数控加工基础教案

2024-08-01

数控加工基础教案（精选8篇）

1.数控加工基础教案篇一

三、CA6140型卧式车床主要结构

（一）主轴箱

CA6140车床的主轴箱包括：箱体、主轴部件、传动机构、操纵机构、换向装置、制动装置和润滑装置等。其功用在于支承主轴和传动其旋转，并使其实现起动、停止、变速和换向等。

机床的主轴箱是一个比较复杂的运动部件，它的装配图包括展开图、各种向视图和剖面图，以表示出主轴箱的所有零件及其装配关系。

作。

1、主轴部件

主轴部件是主轴箱最重要的部分，由主轴、主轴轴承和主轴上的传动件、密封件等组成。

主轴前端可安装卡盘，用以夹持工件，并由其带动旋转。主轴的旋转精度、刚度和抗振性等对工件的加工精度和表面粗糙度有直接影响，因此对主轴部件的要求较高。

CA6140型车床的主轴是一个空心阶梯轴。其内孔是用于通过棒料或卸下顶尖时所用的铁棒，也可用于通过气动、液压或电动夹紧驱动装置的传动杆。主轴前端有精密的莫氏6号锥孔，用来安装顶尖或心轴，利用锥面配合的摩擦力直接带动心轴和工件转动。主轴后端的锥孔是工艺孔。

CA6140型卧式车床的主轴部件在结构上做了较大改进，由原来的三支承结构改为两支承结构；由前端轴向定位改为后端轴向定位。前轴承为P级精度的双列短圆柱滚子轴承，用于承受径向力。后轴承为一个推力球轴承和角接触球轴承，分别用于承受轴向力和径向力。

主轴的轴承的润滑都是由润滑油泵供油，润滑油通过进油孔对轴承进行充分润滑，并带走轴承运转所产生的热量。为了避免漏油，前后轴承均采用了油沟式密封装置。主轴旋转时，依靠离心力的作用，把经过轴承向外流出的润滑油甩到轴承端盖的接油槽里，然后经回油孔流回主轴箱。

主轴上装有三个齿轮，前端处为斜齿圆柱齿轮，可使主轴传动平稳，传动时齿轮作用在主轴上的轴向力与进给力方向相反，因此可减少主轴前支承所承受的轴向力。

主轴前端安装卡盘、拨盘或其它夹具的部分有多种结构形式。

2、开停和换向装置

CA6140型卧式车床采用的双向多片式摩擦离合器实现主轴的开停和换向。

其由结构相同的左右两部分组成，左离合器传动主轴正转，右离合器传动主轴反转。摩擦片有内外之分，且相间安装。如果将内外摩擦片压紧，产生摩擦力，轴I的运动就通过内外摩擦片而带动空套齿轮旋转；反之，如果松开，轴I的运动与空套齿轮的运动不相干，内外磨擦片之间处于打滑状态。正转用于切削，需传递的扭矩较大，而反转主要用于退刀，所以左离合器摩擦片数较多，而右离合器摩擦片数较少。

内外摩擦片之间的间隙大小应适当：如果间隙过大，则压不紧，摩擦片打滑，车床动力就显得不足，工作时易产生闷车现象，且摩擦片易磨损。反之，如果间隙过小，起动时费力；停车或换向时，摩擦片又不易脱开，严重时会导致摩擦片被烧坏。同时，由此也可看出，摩擦

离合器除了可传递动力外，还能起过载保险的作用。当机床超载时，摩擦片会打滑，于是主轴就停止转动，从而避免损坏机床。所以摩擦片间的压紧力是根据离合器应传递的额定扭矩来确定的，并可用拧在压套上的螺母9a和9b来调整。

3、制动装置

制动装置功用在于车床停车过程中克服主轴箱中各运动件的惯性，使主轴迅速停止转动，以缩短辅助时间。CA6140型卧式车床采用闸带式制动器实现制动。

制动带6的拉紧程度可由螺钉5进行调整。其调整合适的状态，应是停车时主轴能迅速停

止，而开车时制动带能完全松开。

（二）溜板箱

溜板箱的功用是：将丝杠或光杠传来的旋转运动转变为直线运动并带动刀架进给；控制刀架运动的接通、断开和换向；机床过载时控制刀架停止进给；手动操纵刀架移动和实现快速移动。

因此，溜板箱通常设有以下几种机构：

接通丝杠传动的开合螺母机构；

将光杠的运动传至纵向齿轮齿条和横向进给丝杠的传动机构；

接通、断开和转换纵、横向进给的转换机构；

保证机床工作安全的过载保险装置和互锁机构；

控制刀架运动的操纵机构；

改变纵、横向机动进给运动方向的换向机构；

快速空行程传动机构。

1、纵横向进给操纵机构

CA6140型车床的纵、横机动进给运动的接通、断开和换向，采用一个手柄集中操纵方式。当需要纵、横向移动刀架时，向相应的方向扳动操纵手柄1即可。

2、互锁机构

为了避免损坏机床，必须保证横、纵向机动进给运动和车螺纹进给运动不能同时接通。

为此，CA6140型车床的溜板箱中设有互锁机构。

因此，合上开合螺母后，纵横向机动进给都不能接通。而接通纵向或横向机动进给后，开合螺母都不能合上。

第七章机械加工质量生产率和经济性

第一节机械加工质量

机械零件的加工质量包括两个方面：加工精度和表面质量。

一、加工精度

（一）加工精度的概念

加工精度是指加工后的零件在形状、尺寸、表面相互位置等方面与理想零件的符合程度。它由尺寸精度、形状精度和位置精度组成。

尺寸精度：指加工后零件表面本身或表面之间的实际尺寸与理想尺寸之间的符合程度。

形状精度：指加工后零件表面本身的实际形状与理想零件表面形状之间的符合程度。

位置精度：指加工后零件各表面之间的实际位置与理想零件各表面之间的位置的符合程度。

（二）机械加工精度获得的方法

1．尺寸精度的获得方法

1）试切法这是一种通过试切工件—测量—比较—调整刀具—再试切—……再调整，直至获得要求的尺寸的方法。

2）调整法是按试切好的工件尺寸、标准件或对刀块等调整确定刀具相对工件定位基准的准确位置，并在保持此准确位置不变的条件下，对一批工件进行加工的方法。

3）定尺寸刀具法在加工过程中采用具有一定尺寸的刀具或组合刀具，以保证被加工零件尺寸精度的一种方法。

4）自动控制法通过由测量装置、进给装置和切削机构以及控制系统组成的控制加工系统，把加工过程中的尺寸测量、刀具调整和切削加工等工作自动完成，从而获得所要求的尺寸精度的一种加工方法。

2．形状精度的获得方法

机械加工中获得一定形状表面的方法可以归纳为以下三种。

1）轨迹法此法利用刀具的运动轨迹形成要求的表面几何形状。刀尖的运动轨迹取决于刀具与工件的相对运动，即成形运动。

用这种方法获得的形状精度取决于机床的成形运动精度。

2）成形法此法利用成形刀具代替普通刀具来获得要求的几何形状的表面。机床的某些成形运动被成形刀具的刀刃所取代，从而简化了机床结构，提高了生产效率。

用这种方法获得的表面形状精度既取决于刀刃的形状精度，又有赖于机床成形运动的精度。

3）范成法零件表面的几何形状是在刀具与工件的啮合运动中，由刀刃的包络面形成的。因而刀刃必须是被加工表面的共扼曲面，成形运动间必须保持确定的速比关系，加工齿轮常用此种方法。

3．位置精度的获得方法

在机械加工中，获得位置精度的方法主要有下述两种。

1）一次装夹法工件上几个加工表面是在一次装夹中加工出来的。

2）多次装夹法即零件有关表面间的位置精度是由刀具相对工件的成形运动与工件定位基准面（亦是工件在前几次装夹时的加工面）之间的位置关系保证的。在多次装夹法中，又可划分为：

① 直接装夹法即通过在机床上直接装夹工件的方法。

② 找正装夹法即通过找正工件相对刀具切削成形运动之间的准确位置的方法。

③ 夹具装夹法即通过夹具确定工件与刀具切削刃成形运动之间的准确位置的方法。

二、表面质量

（一）表面质量的概念

零件的机械加工质量不仅指加工精度，而且也包括加工表面质量。表面质量是指机械加工后零件表面层的几何结构，以及受加工的影响表面层金属与基体金属性质产生变化的情况。表面层一般只有0.05～0.15mm。

在金属切削过程中，形成加工表面时发生金属的弹性变形和撕裂，同时伴随着切削力和切削热的作用，使整个工艺系统可能产生振动。因此已加工表面不可能是理想的光滑的表面，而是存在着粗糙度、波纹等几何形状误差以及划痕、裂纹等表面缺陷。零件表面层材料的化学和物理性质也发生一系列变化。

表面质量的主要内容包括以下方面：

1．表面的几何形状

2．表面层物理机械性能的变化

由于表面层沿深度的变化，所以表面层物理机械性能的变化主要有：

1）表面层的冷作硬化

2）表面层中残余应力的大小、方向及分布情况

3）表面层金相组织的改变

4）表面层的其它物理机械性能的变化

（二）表面质量对零件使用性能的影响

机械产品之所以要维修，更换某些零件或整个报废，一般不是因为它的零件发生了整体破坏，而是零件之间有相互运动的表面产生过大的磨损，从而改变了机械的性能，使之不能使用。有时即使零件发生了整体断裂，究其原因也往往是首先在零件表面上形成了疲劳裂纹，裂纹不断扩展，从而造成了零件的整体破坏。因此，了解零件的表面质量对其使用性能的影响，正确的提出对零件表面质量的要求是非常重要的。

1．表面粗糙度对耐磨性的影响

零件的耐磨性除与材料的性能、热处理状态和润滑条件有关外，零件自身的表面粗糙度起着十分重要的作用。

2．冷作硬化对耐磨性的影响

冷作硬化可以显著地提高零件表面的耐磨性。

3．表面层应力集中及残余应力对疲劳强度的影响

零件表面微观不平度会在它的“波谷”底部造成应力集中。

4．表面质量对零件耐蚀性能的影响

降低表面粗糙度值可以提高零件的抗腐蚀性能。

5．表面质量对配合性质的影响

对于间隙配合，如果零件表面粗糙度值过大，初期磨损就较严重，导致磨损量加大，从而使配合间隙增大，破坏了原设计要求的配合精度。对于过盈配合，表面粗糙度值过大，装配中，在压入配合的表面上的部分微小波峰被挤平，使实际得到的过盈量比设计要求的小，降低了过盈表面的结合强度，从而影响零件联接的可靠性。

三、提高加工质量的措施

影响零件加工精度的因素很多，为了提高加工质量，保证机械加工精度，生产中采取的工艺措施很多，这里仅举一些实例，作简要说明。

（一）增强工件刚性的工艺措施

生产中常遇到一些零件刚性差，按传统的加工方法则很难达到加工精度，为此需采取工艺措施提高工件的刚性。

（二）采用减振、消振装置

第二节生产率和经济性

一、生产率

（一）生产率的概念

机械加工的劳动生产率，是指工人在单位时间内加工出合格零件的数目。工艺过程的基本组成单元是工序，因此评价机械加工劳动生产率，主要看各个工序加工的单件工时，即该工序加工完成一个零件所需要的时间，以t单表示。组成：基本时间、辅助时间、服务时间、休息和自然需要时间、准备结束时间。

（二）提高生产率的途径

缩短基本时间、缩短辅助时间、缩短服务时间、缩短准备结束时间。

二、工艺过程的经济性

（一）生产成本和工艺成本

造一个产品或零件所必须的一切费用的总和，称为产品或零件的生产成本。生产成本由两大部分费用组成：即工艺成本和其它费用。

工艺成本是与工艺过程直接有关的费用，约占生产成本的70%～75%，它又包含可变费用(V)和不变费用(C)。

可变费用(V)的组成：材料费；操作工人工资；机床维持费；通用机床折旧费；刀具维持费折旧费；夹具维持费折旧费。它们与年产量直接有关。

不变费用(C)的组成：调整工人工资；专用机床折旧费；专用刀具折旧费；专用夹具折旧费。它们与年产量无直接关系。因为专用机床、专用工装是专门为某种零件加工所用的，不能用于其它零件，所以它们的折旧费、维持费等是确定的，与年产量无直接关系。

