，严格按指令信息的要求伺服系统反馈装置数控装置机床本体输入输出设备教案纸驱动机床的运动部件动作，以加工出符合要求的零件。伺服系统的伺服精度和动态响应是影响数控机床的加工精度、表面质量和生产率的重要因素之一。D、机床本体机床本体是数控机床的主体，包括：床身、立柱等去支承部件；主轴等运动部件；工件台、刀架以及运动执行部件、传动部件；此外还有冷却、润滑、转位和夹紧等辅助装置。E、检测反馈装置其作用是对机床的实际运动速度、方向、位移量以及加工状态加以检测，把检测结果转化为电信号反馈给数控装置。通过比较，计算出实际位置与指令位置之间的偏差，如有误差，数控装置交向伺服系统发出新的修正命令，并如此反复进行，直到消除其误差。测量反馈系统可分为半闭环和闭环两种系统，常用检测元件有光栅尺、圆光栅、磁栅尺、圆磁栅、光电编码器、旋转变压器、测速发电机等。另有不带检测反馈装置的，称为开环系统。数控铣床的主要结构如图1-2所示。加工中心的主要结构如图1-3所示。图1-2立式数控铣床2、数控机床的工作过程A、准备阶段根据加工零件的图纸，确定有关加工数据（刀具轨迹坐标点、加工的切削用量、刀具尺寸信息等）根据工艺方案、夹具选用、刀具类型选择等确定有关其他辅助信息。B、编程阶段C、准备信息载体D、加工阶段教案纸图1-3立式加工中心四、数控机床的种类1、按工艺用途分类A、金属切削类数控机床数控车床、数控铣床、数控磨床、数控镗床以及加工中心。B、金属成型类数控机床数控折弯机、数控组合冲床、数控弯管机、数控回转头压力机等。这类机床起步晚，但目前发展很快。C、数控特种加工机床数控线切割机床、数控电火花机床、数控火焰切割机床、数控激光切割机床等。D、其它类型数控机床数控三坐标测量机等。2、按运动方式分类A、点位控制数控机床刀具点到点B、直线控制数控机床刀具平行于某一坐标轴移动C、轮廓控制数控机床刀具沿两个或两个以上的坐标轴同时移动。3、按控制方式分类A、开环控制系统B、半闭环控制系统C、闭环数控系统4、按数控系统功能水平分类数控机床按数控系统的功能水平可分为低、中、高三档。不同时期其划分标准也不同：分辨率和进给速度伺服进给类型联运轴数通信能力教案纸显示功能内装PLC主CPU五、数控机床的主要功能数控系统是数字控制系统的简称，由数控装置、伺服系统和反馈系统组成。它是数控机床的核心。主要包括控制功能、编程功能和通讯功能。这些功能在不同档次的数控系统中，又分属于基本功能和选择功能。IV、课堂小结本节课主要讲述了数控方面的基本知识。Ⅴ、布置作业1、简述数控机床的组成部分2、简述数控机床的分类