数控机床及应用完整版教学设计全册电子教案高职.docx

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1、全册电子教案完整版教学设计（64学时）数控机床及应用电子教案教师姓名授课形式讲授法+演示法+实验法学时4授课日期授课班级授课模块及项目名称模块1：数控车床项目1：认识数控车床教学目标1.使学生了解本门课程的性质、任务与作用，明确课程学习的目标、要求，激发学生学习本课程的兴趣。2,使学生了解数控车床的组成、分类、布局、加工对象。教学重点教学难点1 .数控车床的布局、用途和分类；2 .数控车床加工对象。教学方法教学手段1讲述数控车床分类、组成、布局、加工对象等。2.借助多媒体课，数控车床讲授，提高学生学习的兴趣，加深对所学内容的理解。教学条件多媒体、数控车床课外作业查阅、收集数控车床资料备注授课主

2、要内容一、课程性质、任务、作用，学习方法二、数控车床的组成数控车床的组成测最装置辅助装置操作面板输入/输出设备车床本体三、数控车床的布局11BOs7pOoszhxk-Ooo7IOOo8,OWeP面车床（有床身）工件尺寸、质量等变化对数控车床布局变化的影响四、数控车床加工原理零件超计库机敷控I一车床本体数控车床加工原理五、数控车床的加工对象六、数控车床的分类七、数控车床的特点八、项目实施认识数控车床1 .实施目标(1)认识数控车床的分类。2 2)了解数控车床的布局。(3)掌握数控车床加工对象。2 .工具、仪器和设备(1)数控车床(卧式、立式)、数控车削中心。(2)数控车床加工的产品。3 .实施内

3、容(1)能够判别数控车床的类型。(2) 了解数控车床的组成及布局。(3)掌握数控车床加工对象。电子教案（64学时）数控机床及应用电子教案教师姓名授课形式讲授法+演示法+实验法学时6授课日期授课班级授课模块及项目名称模块1：数控车床项目2：数控车床传动系统教学目标TND360数控卧式车床为例，讲主传动系统及主轴箱结构、进给传动系统及传动装置、自动回转刀架和机床尾座。教学重点教学难点1数控车床主运动的传递；2 ,控车床的进给传动系统及装置的组成及工作原理；3 .刀盘运动及传动装置的组成及工作原理；4 .尾座的结构及工作原理。教学方法教学手段1讲述数控车床传动系统。2.借助多媒体课，数控车床讲授，提

4、高学生学习的兴趣，加深对所学内容的理解。教学条件多媒体、数控车床课外作业查阅、收集数控车床资料备注授课主要内容一、主传动系统及装置1 .主轴电机2 .变速轴3 .主轴组件4 .检测轴5主轴箱二、进给传动系统及装置1 .纵向进给运动及传动装置（1）纵向进给运动传动（2）纵向进给运动传动装置2 .横向进给运动及传动装置1）横向进给运动传动2）横向进给运动传动装置三、刀盘运动及传动装置1刀盘运动传动2.刀盘运动传动装置四、尾座TND为360数控车床尾座结构简图如图1-18所示。TND360数控车床出厂时配置标准尾座，尾座体的移动由滑板带动实现。尾座体移动后，由手动控制的液压缸将其锁紧在床身上。五、项

5、目实施认识数控车床机械传动部件和支撑部件1实施目标（1）掌握数控机床进给传动机构中典型零件的工作原理及其特性。2 2）了解电主轴工作原理及其特性。（3）对上述典型零件及电主轴建立其外观和结构的感性认识。3 .仪器与设备（1）滚珠丝杠螺母副一套。（2）滚动导轨副一套。（3）贴塑导轨模型一副，塑料带（5OmmX1Oomm）一条。（4）消除间隙双片齿轮装置一套。（5）变齿厚蜗杆蜗轮一副（或变齿厚蜗杆一件（6）联轴器（无间隙传动）一套。（7）同步齿形带及带轮一套。（8） 60角接触滚珠轴承一个。（9）电动机内藏式电主轴一件。（10）通用工具：活动扳手两个木柄起子两个内六角扳手一套紫铜棒或木质手锤一个齿

6、厚卡尺一个。4 .实施内容（1）拆装一种滚珠丝杠螺母副，掌握其工作原理及结构特点和精度要求。（2）拆装一种滚动导轨副，掌握其工作原理及结构特点和精度要求。（3）观察贴塑导轨的外形及其结构。（4）拆装一种消除齿轮传动间隙的结构。（5）观察并检测双导程变齿厚蜗杆，了解其工作原理和结构特点。（6）拆装一种消除齿轮齿条传动间隙的结构。（7）拆装一种无间隙传动的联轴器，掌握它的工作原理。（8）认识同步齿形带及其带轮的结构。（9）认识主轴和滚珠丝杠用的角接触轴承，掌握其受力和定位特点。观察认识一种结构形式的电主轴。电子教案（64学时）数控机床及应用电子教案教师姓名授课形式讲授法+演示法+实验法学时6授课日

7、期授课班级授课模块及项目名称模块1：数控车床项目3：数控车床伺服系统教学目标1 .能够掌握步进电动机组成、工作原理。2 .能够掌握步进驱动电路工作原理。3 ,能够掌握直流电动机工作原理。4 .能够掌握交流电动机工作原理。5 .能够了解步进电动机的主要特性。教学重点教学难点1 .步进电动机组成、工作原理。2 .步进驱动电路工作原理。3 .直流电动机工作原理。4 .步进电动机的主要特性。教学方法教学手段1 .讲述数控车床伺服系统。2 .借助多媒体课，数控车床综合试验台讲授，提高学生学习的兴趣，加深对所学内容的理解。教学条件多媒体、数控车床课外作业查阅、收集数控车床资料备注授课主要内容一、伺服系统的

