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数控加工工艺大纲


《数控加工工艺》教学大纲
课程编码:08241055 课程名称:数控加工工艺 英文名称:Technics of NC Manufacture 开课学期:7 学时/学分:34 / 1.5 课程类型:专业选修课 开课专业:机械科学与工程学院、汽车工程学院、交通学院、材料学院 选用教材: 《实用数控技术丛书---数控加工工艺》 ,徐宏海,化学工业出版社,2004 年版主 要参

考书: 1.宋放之 等, 数控工艺培训教程(数控车部分). 北京, 清华大学出版社. 2003 年 8 月 2.杨伟群 等, 数控工艺培训教程(数控铣部分). 北京, 清华大学出版社. 2002 年 9 月 3.中国机械工程教育协会编, 数控加工工艺及编程. 北京, 机械工业出版社. 2001 年 7 月 4.(加)Y. Altintas 著, 数控技术与制造自动化. 北京. 化学工业出版社. 2002 年 11 月 5.杨叔子编著, 《机械加工工艺师手册》. 北京. 机械工业出版社. 2002 年 1 月 执笔人:赵宏伟 一、课程性质、目的与任务 《数控加工工艺基础》机械工程的专业技术课程,具有较强的实践性和应用性,为将来 解决制造中的技术问题打基础,是机械类专业学生的一门关键的技术专业课。自动控制、计 算机技术和机械制造中的机床设备相结合,形成了一种全新的机械加工装备——数控机床。 根据机械加工工艺的要求, 数控机床由计算机对整个加工过程进行信息处理和控制, 实现加 工过程的全部自动化。随着微电子、微型计算机、传感器、信息处理和自动控制等技术的发 展, 数控机床也得到了迅速的发展。 数控机床和其他数控装备是现代机械制造业的主要生产 装备。数控加工工艺将是新世纪从事制造业的技术人员必须掌握的一门技术。 二、教学基本要求 通过本课程学习,培养学生掌握数控加工过程的基本规律,掌握其基本知识,能选择加 工方法与机床、刀具、夹具及加工参数,掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知 识, 使学生具有数控加工工艺设计和夹具设计的基本技能。 迎接我国加入 WTO 后所带来的挑 战与机遇。课程基本要求如下: 1.了解国家有关机械工业的方针、政策、法规和数控加工相关领域的发展趋势。 2.了解数控机床的性能、组成、工作原理,为正确使用数控机床以及用先进技术改造 传统生产装备奠定坚实基础。 3.掌握下列基本理论:金属切削基本理论,零件数控加工工艺规程设计及装配工艺设 计原理, 数控机床夹具设计原理,设计工艺性评价。 4.了解下列知识:机械加工方法与装备,数控机床及数控加工。 5.掌握下列基本技能:能够制订中等复杂程度零件的数控加工工艺规程,能够设计中 等复杂程度的机床夹具。 6.初步掌握下列基本技能:能够综合分析数控加工过程中的一般问题,能够设计一般 零件的数控加工工艺规程。

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三、各章节内容及学时分配 第 1 章 概论 (2 学时) 教学目的与要求 通过本章的学习,对数控机床有一整体的了解;理解数控机床的基本组成及加工原理;理解 数控机床的分类;了解数控加工的特点及应用范围。 教学内容 第一节数控机床的基本组成及加工原理、数控加工的适用范围 一、计算机数控的概念;数控机床的基本结构及工作原理 二、数控加工的适用范围 第二节数控机床的分类 一、点位控制、点位直线控制和轮廓控制数控机床 二、开环控制、半闭环控制和闭环控制数控机床 第三节数控机床的特点 一、理解当前数控加工技术在国民经济中的地位与作用。 二、了解数控加工技术的特点和适用对象。 三、了解数控加工技术的发展方向。 考核要求 了解:计算机数控的概念;数控机床的基本结构及工作原理;数控机床的分类;数控加 工技术的发展方向。 理解:数控机床的基本组成及加工原理;数控加工技术在国民经济中的地位与作用。 掌握:数控加工的适用范围 第 2 章数控加工的切削基础(3 学时) 教学目的与要求 通过本章的学习,理解数控加工中的切削原理;掌握影响切削状态的各类因素。 教学内容 第一节 刀具几何角度及切削要素 第二节 金属切削过程的基本理论及规律 第三节 金属切削过程基本规律的应用 第四节 数控加工中刀具几何参数的合理选择 考核要求 了解:金属切削过程基本规律的应用

