数控加工技术新篇.docx
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数控加工技术新篇
数控加工技术新篇
进修考核大纲
张虎编
兵器工程师进修大学
2009年7月
《数控加工技术新篇》进修考核大纲
一、课程的性质和基本要求
1、课程性质
本课程是机械制造工程专业(方向)的一门主要专业课。
数控技术集成了机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体,是现代制造技术的基础。
它的发展和运用,开创了制造业的新时代,使世界制造业的格局发生了巨大变化。
通过本课程的学习,使广大学员掌握数控加工技术的理论知识和技能,对促进我国制造业的加工水平具有重要的作用。
本课程的主要目的是通过学习,使广大学员具备数控机床调试、检测、运行和使用等方面所需要的基本理论知识和技能,了解先进的切削加工技术与方法。
2、基本要求
1)了解数控机床的特点、应用领域及其发展趋势。
2)了解数控系统的组成和发展方向。
3)了解数控加工程序的编制的基础知识;掌握一般工件加工程序的编制方法。
4)理解数控机床进给伺服系统控制的基本原理,了解伺服技术的最新发展方向。
5)了解数控机床机械结构和功能的新进展。
6)掌握数控加工工序的合理安排和工艺参数的正确选用。
7)了解数控高速加工的特点和刀具的正确选用。
3、本课程的先修课程
电工技术基础,电子技术基础,微型计算机原理与接口技术,机械设计基础和机械制造等课程。
二、课程的基本内容和具体要求
第1章概论
1、学习目的与要求
通过本章学习,使学员了解数控机床的特点、应用领域及其发展趋势;了解数控机床的分类、组成及其工作原理;了解数控机床的工作过程和先进制造技术的种类。
本章的基本要求是:
理解数控技术的产生是生产发展的必然结果。
理解数控技术在机械设备中的功用;掌握机床的分类、组成及其各部分的作用。
掌握数字控制系统的种类以及它们之间的区别和应用场合。
了解先进制造技术及其核心技术。
本章中大多是经常用到的一些数控技术上的名词、术语和定义等,在以后的章节中会经常用到,需要熟记。
对于各种分类、组成等也要有一系统的概念。
在以后使用到这些名词、概念时应能立即记起它们的含义。
2、课程内容
1.1数控机床的基本概念
1.1.1数字控制1.1.2数控机床
1.1.3机床数字控制的原理 1.1.4数控机床的组成及特点
1.2数控机床分类
1.2.1按运动控制的特点分类1.2.2按伺服系统的控制方式分类
1.2.3按数控系统功能水平分类1.2.4按工艺用途分类
1.2.5按所用数控装置的构成方式分类
1.3数控机床技术的发展历程、现状与发展趋势
1.3.1发展历程 1.3.2技术现状与发展趋势
1.3.3关键技术分析
1.4先进制造技术与数控装备
1.4.1先进制造技术的内涵 1.4.2先进制造技术的发展战略
1.4.3先进制造技术及装备
3、考核知识点
1)数控技术的产生及其发展趋势;
2)数控机床的分类、组成及各部分的作用;
3)数控技术的发展趋势及其与现代制造系统的关系;
4)先进制造技术与装备。
4、考核要求
1)识记:
数控机床的发展趋势,数控机床各组成部分的名称,开环和闭环控制系统的框图,先进制造技术的概念,CNC\CAM\CAPP等概念。
2)领会:
数控机床的工作过程,数控机床各部分的功用,开环和闭环控制系统的工作原理以及两者的区别和应用场合,点位控制系统与直线控制、连续控制系统的区别,连续控制系统的工作原理。
第2章数控高速加工程序的编制
1、学习目的与要求
通过本章的学习,掌握编写数控机床工件加工程序的基本知识、方法和技能。
着重学习手工编程和自动编程。
在学习本章的同时,最好去有关工厂参观数控机床的操作情况和了解生产现场程序编制的实例。
本章的基本要求是:
1)了解数控机床工件加工程序编制的目的、步骤和方法。
2)掌握手工编程的方法。
3)了解自动编程的方法及其运用场合。
本章的重点在于掌握常用数控机床的手工和自动编程方法。
2、课程内容
2.1现代数控编程技术的基本概念、发展状况及关键技术分析
2.1.1数控编程技术的基本概念 2.1.2数控编程技术的发展现状
2.1.3数控编程关键技术及加工方法分析
2.2数控加工程序编制的一般知识
2.2.1数控编程内容与步骤2.2.2数控编程方法
2.2.3常用的数控标准 2.2.4数控编程的几何基础
2.2.5数控编程的常用指令及用法
2.3数控高速加工编程的策略与方法
2.3.1高速加工对CAM软件的要求2.3.2数控高速加工编程的策略与方法
2.4数控高速加工自动编程实例
2.4.1MasterCAM简介 2.5.2MasterCAMX2高速加工自动编程实例
3、考核知识点
1)数控机床程序编制的目的、步骤和方法;
2)工件加工程序的格式和代码;
3)手工与自动编程方法。
4、考核要求
1)识记:
程序编制的目的和方法,手工编程与自动编程的运用场合。
程序段格式的表示方法,地址符A、B、C、F、G、M、N、S、T、X、Y、Z的意义,尺寸字表示的方法。
数控机床坐标轴的表示方法,机床坐标轴与工件坐标轴之间的关。
自动编程的概念和主要类型,常用自动编程软件的名称,高速加工对自动编程软件的要求。
2)领会:
手工编程与自动编程的比较,编程步骤和每个步骤中进行的工作,主要的G代码和M代码的意义。
3)简单应用:
读程序段中各字符的意义及其应用场合;读懂已有的工件加工程序单。
4)综合应用:
机床运动的要求,用字符写出程序段;确定工件数控加工的工艺方案,填写程序单;掌握点位加工、铣削加工的编程方法,用自动编程软件生成工件加工程序。
第3章开放式数控系统
1、学习目的与要求
通过本章的学习,了解数控机床的CNC系统的组成及其功用,了解它的模块化设计方法,了解开方式数控系统的概念和特点以及现状。
本章的基本要求是:
了解CNC系统中计算机工作过程,控制软件的结构和工作方式,硬件接口及工作原理;了解计算机数控系统的模块化设计方法;了解开方式数控系统的含义。
学习本章前请先复习《微型计算机原理及接口技术》等课程。
2、课程内容
3.1数控系统的软/硬件结构
3.1.1CNC系统的组成 3.1.2CNC装置的组成和工作原理
3.1.3CNC装置的主要功能和特点 3.1.4CNC装置的硬件结构
3.1.5CNC装置的软件结构
3.2数控系统常用接口
3.2.1概述 3.2.2键盘输入及其接口
3.2.3显示器及其接口 3.2.4机床开关量及其接口
3.2.5串行通信及其接口 3.2.6网络通信及其接口
3.3开放式数控系统
3.3.1开放式数控系统产生的背景 3.3.2开放式数控系统的定义
3.3.3开放式数控系统国内外研究现状
3、考核知识点
1)CNC系统的组成以及各组成部分的功用;
2)CNC系统中计算机的工作过程;
3)数控系统的模块化设计方法;
4)硬件接口形式与工作原理;
5)控制软件的组成和结构。
4、考核要求
1)识记:
按照框图说明CNC系统的组成及各部分的功用与特点,CNC装置的软件与硬件结构形式及特点,开放式数控系统的概念和特点。
2)领会:
CNC装置的工作原理,计算机在机床数控中的工作过程,多微处理器总线的典型结构和特点;软件的结构和功能,各种接口的工作原理。
第4章伺服系统及其新技术
1、学习目的与要求
通过本章的学习,掌握伺服系统的结构和控制原理;了解伺服系统的组成,伺服系统的基本要求,伺服系统的分类,伺服系统的检测装置;理解数控机床用直流与交流电机及其速度控制、位置控制的工作原理;了解交流伺服电机速度控制的新技术。
本章的重点在于伺服电机的工作原理。
2、课程内容
4.1概述
