资源简介

《数控车床项目化教学》教案
授课班级 班级人数 授课教师
课题序号 1 授课课型 授课课时 4课时
授课章节名 称 项目一 数控车床基本操作任务一 认识数控车床
教学目标 知识目标 1．了解数控车床的型号及种类2．熟悉数控车床结构及主要部件功能3．了解数控车床加工特点4．了解数控车床主要加工内容5．熟悉安全文明生产知识
能力目标 1．能认识各种数控车床2．熟悉FANUC oi Mate-TD及SIEMENS 828D系统系统面板按键功能及界面切换方法3．熟悉FANUC oi Mate-TD及SIEMENS 828D系统数控车床操作面板按键功能
情感目标 1.培养对本课程学习兴趣2.养成安全文明等优良的劳动态度和行为习惯。3.体验自身的能力价值与学习的乐趣，提高自己的职业涵养。
教学重点 1．FANUC（法那克）0i Mate-TD系统数控车床面板功能。2．SINUMERIK（西门子）828D系统数控车床面板功能。
教学难点 数控车床面板按键功能的掌握
教学方法 讲授法、讨论法、演示法、自主学习法、探究法
教学资源 网络资源，教学视频，相关PPT，数控车床若干，配套练习题
板书设计 任务一 认识数控车床
【任务描述】【知识准备】1．数控车床型号2．数控车床种类（1）按主轴位置分类（2）按数控系统分类（3）按数控系统的功能分类 3．数控车床结构及功能4．数控车床加工特点5．数控车床加工的应用范围6．FANUC oi Mate系统数控车床操作面板功能 7．SIEMENS 828D系统数控车床操作面板功能8．安全文明生产知识【任务实施】
教 学 过 程
主 要 教 学 内 容 及 步 骤 教师活动 学生活动 教学目标
【一】导入新任务由普通车床引出数控车床，由复杂零件加工引入数控车床加工，进而引入课题认识数控车床。【二】任务开始项目一 数控车床基本操作数控车床，又称CNC（Computerized Numerical Control）车床，是计算机数字控制机床的一种，它是按技术人员事先编好的程序来自动加工各种形状的零件。任务一 认识数控车床【任务描述】认识数控车床的型号、种类、结构、主要加工内容及特点，熟悉数控面板按键及机床操作面板按键功能。【知识目标】1．了解数控车床的型号及种类2．熟悉数控车床结构及主要部件功能3．了解数控车床加工特点4．了解数控车床主要加工内容5．熟悉安全文明生产知识【技能目标】1．能认识各种数控车床2．熟悉FANUC oi Mate-TD及SIEMENS 828D系统系统面板按键功能及界面切换方法3．熟悉FANUC oi Mate-TD及SIEMENS 828D系统数控车床操作面板按键功能【知识准备】1．数控车床型号数控车床型号表示方法采用国家金属切削机床型号编制方法的标准（GB15375-2008），由字母及一组数字组成。如数控车床代号为CK6140含义如下：2．数控车床种类（1）按主轴位置分类 按主轴位置分，数控车床有立式和卧式两大类，1）立式数控车床： 主轴处于垂直位置，其上有一直径很大圆形工作台。用于加工径向尺寸较大，轴向尺寸相对较小的大型复杂回转类零件。2）水平导轨卧式数控车床：主轴与导轨均处于水平位置，与普通车床类似，用于普通车床数字化改造及经济型数控车床3）倾斜导轨卧式数控车床：主轴水平位置，导轨倾斜位置，机床刚性大，加工排屑方便，用于全功能数控车床及车削加工中心（2）按数控系统分类 按数控系统分，常用数控系统有FANUC（法那科）数控系统、SIEMENS（西门子）数控系统、华中数控系统、广数系统等各种数控系统面板（见PPT）（3）按数控系统的功能分类数控机床种类特点及应用经济型数控车床经济型数控车床结构布局与普通车床相似，早期采用步进电动机驱动的开环伺服系统，控制部分采用单板机或单片机，显示系统采用数码管或简单的CRT字符显示，自动化程度和功能都比较差，加工精度也不高。