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理解:金属切削过程的基本理论及规律 掌握:数控加工中刀具几何参数的合理选择 第3章 数控机床刀具的选择(2 学时) 教学目的与要求 通过本章的学习,理解数控加工中刀具对加工质量、加工效率的影响;掌握如何根据实 际需求选择刀具。 教学内容 第一节 刀具材料及其选用 第二节 数控机床刀具的种类及特点 第三节 可转位刀片及其代码定 第四节 数控刀具的选择 考核要求 了解:可转位刀片及其代码定 理解:数控机床刀具的种类及特点 掌握:刀具材料及其选用;数控刀具的选择 第 4 章 数控加工中工件的定位与装夹(3 学时) 教学目的与要求 通过本章的学习,理解工件装夹、定位的基本概念;掌握定位基准的选取原则,定位、 装夹方案的选取。 教学内容 第一节 第二节 第四节 第四节 第五节 第六节 第七节 机床夹具相关概念 工件的定位 定位基准的选择原则 常见定位方式及定位元件 定位误差 工件的夹紧 数控机床典型夹具简介 考核要求 了解:数控机床典型夹具简介 理解:机床夹具相关概念;工件的定位;定位误差 掌握:定位基准的选择原则;常见定位方式及定位元件;工件的夹紧

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第5章

数控加工工艺基础(6 学时)

教学目的与要求 通过本章的学习, 理解数控机床的加工工艺及编程步骤; 掌握数控机床的基本编程方法 与技巧。 教学内容 第一节 数控加工程序编制基础 一、数控机床的坐标轴和运动方向 二、程序段格式 第二节 数控机床的加工工艺及编程步骤 一、工序的划分;编制加工程序的内容及步骤 二、零件的安装和对刀点的确定;确定加工路线;选择切削用量及刀具 三、数控加工工艺对加工质量、生产效率的影响 考核要求 了解:数控加工工艺对加工质量、生产效率的影响 理解:零件的安装和对刀点的确定;确定加工路线;选择切削用量及刀具 掌握:数控机床的加工工艺及编程步骤 第5章 数控车削加工工艺(5 学时) 教学目的与要求 通过本章的学习, 理解数控车削加工工艺及编程步骤; 掌握数控车床的基本编程方法与 技巧。 教学内容 第一节 数控车床的基本编程 一、数控车床的编程坐标系;机床参考点;通用型转动刀架 二、进给功能;主轴功能;刀具功能;常用辅助功能;常用准备功能 第二节 典型零件的数控车削加工工艺分析及零件装夹方式的确定、切削用量的选取 应用: 第三节数控车床的基本编程方法(限于轴类零件) 一、 刀具移动指令 二、 参考点返回功能 三、 简单循环功能 四、 多重固定循环 考核要求 了解:数控车床的编程坐标系;机床参考点;通用型转动刀架主;进给功能;主轴功能; 刀具功能;常用辅助功能