从而，一个零件的全年工艺成本E（单位为元/年）为： E = NV + C

（二）工艺成本与年产量的关系

（三）不同工艺方案经济性比较

对不同的工艺方案进行经济性比较时，有下列两种情况：

1．若两种工艺方案的基本投资相近或都采用现有设备时，则工艺成本既作为衡量各方案经济性的重要依据。

2．若两种工艺方案的基本投资相差较大时，必须考虑不同方案的基本投资差额的回收期限。

第五章其他类型常用机床

第一节铣床

一、铣床类型与用途

铣床是用于铣削加工的机床。

根据构造特点及用途，铣床的主要类型有：卧式升降台铣床、立式升降台铣床、工作台不升降铣床、圆工作台铣床、龙门铣床、铣床、仿形铣床和各种专门化铣床。

铣床是一种用途广泛的机床。它可以加工平面（水平面、垂直面、阶台面）、沟槽（键槽、T型槽、燕尾槽等）、分齿零件（齿轮、链轮、棘轮、花键轴等）、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面及内孔进行加工，以及进行切断工作等。

二、各类铣床主要特点

铣床使用的是旋转的多齿刀具，生产效率较高。但是，由于铣削加工为断续切削，铣刀的每个刀齿的切削层参数随时都在变化，所以铣削力的大小和方向也在不断变化，容易引起机床振动。因此，铣床在结构上要求有较高的刚度和抗振性。

（一）万能升降台铣床

万能升降台铣床的主轴为水平布置，属卧式升降台铣床，主要用于铣削平面、沟槽和成形表面。

在工作台和床鞍之间有一层回转盘，它可以相对床鞍在水平面内调整±45°偏转，改变工作台的移动方向，从而可加工斜槽、螺旋槽等。

此外，还可换用立式铣头，插头等附件，扩大机床的加工范围。

（二）立式升降台铣床

立式升降台铣床与卧式升降台铣床的主要区别在于安装铣刀的机床主轴是垂直于工作台面。除立铣头外其它主要组成部件与卧式升降台铣床相同。铣头可以在垂直平面内调整角度，主轴可沿其轴线方向进给或调整位置。

立式铣床用于加工平面、沟槽、台阶，还可铣削斜面、螺旋面、模具型腔和凸模成形表面等。

（三）其他常用铣床

1、龙门铣床

龙门铣床是一种大型的高效通用机床，它在结构上呈柜架式布局，具有较高的刚度及抗振性。主要用于大中型工件的平面、沟槽加工。可以进行粗铣、半精铣和精铣加工。

2、工作台不升降铣床

工作台不升降铣床一般为立式布局，工作台不作升降运动，机床的垂直进给运动由安装在立柱上的主轴箱作升降运动来实现。这种铣床由于工作台层次少，刚性好，适用于加工外形为中等或大尺寸的工件。

工作台不升降铣床根据工作台面的形状，可分为矩形工作台式和圆形工作台式两类。

第二节钻床和镗床

钻床和镗床都是加工内孔的机床，主要用于加工外形复杂，没有对称旋转轴线的工件，如杠杆、盖板、箱体、机架等零件上的单孔或孔系。

一、钻床

钻床类机床的主要工作是用孔加工刀具进行各种类型的孔加工。主要用于钻孔和扩孔，也可以用来铰孔、攻螺纹、锪沉头孔及锪凸台端面。

钻床分为坐标镗钻床、深孔钻床、摇臂钻床、台式钻床、立式钻床、卧式钻床、铣钻床、中心孔钻床等。

（一）立式钻床

立式钻床是钻床中应用较广的一种，其特点是主轴轴线垂直布置，且位置固定，需调整工件位置，使被加工孔中心线对准刀具的旋转中心线。由刀具旋转实现主运动，同时沿轴向移动作进给运动。因此，立式钻床适用于加工中、小型工件。

多轴立式钻床是立式钻床的一种，可对孔进行不同内容的加工或同时加工多个孔，大大提高了生产效率。

台式钻床实质上是一种加工小孔的立式钻床，结构简单小巧，使用方便，适于加工小型零件上的小孔。

（二）摇臂钻床

对于体积和质量都比较大的工件，在立式钻床上加工很不方便，此时可以选用摇臂钻床进行加工。

主轴箱可沿摇臂上的导轨横向调整位置，摇臂可沿立柱的圆柱面上、下调整位置，还可绕立柱转动。加工时，工件固定不动，靠调整主轴的位置，使其中心对准被加工孔的中心，并快速夹紧，保持准确的位置。摇臂钻床广泛地应用于单件和中、小批生产中，加工大、中型零件。

如果要加工任意方向和任意位置的孔和孔系，可以选用万向摇臂钻床，机床主轴可在空间绕二特定轴线作回转。机床上端还有吊环，可以吊放在任意位置。故它适于加工单件、小批生产的大中型工件。

为了提高钻削加工效率，目前正在发展钻削加工中心。集钻孔、攻螺纹和铣削于一体，可得到很高的加工精度和生产率。

二、镗床

镗床类机床主要工作是用镗刀进行镗孔，也可进行铣平面、车凸缘、切螺纹等工作。有卧式镗床、立式镗床、落地镗床、金刚镗床和坐标镗床等多种类型。

（一）卧式镗床

卧式镗床又称万能镗床，可以进行孔加工、车端面、车凸缘、车螺纹和铣平面等。尤其适于加工箱体零件中尺寸较大、精度较高且相互位置要求严格的孔系。

（二）落地镗床

为适应某些庞大而笨重工件的加工，产生了落地镗床。

落地镗床具有万能性大、集中操纵、移动部件的灵敏度高、操作方便等特点。

为提高生产效率和加工精度，在落地镗床的基础上还发展了以铣削为主的铣镗床。

（三）坐标镗床

坐标镗床主要用于镗削高精度的孔，特别适用于加工相互位置精度很高的孔系，如钻模、镗模和量具等零件上的精密孔加工。

坐标镗床制造精度很高，具有良好的刚度和抗振性，最主要特点是具有坐标位置的精密测量装置，加工时，按直角坐标来精确定位。

坐标镗床还可钻孔、扩孔、铰孔等工作。也可以用于精密刻度、划线、及孔距和直线尺寸的测量等工作。所以坐标镗床是一种万能性很强的精密机床。

坐标镗床有立式的和卧式的，立式坐标镗床又有单柱和双柱之分，以适应不同的加工需要。

金刚镗床是一种高速精镗床，采用很高的切削速度、极小的背吃刀量和进给量，可加工出质量很高的表面。适于成批、大量生产中，加工精密孔。

第四章典型机床工作运动分析

二、CA6140型卧式车床传动系统分析

机床的加工过程中，需要有多少个运动就应该有多少条传动链。所有这些传动链和它们之间的相互联系就组成了一台机床的传动系统。分析传动系统也就是分析各传动链，分析各传动链时，应按下述步骤进行：

（1）根据机床所具有的运动，确定各传动链两端件。

（2）根据传动链两端件的运动关系，确定计算位移量。

（3）根据计算位移量及传动链中各传动副的传动比，列出运动平衡式。

（4）根据运动平衡式，推导出传动链的换置公式。

传动链中换置机构的传动比一经确定，就可根据运动平衡式计算出机床执行件的运动速度或位移量。

要实现机床所需的运动，CA6140型卧式车床的传动系统需具备以下传动链：实现主运动的主传动链；

实现螺纹进给运动的螺纹进给传动链；

实现纵向进给运动的纵向进给传动链；

实现横向进给运动的横向进给传动链；

实现刀架快速退离或趋近工件的快速空行程传动链。

（一）主运动传动链

1、传动路线

CA6140型卧式车床主运动，是由主电动机经三角皮带传至主轴箱中的轴I，轴I上装有一个双向多片式摩擦离合器M1，用以控制主轴的启动停止和换向。轴I的运动经离合器M1和轴II--III间变速齿轮传至轴III，然后分两路传递给主轴。

（1）高速传动路线主轴VI上的滑移齿轮Z50处于左边位置，运动经齿轮副直接传给主轴。

（2）中低速传动路线主轴VI上的滑移齿轮Z50处于右边位置，且使齿式离合器M2接合，运动经轴III-IV-V间的背轮机构和齿轮副传给主轴。

传动路线是分析和认识机床的基础，常用的方法是“抓两端，连中间”：首先找到传动链的两端件，然后按照运动传递或联系顺序，从一个端件到另一个端件，依次分析各传动轴之间的传动结构和运动传递关系。

2、主轴的转速级数与转速计算

根据传动系统图和传动路线表达式，主轴正转可获得2´3´(2´2-1)+2´3=24级不同转速。同理，主轴反转12级。

主轴的转速可按下列运动平衡式计算：

ｎ主

主轴反转一般不用来进行车削，而是为了在车螺纹时，使刀架在主轴与刀架之间的传动链不脱开的情况下退回至起始位置，以免下次走刀发生“乱扣”现象.同时为了节省退刀时间，主轴反转转速高于正转转速。

（二）螺纹进给运动传动链

CA6140型卧式车床螺纹进给运动传动链，可以保证机床车削公制、英制、模数制和径节制四种标准螺纹。

此外，还可以车削大导程、非标准和较精密的螺纹。这些螺纹可以是右旋的，也可以是左旋的。不同标准的螺纹用不同的参数表示其螺距。

无论车削哪一种螺纹，都必须在加工中保证主轴每转一转，刀具准确地移动被加工螺纹一个导程的距离。由此可列出螺纹进给传动链的运动平衡式：

1（主轴）×u0×ux×L丝=L工

由上式可知，被加工螺纹的导程正比于传动链中换置机构的可变传动比。为此，车削不同标准和不同导程的各种螺纹时，必须对螺纹进给传动链进行适当调整，使其传动比根据不同种类螺纹的标准数列作相应改变。

公制螺纹是我国常用的螺纹，在国家标准中已规定了其标准螺距值。公制螺纹的标准螺距是按分段等差数列的规律排列的（参见表4-6），为此，螺纹进给传动链的变速机构也应按分段等差数列的规律变换其传动比。这一要求是通过适当调整进给箱中的变速机构来实现的。

车削公制螺纹时，进给箱中的离合器M3、M4脱开，M5接合。其运动由主轴VI经齿轮副，轴IX至轴XI间的左右螺纹换向机构，挂轮，传至进给箱的轴XII，然后再经齿轮副，轴XIII--XIV间的滑移齿轮变速机构（基本螺距机构），齿轮副传至轴XV，接下去再经轴XV—XVII间的两组滑移齿轮变速机构（增倍机构）和离合器M5传动丝杠XVIII旋转。合上溜板箱中的开合螺母，使其与丝杠啮合，便带动了刀架纵向移动。其传动路线表达式如下：

其中，u基为轴XIII－XIV间变速机构的可变传动比，共8种：26/

28、28/

28、32/

28、36/

28、19/

14、20/

14、33/

21、36/21，即6.5/

7、7/

7、8/

7、9/

7、9.5/

7、10/

7、11/

7、12/7。它们近似按等差数列的规律排列，是获得各种螺纹导程的基本机构，故通常称之为基本螺距机构，或基本组。

u倍为轴XV－XVII间变速机构的可变传动比，共4种：28/35×(35/28）、28/35×(15/48）、18/45×(35/28）、18/45×(15/48），即1、1/

2、1/

4、1/8。它们按倍数关系排列，用于扩大机床车削螺纹导程的种数，一般称之为增倍机构，或增倍组。

根据传动系统图或传动链的传动路线表达式，可列出车削公制螺纹的运动平衡式：

L=kP=1（主轴）u基u倍´12 化简得：

L=7u基u倍

由此可得8´4=32种导程值，其中符合标准的只有20种（见表4-6）

由上述可知，利用基本组中各传动副传动，可以车削出按等差数列规律排列的基本导程值；经过增倍组后，又可把由基本组得到的8种基本导程值按1:2:4:8的关系增大或缩小，两种变速机构的不同组合，便可得到常用的、按分段等差数列的规律排列的标准导程（或螺距）的公制螺纹。

加工其它不同种类和标准的螺纹时，只要通过离合器不同的离合状态和挂轮适当组合即可。

（三）机动进给传动链

实现一般车削时刀架机动进给的纵向和横向进给传动链，由主轴至进给箱中轴XVII的传动路线与车公制或英制常用螺纹的传动路线相同，其后运动经齿轮副传至光杠XIX（此时离合器M5脱开，齿轮Z28与轴XIX 齿轮Z56 啮合)，再由光杠经溜板箱中的传动机构，分别传至光杠齿轮齿条机构和横向进给丝杠XXVII，使刀架作纵向或横向机动进给，其纵向机动进给传动路线表达式如下：

溜板箱中的双向牙嵌式离合器M8、M9和齿轮传副组成的两个换向机构，分别用于变换纵向和横向进给运动的方向。利用进给箱中的基本螺距机构和增倍机构，以及进给传动链的不同传动路线，可获得纵向和横向进给量各64种。纵向和横向进给传动链的两端件的计算位移为：

