教学型数控铣床设计.
《数控铣床编程与加工》课程标准
《数控铣床编程与加工》课程标准一、课程名称: 数控铣床编程与加工二、对象: 三年制中职数控技术应用专业学生三、课时: 224学时四、学分: 14分五、课程目标通过任务引领、工艺分析、数学处理、程序编制、仿真模拟和加工实训等活动项目, 使学生掌握正确数控铣削编程的指令格式、编程方法, 会数控铣床的操作和零件的铣削加工;使学生具备从事本职业工种所必需的数控铣削编程与操作技能。
同时培养学生爱岗敬业、团结协作、吃苦耐劳的职业精神与新技术应用意识。
职业能力目标:（一）知识目标1. 掌握典型数控机床的加工能力及技术规格方面的相关知识；2. 掌握数控机床工具系统方面的相关知识；3. 掌握阅读数控加工工艺卡片及编制工艺文件方面的相关知识；4. 掌握典型系统数控机床常用指令编制数控加工程序方面的相关知识；5. 了解数控机床操作加工方面的相关知识。
（二）能力目标1. 会选用数控机床品种及技术规格；2. 会选用数控机床工具系统；3. 会阅读数控加工工艺卡片；4. 会用典型系统数控机床常用指令编制中等复杂零件数控加工程序；5．会简单操作数控机床、组装刀具组、装夹找正零件、对刀及数据设定, 校核程序的正确性；（三）素质目标1. 使学生学会学习方法, 养成不断进取、探索知识和能力边界、务实创新性工作的习惯；2．使学生热爱专业工作, 初步形成良好的专业素质、职业习惯和综合工作能力；3. 使学生关心他人、关心集体、具有团队合作的基本素质和良好的职业道德。
六、教学设计思路本课程主要培养数控技术应用专业学生数控铣削编程与操作的技能；该课程进行了系统的改革, 打破原来的学科体系, 构建了全新的以工作任务为中心、以项目课程为主体的职教课程体系。
通过这样的改革, 希望能够促进本课程与岗位能力需求的紧密匹配；使学生能够把所学的课程内容与工作任务紧密联系起来, 促进技术实践能力的形成, 最大限度激发学生的学习兴趣。
七、内容要求八、教学情境设计与建议1. 教师应依据工作任务中的典型产品为载体安排和组织教学活动。
基于MACH3的教学型五轴联动数控铣床的电气控制系统设计
基于MACH3的教学型五轴联动数控铣床的电气控制系统设计曹川川;郭鹏远;杨大奎【摘要】为降低中小型企业和学校五轴数控机床的成本,促进五轴数控技术应用人才的培养,设计了一台基于UG的教学五轴联动数控铣床.电气控制系统采用MACH3运动控制卡为核心,进给系统采用步进电机、主轴系统采用变频器,基于电气参数对系统电路进行设计.系统调试包括对系统软件、变频器的调试和软件界面开发、编写程序试运行等.【期刊名称】《农机使用与维修》【年(卷),期】2019(000)008【总页数】4页(P1-3,10)【关键词】MACH3;教学;五轴;铣床【作者】曹川川;郭鹏远;杨大奎【作者单位】重庆文理学院,重庆402160;重庆文理学院,重庆402160;重庆城市职业学院,重庆402160【正文语种】中文【中图分类】TP-3190 引言图1 教学型五轴联动数控铣床实物图及接线图图2 控制系统硬件结构图3 MACH3控制器实物图为降低中小企业和学校五轴数控机床的成本，推动五轴数控技术应用型人才的培养，开发了一种教学五轴联动数控铣床[1]，实物如图1所示。
采用MACH3运动控制卡+平板电脑为控制主体，模块化搭建双回转台五轴联动数控铣床的硬件结构。
通过我们的努力，将大型五轴联动数控铣床微型化后搬进实验室或车间，让更多学员更好地掌握五轴联动数控铣床的加工原理与机床结构，方便于教员教学和科研。
1 电气系统设计五轴联动数控铣床控制原理为用USB将PC与MACH3连接起来，实现PC对MACH3的双向通信及控制，MACH3进而控制步进驱动器与主轴变频器，X、Y、Z、A和C五个运动轴的运动由步进驱动器来控制[2]，从而实现了工件五个方位的运动，通过主轴变频器控制主轴的起转停及转速由此实现主轴运动控制。
控制系统硬件结构示意图如图2所示。
1.1 MACH3运动控制卡MACH3由美国公司制造，性能强大，是目前市面上雕刻机、微型多轴机床的主要控制卡。
数控铣床典型零件加工一体化课程教案
2009年全国技工教育和职业培训参评组别:优秀教研成果评选活动参评教案专业分类: 机加工编号：一0709-10 (1)课程名称章节（课题）授课日期12. 22~26课程名称: 数控铳床典型零件加工加工凸轮槽教案版本号：2 流水号：共8 页第1页数控铣床典型零件加工课程代码授课班级数控G0702加工凸轮槽预计学时任课教师基本信息6+6+6+6+4准备和分析教学进程教学内容、教师活动、学生活动、设问、互动安排、时间安排、程度方法能力社会能力2、 3、4、 5、 6、7、8能编制中心轨迹加工程序。
能通过调整选择该零件的装夹方式，保证形位公差。
能根据试切件不足调整刀具及切削参数，并说明依据。
能根据试切件不足进行程序与工艺与程序优化。
能改进该工件的尺寸及形位公差测量方法。
能够用参数编程编制孔与重复轮廓程序。
能根据加工作业流程编制作业指导书。
进程主讲教师工作学生活动预计时间班前 会1、 主讲回顾上次课情况，点评作业情况。
2、 主讲简要说明本课题工作目标及本次课任务，安排工作责任与流程程序1、 与主讲分组参与学生项目工作分配。
组长从教师处领取记录任务。
并上交上周 的作业指导书，并明确新项目图纸要求； 最后一天完成下周鉴定的分组排序任务； 备注：（以下均分5轮） 组长带领全体工艺员与编程员：1、 小组负责人分配项目任务， 10 X5天35 X5占： 八、控制点 课前准备教学方法教学后记教学主管签字 督导审核纪要材料刀具 工艺、程序符合零件图纸需求，符合现有夹具要求满足粗精加工需求工艺要能保证零件质量稳定，程序简洁尺寸及材质 刀具材料及锋利程度 零件质量、程序简洁□职业活动导向教学法（□大脑风暴法 □卡片展示法 □案例教学法 □角色扮演法"项目教学法 □引导课文法 □模拟教学法）V 讲授法 □启发式教学 V 演示法 V 练习法 □讨论法 其它重点: 难点: 1、 切削三要素程序切削路径的优化。
