模块十一数控铣床加工中心加工《金工实训》教案..docVIP

教学目标 知识目标：了解数控铣床的结构及组成；了解数控铣床面板的各项功能；了解数控加工中心的结构；掌握机床坐标轴和运动方向的知识。 了解加工中心坐标系的种类；了解工件坐标系选择的注意事项；掌握确定工件坐标系的方法。 了解数控编程的内容与步骤；了解编程的分类；了解程序的结构；掌握常用代码的含义；掌握编程的方法。 掌握自动加工的操作过程。 技能目标：能进行数控加工中心的开机和关机操作；能用机动或快速按各轴移动方向移动数控加工中心的主轴和工作台；能在MDI模式下运行主轴旋转指令；能用手轮方式按各轴移动方向移动数控加工中心的主轴和工作台；能用手轮移动工作台铣削平面。 能确定工件坐标系，把数值输入到相应的存储器中。 能编制简单的二维图形轮廓的程序；能进行程序操作。 能自动加工工件。 教学重点 掌握自动加工的操作步骤，能够编制简单的二维图形轮廓的程序。 教学难点 在教师辅助下，能够独立进行数控铣床及加工中心加工操作。 教学手段 实物演示；教学板书；录像插件；电子课件。 教学学时 20学时 教 学 内 容 与 教 学 过 程 设 计 注 释 模块十一 数控铣床及加工中心加工 数控铣床是一种用途比较广泛的机床，主要用于各类平面、曲面、沟槽、齿形、内孔等的加工。数控铣床以其特有的三轴联动特性多用于模具、样板、叶片、凸轮、连杆和箱体等的加工。数控铣床是以铣削为加工方式的数控机床，世界上出现的第一台数控机床就是数控铣床，它在制造业中具有举足轻重的地位，目前在汽车、军工、模具等行业得到广泛应用。 本模块包括机床的基本操作和编辑程序与自动加工两个步骤，加工中心的操作方法包含数控铣床的操作方法，下面以加工中心为例进行讲解。。 课题一 数控加工中心的基本操作 数控加工中心操作首先要熟悉机床的操作面板，进行机床的基本运动操作和确定工件的坐标系。 实训一 操作数控加工中心 一、实训内容 操作机床，手动铣削平面。 二、工艺知识 1.数控铣床及加工中心的分类 1）数控铣床的分类 数控铣床的分类方法有很多，按其主轴位置的不同可分为以下几类。 （1）立式数控铣床。立式数控铣床主轴轴线垂直于水平面，这种铣床占数控铣床的大多数，应用范围也最广。 （2）卧式数控铣床。卧式数控铣床主轴的轴线平行于水平面。为了扩大加工范围和扩充功能，卧式数控铣床通常采用增加数控转盘来实现四、五坐标加工。 （3）立卧两用数控铣床。这类铣床的主轴可以更换，可在一台机床上进行立式加工或卧式加工，同时具备立式、卧式铣床的功能。 2）加工中心的分类 加工中心实际上是装备了刀库和具有自动换刀功能的数控铣床，它主要用于箱体类零件和复杂曲面零件的加工。因为它具有自动换刀功能，一次装夹后，能自动完成或接近完成工件各面的所有加工工序。 （1）按数控系统控制功能分类。加工中心按数控系统控制功能的不同可以分为二轴联动、四坐标三轴联动、四轴联动、五轴联动等。 （2）按主轴位置分类。加工中心按主轴位置可以分为立式加工中心、卧式加工中心及立卧两用加工中心。 2.数控铣床及加工中心的结构 1）数控铣床的结构 数控铣床的基本组成包括机械部分和以数控装置为核心的控制部分，其中机械部分包括机体（床身、立柱、底座）、主轴系统、进给系统（工作台、刀架）及辅助系统（冷却、润滑系统）。机械部分不仅要完成数控装置所控制的各种运动，还要承受包括切削力在内的各种力。数控系统是数控铣床区别于普通铣床的核心部件，使用数控铣床加工工件时，由操作者将编写调试好的零件加工程序输入数控系统，经由数控系统将加工信息以电脉冲形式传输给伺服系统进行功率放大，然后驱动机床各运动部件协调动作，完成切削加工任务。 数控铣床一般由主轴箱、进给箱、工作台、润滑系统、气动系统和冷却系统等部分组成。 （1）主轴箱 。 ①主轴。主轴通过齿形带由主轴电动机直接驱动。 ②刀具自动夹紧机构。主轴内部有刀柄自动夹紧机构，它由拉杆及头部的拉爪和碟形弹簧等组成。 （2）进给轴。一般数控立式铣床共有 X 、Y 、Z 三个进给轴。工作台沿十字滑台导轨的运动方向为X向，其驱动轴定义为X轴；十字滑台沿床身导轨的运动方向为Y向，其驱动轴定义为Y轴；主轴箱沿立柱导轨的运动方向为Z向，其驱动轴定义为Z轴。X、Y、Z三个进给轴的丝杠结构形式相同，均采用预拉伸的结构形式，形成高刚度的进给轴。进给电动机的驱动转矩通过联轴节传递给丝杠，然后由螺母带动工作台、十字滑台、主轴箱沿X、Y、Z三个方向分别移动。 （3）工作台。工作台可沿X轴及Y轴两个方向移动。 （4）润滑系统。X、Y、Z轴滑动导轨及滚珠丝杠的润滑方式为油润滑，由集中式润滑泵不停地把润滑油打至每个润滑点。 （5）气动系统。在机床立柱侧面装有气动单元装置。 （6）冷却系统。冷却装置采用外装式油泵安置在油箱上，