纵向进给：主轴转一转———刀架纵向移动f 纵（单位：mm）

横向进给：主轴转一转———刀架横向移动f 横（单位：mm）

由传动分析可知，横向机动进给在其与纵向机动进给传路线一致时，所得的横向进给量是纵向进给量的一半。

（四）刀架的快速移动传动路线

刀架的快速移动是使刀具机动地快速退离或接近加工部位，以减轻工人的劳动强度和缩短辅助时间。当需要快速移动时，可按下快速移动按钮，装在溜板箱中的快速电动机（0.25kW，2800r/min）的运动便经齿轮副传至轴XX，然后再经溜板箱中与机动进给相同的传动路线传至刀架，使其实现纵向和横向的快速移动。

了节省辅助时间及简化操作，在刀架快速移动过程中光杠仍可继续传动，不必脱开进给传动链。这时，为了避免光杠和快速电动机同时传动轴XX而导致其损坏，在齿轮Z56 及轴XX之间装有超越离合器，即可避免二者发生的矛盾。

超越离合器结构原理如教材图4-4所示。

第二节金属切削原理及其应用

金属的切削过程是一个复杂的过程，在这一过程中形成切屑、产生切削力、切削热与切削温度，刀具磨损等许多现象，研究这些现象及变化规律，对于合理使用与设计刀具，夹具和机床，保证加工质量，减少能量消耗，提高生产率和促进生产技术发展都有很重要的意义。

一、切削变形

（一）切削变形特点和切屑的种类

如图所示，金属压缩实验，当金属试件受挤压时，在其内部产生主应力的同时，还将在与作用力大致成45°方向的斜截面产生最大切应力，在切应力达到屈服强度时将在此方向剪切滑移。

金属刀具切削时相当于局部压缩金属的压块，使金属沿一个最大剪应力方向产生滑移。

如图所示当切屑层达到切削刃OA（OA代表始滑移面）处时，切应力达到材料屈服强度，产生剪切滑移，切削层移到OM面上，剪切滑移终止，并离开切削刃后形成了切屑，然后沿前面流出。

始滑移面OA与终滑移面OM之间的变形区称为第一变形区，宽度很窄(约0.02～0.2mm)，故常用OM剪切面亦称滑移面来表示，它与切削速度的夹角称为剪切角φ。

当切屑沿前面流出时，由于受到前面挤压和摩擦作用，在前面摩擦阻力的作用下，靠近前面的切屑底层金属再次产生剪切变形。使切屑底层薄的一层金属流动滞缓，流动滞缓的一层金属称为滞流层，这一区域又称为第二变形区。

工件已加工表面受到钝圆弧切削刃的挤压和后面的摩擦，使已加工表面内产生严重变形，已加工表面与后面的接触区称为第三变形区。

这三个变形区不是独立的，而是有着紧密的联系和相互影响。

根据被切的金属剪切滑移后形成切屑的外形不同，可将切屑分成以下四种类型。

1．带状切屑

2．节状切屑（挤裂切屑）

3．粒状切屑（单元切屑）

4．崩碎切屑

切屑的形态随切削条件的不同可互相转化。

（二）切削变形程度的表示方法

（三）刀具前面上的摩擦与积屑瘤

切屑流经刀具前面时，在高压力的作用下产生剧烈的摩擦并产生很高的温度，刀屑接触区可分成粘结区和滑动区两部分。

粘结区的摩擦为内摩擦，切削时由于高压和高温作用，切屑底部流速要比切屑的上层缓慢，从而在切屑底部形成了一个滞流层，内摩擦就是滞流层与其上层金属在切屑内部的摩擦，这部分的切向力等于被切材料的剪切屈服点，它不同于金属接触面滑动摩擦。

滑动区的摩擦为外摩擦，即滑动摩擦，摩擦力的大小与摩擦系数和法向正压力有关，而与接

触面积大小无关。在粘结区内，切应力是常数，且等于材料的剪切屈服强度，在滑动区内则随着距离切削刃越远而逐渐减小，在整个接触区内平均正应力亦随着距切削刃越远而减小。在刀屑间的两种摩擦中,力的大小一般占总摩擦力的85%左右，所以研究前面摩擦中应以内摩擦为主。

由于刀屑接触面的粘结摩擦及滞流作用，在中速或较低的切削速度切削塑性金属材料时，经常在刀具前面粘结一些工件材料，形成一个硬度很高的楔块，这楔块称为积屑瘤。

从实验得知，积屑瘤的金相组织与工件母材料相比未发生相变，它是受了强烈塑性变形的被切材料的堆积物，剧烈的加工硬化使之硬度大幅提高。它是逐渐形成的，经过一个生成、长大、脱落的周期性过程。

积屑瘤的存在可代替刀刃切削，并对切削刃有一定的保护作用；同时增大了实际工作前角，减小了切削变形。但由它堆积的钝圆弧刃口造成挤压和过切现象，使加工精度降低，积屑瘤脱落后粘附在已加工表面上恶化表面粗糙度，所以，在精加工时应避免积屑瘤产生。

影响积屑瘤的主要因素有工件材料，切削层、刀具前角及切削液等，工件材料塑性越大，刀屑间摩擦系数和接触长度越大，容易生成积屑瘤。

切削速度对切屑瘤影响很大，切削速度很低时，由于摩擦系数较小，很少产生积屑瘤。在切削速度υc=20m/min左右，切削温度约为300℃时，最易产生积屑瘤，且高度最大。切削速度是通过平均温度和平均摩擦系数影响积屑瘤的。

减小进给量，增大刀具前角，提高刃磨质量，合理选用切削液，使摩擦和粘结减少，均可达到抑制积屑瘤的作用。

（四）已加工表面变形和加工硬化

任何刀具的切削刃都很难磨得绝对锋利，当在钝圆弧切削刃和其邻近的狭小后面的切削挤压摩擦下，切屑晶体向下滑动绕过刃口形成已加工表面。使已加工表面层的金属晶粒发生扭曲挤紧，破碎等，构成了已加工表面上的变形区。

已加工表面经过严重塑性变形而使表面原硬度增高，这种现象称为加工硬化（冷硬）。

金属材料经硬化后在表面上会出现细微裂纹和残余应力，从而降低了加工质量和材料的疲劳强度，增加下道工序加工困难，加速刀具磨损，所以在切削时应设法避免或减轻加工硬化现象。

（五）影响切削变形的因素

切削变形的程度主要决定于剪切角和摩擦系数大小。

影响切削变形的主要因素有工件材料，前角，切削用量。

工件材料的强度、硬度越高，刀屑间正压力则增大，平均正应力会增加，因此，摩擦系数下降，剪切角增大，切削变形减小。而切削塑性较高的材料，则变形较大。

刀具前角越大，切削刃越锋利，使剪切角增大，变形系数减小，因此，切削变形减小。

切削速度对切削变形的影响，切削速度是通过切削温度和积屑瘤影响切屑变形的。切削速度在3～20m/min范围内提高，积屑瘤高度随着增加，刀具实际前角增大，故变形系数减小。当20m/min 左右时，积屑瘤高度最高，ξ值最小。在20～40m/minn范围内提高，积屑瘤逐渐消失，刀具实际剪切角减小，ξ增大。当＞40m/min 时，由于切削温度逐渐升高，变形系数ξ减小。切削铸铁等脆性金属时，一般不产生积屑瘤，随着切削速度的增大，变形系数则缓慢地减小。

进给量增大，使切削厚度增加，正压力增大，平均正应力增大，因此，μ下降，剪切角φ增大，使ξ减小。同时，由于各切削层的变形和应力分布不均匀，近前发面处的金属变形和应力大，离前刀面越远的金属层变形和应力越小。切削厚度增加，近前刀面处发生剧烈变形层增加不多，切削平均变形减小，使变形系数变小。

二、切削力

（一）切削力的来源和分解

切削过程中，刀具施加于工件使工件材料产生变形，并使多余材料变为切屑所需的力称为切削力

而工件低抗变形施加于刀具称为切削抗力，在分析切削力以及切削机理时，切削力与切削抗力意义相同。

刀具切削工件时，由于切屑与工件内部产生弹性，塑性变形抗力，切屑与工件对刀具产生摩擦阻力，形成刀具对工件作用一个合力F，由于其大小，方向不易确定。

因此，为了便于测量、计算及研究，通常将合力F分解成三个分力。

（二）工作功率

（三）计算切削力的经验公式

（四）单位切削力和单位切削功率

（五）影响切削力的主要因素

1．工件材料的影响，工件材料的硬度和强度越高，虽然切削变形会减小，但由于剪切屈服强度增高，产生的切削力会越大；工件材料强度相同时，塑性和韧性越高，切削变形越大，切削与刀具间摩擦增加，切削力会越大。切削铸铁时变形小，摩擦小，故产生的切削力小。

2．切削用量的影响进给量、背吃刀量增大，二者都会使切削力增大，而实际上背吃刀量对切削力的影响要比进给量大。其主要原因在于，αp增大一倍时，切削厚度hD 不变，而切削宽度bD 则增大一倍，切削刃上的切削负荷也随之增大一倍，即变形力和摩擦成倍增加，最终导致了切削力以成倍增加；f增大一倍时，切削宽度bD不变，只是切削厚度hD增大一倍，平均变形减小，故切削力增加不到一倍。

切削速度对切削力的影响：切削塑性金属时，在40m/min时，由于积屑瘤的产生与消失，使刀具前角增大或减小，引起变形系数的变化，导致了切削力的变化；当>40m/min，切削温度升高，使平均摩擦系数下降，切削力也随之下降。切削灰铸铁等脆性材料时，塑性变形很小，且刀屑间的摩擦也很小，因此，υc对影响不大。

3.刀具几何参数的影响前角对Fc影响较大。前角增大，切削变形减小，故切削力减小。主偏角对进给力Ff和背向力Fp影响较大，当кr增大时Ff增大而Fp 则减小。刃倾角对背切削力FP影响较大，因为λs由正值向负值变化时，会使顶向工件轴线的背向力增大。

此外刀尖圆弧半径，刀具磨损程度等因素对切削力也有一定的影响。

三、切削温度与切削液

由它引起的切削温度的升高会影响刀具磨损和耐用度，同时抑制了切削速度的提高，还将导致工件、机床，刀具和夹具的热变形，降低零件的加工精度和表面质量。

（一）切削热的产生和传散

提高切削速度，由摩擦生成的热量增多，但切屑带走的热量也增加，在刀具中热量减少，在工件中热量更少，所以高速切削时，切屑温度很高，在工件和刀具中温度较低，这有利于加工顺利进行。

（二）切削区温度分布和切削温度的测量

切削区温度一般是指切屑，工件和刀具按触表面上的平均温度，在正交平面内刀具、工件和切屑中温度分布规律如图2—19所示。

刀具与切屑接触面摩擦大，不易散热，产生的温度值最高；切屑带走热量最多，它的平均温度高于刀具、工件上的平均温度。

切削温度测量方法很多，目前以利用物体的热电效应来进行温度测量的热电偶法应用较多，其测量简单方便。

（三）影响切削温度的因素

切削温度的高低决定于产生热量多少和传散热量快慢两方面因素。切削时影响产生热量和传散热量的因素有：切削用量、工件材料的性能，刀具几何参数和冷却条件等。

切削用量对切削温度的影响，当υc、αp和f增加时，由于切削变形功和摩擦功增大，所以切削温度升高。其中切削速度影响最大，当υc增加一倍时,由于摩擦生热增多，切削温度约增加32%，进给量f的影响次之，当f增加一倍，切削温度约增加18%，因为f增加切削变形增加较少，并且改善了散热条件，故热量增加不多。背吃刀量αp影响最小，αp增加一倍时，切削温度约增加7%，这是因为αp增加使切削宽度增加,增大了热量的传散面积。

工件材料主要是通过硬度、强度和导热系数影响切削温度。

刀具几何参数中影响切削温度最明显的因素是前角γo和主偏角κr，其次是刀尖圆弧半径rε。前角γo增大，切削变形和摩擦产生的热较少，故切削温度下降，但 γo 过大散热变差，使切削温度升高。主偏角κr减少，切削变形摩擦增加，但κr减小切削宽度增大，改善了散热条件，由于散热起主要作用，故切削温度下降。增大刀尖圆弧半径能增大散热面积，降低切削温度。

刀具磨损后，刀具后面与已加工表面摩擦加大，切削刃变钝，使刃区前方对切屑的挤压作用增大，切屑变形增大，会使切削温度升高。在加工时，使用切削液也是降低切削温度的重要措施。