8、组成与分类进给伺服系统按有无位置检测和反馈以及检测装置的安装位置的不同，可分为开环控制、半闭环和闭环控制系统。二、伺服系统的基本要求根据机械切削加工的特点，数控机床对进给驱动有如下要求：1）进给调速范围要宽2）位置精度要高3）速度响应要快4）低速大转矩三、步进电动机及驱动电路1 .步进电动机的工作原理2 .步进电动机的主要特性3 .步进电动机的驱动控制4 .步进电动机驱动电源四、直流伺服电机1 .直流伺服电机基本结构2 .直流伺服电机工作原理3 .直流伺服电机类型4 .直流电机的静态特性与控制方法五、交流伺服电机1交流伺服电机的类型5 .永磁同步交流伺服电机结构6 .交流伺服电动机工作原理六、

9、项目实施步进电动机驱动系统的调试及使用1 .实施目标（1）掌握步进电动机的运行原理及其驱动系统的连接。（2）掌握步进电动机的性能特性及其与驱动器的关系。（3） 了解步进电动机的驱动系统的加、减速特性。2 .仪器与设备：（1） 57HS13型两相混合式步进电动机一台。（2） M535型两相双极性细分驱动器一台。（3） CZ-0.5型磁粉制动器（5N.m）一台。（4）光电编码器一只。（5） HED-21S数控系统一套。（6）可安装于步进电动机轴上的惯量圆盘。3 .实施内容（1）把步进电动机安装于负载测试台上，松开与磁粉制动器连接的联轴器，连接光电编码器与步进电动机。最后，按图1-50将57HS13

10、型步进电动机、M535型步进电动机驱动器与HED-21S数控系统连接起来。(2)(3) HED-21TF数控系统参数设置。按表1-3对步进电动机有关坐标轴参数进行设置。按表1-4设置硬件配置参数。表1-3坐标轴参数参数名参数值伺服驱动型号46伺服驱动器部件号0最大跟踪误差0电动机每转脉冲数400伺服内部参数08伺服内部参数H0伺服内部参数20伺服内部参数3、4、50快移加、减速时间常数0快移加速度时间常数0加工加、减速时间常数0加工加速度时间常数0表1-4硬件配置参数名型号标识地址配置0配置部件0530146000(4) M535步进电动机驱动器参数设置。按驱动器前面板表格，将细分数设置为2,

11、将电动机电流设置为57HS13步进电动机的额定电流。(4)在线路和电源检查无误后，进行通电试运行，以手动或手摇脉冲发生器方式发送脉冲,控制电动机慢速转动和正、反转，在没有堵转等异常情况下，逐渐提高电动机转速。(5)测定步进电动机的步距角。以手动方式发送单脉冲，从数控系统显示屏上记录工件实际坐标值，计算步进电动机的步距角a.a=脉冲数蒲翦蠡线数(力20严最接近数值手的整数)计算每一步脉冲的实际坐标增量值，再按下式换算成实际步距角:单脉冲实际坐标增量值X3604X光电编码器线数有和%可算出步距精度Aa,a=(z1-”,再将记录和计算数据填1-53表:表1-5步距精度脉冲列12345678910坐标

12、值mm实际步距角/()步距精度/(%)脉冲列11121314151617181920坐标值mm实际步距角/()步距精度/(%)(6)测定步进电动机的静转矩特性。步进电动机处于锁定状态(即不发送脉冲给驱动器)时,用测力扳手或悬挂祛码给步进电动机施加外加转矩T,并读取对应的转子轴偏转角6(根据记录的工件实际坐标值换算)，记录一组转矩T与偏转角。的数据，直至最大转矩点。根据下式，计算步进电动机的静态刚度K。注意:由于在锁定状态时，驱动器电流自动减半，实际静态刚度还可能增大一倍。将记录和计算的数据填入下表1-6中。表1-6步进电动机静刚度坐标值mm实际步距角/()转矩值/(Nm)静态刚度/(Nm(o)

13、电子教案（64学时）数控机床及应用电子教案教师姓名授课形式讲授法+演示法+实验法学时4授课日期授课班级授课模块及项目名称模块2：数控铳床项目1：认识数控铳床教学目标1 ,掌握数控铳床的组成及布局。2 ,掌握数控铳床加工对象。3 .掌握数控铳床特点。4 .了解数控铳床的分类。教学重点教学难点1 .数控铳床加工对象。2 .数控铳床特点。教学方法教学手段1讲述数控铳床的组成、布局、特点、分类。2.借助多媒体课，数控铳床讲授，提高学生学习的兴趣，加深对所学内容的理解。教学条件多媒体、数控铳床课外作业查阅、收集数控铳床资料备注授课主要内容一、数控铳床组成I一底座：2一伺电机13.14一行黑式Ie位携帙；4一爸电；5一床身；6横向限位开关；7-JG光体：8一常枕：9一万解电IO-被控帆I1-IMa站：12-徽向限位开关I3一工作仇I，一伺电机；in降滑座二、数控铳床布局数控铳床布局框图如图2-2所示。图2-2数控铳床布局框图三、数控铳