2、 形位公差测量方法。
数控机床教案
数控镗铣床结构与应用项目任务：1.数控镗铣床的应用。
2.数控铣床的传动系统及功能部件的结构。
3.加工中心的布局和分类。
4.立式加工中心的传动系统及功能部件的结构。
5.卧式加工中心的传动系统及功能部件的结构。
6.加工中心知识拓展。
第一单元：模块一数控镗铣床的应用模块二数控铣床学习目标：1.了解数控铣床加工的典型案例。
2.熟悉数控铣床的应用范围。
3.了解加工中心加工的典型实例。
4.熟知加工中心的特点。
5.熟悉立式加工中心和卧式加工中心的应用范围。
6.熟知数控铣床的布局及分类。
7.了解XK5750数控铣床的主要技术参数。
教学重点：1.数控铣床加工的典型案例和应用范围。
2.加工中心加工的特点和典型加工实例。
3.立式加工中心和卧式加工中心的应用范围。
4.数控铣床的布局及分类。
教学难点：1.加工中心加工的典型实例。
2.立式加工中心和卧式加工中心的应用范围。
3.立、卧两用数控铣床的布局。
辅助教学：1.多媒体课件2.微课单元学时：2学时教学过程：模块一数控镗铣床的应用一、数控铣床加工的典型案例1.加工板类零件图4-1所示为典型的板类零件，主要加工平面、外轮廓、型腔及连接孔系等，适合采用数控铣床进行加工，先粗加工、后精加工。
2.加工凸轮类零件如图4-2所示零件为典型的圆盘凸轮零件，其毛坯为铸件，零件定位基准已加工完成，本工序主要加工凸轮槽的内、外轮廓。
该凸轮零件很适合在数控铣床上加工，先粗铣、后精铣。
3.加工模具类零件图4-3所示的餐盘凸模具为曲面轮廓，适合采用三轴联动的数控铣床加工，先进行粗加工、后进行经精加工。
加工曲面轮廓，其精加工要选用球头铣刀。
二、数控铣床的应用范围在机械制造业，数控铣床用途广泛，可以加工各种平面、成型表面、螺旋槽、沟槽和孔，也可以加工各种平面曲线轮廓和三维曲面轮廓，例如凸轮、模具、样板等零件。
通常数控铣床所加工的零件，在普通铣床上是难以加工或无法完成的。
数控铣床适合应用于一般机械加工、汽车制造、模具制造及航空航天领域。
（完整版）数控铣床编程与操作教案
（完整版）数控铣床编程与操作教案⽬录项⽬⼀数控铣床基础操作与编程 (2)任务⼀数控铣床基础知识 (2)⼆、设备 (2)数控铣床若⼲ (2)三、任务内容及要求 (2)1、任务内容 (2)数控外形结构如图⽰ (3)2、要求 (3)（1）了解数控铣床的特点 (3)（2）了解数控铣床的结构 (3)四、任务实施步骤 (3)略................................................................ 错误! 未定义书签。
五、相关知识 (3)任务⼆数控铣床编程基础知识 (5)5、数控编程格式及内容 (7)7、数控系统的准备功能和辅助功能 (8)任务三⼑具半径补偿（G41 、G42 、G40） (9)任务四⼑具长度补偿（G43 、G44 、G49） (12)任务五铣床⼑具、装夹设备 (14)任务六数控铣床⼿动操作与试切削 (17)⼀、任务⽬标 (17)【知识⽬标】 (17)项⽬⼆平⾯图形加⼯ (19)任务⼀直线图形加⼯ (19)任务⼆圆弧图形加⼯ (23)⼆、设备 (23)1、数控铣床若⼲ (23)2、⼯具和⼑具：寻边器，机⽤虎钳、①6⽴铳⼑、平⾏垫铁、塑胶榔头等。
233、量具：千分尺、游标卡尺234、⽑坯: 120x80x14 铝合⾦23三、任务内容和要求 (23)1、任务内容 (23)（1）学习验证程序的各个环节。
(23)2）练习G02、G03 圆弧插补指令及应⽤⼑具半径补偿与⼯件外轮廓加⼯。
........... 2 3 2、要求 (23)学⽣以⼩组为单位，教师以项⽬教学⽅法形式组织教学。
23四、任务实施步骤 (23)1、加⼯准备232、回参考点、对⼑。
233、空运⾏234、零件⾃动加⼯⽅法235、零件加⼯及评分标准 (23)6、加⼯结束，清理机床 (23)五、相关知识 (23)1、编程指令 (23)任务三⼀般形状图形加⼯及数控仿真 (27)2、掌握⼯件原点处于不同位置时对⼑⽅法。
《数控铣实训教案》word版
《数控铣实训教案》word版一、教学目标1. 理解数控铣床的基本原理和结构。
2. 掌握数控铣床的操作方法和技巧。
3. 学会使用数控铣床进行简单的零件加工。
二、教学内容1. 数控铣床的基本原理和结构。
2. 数控铣床的操作方法和技巧。
3. 数控铣床的安全操作规程。
4. 数控铣床的维护和保养。
5. 数控铣床加工的基本工艺。
三、教学方法1. 讲授法：讲解数控铣床的基本原理和结构，数控铣床的操作方法和技巧，数控铣床的安全操作规程，数控铣床的维护和保养，数控铣床加工的基本工艺。
2. 演示法：演示数控铣床的操作方法和技巧，数控铣床的安全操作规程，数控铣床的维护和保养。
3. 实践法：让学生亲自动手操作数控铣床，进行简单的零件加工。
四、教学准备1. 数控铣床一台，要求运行正常。
2. 数控铣床操作手册一本，要求详细。
3. 数控铣床安全操作规程一份，要求详细。
4. 数控铣床维护和保养方法一份，要求详细。
5. 简单的零件加工图纸若干份，要求详细。
五、教学过程1. 讲解数控铣床的基本原理和结构，数控铣床的操作方法和技巧，数控铣床的安全操作规程，数控铣床的维护和保养，数控铣床加工的基本工艺。
2. 演示数控铣床的操作方法和技巧，数控铣床的安全操作规程，数控铣床的维护和保养。