（四）切削液的选用

在切削过程中，合理使用切削液能有效减少切削刃，降低切削温度，从而能延长刀具寿命，改善已加工表面质量和精度。

1．切削液的作用

冷却作用、润滑作用、清洗作用、防锈作用等。

2．切削液的种类及选用

（1）水溶液一般常用于粗加工和普通磨削加工中。

（2）乳化液一般材料的粗加工常用乳化液，难加工材料的切削，常使用极压乳化液。

（3）切削油一般材料的精加工常使用切削油，如普通精车、螺纹精加工等。

2.数控加工基础教案篇二

“情境—问题—探究”教学模式是一种学科渗透研究性学习的教学模式。在课堂教学过程中, 教师通过创设情境, 使无形的“情”和有形的“境”有效结合在一起。强调围绕解决问题开展教学活动, 而解决问题的主体是学生。教师以精心设计的问题立“疑”设“障”, 从而创设一种充分激发学生进行积极思维的学习情境。学生通过亲身参与发现、探究、解决问题的过程, 主动构建包含在问题中的知识及探究的基本技能与方法, 促进探究能力的发展和科学素养的提高。比如, 正处于某种问题情境中的人, 会因为某句提醒或碰到某些事物而受到启发, 从而顺利地解决问题。教师要创设合适的情境, 发挥良好的主导作用, 强调学生的主体地位, 激发学生的学习积极性和学习潜能。

一、联系生活, 演示情境

“情境—问题—探究”教学模式中, 教师的情境创设为学生问题的引发作铺垫, 目的是刺激学生的参与和投入。课程源于生活, 又高于生活。“数控加工机械基础”更是从机械加工制造中提炼而来, 使得加工知识系统化、理论化, 并最终应用于生产生活。而作为文化基础差、学习能力普遍不强的中职生, 一般的书本知识很难引起他们的注意。此时, 教师就可以针对中职学生的学习能力和认知水平创设学生熟悉、生动形象的生活情境, 加强机械与生活之间的联系, 让学生体会到机械离不开生活, 它取之于生活又服务于生活, 机械时刻都在我们身边。再现当时景, 引发当日情, 提升今朝感。

如学习项目“认识链传动”。新课改课本章节知识, 图片加文字就短短的2页, 简单的定义、结构、原理、分类和特点应用等很难用语言来表达清楚, 这时候模拟的情境就至关重要了。

“哪里没有兴趣, 哪里就没有记忆”, 要提升课堂效率, 促进学生理解书本知识, 就从激趣开始。比如, 课前可以先抽调本班的2名通校生, 在校门口拍摄一段骑自行车中途掉链的视频, 在课堂上作为导入情境素材, 并模拟到课堂上:“早上本班同学×××在来学校的路上, 因为赶时间, 骑得比较急, 结果自行车发生了脱链, 导致上课迟到。”骑自行车脱链这样一件很平常的小事, 学生在生活中很熟悉, 基本也都亲身经历过, 再加上被搬上“荧幕”的又是自己身边的同学, 一种新奇感油然而生, 学习兴趣很快就被调动起来, 学生也很自然地进入了课堂情境, 给后续课堂教学环节的开展奠定了基础。模拟一个合适的情境, 成为叩响学生心灵的第一锤。

情境, 不只是模拟的情境, 而是有生命力的情境。只有在这样的情境中, 师生才能全身心投入, 不只是在教和学, 还在感受情境中生命的涌动和成长。正是在这样的教学理念的指导下, 知识才会变得鲜活起来, 学生才会在快乐中学习、成长, 课堂才会真正焕发出生命活力。联系生活、演示情境, 这是对新课改理念的体现, 是把教学提升到生命层次, 使情境过程成为师生的一段生命历程、一种生命体验和感悟。

二、创设问题, 体会情境

“情境—问题—探究”教学模式中, 问题是探究的开端, 问题的存在可以激发学生的求知欲和探索欲, 为探究活动的开展和创造性思维的启动提供动力。思维产生于问题, 但不是所有的问题都能引起学生的思维。所提问题要与学生已有的认知结构有逻辑上的联系, 即问题中所谈到事物与学生已掌握的概念之间存在某种联系, 而这种联系又能被学生感受到, 但问题的答案既不能从记忆的知识中获得, 也不存在于问题本身所提供的信息中, 而是存在于已知事物与未知事物的联系中。同时, 问题又是教学的主线, 问题存在于整个教学活动中, 教学活动围绕发现问题、提出问题、确定问题、解决问题等一系列过程展开。十六七岁的学生正处于花季年龄, 心智还远未成熟, 喜欢玩游戏, 也喜欢看漫画。课堂教学因地制宜, 也可以从动画入手, 创设问题, 铺开知识, 边学边做, 寓教于乐, 总结提升。

在项目“认识链传动”中, 根据模拟的情境, 让学生带着问题“为什么会脱链”进入课堂, 结合教学大纲要求, 展开传动链的组成、结构、分类、特点、应用、标记等各项知识点, 在教学活动中穿插图片、动画、视频等直接感官刺激, 动静结合, 迅速抓住学生眼球;利用链轮、链条、轴等实物组装, 满足学生动手操作的愿望, 又通过操作来验证了理论知识—链传动的结构和原理;在认识套筒滚子链结构的知识点上, 加入游戏竞争环节, 手、脑并用, 让学生的学习热情抑中有扬, 持续进行。随后的成果展示环节, 既有小组合作, 展现团队结晶, 锻炼动手组装、团队合作及讲解能力, 也为其他各组提供评价, 取长补短。各小组针对在实施课堂项目中出现的各种问题, 群策群力、分析原因、提出解决方案并择优选取。

通过创设问题, 让学生想象场景, 走进角色, 操作实践, 体会情境, 感悟知识。通过小组互动, 引发学生学习知识的共鸣, 把课堂教学变得有声有色、生动有趣, 让学生愉快学习, 轻松思考, 充分发挥学生学习的主动性, 取得事半功倍的效果。

三、理论探究, 再现情境

“情境—问题—探究”教学模式中, 探究基于情境, 始于问题。探究既是知识的学习过程, 也是重要的学习内容。学生在具体探究知识的过程中, 学习科学探究的方法, 发展科学探究的能力, 形成探究精神、协作精神, 养成实事求是的科学态度, 提高科学素养。教师对探究活动的开展需要提供一定的保障:第一, 提供充足的探究时间和小组合作的空间, 使学生能探究;第二, 及时提供必要的指导, 使学生会探究;第三, 体验成功, 使学生乐于探究。在项目“认识链传动”中教师采取6人一组的小组合作学习方式, 为每个学生表达想法提供空间。探究中教师巡视于小组间, 参与学生讨论, 及时提出一些问题, 帮助学生发现缺陷。小组交流后, 以全体鼓掌的方式向成功的小组表示祝贺, 让学生体验成功的乐趣。而对于存在问题的小组同样报以掌声, 表示鼓励。

“情境—问题—探究”教学模式在“数控加工机械基础”课程教学过程中的应用, 通过联系生活、动手操作等方法来创设合适“情境”, 寓教学内容于具体形象的情境之中, 融“情”于“境”, 引导学生经历“感知—理解—深化”等阶段, 使学生在情境中产生好奇、渴求、探究、协作、交流等学习欲望和活动, 不断地提出问题、探索分析和解决问题, 使教学内容在情境化的故事中得以完成。更使得学生在所创设的“境”中生“情”, 归纳总结, 成为自身知识体系的一部分, 达到新课改的目的。

教学活动是一种带有情绪色彩的意向活动, 精心创设良好的教学情境, 使学生由境入情, 情境交融, 学生的学习积极性就会被调动起来, 求知欲望也会达到旺盛状态, 教学过程就会有事半功倍的效果。

参考文献

[1]教育部基础教育司.新课程的理念与创新[M].北京:高等教育出版社, 2004.

[2]盛静玲.机械基础课程情境教学模式的实践[J].中等职业教育, 2008 (5) .

3.数控加工基础教案篇三

关键词：数控加工基础多媒体技术应用

随着我国数控机床的广泛应用和不断普及，机械类专业对数控技术的教学提出了更高的要求，数控加工基础已由知识拓展型课程变为能力拓展型课程。学生对这门课程既陌生又好奇。教师在授课时要充分利用学生的好奇心，培养学生的学习兴趣，激发学生主动学习的积极性。

数控加工基础这门课程专业性很强，其中很多知识很难单纯用语言描述来达到预期效果。对于基础较为薄弱的中职生来说，想激发学生的学习积极性，要充分利用多媒体设备。笔者把自己在教学过程中高效利用多媒体设备的几点心得总结如下。

一、制作优秀的多媒体课件，可以激发学生的学习热情，提高学生的学习效率

PPT课件制作，不能只是简单展示要讲授的内容，而是要经过精心设计，把枯燥的课本内容用学生感兴趣的形式展现出来，让它为教学所用。在严谨地科学表达的同时，积极运用对学生有启示作用的效果，特别注意发挥PPT自身所带的动画功能，提升课件质量与教学效果，从而提高学生的学习兴趣。

笔者认为，数控加工基础多媒体课件的制作应包括以下几个方面。

1.文字

（1）多媒体课件的文字要简洁，一定要经过教师细细推敲，文字数量要合适，突出重点难点，不要把书上整篇的文字都放上去，否则密密麻麻，就像在阅读电子书一样，起不到良好的教学效果。教师应该理解教学的核心内容，有效地选取内容在PPT上进行表达。对于确实需要较多文字来阐述的内容，可以采用分项分点、加编号或项目号，演示时逐点播放的方法，这样更有利于吸引学生的注意力。

（2）文字要逐步引入。一张幻灯片上的文字内容，不要一放映幻灯片，就一下子全部显示出来。让文字随着讲课的过程，逐步引入，这样有利于启发学生思考问题，而且上课精神不集中的学生也可以随时清楚教师讲到了哪一部分，容易引起学生注意。

在数控加工基础课程教学中，大部分内容是讲零件加工程序的编制，而程序指令是一行一行的。笔者在制作课件时，从不将一个零件加工的所有指令直接一次性显示在屏幕上，而是逐行逐行显示，每讲到一处编程轨迹，讲到一段加工路线，便给出一行或几行指令。学生即使是注意力分散了，回过神来，也照常可以清楚讲到哪一部分了，而认真听课的学生则更加明白各道工序加工所对应的指令，并且在讲完一道工序后，会积极思考如何编制下一道工序的程序指令。

（3）文字的字体、字号要合适。文字的字体要醒目，一般宜采用宋体、黑体。笔者在制作多媒体课件时，一般选用宋体文字并加粗显示，文字的字号要尽量大些，不要太小，一般标题用32号以上，正文用28或24号。对于那些突出的重点和难点，要用不同的字体、字号和不同的颜色来标示或加着重号，以引起学生注意。

2.图片

在数控加工基础课程教学中，制作课件所需的图片大部分都是零件图。笔者认为零件图毕竟属于工程图样，图片颜色可以略微单调一些，要避免过于鲜艳、过于花哨、过于吸引人眼球，因为这样很容易分散学生的注意力。同时，还要保证图片一定要清晰，数值一定要清楚，尺寸和形位公差正确。笔者在教学中，会把书上的例题用AutoCAD或者CAXA电子图板重新绘制，把图框和标题栏加上去。使学生看到的图样是一张张完整的零件图，与将来去车间实训拿到的零件图样格式一致，实现理论与实践的紧密联系，这同时也能培养学生规范画图的好习惯。

3.动画

数控加工基础课程教学中，大部分内容是编制加工程序对工件进行切削加工。如果教师枯燥地对着一张零件图讲授如何编制加工程序，一些基础薄弱的学生基本没什么学习兴趣。但是，如果将零件的切削加工过程转化成动画的形式，学生就会很清楚，一条或几条指令执行下去会在工件上切削出怎样的轮廓形状。他们就会比较感兴趣，学习主动性明显会增强。笔者在教学过程中，会使用一些动画，在讲完一条或几条指令后，播放相应的动画，展示程序指令的执行过程，整个动画围绕着切削加工的过程来进行。此外，动画演示最大的好处还在于它可以循环播放，播放一次后，学生不明白，还可以多次播放，直到学生明白为止，运用此方法明显感觉提高了学生的学习积极性，教学效果良好。

在设计动画时要注意：动画设计要紧紧围绕所讲授的内容来进行，在符合这个原则的基础上，艺术性、新颖性越高越好，但是，要删除可能分散学生注意力的无意义效果，不要做那些与授课内容无关的动态效果。比如有些课件上，会看到一个类似图标的东西在动来动去，而实际上这个东西与教学内容完全无关。这样会使学生无心听课，总是盯着那些没有什么意义的动画，严重分散学生的注意力，达不到良好的教学效果。