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理解:典型零件的数控车削加工工艺分析及零件装夹方式的确定、切削用量的选取 掌握:数控车床的编程方法; 第6章 数控铣削加工工艺(6 学时) 教学目的与要求 通过本章的学习, 理解数控铣削加工工艺及编程步骤; 掌握数控铣床的基本编程方法与 技巧。 教学内容 第一节 机床参考点;工件坐标系;基本编程功能 第二节 数控铣削加工工艺特点及适用对象 第三节 典型零件的数控铣削加工工艺分析 一、零件装夹方式的确定 二、切削用量的选取据库 考核要求 了解:机床参考点;工件坐标系;基本编程功能 理解:数控铣削加工工艺特点及适用对象 掌握:典型零件的数控铣削加工工艺分析制 第 7 章加工中心加工工艺(3 学时) 教学目的与要求 通过本章学习, 了解数控加工中心的工作原理及加工工艺特点及适用对象, 以便正确使 用加工中心进行较为复杂零件的机械加工。 教学内容 第一节 数控加工中心的组成与特点 第二节 数控加工中心的工艺特点 第三节 典型零件的数控加工中心加工工艺设计与分析 考核要求 了解:数控加工中心的组成与特点 理解:数控加工中心的工艺特点 掌握:典型零件的数控加工中心加工工艺设计与分析 五、 实验: a) 实验目的与任务
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数控机床是现代制造技术的核心设备, 该装备的先进程度和数量代表了一个国家的制造 业综合水平。 《数控加工工艺》课程以数控机床为对象,结合当前世界数控产业的最新技术, 介绍数控系统的工作原理、组成部分、性能特点及数控车床、数控铣床、加工中心的工艺特 点和程序编制方法。 通过本课程的学习应掌握计算机数控技术的基本原理和基础知识, 掌握 数控系统和机械结构, 培养学生编程和加工的能力。 随着机械自动化程度的提高和数控技术 的不断发展,数控技术将有更大的发展空间。 《数控加工工艺》是一个实践性非常强的一门 课程,其主要任务是训练学生对数控加工工艺的掌握和数控编程和数控加工的能力,目的是 培养学生的实践动手能力和创新能力。 学习本课程的目的是使学生在短时间内掌握数控机床、 数控编程数控系统及其编成与操 作有关基本知识;并通过实验增加感性认识,提高学生的动手能力。本课程还通过先进的电 教手段和网络化教学手段,为学生提供更多的信息。 b) 实验教学基本要求 通过课程实验,可以使学生掌握数数控车床编程与操作、数控铣床编程与操作的有关 知识和技能,并通过实验增加感性认识,提高学生的动手能力。 实验中,要求学生掌握 FANUC 系统数控车床以及数控铣床的编程与操作。 c) 实验教材或指导书 自编校内教材 《FANUC-0i 系统数控编程与操作》罗友兰等编著,化学工业出版社 2004 年 南京宇航模拟软件说明书 d) 实验项目一览表 序 号 1 实验项目 数控铣削编程 与加工实验 数控车削编程 与加工实验 内容提要 数控铣编程、 机床操作和 实际加工 数控车编程、 机床操作和 实际加工 实验 类型 设计性 实验 设计性 实验 学时 分配 2 主要仪器 设 备 数控铣床 实验 地点 工科基地 备注

2

2

数控车床

工科基地

DNC 通 信软件

五、考核方式:考勤占 20%,作业占 20%,课堂测验占 40%,实验占 20%。 六、 其它信息:本大纲仅列出达到教学基本要求的课程内容,不限制讲述的体系、方式和 方法,列出的内容并非要求都讲,有些内容,可以通过自学达到教学基本要求。 CAI 课件辅助教学可以节省大量时间,传递更多的信息量,建议广泛使用,并不断 总结经验,完善 CAI 课件。 作业是检验学生学习情况的重要教学环节, 为了帮助学生掌握课程的基本内容, 培 养分析、运算的能力,建议布置作业习题 5-8 个,并适当安排一定数量的习题(典型零 件数控加工工艺分析)讨论课。 实验是教学的一个主要环节,用于基本实验的时间为 4 学时,每次实验每小组 8 人,使每个学生均有亲自操作的机会,另外可广泛使用如 CATIA、UG 等 CAM 软件进行工 艺方面的仿真分析。
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