8.5 数控机床及其应用（教案）·高一《金属加工基础》同步精品课堂(机工版·第2版）

《金属加工基础》教案 课 题 数控机床及其应用 课 型 理实一体 课 时 1 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本书是为了适应中等职业教育教学改革的需要，根据教育部2009年颁发的《中等职业学校金属加工与实训教学大纲》的精神及中等职业教育人才培养目标的要求编写的。 全书共八个单元，主要阐述了金属材料的力学性能、常用金属材料、钢的热处理、铸造、锻压、焊接、金属切削加工基础知识、金属切削机床及其应用等内容。 本书注重在基础知识、职业素质和职业技能等方面对学生进行综合培养；突出中等职业教育的特点，图例直观形象，简化了过多的理论介绍，理论联系实际，加强对学生实践技能和综合应用能力的培养；注重培养学生的学习能力及工程意识、安全意识、经济意识、质量意识和环保意识等；注重趣味性和文化特色，安排了大量的小栏目。 本书可作为中等职业学校加工制造类专业“金属工艺学”“金属加工基础”“金属加工与实训”课程的教材；此外，还可作为职工培训及技工学校教学用书。 本节课内容为教材中第八单元“模块五 数控机床及其应用”。 学情分析 知识储备：数控机床的基本原理和工作方式；数控加工程序的组成与格式。 能力水平：数控机床的分类及其特点；数控加工的工艺特点及应用。 学习目标 知识目标：了解数控机床的基本原理和工作方式；熟悉数控加工程序的组成与格式。 能力目标：熟悉数控机床的分类及其特点；数控加工的工艺特点及应用。 情感目标：提供对基础知识的学习和运用，乐于探索机械专业的学习规律，培养学生综合学习的能力。 学习重难点 教学重点：了解数控机床的基本原理和工作方式；熟悉数控加工程序的组成与格式。 教学难点：熟悉数控机床的分类及其特点；数控加工的工艺特点及应用。 教学方法 讲授法、演示法 课前准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论，完成任务书。 教学媒体 多媒体教室 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 1.操作引出主题 问题引入：1.什么是数控机床？ 2.数控机床的基本原理和工作方式是什么？ 2.分发学习任务书 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 3.展示学习目标 1、提出问题，认真回答问题。 2、接收并查看本节课堂任务书。 3、.查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 活动二： 调动思维 探究新知 1. 数控技术 数控技术是用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的方法。 控制机床上某些部件的位移、角度、速度等机械量，同时也能控制温度、压力、流量、颜色等其他量。 2. 数控设备 数控设备采用了数控技术，用数字信号控制设备的工作过程。 种类包括数控机床、数控绘图机、数控测量仪、数控绣花机、数控编织机、焊接机器人等。 数控机床是一种装有程序控制系统的机床，运动和动作由特定代码和符号编码组成的指令进行。 3. 数控系统 数控系统实现自动控制，能读取预设的数字值并通过译码控制机床自动加工零件。 包括顺序控制和数字控制，前者控制开关量，后者控制数字量的工件运动。 4. 数控加工 操作者编制数码表示的数控程序，输入数控机床，控制工件和工具的相对运动。 数控加工不需要直接操纵数控机床，但机床必须执行操作者的指令或意图。 5. 数控编程 数控程序由一系列指令代码组成，表示工艺系统的动作状态。 数控编程是编写加工程序的过程，包括零件分析、工艺参数、刀具运动轨迹等。 数控机床的组成 1. 输入/输出装置 输入装置将程序载体上的数控代码转换为电脉冲信息，输出装置显示和监控数控系统运行。 2. 数控装置 核心部分，完成数值计算、逻辑判断、轨迹插补等任务，控制机床运动。 3. 伺服驱动控制装置 将数控装置输出的脉冲信号转换为机床运动。 4. 机床电气逻辑控制装置 在数控装置和机床之间进行逻辑处理和监控，控制主轴、刀具选择、液压系统等。 5. 机床 包括主运动系统、进给运动系统、辅助部分和特殊部件，如刀库、自动换刀装置。 数控机床的坐标系及与坐标系有关的点 1. 数控机床的坐标系 笛卡儿直角坐标轴，包括X、Y、Z轴，规定运动方向和坐标原点。 右手直角坐标系规定了各轴的正方向，围绕各轴的旋转运动的正方向。 2. 与坐标系有关的点 机床原点、机床参考点、刀具安装基准点、工件原点、对刀点、换刀点等。 机床原点是机床上的基准位置，机床参考点是机床上每个进给轴上的预先设置的位置。 刀位点表示刀具的定位基准点，工件原点是工件坐标系的原点。 对刀点用于确定程序原点的位置，换刀点是加工中需要换刀时刀具的相对位置点。