4.视频

在数控加工基础课程教学中，拍摄与零件图相应的切削加工视频是很重要的一件事情。笔者在教学中，会对应书上的每一个例题，去实习车间做一次切削加工，边说教边操作，并把视频录制下来，把它插入到幻灯片中，播放给学生观看，让学生感受实际加工的氛围。这种方法可以有效地调动学生的学习积极性。

二、合理、有效地利用多媒体技术，可以改变传统教学思路，提高教学质量

1.利用“毡尖笔”功能，在零件图上突出显示加工路线

充分利用PPT的“指针选项”功能。在PPT软件放映模式下，右击鼠标可以打开快捷菜单，选择“指针选项”，在这个“指针选项”里，包括：“圆珠笔”“毡尖笔”“荧光笔”。笔者在讲授数控加工基础课程时，在讲授加工路线时，给出一条指令，讲这条指令时，会对应地在零件图上用“毡尖笔”画出加工路线。这样学生会很清楚每条程序指令所切削加工的是零件图上的哪部分。endprint

2.利用数控仿真软件，纠正学生常见的编程错误，杜绝学生抄袭作业的现象

仿真软件是很好的实体加工模拟软件。在生产中，经常是先用仿真软件模拟成功后，才到机床上试切并加工，这可以有效地避免撞刀等事故。笔者主要运用数控仿真软件来进行课堂练习，这种方法有两大好处。

（1）数控加工基础这门课的很多作业都是编程题，学生把编写的程序写在作业本上，教师批改作业相当辛苦，而学生对一些细节问题却并不太在意，比如在小数点编程时，经常有学生漏掉小数点。

对于数字的输入，有些系统可省略小数点，有些系统则可通过系统参数来设定是否可以省略小数点，大部分系统小数点不可省略。所以，在进行数控编程时，不管哪种系统，为了保证程序的正确性，最好不要省略小数点的输入。

在应用小数点编程时，数字后面可以写“.0”，如X50.0，也可以直接写“.”如X50.。若忽略了小数点，则指令值将变为原来的1/1000，此时若加工，会造成事故。

而学生写在作业本上的程序指令，却经常漏掉小数点，这样一旦养成这样不好的书写习惯，如果在不可以省略小数点的系统的机床上实操，忘了输入，后果相当严重。

如果用数控仿真软件来做作业，就如同在机床数控系统控制面板上，用MDI键盘输入数值一样，学生就不容易漏掉小数点。这有利于学生养成良好的编程习惯，为其将来成为一名合格的编程员打下良好的基础。

（2）对于基础薄弱的中职学生来说，学习数控加工基础这门课并不是特别容易，手工编程题目需要认真去计算各点坐标，并制定加工路线，进行程序编制。编程作业如果是写在作业本上的书面作业，容易出现抄袭的情况，这样完全达不到做编程作业的目的，而且有些学生字迹不够工整，抄得一塌糊涂。这样做作业，没有太大意义。笔者申请使用机房，用数控仿真软件做作业，每人一台电脑，每个学生自己独自完成一次作业，这样可以有效防止学生利用局域网复制别人的作业。虽然有些学生不能完全编写出一个零件的加工程序，但总能编写几行，长此以往，积少成多，也能编写一些简单的程序，这样才能通过完成作业达到巩固所学知识的效果。

三、把握课堂教学的节奏，可以构建和谐课堂，营造“教”和“学”互相促进的课堂氛围

1.教师不应一味地讲课，应要求学生适当地做好课堂笔记

教师在讲授过程中，要适当地控制PPT的演示速度，诱导学生有效记录，强调适当记笔记的重要性。当然，笔记内容不能过多，如果全篇都是文字，学生不会去记。教师要把内容按层次展开，要求学生把重点内容写一遍，这样学生可以加深印象，巩固所学知识。

笔者在数控加工基础课程教学中，就要求学生对所讲到指令的指令格式记笔记，以加深印象，牢固掌握各条指令的指令格式，为编程打下扎实的基础。

2.教师不应只是PPT放映员，要适时注意师生互动

上课的过程是师生互动的过程，教师不能仅仅站在桌子边或坐在椅子上，手不离鼠标，直接守着电脑放PPT，这样教师和学生无法进行师生互动，严重影响教学质量。笔者在使用多媒体课件时，会适时地运用遥控翻页激光笔，确实需要用鼠标的时候用鼠标，在不是必须用鼠标的情况下，运用遥控翻页激光笔，就可以在教室里走动，和学生互动，而不只是守在电脑边上做一名PPT放映员。师生互动的课堂，可以更加有效地交流和讨论一些所学的知识，课堂气氛活跃，教学效果良好。

四、小结

多媒体教学的开展，能很好地解决学校数控专业实训操作课程中学生多、设备少、教学方式单一等多种问题。在教学过程中，通过上述方法，充分调动了学生的学习积极性，提高了学生的学习效率，取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1]崔兆华.数控加工基础[M].北京：中国劳动社会保障出版社.2011.

4.数控技术基础知识点总结篇四

控制坐标运动来完成各种不同的空间曲面的加工，是数控的主要任务。

曲线加工时刀具的运动轨迹与理论上的曲线（包括直线）不吻合。

数控机床的工作工程：

1、数控编程

2、程序输入

3、译码

4、数据处理

5、插补

6、伺服控制与加工。

插补的任务就是通过插补计算程序，根据程序规定的进给要求，完成在轮廓起点和终点之间的中间点的坐标值计算，也即数据点的密化工作。

控制轴数：机床数控装置能够控制的坐标轴数，车床为2，铣床为3。

联动轴数：机床数控装置能够同时控制的坐标轴数目。平面曲面2.5，空间曲面3及以上。

定位精度：数控设备停止时实际到达的位置和你要求到达的位子误差。

重复定位精度：同一个位置两次定位过去产生的误差。通常重复定位精度比定位精度要高的多。

数控机床的优缺点：

1、适应性强

2、精度高，质量稳定

3、生产效率高

4、减轻疲劳强度，改善劳动条件

5、有利于生产管理现代化

6、使用、维护技术要求高。

数控加工过程中，数控系统要解决控制刀具或工件运动轨迹的问题，在数控机床中，刀具或工件能够移动的最小位移量称为数控机床的脉冲当量或最小分辨率。

计算出轮廓线上中间点位置坐标值的过程称为“插补”。

基准脉冲插补：每个脉冲使各坐标轴仅产生一个脉冲当量，代表了刀具或工件的最小位移；脉冲的数量代表了刀具或工件移动的位移量；脉冲序列的频率代表了刀具或工件运动的速度。仅适用于一些由步进电机驱动的中等精度或中等速度要求的开环数控系统。

数据采样插补：这种插补方法的特点是数控装备产生的不是单个脉冲，而是标准二进制字。第一步粗插补，采用时间分割思想，把加工一段直线或圆弧的整段时间细分为许多相等的时间间隔，称为插补周期T。第二步为精插补，一般将粗插补运算称为插补，由软件完成，而精插补可由软件实现，也可由硬件实现。

逼近误差δ与进给速度F、插补周期T的平方成正比，与圆弧半径R成反比。

进给速度F、圆弧半径R一定的条件下，插补周期T越短，逼近误差δ就越小，当δ给定及插补周期T确定之后，可根据圆弧半径R选择进给速度F，以保证逼近误差δ不超过允许值。

l2l2(FT)2 弦线逼近：R(R)()28R8R22

l2l2(FT)2 割线逼近：(R)(R)()16R16R16R22

当轮廓步长l相等时，内外差分弦的半径误差是内接弦的一半

若令半径误差相等，则内外差分弦的轮廓步长l或角步距是内接弦的√2.数字积分法又称数字微分分析器法，是利用数字积分的原理，计算刀具沿坐标轴的位移，使刀具沿着所加工的轨迹运动。积分运算→累加和运算

DDA直线插补的整个过程要经过2n次累加才能到达直线的终点。m2n

DDA直线插补的分析可知，判断终点是用累加次数N为条件的，当累加寄存器的位数一旦选定，比如m位，累加次数即为常数N2m了，而不管加工行程长短都需作N次计算。这就造成行程长进给速度加快，行程短进给速度变慢，使之各程序段进给速度不均匀，其结果将影响进给表面质量和效率。为此要进行速度均化处理。

直线插补的进给速度均化：直线的斜率不变，故对加工没有影响。

均化处理后，行程短的程序段，累加次数N减少得多，则进给速度提高得多；而行程长的程序段，累加次数N减少得少，则进给速度提高得较少。

数控系统的刀具补偿（简称刀补）即垂直于刀具轨迹的位移，用来修正刀具实际半径或直径与其程序规定的值之差。

在轮廓加工过程中，由于刀具总是有一定的半径（如铣刀半径），刀具中心的运动轨迹与工件轮廓是不一致的。

取消刀具补偿时用G40表示；左刀具补偿用G41表示；右刀具补偿用G42表示。

B刀具半径补偿为基本的刀具半径补偿。轮廓尖角铣成小圆角造成误差，读一段算一段走一段没有预测。

C刀具半径补偿随着前后两段编程轨迹的连接方式不同，相应刀具中心的加工轨迹也会产生不同的转接形式，主要有以下几种：直线与直线；直线与圆弧；圆弧与圆弧。

根据两段程序轨迹的矢量夹角α和刀具补偿方向的不同，又有伸长型、缩短型和插入型几种转接过渡方式。

区别：1直线插补时，被积函数寄存器的数值为常用Xe和Ye，而圆弧插补时，被积函数寄存器的数值Xi和Yi 2圆弧插补开始时，X坐标被积函数寄存器存入的是y坐标的初值。y坐标被积函数寄存器存入的是x坐标的初值 3在圆弧插补过程中，y方向发出的脉冲时，x方向被积函数寄存器内容加“1”，x方向发出的脉冲时，y方向被积函数寄存器内容减“1”

4每当积分函数累加器有溢出时，需要及时修正被积函数寄存器x，y值。因此被积函数寄存器存入的是瞬时值。

伺服系统是数控装置和机床的联系环节，是数控系统的重要组成。

功能：接受来自数控装置的指令来控制驱动机床的个运动部件，从而准确控制它们的速度和位置，达到加工出所需工件外形和尺寸。

由伺服电路、伺服驱动装置、机械传动机构及伺服进给运动执行部件组成。

伺服系统与一般机床的进给系统有本质上差别，它能根据指令信号精确地控制执行部件的运动速度与位置。

对伺服系统的基本要求：

1、精度高

2、快速响应

3、调速范围看

4、低速大转矩

5、惯量匹配

6、过载能力强、负载特性硬。

步进电动机的结构和工作原理

步进电动机的分类及基本结构。按力矩产生的原理，分为反应式和励磁式。

（1）、反应式步进电动机的转子中无绕组，由定子磁场对转子产生的感应电磁力矩实现步进运动。

（2）、励磁式步进电动机的定子和转子均有励磁绕组，由它们之间的电磁力矩实现步进运动。有的励磁式电动机转子无励磁绕组，是由永久磁铁制成的，转子有永久磁场。通常也把这种步进电动机称为混合式步进电动机。混合式步进电动机具有步距角小、有较高的启动和运行频率、消耗功小、效率高、不通电时有定位转矩、不能自由转动等特点。

步进电动机的工作原理：错齿角越小，所产生的步距角越小，步进精度越高。

对一相绕组一次通电的操作称为一拍，转一齿所需的拍数为工作拍数。

设步进电动机的转子齿数为N，则它的齿距角为z2

由于步进电机运行K拍可使转子转动一个齿距角，所以每一拍的步距角s可以表示为：sK——步进电机的工作拍数； N——转子的齿数。

对于转子有40齿并且采用三拍工作的步进电动机，其步3603 距角为：s4032NK

步进电动机的工作方式分为单拍、双拍和多拍工作方式。

1、三相步进电动机单三拍工作方式。

2、双三拍工作方式：每一相都是连续通电两拍，所以励磁电流比单拍要大，所产生的励磁转矩也较大。由于同时有两相通电，所以转子齿不能和这两相定子齿对齐，而是处于两定子齿的中间位置。