全功能数控车床全功能数控车床广泛采用伺服电机驱动的半闭环、闭环控制系统，机床结构采用专门设计的倾斜床身、液压卡盘及液压尾座等，其加工精度和自动化程度大大提高车削加工中心以全功能数控车床为基础，配置刀库、换刀装置、铣削动力头和副主轴（C轴），实现多工序的复合加工，在一次装夹后，可以完成回转类零件的车、铣、钻、铰、攻螺纹等多种加工工序，功能全面，但价格较高FMC车削单元FMC车床是一个由数控车削加工中心和工业机器人组成的柔性加工单元，可实现工件搬运、装卸的自动化和加工调整准备的自动化3．数控车床结构及功能（1）车床主体 车床主体部分是数控车床的基础件，由床身、主轴箱与主轴部件、进给箱与滚珠丝杆、导轨、刀架、尾座等组成（2）控制部分 它是数控车床的控制核心，由各种数控系统完成对数控车床的控制（3）驱动部分 驱动部分是数控车床执行机构的驱动部件，由伺服驱动装置和伺服电动机组成（4）辅助部分 完成数控加工辅助动作的装置，有冷却系统、润滑系统、照明系统、自动排屑系统、防护罩等组成(图例见PPT)数控车床传动系统：4．数控车床加工特点序号特 点说 明1加工精度高、质量稳定数控车床按照预定的加工程序自动加工工件，加工过程中消除了操作者人为的操作误差，能保证零件加工质量的一致性，利用反馈系统进行校正及补偿加工精度，可以获得比机床本身精度还要高的加工精度及重复精度2能加工复杂型面数控车床能实现两坐标轴联动，容易实现许多普通车床难以完成或无法加工的曲线、曲面构成的回转体加工及非标准螺距螺纹、变螺距螺纹加工3适应性强只需要重新编写(或修改)数控加工程序即可实现对新零件的加工，不需要重新设计模具、夹具等工艺装备，适用于多品种、小批量零件的生产及新产品试制4生产效率高数控车床结构刚性好，主轴转速高，可以进行大切削用量的强力切削；此外，机床移动部件的空行程运动速度快，加工时所需的切削时间和辅助时间均比普通机床少，生产效率比普通机床高2-3倍；加工形状复杂的零件，生产效率可高达十几倍到几十倍5自动化程度高、工人劳动强度低数控车床上加工零件，操作者除了输入程序、装卸工件、对刀、关健工序的中间检测等，不需要进行其它复杂手工操作，劳动强度和紧张程度均大为减轻；此外，机床上一般都具有较好的安全防护、自动排屑、自动冷却等装置，操作者的劳动条件也大为改善6经济效益高单件、小批生产情况下，使用数控车床可以减少划线、调整、检验时间而减少生产费用，节省工艺装备而获得良好的经济效益。此外，加工精度稳定减少了废品率。数控机床还可实现一机多用，节省厂房、节省建厂投资等7有利于生产管理的现代化用数控车床加工零件，能准确地计算零件的加工工时，有效地简化了检验和工夹具、半成品的管理工作。其加工及操作均使用数字信息与标准代码输入，最适于与计算机联系，目前已成为计算机辅助设计、制造及管理一体化的基础5．数控车床加工的应用范围数控车床主要用于轴类、套类、盘类等回转体零件的加工，以及普通车床上不能完成的由各种曲线构成的回转面、非标准螺纹、变螺距螺纹等表面加工。6．FANUC（法那克）0i Mate系统数控车床面板功能 1.CRT/MDI数控操作面板 如图1-8所示为FANUC（法那克）0i-Mate数控操作面板。 图1-8 FANUC（法那克）0i Mate数控面板2.机床操作面板（以北京FANUC 0i Mate标准操作面板为例） 机主要用于控制机床的运动和选择机床运行状态 ，由模式选择旋钮、数控程序运行控制开关等多个部分组成，每一部分的详细说明见PPT表1-3。图1-9 北京FANUC 0i Mate标准操作面板7．SIEMENS 828D系统数控车床操作面板功能（1）CRT/MDA数控操作面板功能（2）机床操作面板 828/D 标准操作面板 8．