3. 让学生亲自动手操作数控铣床，进行简单的零件加工。
4. 教师巡回指导，纠正学生的操作错误。
5. 总结本次教学内容，布置课后作业。
六、教学评估1. 观察学生在操作数控铣床时的准确性、熟练程度和安全意识。
2. 检查学生加工的零件质量，评价其加工技巧和工艺水平。
3. 收集学生作业，评估其对数控铣床操作理论和实践知识的掌握程度。
七、教学反思1. 总结本次教学过程中的亮点和不足之处。
2. 针对不足之处，提出改进措施，以便提高教学质量。
3. 思考如何调整教学方法，以适应不同学生的学习需求。
八、课后作业1. 复习数控铣床的基本原理和结构，整理笔记。
2. 复习数控铣床的操作方法和技巧，尝试独立完成操作步骤。
课程设计数控立式铣床XY工作台机电系统设计说明书
《机电一体化》课程设计数控立式铳床XY工作台机电系统设计院系:汽车学院专业:机械设计制造及其自动化班级:机电一班组长:雷博文组员：金亮、黄明亮、夏佳、熊秀成指导教师：蒋强目录一、设计目的 (3)二、设计任务 (3)三．总体方案的确定 (4)1、机械传动部件的选择..................................... ••:•. (3)(1) 导轨副的选用 (4)(2) 伺服电动机的选用 (4)(3) 工作台的选用 (4)2、................................................................. 控制系统的设计.. (4)3、................................................................. 绘制总体方案图.. (5)四、.......................................... 直线伺服电机的计算与选型51、.............................................. 导轨上移动部件的重量42、...................................................... 铣削力的计算43、........................................................ 载荷的计算74、............................................................ 初选型号75、............................................ 直线伺服电机可用性验算8五、........................................... 直线滚动导轨副的计算与选型81、直线滚动导轨选择理由 (8)2、直线导轨额定寿命L 的计算和选型 (10)3、光栅尺的选择 (11)4、工作台的选型 (12)六、PLC选型 (13)七、....................................................... 伺服放大器选型18八、控制系统硬件电路设计 (20)结束语 (21)参考文献 (22)一、设计目的课程设计是一个很重要的实践性教学环节，要求学生综合运用所学的理论知识，独立进行设计训练，主要目的：1) 通过本设计，使学生全面地，系统地了解和掌握数控机床得基本组成及其相关基本知识，学习总体方案拟定、分析与比较的方法。
数控铣床教案
项目一第一节一、教课设计头课题：数控铣床的基本知识讲课上课课时上课数控加工实训室班级2地址时间教课方教课方法：多媒体协助、类法教具：数控机床比剖析与教具知识目标能力（技术）目标1 、认识数控铣床的构造分1、能够认识数控铣床类。
2、能够知识数控铣床基本操作规程。
教课2、理解数控铣床能达成的工3、能够知识数控铣床的养护知识。
目标作3、懂得数控铣床基本操作规程与与养护知识感情目标：培育学生察看能力和着手能力。
要点要点：数控铣床的操作流程和安全养护知识难点难点：数控铣床的构造、工作范围及分类一、训练任务能力训任务 1：划分数控铣床的构造部分。
练任务任务 2：懂得数控铣床的作用。
及事例任务 3：学会正确操作数控铣床。
任务 4：学会数控铣床的养护。
参照资数控铣（加工中心）实训与考级料FANUC-oi 华中世纪星数控系统操作说明书二、教课过程步骤内容引入（问题）准备（问题）告知（教学内容、目的）项目引入（任务项目）操练（掌握初步或基本能力）教课方教课手学生活时间分教课内容法段动配经过观看数控机床的视多媒体解说观看、3频引入数控铣床。
协助大家知道视频中加工零件的机床叫什吗那么我告诉大家它就是加工中心，假如把加工中心的刀库换掉或许不用其自动换刀的功能的话他就是数控铣床。
在视屏中我们看到了他强盛的功能，大家此刻是不是特别急迫的想认识它呢这一节我们学习数控铣多媒体解说观看3床的基本知识。
协助观看数控铣床的图片引多媒体解说观看2入。
协助1、数控铣床的构成（ 1）数控机床依据其用观看途能够分为数控车床、数控铣解说多媒体床、数控磨床、数控镗床、数思虑50控电火化机床、数控线切割机类比协助床等不一样种类。
常有的构造形议论式有立式、卧式、龙门式三种。
（ 2）数控铣床的构造数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大多数构成：○1主轴箱包含主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。