4.1.1伺服系统的组成 4.1.2数控机床对伺服系统的基本要求
4.1.3伺服系统的分类 4.1.4伺服系统的发展
4.2伺服系统的一般检测装置
4.2.1位置检测装置的作用 4.2.2位置检测装置的分类
4.2.3位置检测装置简介
4.3伺服电动机及速度控制
4.3.1伺服电动机4.3.2速度控制
4.4位置控制
4.4.1位置控制的基本原理 4.4.2数字脉冲比较位置控制伺服系统
4.4.3全数字控制伺服系统
4.5交流伺服系统新技术
4.5.1交流伺服系统的主要控制策略4.5.2交流伺服系统的研究状况
4.5.3交流伺服系统的主要发展趋势4.5.4交流伺服技术有待解决的问题
3、考核知识点
1)伺服系统的组成结构和类型;
2)伺服系统的检测装置的分类与作用;
3)直流与交流伺服电动机的控制原理;
4)直流主轴与交流主轴的控制原理;
5)新技术在交流伺服系统中的应用。
4、考核要求
1)识记:
伺服系统的分类,位置检测装置的作用,直流电动机的类型及特点,交流伺服电动机的类型和特点,直流主轴与直流伺服,交流主轴与交流伺服电动机的区别,交流伺服系统采用的新技术。
2)领会:
直流伺服与直流主轴电动机速度控制的工作原理,交流伺服与交流主轴电动机的速度控制的基本原理,主轴电动机及其速度控制单元的特点。
3)简单应用:
学会使用伺服电动机的特性曲线。
第5章数控机床结构和功能的新进展
1、学习目的与要求
通过本章的学习,了解机床关键部件的性能和关键制造技术,了解各种先进的数控机床结构和功能,了解智能化机床和可重构机床的概念。
2、课程内容
5.1电主轴
5.1.1概述 5.1.2高速精密电主轴的关键技术
5.2快速、精密的进给驱动系统
5.2.1精密高速滚珠丝杠传动 5.2.2直线电动机传动
5.3复合加工机床
5.3.1复合加工机床的产生 5.3.2典型复合加工机床
5.3.3复合加工机床的相关技术
5.4精密微小型数控机床和微型工厂
5.4.1微细加工设备概念 5.4.2国内外微小型化数控机床简介
5.5超精密数控机床
5.5.1超精密切削技术概述 5.5.2国内外超精密数控机床简介
5.6数控机床技术、理念的新境界
5.6.1智能数控机床 5.6.2模块化与可重构数控机床
3、考核知识点
1)电主轴的的结构和特点和关键技术;
2)精密高速丝杠的性能;
3)直线电动机的工作原理与特点;
4)复合加工机床的类型;
5)微型工厂的概念;
6)超精密精密机床的定义;
7)智能机床与超精密机床的概念。
4、考核要求
1)识记:
电主轴的结构和关键技术,精密高速丝杠的性能,直线电机的特点,复合加工机床的类型,微型工厂主要设备,超精密加工、智能机床、可重构制造系统和可重构机床的概念。
2)领会:
电主轴的特性与作用,精密高速丝杠的结构和制造措施,直线电机的应用场合,车削中心与铣削中心的区别,超精密机床的应用场合。
第6章数控加工工艺
1、学习目的与要求
通过本章的学习,了解数控加工的工艺内容;掌握数控加工工序的划分原则,加工轨迹和切削用量的选择方法,工件安装和夹具选择的基本原则;了解数控加工工艺文件,夹具的组成和分类;能为车床和铣床选择正确的夹具;了解高速切削,硬态切削,干式切削等切削方法。
本章的重点是掌握零件加工的工艺路线安排和加工时的装卡定位方法。
2、课程内容
6.1数控加工工艺的基本内容
6.1.1数控机床的合理选用 6.1.2零件的工艺性分析
6.1.3加工工序的划分 6.1.4加工路线的确定
6.1.5切削用量的确定 6.1.6零件的安装与夹具的选择
6.1.7数控加工工艺文件
6.2数控加工的夹具及其典型结构
6.2.1夹具的分类与组成 6.2.2夹具的典型结构
6.3数控加工工艺的几个热点问题
3、考核知识点
1)数控加工工艺的内容;
2)加工工序的划分和加工路线的合理选择;
3)切削用量的选用和工艺文件的制定;