3、六拍工作方式：在六拍工作方式中，控制电流切换六次，磁场转一周，转子转动一个齿距角，其步距角s检测装置常用类型

（1）增量式：测量位移的增量值，测量装置输出的是脉冲，一个脉冲是一个测量单位，任何一个对中点都可作为测量始点，实际位移值靠对脉冲计数取得。

（2）绝对式：测量位移的绝对值，测量装置的输出能够代表移动件当前的实际位置（坐标值）移动的方向靠当前值和历史记忆取得。

增量式充电编码器又能测位移又能测速度。

给步进电机输入一个脉冲信号，其转子转过的角度称为步距角。

步进电机工作原理：步进电机有A、B、C三相，每相有两个磁极，转子有四个磁极。当A相绕组通以直流电时，B相磁极产生磁通，这时转子2、4极与定子B相磁极对齐。如果按A→B→C→A的通电顺序，转子则沿逆时针方向一步步转动起来，每步转过30，这个角度叫步距角。

数数控机床程序编制的方法有三种：即手工编程、自动编程、和图形编程。

2NK

1、人工完成零件图样分析、工艺处理、数值计算、书写程序清单，直到程序的输入和检验，称为“手工编程”。

2、所谓计算机辅助自动编程，就是使用计算机或编程机，完成零件程序编制的过程。

3、图形交互式自动编程是利用被加工零件的二维和三维图形，有专用软件，以窗口和对话框的方式生产的加工程序，这种编程方式使得复杂曲面的加工更为方便。

规定假定工件是永远静止的，而刀具是相对静止的工作而运动。

机床坐标系中X、Y、Z轴的关系用右手直角笛卡尔法则确定，大拇指的指向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。

坐标系分为机床坐标系和工件坐标系。

对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。对刀点往往就选择在零件的加工原点。

所谓对刀是指使“刀位点”与“对刀点”重合的操作。“刀位点”是指刀具的定位基准点。

换刀点是为加工中心、数控车床等采用多刀进行加工的机床而设置的，因为这些机床在加工过程要自动换刀。

数控车床的编程特点：

1、根据图纸标注，可按绝对坐标编程，也可按相对坐标编程，也可混合编程；

2、通常在图纸上和测量时均以直径值表示被加工零件的径向尺寸，通常X在绝对方式编程中以直径直表示，在相对方式编程中以实际位移量的二部表示。

3、由于毛坯常用棒料或铸锻件，加工余量较大，数控车床常具备不同形式的循环功能，可进行多次重复循环切削，简化编程。

4、刀具补偿功能，刀具半径和长度补偿。

恒线速度（G96）取消恒线速度（G97）主轴转速限定（G50）螺纹切削（G33）螺纹切削循环单一（G92）复合螺纹切削循环重复（G76）比例缩放（G51）刀具返回到初始点所在的平面（G98）刀具返回到R点所在的平面（G99）子程序调用（M98）子程序结束（M99）非模态调用（G65）模态调用（G66）坐标旋转（G68）取消选择（G69）刀具半径补偿的作用：

1可直接按零件的轮廓不考虑刀具半径值

5.数控电火花加工教案篇五

2016 ——2017 学年第 1 学期课程模具制作实训班级

机械工程系实训实验教研室编写教师陈雪春年月

__ 日第 1 次课

一、教学课题：安全纪律教育

二、教学目的：

1.了解电加工机床及电加工原来等相关内容 2.掌握安全生产规程，养成文明生产的好习惯

三、教学重点及处理方法：安全生产规范动作及规程处理方法：详细讲解，严格强调

四、教学难点及处理方法：严格按真确的操作规程进行实习生产，养成习惯处理方法：在实习过程中严格要求并随时提醒

五、教学方法：讲授法：示范操作，再练习

六、教具：多媒体，电加工机床

七、时间分配：授课6课时。授课主要内容：

一、电火花成型加工机床安全操作规程

1、穿戴好安全防护用品。

2、操作者经专业学习，考试合格，才能单独操作。

3、操作室内禁止一切明火和吸烟，并备有扑灭油着火的灭火器。

4、工作前检查机械、脉冲电源、控制旋钮、显示仪表、抽风机等应保持完整可靠。开机前熟悉所操作机床的结构、原理、性能及用途等方面的知识，按照工艺规程做好加工前的一切准备工作，严格检查工具电极与工件电极是否都已校正和固定好。

5、开机后，开启油泵电源，检查工作液系统是否正常

6、装卸工件、定位、校正电极、擦拭机床时，必须切断脉冲的电源，禁止任何人用手触及电极。操作者必须站在脚踏板或绝缘板上。

7、在操作过程中如因故停机，两次间隔不得小于 50 秒；

8、操作过程中，进行移动操作时要特别小心，必须确认移动行程中没有阻挡物，以防撞坏电极和工件，或造成移动轴伺服过载甚至损坏机床；

9、在操作过程中如因故停机，两次间隔不得小于 50 秒；

10、操作过程中，进行移动操作时要特别小心，必须确认移动行程中没有阻挡物，以防撞坏电极和工件，或造成移动轴伺服过载甚至损坏机床；

11、执行定人定机，不准乱操作机床。禁止操作者在机床工作过程中离开机床。

12、工作液面应保持高于工件表面50—60mm，以免液面过低着火。

13、机床的机体应有很好的接地，不准把接地线接到电源的零线上。

14、操作者应该在具有一定耐压绝缘物上工作，电火花机床周围必须铺放绝缘橡胶，绝缘橡胶要求耐压 500V 以上。

15、使用煤油作工作液是时要严防汽油类易燃物混入，机床附近应有灭火器具。

16、室内要有排烟和通风设施。

17、在电极找正及工件加工过程中，禁止操作者同时触摸工件及电极，以防触电。

18、禁止攀登到机床和系统部件上。

19、禁止使用不适用于放电加工的工作液或添加剂。20、工作完毕要断开所有电源，清理机床。

二、线切割加工的安全知识：

操作者必须熟悉线切割机床的操作技术，开机前应先按设备润滑要求，对机床有关部位注润滑油。

操作者必须熟悉线切割的加工工艺，恰当的选取加工参数，按规定的操作顺序操作，防止造成断丝等故障。

用手摇柄操作储丝筒时，用完后应急时取下摇柄，防止丝筒转动时将其甩出伤人。

在装卸电极丝时，应注意防止电极丝扎手。另外换下来的电极丝应放到指定的容器里，防止混入电路和走丝系统中造成电器短路、触电和断丝等故障。手动停机时，要在储丝筒刚换向后尽快按下急停按钮，以免因惯性将钼丝冲断。

机床附近不得放置易燃、易爆物品，防止因工作液一时供应不足产生的放电火花引起爆炸。正式加工前、应正确的确定工件的位置，防止碰撞丝架和超程撞坏丝杆、螺母等传动件。尽量消除工件的残余应力，防止切割过程中爆炸伤人。加工之前应安装好防护罩。

实训的学生进入工厂时一定要穿好工作服，女生应戴好工作帽，不许穿拖鞋、背心、短裤进入实训车间。不准在车间内吃零食、串岗，做与实训无关的事情。数控电加工机床的编程与操作题目：数控电火花成型加工课时：2学时

教学目的：通过学习了解数控电火花成型加工的工艺范围、工作特性，数控电火花成型的操作。

教学内容：数控电加工机床是利用电蚀加工原理，采用金属或非金属作为工具电极来切割工件，以满足加工要求。数控电加工机床通过数字控制系统的控制，可按加工要求，自动切割任意角度的直线和圆弧。这类机床主要适用于切割淬火钢、硬质合金等金属材料，特别适用于一般金属切削机床难以加工的细缝槽或形状复杂的零件，在模具行业的应用尤为广泛。

1、数控电火花成型机床分类与组成 1.1电火花成形机床的型号与分类

型号：如型号DK 7125即表示机床工作台宽为250mm的数控电火花成型机床

分类：电火花成型机床按大小可分为小型、中型及大型三类；按精度等级分为标准精度型和高精度型；按工具电极自动进给系统的类型分为液压,步进电机、直流伺服电机驱动型。1.2、数控电火花成型机床的组成

数控电火花成型机床一般由主机,脉冲电源与机床电气系统,数控系统和工作液循环过滤系统等部分组成。

2、数控电火花成型加工工艺与操作过程 2.1 数控电火花成型加工工艺(1)电火花加工的特点及适用范围 ①电火花加工的特点

a）工具电极和工件之间不直接接触。脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件。

b）火花放电时，局部瞬时爆炸力的平均值很小，不足以引起工件的变形和位移。

c）利用电能和热能来去除金属材料，与工件材料的强度和硬度等关系不大。d）脉冲参数可以在一个较大的范围内调节，可以在同一台机床上连续进行粗、半精及精加工。

e）直接利用电能加工,便于实现加工过程的自动化。②电火花加工的适用范围

a）可加工任何难加工的金属材料和导电材料。b）可加工形状复杂的表面。

c）可加工薄壁、弹性、低刚度、微细小孔、异形小孔、深小孔等有特殊要求的零件。（2）电火花加工的主要工艺参数 ①加工速度

对于电火花成形机来说加工速度是指在单位时间内，工件被蚀除的体积或重量。一般用体积加工速度表示。②工具电极损耗

电极损耗分为绝对损耗和相对损耗。③表面粗糙度表面粗糙度是指加工表面上的微观几何形状误差。对电加工表面来讲，即加工表面放电痕—坑穴的聚集。④放电间隙

放电间隙是指脉冲放电两极间距，实际效果反映在加工后工件尺寸的单边扩大量。对电火花成形加工放电间隙的定量认识是确定加工方案的基础。（3）电极材料及加工特性

铜电极是应用最广泛的材料，选择适当的加工条件可得到无消耗电极加工(电极的消耗与工件消耗的重量之比

石墨：与铜电极相比，石墨电极加工速度高、价格低、容易加工、特别适合于粗加工。钢：在冲模加工中，可以直接用冲头作电板加工冲模。但与铜及石墨电极相比，加工速度，电极消耗率等方面均较差。

铜钨、银钨合金：用铜钨(Cu-W)及银钨(Ag—W)合金电极加工钢料时，特性与铜电极倾向基本一致，但由于价格很高，所以大多只用于加工硬质合金类耐热性材料。(4)加工液的处理

在放电加工过程中产生的加工切屑，加工液燃烧分解生成的碳化物及气体的排出是否顺畅，直接影响加工质量，加工效率。

2.数控电火花成型加工操作过程如下：

1）工艺分析。

2）选择加工方法。3）选择与放电脉冲有关的参数。

4）选择电极材料。5）设计电极。

6）制造电极。7）加工前的准备。

8）热处理安排。9）编制,输入加工程序。

10）装夹与定位。11）开机加工。

12）加工结束。2.2数控电火花成型加工实例

1．加工零件如图5-1所示，采用紫铜制作电极，电极部分φ28×40 夹持部分φ12×15。)，工件采用45钢热处理HRC40～45，上下两面上磨床Ra 0.8。图1-1

2．工艺分析

(1)如图5-1所示的型腔，孔要求对中心，表面粗糙度值Ra 0.8μm；(2)可以采用单轴数控电火花成形机床加工,分步序一次完成；(3)电参数设置如表1-1。表1-1 电参数设置电参数

Ton Tof

LOW

HIGN F UP

F DOWN

CARB

GAP 峰值电流

粗加工

300 150 9 1 3 4 1 9 4 9～10 A

中加工

200 120 6 1 2 2 1 9 6 5～6 A

精加工

200 4 1 1 2 1 9 8

1～2 A

3.操作步骤

(1)开启总电源，给接触器控制电源通电，松开急停按钮。(2)按启动按钮，系统进行自检，指示灯全亮。

(3)将电极装夹在主轴头上，注意装夹电极、工件时，机床手控盒面板一定要置于对刀状态,以防触电。

(4)校正电极并调节主轴行程至合适位置，机床手控盒面板置于拉表状态拉表找正电极，调节电极夹头上的调节螺钉，分别调节电极两个方向的倾斜和电极旋转.以找正电极。(5)找正加工基准面和加工坐标。(6)设置电加工规准和各个电参数。(7)启动油泵设置液位到合适位置。(8)放电加工。