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课程设计说明书题 目 教学型数控铣床设计 机 械 工 程 学院 专 业 机械电子工程 班级 1001 学号 06 学生姓名 言星指导老师 谭季秋 吴晨曦 完成日期 2014年 1 月 3日目录第一章、绪论............................................................................. 错误！未定义书签。
1.1 前言............................................................................................................ 错误！未定义书签。
1.2 数控铣床简介............................................................................................ - 1 -1.3 课程设计的目的及意义............................................................................ - 2 -第二章、设计任务说明书......................................................... 错误！未定义书签。
2.1基本任务及要求............................................................ 错误！未定义书签。
2.2进度安排及完成时间.................................................... 错误！未定义书签。
第三章、课题总体方案的确定......... ........................................ 错误！未定义书签。
3.1机械传动部件的选择...................................................................................错误！未定义书签。
3.2控制系统的设计.......................................................................................... 错误！未定义书签。
3.3系统运动方式的确定...................................................................................错误！未定义书签。
3.4伺服系统的选择...........................................................................................错误！未定义书签。
3.5 X、Y工作台的传动方式.............................................................................错误！未定义书签。
第四章、控制系统的设计......................................................... 错误！未定义书签。
4.1控制系统的总体结构.................................................................................. 错误！未定义书签。
4.2运动控制模块简介...................................................................................... 错误！未定义书签。
4.3控制单元PLC的选择................................................... 错误！未定义书签。
4.4定位模块FX2N-20GM简介 ........................................ 错误！未定义书签。
4.4.1主要控制信号.......................................................................................错误！未定义书签。
4.4.2主要参数........................................................................................... .错误！未定义书签。
4.4.3指令运用............................................................................................错误！未定义书签。
4.4.4定位单元各部分引脚名称功能示意图..................................................错误！未定义书签。