4)机床夹具的功能分类和组成;
5)车床夹具、铣床夹具、组合夹具的结构;
6)高速切削、硬态切削、干式切削等概念。
4、考核要求
1)识记:
数控加工工艺内容,加工工序的划分原则,加工路线的确定方法,切削用量的确定以及零件安装和夹具的选用原则,夹具的组成和分类,车削夹具、铣削夹具、组合夹具的概念,高速切削、硬态切削、干式切削等概。
2)领会:
零件的结构和几何精度表面质量对工艺性的影响,零件加工路线对表面加工质量和几何精度的影响,进给量和切削速度的确定方法,工艺文件的内容,典型车削、铣削、组合夹具的定位和夹紧原理。
3)简单应用:
能为零件的加工安排合理的工艺路线,制做工艺文件,选择零件加工正确的定位方法和夹具。
第7章数控加工与高速加工刀具
1、学习目的与要求
通过本章的学习了解数控加工刀具的分类与特点,掌握数控加工刀具的选用和切削用量的选择方法,了解刀具管理的任务和方法,掌握自动换刀的选刀方式和刀具的识别原理,了解刀具加工中的在线监测方法及其原理,掌握高速切削加工对刀具材料的要求,了解各种刀具材料的特点及应用范围;了解高速加工的刀具系统的结构特点,典型高速加工刀柄的结构和夹紧方式,高速加工对回转刀具的要求。
本章的重点是高速加工中刀具的合理选用。
2、课程内容
7.1数控加工刀具的特点
7.1.1数控加工常用刀具的种类及特点 7.1.2数控加工刀具的选择
7.1.3数控加工切削用量的确定
7.2数控刀具管理系统及刀具状态的在线监测
7.2.1数控刀具管理系统 7.2.2数控刀具状态的在线监测
7.3高速切削加工刀具材料的种类及合理选用
7.3.1高速切削加工对刀具材料的要求 7.3.2高速切削加工刀具材料的种类
7.3.3高速切削加工刀具材料的选用
7.4高速切削刀具的构造特点
7.4.1高速切削对刀具系统的要求7.4.2常规锥度刀柄存在的问题
7.4.3多种新型刀柄的开发与应用 7.4.4高速切削加工用刀柄的选用
7.4.5高速切削中刀具系统的动平衡 7.4.6高速回转刀具的结构特点
3、考核知识点
1)数控加工刀具的种类、特点及选用;
2)数控刀具管理系统及刀具状态的在线检测;
3)高速切削加工刀具材料的种类及合理选用;
4)高速切削刀具的结构特点。
4、考核要求
1)识记:
数控加工刀具的种类与特点,刀具管理的任务,刀具的在线监测常用方法,高速加工刀具材料的种类,高速加工对刀具系统的要求,常用高速加工的刀柄形式,高速切削中刀具系统的动平衡概念,高速切削对回转刀具的要求。
2)领会:
数控加工刀具的选择考虑的因素和选择原则,切削用量的选择原则,任意选刀和顺序选刀的方法和特点,刀具识别的方法和原理,理解常用刀具监测方法的原理,高速加工对刀具材料的要求,掌握各种刀具材料的特点和和合理选用,各高速切屑刀柄的结构和特点,高速铣刀高速钻头的类型和应用。
三、关于自学教材与主要参考书
1、自学教材
王爱玲主编:
数控加工技术新篇,电子工业出版社,2008年出版
2、主要参考书
1)张超英主编:
数控加工综合实训,化学工业出版社,2003
2)王永章主编:
数控技术,高等教育出版社,2001
3)毕承恩主编:
现代数控机床,机械工业出版社,1991
四、自学方法指导
本课程为机械制造工程专业(方向)的主要专业课,学习方法也与基础课和基础技术课有所不同。
本课程有两个特点:
一是密切结合生产实际,一是机电结合。
所以学员在自学时,应根据自己的具体情况,合理安排自学计划。
1、在学习本课程前应先学完先修课程,并在学习过程中复习先修课程的相关内容。
2、到有关工厂参观数控机床或数控装置,以加深理解教材内容。
3)先仔细阅读考核辅导大纲,了解对考试内容不同层次的要求。
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- 关 键 词:
- 数控 加工 技术