6.数控加工基础教案篇六

模具数控加工技术教案第 13 次课--16次课

第十三次课授课提纲 (三)数控车削常用的各种指令不同的数控车床，其编程功能指令基本相同，但也有个别功能指令的定义有所不同，这里以FANUCD0T系统为例介绍数控车床的基本编程功能指令。 1.快速点定位指令(G00) 该指令使刀架以机床厂设定的最快速度按点位控制方式从刀架当前点快速移动至目标点。该指令没有运动轨迹的要求，也不需规定进给速度。指令格式：G00 X____Z____，或G00 U____W____ 【例题3-1】快速进刀(G00)编程，如图3-13所示。 2.直线插补指令(G01) 该指令用于使刀架以给定的进给速度从当前点直线或斜线移动至目标点，即可使刀架沿X轴方向或Z轴方向作直线运动，也可以两轴联动方式在X、Z轴内作任意斜率的直线运动。指令格式：G01 X___Z___F___，或G01 U___ W___F___ 如进给速度F值已在前段程序中给定且不需改变，本段程序也可不写出;若某一轴没有进给，则指令中可省略该轴指令。【例题3-2】外圆柱切削编程，如图3-14所示。 3.圆弧插补指令(G02、G03) 该指令用于刀架作圆弧运动以切出圆弧轮廓。G02为刀架沿顺时针方向作圆弧插补，而G03则为沿逆时针方向的圆弧插补。指令格式：G02 X___Z___I___K___F___，或G02 X___Z___R___F___ G03 X___Z___I___K___F___，或G03 X___Z___R___F___ 【例题3-3 】顺时针圆弧插补，如图3-15所示。 4.螺纹切削指令(G32) 该指令用于切削圆柱螺纹，圆锥螺纹和端面螺纹。指令格式：G32 X___Z___F___ 其中F值为螺纹的螺距。【例题3-4】圆柱螺纹切削，如图3-16所示。 5.暂停指令(G04) 该指令可使刀具作短时间(n秒钟)的停顿，以进行进给光整加工。主要用于车削环槽、不通孔和自动加工螺纹等场合，如图3-17所示。指令格式：G04 P___ 指令中P后的数值表示暂停时间。 6.自动回原点指令(G28) 该指令使刀具由当前位置自动返回机床原点或经某一中间位置再返回到机床原点，如图3-18所示。指令格式：G28 X(U)____Z(W)____T00 指令中的坐标为中间点坐标，其中X坐标必须按直径给定。直接返回机床原点时，只需将当前位置设定为中间点即可。刀具复位指令 T00必须写在G28指令的同一程序段或该程序段之前。刀具以快速方式返回机床原点。 7.工件坐标系设定指令(G50) 该指令用以设定刀具出发点(刀尖点)相对于工件原点的位置，即设定一个工件坐标系，有的数控系统用G92指令。该指令是一个非运动指令，只起预置寄存作用，一般作为第一条指令放在整个程序的前面。指令格式：G50 X___Z___ 指令中的坐标即为刀具出发点在工件坐标系下的坐标值。【例题3-5】工件坐标系设定，如图3-19所示。 (四)刀具半径补偿目前数控车床都具备有刀具半径自动补偿功能。编程时只需按工件的实际轮廓尺寸编程即可，不必考虑刀具的刀尖圆弧半径的大小;加工时由数控系统将刀尖圆弧半径加以补偿，便可加工出所要求的工件。 1.刀尖圆弧半径的概念任何一把刀具，不论制造或刃磨得如何锋利，在其刀尖部分都存在一个刀尖圆弧，它的半径值是个难于准确测量的值，如图3-20所示。编程时，若以假想刀尖位置为切削点，则编程很简单。但任何刀具都存在刀尖圆弧，当车削圆柱面的外径、内径或端面时，刀尖圆弧的大小并不起作用;但当车倒角、锥面、圆弧或曲面时，就将影响加工精度。图3-21表示了以假想刀尖位置编程时过切削及欠切削现象。 2.刀具半径补偿的实施 (1)G40-解除刀具半径指令 (2)G41-刀具半径左补偿指令 (3)G42-刀具半径右补偿指令图3-22表示了根据刀具与工件的相对位置及刀具的运动方向如何选用G41或G42指令。 (五)固定循环功能在数控车床上对外圆柱、内圆柱、端面、螺纹等表面进行粗加工时，刀具往往要多次反复地执行相同的动作，直至将工件切削到所要求的尺寸。于是在一个程序中可能会出现很多基本相同的程序段，造成程序冗长。为了简化编程工件，数控系统可以用一个程序段来设置刀具作反复切削，这就是循环功能。固定循环功能包括单一固定循环和复合固定循环功能。 1.单一固定循环指令常用有以下几种指令： (1)外径、内径切削循环指令G90可完成外径、内径及锥面粗加工的固定循环。 ①切削圆柱面指令格式为： G90 X(U)__Z(W)__(F__) 如图3-23所示。【例题3-6】用G90指令编程，工件和加工过程如图3-24所示，程序如下： ②切削锥面指令格式： G90 X(U)__Z(W)__I__(F__) 如图3-25所示，X(U)、Z(W)的意义同前。I值为锥面大、小径的半径差，其符号的确定方法是：锥面起点坐标大于终点坐标时为正，反之为负。 2.复合固定循环指令它应用在切除非一次加工即能加工到规定尺寸的场合，主要在粗车和多次切螺纹的情况下使用，它主要有以下几种： (1)外径、内径粗车循环指令G71 该指令将工件切削到精加工之前的尺寸，精加工前工件形状及粗加工的刀具路径由系统根据精加工尺寸自动设定。指令格式：G71 Pns Qnf UΔu WΔw DΔd(F__S _T__) 如图3-26所示为G71粗车外径的加工路线。图中C粗车循环的起点，A是毛坯外径与端面轮廓的交点。当此指令用于工件内径轮廓时，G71就自动成为内径粗车循环，此时径向精车余量Δu应指定为负值。 (2)端面粗车循环指令G72 它适用于圆柱棒料毛坯端面方向粗车，其功能与G71基本相同，不同之处是G72只完成端面方向粗车，刀具路径按径向方向循环，其刀具循环路径如图3-27所示，指令格式和其地址含义与G71的相同。 (3)闭合车削循环指令G73 它适用于毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近时的粗车。例如，一些锻件、铸件的粗车，此时采用G73指令进行粗加工将大大节省工时，提高切削效率。其功能与G71、G72基本相同，所不同的是刀具路径按工件精加工轮廓进行循环，其走刀路线如图3-28所示。指令格式：G73 Pns Qnf IΔi KΔk UΔu WΔw DΔd(F__S__T__) (4)精加工循环指令G70 用于执行G71、G72、G73粗加工循环指令后的精加工循环。指令格式：G70 Pns Qnf 指令中的ns、nf与前几个指令的含义相同。在G70状态下，ns至nf程序中指定的F、S、T有效;当ns至nf程序中不指定F、S、T时，则粗车循环中指定的F、S、T有效。【例题3-7】用G70、G71指令编程，如图3-29所示。第十四次课授课提纲第四节数控车削加工实例一、数控车床的操作尽管不同的数控系统和数控车床的功能有些差异，数控车床的操作面板也有一些变化，但其基本功能和操作面板的基本形式大同小异。下面介绍HCNC―1T车削数控系统配简易型数控车床CJK6032的操作面板，如图3-30所示。操作面板上各按键的功能如下： (1)电源开关; (2)急停按钮; (3)超程解除按钮; (4)工作方式选择波段开关; (5)自动方式; (6)单段方式; (7)手动/点动方式 ; (8)步进方式; (9)回零方式; (10)进给倍率; (11)刀位选择; (12)循环启动; (13)进给保持; (14)机床锁住; (15)冷却液开/关; (16)主轴正转/主轴停止/主轴反转/主轴点动; 二、数控车削实例【例题3-8】已知毛坯为 30mm的棒料，材料为45钢，试数控车削成如图3-31所示的正锥。 1.根据零件图样要求和毛坯情况，确定工艺方案及加工路线对短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘一次装夹完成粗精加工。其工步顺序如下： (1)粗车端面及外圆锥面，留1mm精车余量。 (2)精车外圆锥面到尺寸。 (3)按第一种车锥路线进行加工，终刀距S1=8mm，S2=16mm。 2.选择机床设备根据零件图样要求，可选用MJ-50型数控卧式车床。 3.选择刀具根据加工要求，选用两把刀具，T01为90°粗车刀，T02为90°精车刀。同时把这两把刀安装在自动换刀刀架上，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。 4.确定切削用量切削用量的具体数值应根据该机床性能，相关的手册并结合实际经验确定。设定分三次走刀，前两次背吃刀量ap=2mm，最后一次背吃刀量为ap=1mm 。 5.确定工件坐标系确定以工件右端面在与轴心线的.交点O为工件原点，建立X0Z工件坐标系，如图3-31所示。 6.编写程序按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：【例题3-9】在CK7815型数控车床上对图3-32(a)所示的零件进行精加工，图中的 85mm外圆柱面不加工。试编制其精车程序。 1.根据零件图纸要求，按先主后次的加工原则，确定加工工艺方案 2.选择刀具并绘制刀具布置图根据加工要求需选用三把刀具，其刀具布置如图3-32(b)所示。T01号刀车外圆，T02刀切槽，T03号刀车螺纹。对刀时，用对刀显微镜以T01号刀为基准刀，测量其它两把刀相对于基准刀的偏差值，并把它们的刀偏值输入相应刀具的刀偏单元中。 3.选择切削用量其切削用量如表3-4所示。 4.编制数控精车程序该机床可以采用绝对值和增量值混合编程，绝对值用X、Z地址，增量值用U、W地址，采用小数点编程，其加工程序如下。第三章小结本章介绍了数控车床的用途、组成及布局、分类和典型结构，重点分析了数控车削的加工工艺与工装，详细介绍了数控车削编程所遇到的常用指令用法，最后通过数控车削实例对其工艺和编程进行了综合应用。数控车削的加工工艺设计与工装的选用非常重要，直接影响编程，所以对于大部分的简单回转类零件，常常结合工艺设计采用手工编程。而对于复杂的回转类零件，可以先确定其车削工艺，再借助CAD/CAM软件进行自动编程。数控车削的加工仍以二维坐标联动加工为主，常用编程指令的用法比较简单，但固定循环指令的参数较多，运用时较为复杂，应结合大多数车削数控系统所具有的模拟功能和实际加工加以理解第十五次课授课提纲现场教学 1、现场讲解华中Ⅰ型数控车数控系统的用户界面、功能、编程、程序输入和程序校验等内容; 2、现场演示华中Ⅰ型数控车系统下的程序调试和加工零件的过程; 3、学生实际操

7.数控加工基础教案篇七

随着机床向高速高精密方向发展,人们对机床静态精度和加工精度提出了更高的要求。对机床来说,存在着众多热源。热源强度、分布位置的不同以及机床各部分导热和散热条件的不一致,使得机床具有不均匀的温度场,从而产生热变形,影响机床精度[1]。英国伯明翰大学Peklenik教授的统计表明,由机床热变形引起的热误差占总机床误差的40%～70%[2]。机床的热源可分为内热源和外热源。内热源为机床运行或加工过程中产生的大量热量的部件,如主轴轴承、齿轮、电机、丝杠、导轨以及切削时刀具和切屑;外热源指机床外部环境,如日光的照射和车间环境温度的变化[3]。

床身、立柱作为机床的基础件,尺寸较大,在环境温度这一外热源的影响下会产生较大的热变形,从而影响导轨的直线度、平行度、垂直度和机床整体精度。例如,一龙门刨床床身长10 m、高0.8 m,当温度变化1℃时,导轨热变形可达0.19 mm[4]。关于环境温度对机床的影响,国内外学者做了很多研究。闫占辉[5,6]对不同时间车间温度的变化进行了统计,得出在垂直地面方向上环境温度分布规律,并对环境温度变化引起的机床基础和床身热变形进行了测试,提出一种新的基础机构用以减小此类热变形;曹毅对不同天气车间的温度分布进行了测试,并研究了温度变化对床身导轨在水平面和垂直面精度的影响。但二者研究都基于实验统计,耗时长,且未考虑不同的环境温度变化幅值、周期对机床精度的影响。此外,王宪平[7]、美国LLNL实验室为了实现高精度的环境温度控制,以减小其对精密机床加工精度的影响,通过将实验室建在隔温掩蔽间内以及采用高级温控系统,从而实现将环境温度分别控制在±0.05℃和±0.04℃以内。然而建造恒温车间和温控系统不仅花费大,而且空调设备会消耗大量能源。根据Hattori的研究[8],空调设备消耗的能源占总能源的80%。

本研究以某型号精密卧式加工中心为对象,利用ANSYS有限元仿真软件,对不同环境温度下床身、立柱的温度场和热变形进行仿真,分析不同环境温度波动幅值和周期下机床床身和立柱的几何精度,结合机床设计精度要求和分析结果,得到最佳的环境温度波动幅值和周期,为恒温车间温度设定与控制、能源节约使用以及机床热变形补偿提供依据。

