数控机床机械装调技术 项目一教案.doc
江苏省常熟中等专业学校
《数控机床机械装调技术》教案
项目名称
项目一数控机床机械结构认识
任务名称
数控机床机械结构特点与组成
课时分配
4
理论课时
2
实践课时
2
授课班级
教学目标
1.掌握数控机床主要机械结构的组成。
2.掌握数控机床的布局。
3.了解数控机床机械结构特点。
重点、难点
重点
数控机床主要机械结构特点及功能。
难点
数控机床的布局形式。
教学方法与手段
教学方法：以项目教学法为主，灵活运用“情境导入”“现场参观”“实例分析”“任务驱动”“图片演示”等多种教学方法，引导学生主动参与，积极思考，通过自主探究、合作学习、手机自拍图片等方式，将教学过程转化成为学生探求新知掌握新知的过程关的。
教学手段：多媒体教学，PPT，实习工厂现场、亚龙YL-558型数控实训设备
教学评价
以小组为单位进行成果验收，填写评价反馈表。
教师进行点评，强调正确做法，完成知识的内化。
教学过程
教学内容
学生活动
教师活动
课前准备
情景导入
知识引导
知识链接
任务实施
任务评价
学生课前预习相关内容,并组织到工厂实地参观
播放一段工厂中数控机床进行维护的视频。
随着数控技术的发展，数控机床被普遍的应用在了生产中代替了传统的机床，因此工厂中不仅需要大量的数控机床的操作人员，也需要相应的设备维护、维修人员，而这正是学习本课程的原因。
数控机床是高精度和高生产率的自动化机床，其加工过程中的动作顺序、运动部件的坐标位置及辅助功能等都是通过数字信息自动控制的，整个加工过程由数控系统通过数控程序控制机床自动完成。数控机床由数控系统、输入/输出装置、电气控制装置、伺服驱动系统及位置检测装置、机械部件等部分组成。
如图1-1所示为典型数控车床的机械结构组成，包括主传动系统（主轴、主轴电机、副主轴、C轴控制主轴电机等）、进给传动系统（丝杠、联轴器、导轨等）、自动换刀装置（标准刀架、VDI刀架等）、液压与气动装置（液压泵、气泵、管路等）、辅助装置（自动送料机、集屑车、三爪卡盘、尾架、接触式机内对刀仪等）。
图1-1典型数控车床的机械结构组成
一、数控机床机械结构组成
1．主传动系统
一般数控机床主要包括主轴、主轴电机等。主传动系统的作用是将驱动装置的运动及动力传给执行件，实现主切削运动。如图1-2所示，主要由主电机、带传动、主轴等组成。
图1-2数控车床主要机械结构
2．进给传动系统
包括动力源、传动件及进给运动执行件等。进给传动系统的作用是将伺服驱动装置的运动和动力传给执行件，实现进给运动。如图1-2所示，主要由X、Z方向的丝杠、溜板、导轨等组成，通过进给传动系统，带动刀架运动。
3．基础支承件
包括床身、立柱、导轨、工作台等。基础支承件的作用是支承机床的各主要部件，并使它们在静止或运动中保持相对正确的位置。如图1-2所示，主要由床身、导轨等组成。
4．辅助装置
包括液压气动系统、润滑冷却装置、卡盘等，部分数控机床还配有特殊功能装置，如刀具破损检测、精度检测和监控装置等。如图1-2所示，主要由尾座、卡盘等组成。
其中，机床基础件、主传动系统、进给系统以及液压、润滑、冷却等辅助装置是构成数控机床的机床本体的基本部件，其他部件则按数控机床的功能和需要选用。尽管数控机床本体的基本构成与传统的机床十分相似，但由于数控机床在功能和性能上的要求与传统机床存在着巨大的差距，所以数控机床的机床本体在总体布局、结构、性能上与传统机床有许多明显的差异，出现了许多适应数控机床功能特点的机械结构和部件。
二、数控机床最常见的三种基本形式
1．数控车床
数控车床的主轴、尾座等部件相对于床身的布局形式与普通车床一样，但刀架和导轨的布局形式有很大的变化，而且其布局形式直接影响数控车床的使用性能及机床的外观和结构。刀架和导轨的布局应考虑机床和刀具的调整、工件的装卸、机床操作的方便性，机床的加工精度以及排屑性能和抗震性。如图1-3所示典型斜床身数控车床实物图。
图1-3典型斜床身数控车床实物
数控车床的床身和导轨的布局形式主要有图1-4所示的几种。
a）b）c）d）e）
图1-4数控车床床身和导轨布局形式
a）平床身b）斜床身c）平床身斜滑板d）立床身e)前斜床身平滑板
（1）平床身数控车床
优点：平床身的工艺性好，导轨面容易加工；平床身配上水平刀架，由于平床身机件及工件重量所产生的变形方向垂直向下，它与刀具运动方向垂直，对加工精度影响较小；由于平床身刀架水平布置，不受刀架、溜板自重影响，定位精度容易提高；平床身布局的机床上，大型工件和刀具装卸方便。如图1-5所示实物图。
缺点：平床身排屑困难，需要三面封闭，刀架水平放置也加大了机床宽度方向结构尺寸。
图1-5平床身数控