安全文明生产知识（1）着装要求 正确穿戴工作服、工作鞋、防护眼晴、工作帽等劳动保护用品，女同学必须将头发塞入帽中，以免发生事故。（2）纪律要求 严格听从实习指导教师安排，严格遵守上课纪律,不迟到,不早退,坚守岗位，不窜岗、离岗,严禁在车间打闹、嘻戏。（3）安全防护要求 牢固竖立安全意识，不熟悉的设备、设施、按钮不私自乱开乱动，不做有安全隐患的各种操作。（4）行为习惯和工作态度要求 认真聆听老师的每一步讲解，认真按老师的示范进行操作，认真执行岗位职责，严格遵守机床操作规程。（5）团队合作要求 能与他人和睦相处，学会与他人共事，能尊重、理解、帮助他人，能坦然面对竞争。【任务实施】1．实施方法及途径2．实施步骤（1）进行安全文明生产知识教育和纪律教育（2）认识数控车床型号、种类、特点（3）认识数控车床各部分结构、功能（4）认识FANUC 0i-Mate数控车床操作面板功能（5）认识SIEMENS 828D数控车床操作面板功能【检测评分】评价表（略）【任务反馈】任务反馈表（略）【任务拓展一】了解本校实习工厂或本地区数控车床数量、种类、加工典型零件等情况。【任务拓展二】分析了解数控车床主要技术参数及作用，主要技术参数有：最大车削直径、最大车削长度、纵向最大行程、横向最大行程、主轴内孔直径、主轴转速范围、主电机功率（kW）、拖板最大移动速度X/Z、拖板移动最小设定单位X/Z 、刀架工位数、加工零件精度等级等。【三】总结与成果分享【四】作业布置1.数控车床由哪几个部分组成？2.目前工厂中常用数控系统有哪些？3.数控车床加工特点有哪些？4.数控车床加工内容有哪些？ 举生产、生活中数控车床加工零件实例引入课题任务 讲授、分析数控车床定义出示任务图片并分析任务内容出示本次任务知识、技能目标按图分析数控车床代号演示数控车床各种类型视频分析、讲解数控车床类型、原理及特点演示各种品牌数控铣床按表分析数控系统功能分类、特点及应用带领学生了解数控铣床的各部分组成及各组成部分的功能根据实际分讲解数控车床的加工特点通过特点分析，引导学生得出数控车床加工的应用范围按图分析、讲解法那科数控面板、机床操作面板主要按键功能、作用并上机操作演示按图分析、讲解西门子数控面板、机床操作面板主要按键功能、作用并上机操作演示分析、讲解安全生产知识按步骤引导学生完成任务（也可分步实施任务）、进行评价并对任务实施进行反馈布置任务拓展内容并作提示引导学生进行本节课内容总结及成果分享 听讲、观看、思考是如何做出来的听讲、思考听讲、看图、思考听讲、思考听讲、思考、记录看图思考数控车床类型看图、听讲、思考并记录听讲、记录，了解FANUCE和SIMENSE系统的区别听讲、分析、思考并记录 观看视频（图片）听讲、分析、思考对照常见的零件，思考数控车床与普通车床区别主要在什么地方结合实例，增强感性认识听讲、记录并模仿训练听讲、记录并模仿训练听讲、分析并记录分组实施任务，总结不足和问题记录、思考，课后或课堂完成总结本节课学习内容，提练不足之处 培养学生对数控加工学习兴趣了解数控定义及原是任务导向明确本次任务目标掌握数控车床代号含义，能从代号识别数控车床了解数控车床类型了解数控车床类型、特点了解工厂常用数控系统类型理解各种数控系统功能分类特点及应用理解数控铣床组成部分（有条件可放机床结构视频或仿真拆装的机床结构视频）能在老师的指导后独立识别各组成部分的名称和功用理解数控车床加工特点，加深对数控车床认识掌握数控车床应用范围掌握法那科系统数控面板、机床操作面板主要按键功能掌握西门子系统数控面板、机床操作面板主要按键功能掌握安全生文明生产条例并逐渐养成习惯完成任务，达能学习目标培养学习知识、技能迁移能力巩固已学知识，反思不足，培养学习表达能力
教后记
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