4.5驱动放大器.................................................................................................- 11 -4.6变频器的选择.............................................................................................- 12 -4.6.1FR-E540变频器简介.............................................................................- 12 -4.6.2变频器外部接线图...............................................................................- 13 -4.6.3变频器的远程监控...............................................................................- 13 -4.7步进电机的选择........................................................................................ - 14 -4.8控制系统硬件连接原理图............................................ 错误！未定义书签。
4.9控制面板的设计............................................................ 错误！未定义书签。
第五章、课程设计总结............................................................. 错误！未定义书签。
第六章、附录............................................................................. 错误！未定义书签。
6.1参考文献........................................................................ 错误！未定义书签。
6.2电器元件清单................................................................ 错误！未定义书签。
第一章绪论1.1前言在我国对外开放进一步深化的新环境下 ,发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性 ,并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。
装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度 ,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备 ,又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术 ,而数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品 ,其技术范围覆盖很多领域。
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化 ,使制造业成为工业化的象征 ,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大 ,他对国计民生的一些重要行业 IT、汽车、轻工、医疗等的发展起着越来越重要的作用。
1.2 数控铣床简介数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通铣床有很大区别. 如图所示，数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成：1、主轴箱包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。
2、进给伺服系统由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。
3、控制系统数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。
4、辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。
5、机床基础件通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架其中，XY数控工作台是数控铣床的重要组成部分，它是许多机电一体化设备的基本部件，如数控车床的纵—横向进刀机构、数控铣床和数控钻床的X-Y工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。
模块化的X-Y数控工作台，通常由导轨座、移动滑块、工作、滚珠丝杠螺母副，以及伺服电动机等部件构成。
其中伺服电动机做执行元件用来驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠螺母带动滑块和工作平台在导轨上运动，完成工作台在X、Y方向的直线移动。
导轨副、滚珠丝杠螺母副和伺服电动机等均以标准化，由专门厂家生产，设计时只需根据工作载荷选取即可。
控制系统根据需要，可以选取用标准的工作控制计算机，也可以设计专用的微机控制系统。
本次课程设计也将从机械选择以及程序设计等几个方面对XY数控铣床进行大致的研究。
1.3课程设计的目的及意义《机电一体化》课程设计是一个重要的时间性教学环节，要求学生综合的运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的与要求：1、通过设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本组成及其想怪知识，学习总体的方案拟定、分析与比较的方法。