1 环境温度波动特性

根据ISO230中的规定,环境温度的重要参数包括空气的流动速度、环境温度波动的频率和幅值、平均环境温度以及环境温度的水平梯度和垂直梯度[9]。

精密卧式加工中心通常放置在恒温车间内,近似认为车间内空气流动速度很小,平均温度为20℃,且在水平和垂直方向内环境温度不存在梯度。因此,本研究重点关注环境温度波动幅值和周期对机床精度的影响。Tanabe[10]、Jedrzejewski[11]、Weck[12]在实验研究中发现,24 h内车间环境温度的变化近似为正弦曲线,本研究为简化计算,现将环境温度的变化近似按三角波形式进行处理[13,14],波动幅值选用常用的6个恒温精度,0.2级、0.5级、1级、2级、4级、6级,对应恒温精度为±0.2℃、±0.5℃、±1℃、±2℃、±4℃、±6℃[15];波动周期设为1/6 h、1/3 h、1/2 h、2/3 h和1 h。

2 床身与立柱的有限元模型

2.1 实体模型与网格划分

笔者以某型号精密卧式加工中心的床身和立柱为研究对象,建立其实体模型时在尽量保持零件的原始结构基础上进行如下简化:(1)删除细小特征,如倒角、凸台;(2)忽略次要部件,如滚珠丝杠系统。床身和立柱的材料为灰铸铁,其材料属性如表1所示。

由于研究重点为导轨安装面的精度,本研究在床身和立柱导轨安装面上进行网格细化,划分方法为四面体自由划分,单元大小通过手动设置;其他部位的网格划分同样采用四面体自由划分方法,但可适当划分得稀疏一些。

精密卧式加工中心床身、立柱的有限元分析模型如图1所示。

2.2 边界条件设置

机床的热源分为内热源与外热源。由于该精密卧式加工中心的内热源,即机床内部局部发热(如主轴、电机、丝杠发热),已经通过冷却、热误差补偿等方法得到了控制,本研究暂不考虑内热源的影响,重点关注环境温度这一外热源对机床基础件几何精度的影响。

初始环境温度为20℃,本研究近似认为床身温度保持不变,与初始环境温度相同。恒温车间内空气流动速度很小,机床床身、立柱与环境间的换热方式为自然对流换热,自然对流换热系数理论计算公式[16]如下:

式中:Nu—努赛尔数;λ—流体导热系数,W/m·K;l—特征长度,m;Gr—格拉晓夫准数;Pr—普朗特数;C,n—常数;g—重力加速度,m/s2;α—体积膨胀系数,1/℃;Δt—流体与壁面的温度差,℃;υ—运动粘度,m2/s;q—热流密度,W/m2。

式(2)中的常数C和n的取值如表2所示。

根据式(1～4),结合床身、立柱的结构形状以及材料属性,计算得到不同环境温度下,二者与环境间的对流换热系数(如表3所示),温度波动幅值较小时,正波动和负波动下对流换热系数基本一致。

3 环境温度波动对床身和立柱的影响

3.1 环境温度波动下床身和立柱温度场及热变形

结合上述分析计算结果,本研究利用ANSYS Workbench软件,分别对不同环境波动周期和幅值下的床身、立柱的温度场和热变形进行仿真。以温度波动幅值±6℃,波动周期1 h为例,分析环境温度波动下床身、立柱的温度场及热变形,如图2～3所示。从图2～3中可以看出,当环境温度波动时,床身和立柱会产生一定的热变形。由于床身左右结构对称,左右两导轨安装面热变形相似。但立柱上下导轨安装面变形差别很大,例如环境温度波动周期为1/6 h,波动幅值为±6℃时,立柱上导轨安装面沿其垂直方向最大变形量为10.80μm,而下导轨安装面沿其垂直方向最大变形量仅为3.20μm,这是由于立柱下端与床身用螺钉连接,限制了一部分热变形。

此外,仿真计算发现,不同温度波动周期和幅值下,导轨安装面变形方向、大小均不同。例如,当环境温度波动周期为1 h,波动幅值为±6℃时,床身导轨安装面沿其垂直方向凸起,最大变形处为C端(如图1所示),为9.60μm。而当环境温度波动周期为1/6 h,波动幅值为±6℃时,床身导轨安装面沿其垂直方向下凹,最大变形处为D端(如图1所示),为2.52μm。在环境温度波动时,立柱导轨安装面的变形最大处为导轨两端(A、B端,如图1所示)。

3.2 环境温度波动对直线度的影响

床身、立柱作为机床基础件,其导轨安装面垂直方向上的热变形将直接影响导轨安装的直线度,从而降低机床的几何精度。根据国标GB/T 11336-2004规定,本研究利用最小包容区域法计算导轨安装面的直线度误差。由计算结果发现,当温度波动幅值小于等于±4℃时,精密卧式加工中心床身和立柱的导轨安装面直线度均小于设计要求的3μm;当环境温度波动幅值小于等于±2℃时,导轨安装面直线度不超过1μm,因此将恒温实验室的温度波动幅值控制在±2℃时,即可获得较高机床导轨安装面直线度。环境温度波动幅值为±2℃、±4℃时,床身、立柱导轨安装面直线度误差随环境温度波动周期变化图如图4～5所示。由图4～5可以看出,当环境温度波动周期为2/3 h时,床身、立柱导轨的直线度误差相对较小。因此,当恒温车间温度波动幅值控制在±2℃、波动周期为2/3 h时,可保证机床基础件具有较小的直线度误差(<0.2μm)。

3.3 环境温度波动对平行度的影响

笔者所研究的精密卧式加工中心床身和立柱均为双导轨,分别以床身右导轨和立柱上导轨安装面为基准计算两导轨安装面的平行度误差,由计算结果发现,当温度波动幅值小于等于±4℃时,床身和立柱导轨安装面平行度误差均小于设计要求的3μm;当环境温度波动幅值小于等于±2℃时,平行度误差不超过1μm。环境温度波动幅值为±2℃、±4℃时,床身、立柱导轨安装面平行度误差随环境温度波动周期变化图如图6所示。从图6中可以看出,当恒温车间温度波动幅值控制在±2℃、波动周期为2/3 h时,可保证机床基础件两导轨安装面具有较小的平行度误差(<0.2μm)。

再以地面为基准,计算精密卧式加工中心床身的平行度。由计算结果发现,当温度波动幅值小于等于±2℃时,床身与地面的平行度小于设计要求的3μm;当环境温度波动幅值小于等于±1℃时,与地面的平行度不超过1μm。环境温度波动幅值为±1℃、±2℃时,床身与地面的平行度随环境温度波动周期的变化图如图7所示。从图7中可以看出,当恒温车间温度波动幅值控制在±2℃、波动周期为2/3 h时,可保证机床床身具有较小的平行度误差(<0.3μm)。

3.4 环境温度波动对立柱垂直度的影响

本研究以地面为基准,计算精密卧式加工中心立柱的垂直度。由计算结果发现,当温度波动幅值小于等于±6℃时,床身与地面的平行度小于设计要求的3μm;当环境温度波动幅值小于等于±4℃时,与地面的平行度不超过1μm。环境温度波动幅值为±4℃、±6℃时,床身与地面的平行度随环境温度波动周期的变化图如图8所示。从图8中可以看出,环境温度波动幅值为±4℃、波动周期为1/3 h、1/2 h、2/3h时,机床立柱的垂直度误差分别小于0.4μm、0.3μm、0.5μm。根据分析结果,对恒温车间温度波动的幅值和周期进行控制,可保证机床基础件具有较小的垂直度误差。

4 结束语

恒温车间中的环境温度作为精密卧式加工中心外热源,会引起机床热变形,从而影响机床尤其是机床基础件的几何精度。基于有限元仿真,本研究分析了环境温度变化对机床床身、立柱及其双导轨精度的影响规律,发现:

(1)当恒温车间温度波动幅值控制在±2℃、波动周期为2/3 h时,可保证机床基础件具有较小的直线度误差(<0.2μm);

(2)当恒温车间温度波动幅值控制在±2℃、波动周期为2/3 h时,可保证机床基础件具有较小的平行度误差(<0.2μm);

(3)从图中可以看出,当恒温车间温度波动幅值控制在±1℃、波动周期为2/3 h时,可保证机床床身具有较小的平行度误差(<0.3μm);

(4)环境温度波动幅值为±4℃而波动周期为1/3 h、1/2 h、2/3 h时,机床立柱的垂直度误差分别小于0.4μm、0.3μm、0.5μm。

综上所述,工厂通过环境温度监控,将恒温车间温度变化幅值控制在±2℃而波动周期为2/3 h时,可将环境温度波动对精密卧式加工中心基础件几何精度的影响降到最低,保证精密卧式加工中心基础件具有较高的几何精度,从而实现在保证机床精度的同时,达到减小能源消耗、降低成本的目的。

摘要：精密卧式加工中心不仅可以快速方便地完成复杂零件的加工,而且具有较高的加工精度。然而由于环境温度的波动变化,使得机床各部件尤其是床身、立柱等尺寸较大的基础件产生热变形,从而影响机床精度。针对以上问题,利用有限元方法对不同环境温度下床身和立柱的温度场和热变形进行了仿真分析,进而得到了环境温度波动幅值和周期对机床基础件几何精度的影响规律。研究结果表明,该影响规律可为恒温车间温度控制和机床热变形补偿提供一定的依据。

8.数控加工基础教案篇八

关键词：高职本科《机械加工基础训练》课程建设

高职本科（高等职业本科）是全日制本科学历教育的一种，《机械电子工程》专业是我院与江苏大学联合新开设的高职本科试点专业，该专业招收高考的高中生，学制为四年。《机械加工基础训练》是本专业课程体系中的一门专业实践课程。

一、课程建设的背景

由于高职本科与普通本科和高职不同，普通本科培养的学生理论知识强、动手能力弱，高职培养的学生理论知识弱、动手能力强。高职本科培养的学生是各方面都有一定深度的高技能应用型人才，所以《机械加工基础训练》课程建设的目标是培养具有基础理论知识、扎实动手能力的高素质技术应用和职业技能型高级专门人才，给予从事某种职业和劳动所需的高素质高技能的教育，缩小毕业生与社会需求的差距，实现就业的无缝对接。

二、课程建设的思路

通过该课程学习，学生学习铣刨磨加工、数控加工技术，掌握普通铣床、数控机床的基础操作技能，采用科学合理的教学组织方式，独立加工出典型的装配体零件，培养良好的职业道德。

该课程实训时间安排为3周，连续完成，共84个课时，其中铣刨磨加工实训时间为1周，28个课时，1个学分；数控加工实训时间为2周，56个课时，2个学分。

三、课程建设的内容安排

1.教学内容的设计

根据高职本科培养目标和要求，按照“操作从简单到复杂，精度从低级到高级，任务从单一到综合”的思路设计教学内容，《机械加工基础训练》内容包含零件的铣刨磨加工、数控车削加工、零件的数控铣削加工、计算机辅助制造，分9个教学单元完成。

2.教学方法的设计

高职本科的生源具有质量好、自律性高、自学能力强的特点，可以采用以下教学方法达到课程建设的设计目标要求。

（1）任务驱动法

任务驱动法是学生在教师的帮助下，紧紧围绕一个共同的任务活动中心，在强烈问题动机的驱动下，通过对学习资源的积极主动应用，进行自主探索和互动协作学习，通过完成任务实现技术、技能水平提升。

（2）项目导向教学法

所有作业任务均落实到具体的加工项目，以提高学生的学习兴趣。

（3）理实一体化

理实一体化教学法即理论与实践一体化的教学方法，改变以往纸上谈兵的现象，教学环节相对集中。理实一体化教学法强调充分发挥教师的主导作用，通过设定教学任务和目标，让师生双方边教、边学、边做，在学习过程中构建素质和技能培养框架，丰富课堂理论教学和实践教学环节，提高教学质量。在整个教学环节中，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，没有固定的先实后理或先理后实，而理中有实，实中有理，突出学生动手能力和专业技能培养，充分激发学生学习兴趣的一种教学方法。

（4）示范仿真

教师通过示范操作，行为导向教学，结合仿真软件学习，变抽象为具体，为上机操作提供模拟环境，实现安全操作。

（5）小组交流自主学习

分组考核，促进学生组内交流，提高学生分析和解决问题的能力及团队协作精神；通过网站和微课等教学资料让学生进行课外自主学习研究。

四、课程考核方法

本课程将按教学单元进行考核，注重过程考核，采用优、良、中、及格、不及格五个等级。重点考核基本概念、基本技能、基本工艺知识及安全操作、设备保养、劳动态度等，具体为：

安全文明、规范操作、出勤 10%

劳动态度、设备保养 10%

基本技能 75%

实训总结 5%

五、课程建设成果与成效

1.学生方面：