中央电大 数控加工工艺由田虓主讲

数控加工工艺课程说明

　　《数控加工工艺》课程是中央广播电视大学数控技术专业的一门专业核心课程。数控加工工艺是数控加工的基础，理论与实践紧密结合。该课程以传统机械制造工艺为基础，密切结合数控加工的特点。该课程由数控加工的切削基础、数控机床刀具的选择、数控加工中工件的定位与装夹、数控加工工艺基础、数控车削加工工艺、数控铣削加工工艺、加工中心的加工工艺、数控线切割加工工艺，共8章内容组成。该课程4学分，课内学时72学时。

　　通过本课程的学习，使学生掌握刀具几何角度的标注方法及刀具几何参数的选择方法，掌握金属切削过程的基本理论和规律。掌握刀具材料的种类、基本性能及应用场合，了解可转位刀片的优点、代码标记方法，熟知数控刀具选择应考虑的因素。掌握六点定位原理和定位基准选择原则，为零件加工时装夹方案选择奠定基础；了解定位误差的种类、计算方法，能够计算典型定位方式的定位误差。掌握数控加工工艺分析、工艺路线设计和工序设计的基本内容及原则、方法。能够根据数控车床、数控铣床、加工中心的特点，对典型零件进行工艺分析，合理安排加工工序，制定加工路线，编制典型零件的加工工艺卡片。了解数控线切割加工的原理、应用场合，掌握数控线切割加工工艺分析的内容与方法。

　　通过本课程的学习，使学生达到既具有工程基础又有较高的工程文化素质，既有丰富的工艺基础知识、基本理论，又有较强的分析思维能力，能够合理地制定中等复杂机械零件的数控加工工艺规程。为数控加工奠定坚实的工艺基础。

　　本课程的先修课程是《机械制图》、《机械制造基础》和《金工实习》，该课程与《数控机床》、《数控编程技术》、《数控加工操作实训》等课程紧密联系。

课程内容：

数控加工工艺教学大纲

第一部分 大 纲 说 明

　　一、课程性质、目的和任务

　　数控加工工艺是中央广播电视大学数控技术专业的一门理论与实践紧密结合的专业必修课，其基础性内容以传统机械制造工艺为基础，密切结合数控加工的特点，是连接设计与制造的桥梁。其主要目的和任务是培养学生三种基本能力，即合理选择刀具、夹具和量具的基本能力；合理选择切削参数的基本能力；合理制定数控加工工艺规程的基本能力。

　　通过本课程的学习使学生达到既具有工程基础又有较高的工程文化素质，既有丰富的工艺基础知识、基本理论，又有较强的分析思维能力，能够合理地制定中等复杂机械零件的数控加工工艺规程。

　　二、与相关课程的衔接、配合、分工

　　本课程是数控技术专业的专业必修课。本课程的先修课为机械制图、机械制造基础、金工实习等。

　　三、课程基本要求

　　l、理论知识要求

　　（1）掌握金属切削加工的基本理论、方法和应用；了解数控加工原理方面的基本知识，掌握选择切削参数、安排加工顺序和刀具选择的基本原则和方法。

　　（2）掌握六点定位的原理和定位误差的分析计算方法，会查阅切削用量手册和有关国家标准，养成严格遵守和执行有关国家标准的各项规定的良好习惯。

　　（3）掌握粗、精加工定位基准的选择原则和切削加工顺序安排的基本原则。

　　2、技能要求

　　（1）能够较正确地根据零件图选择刀具、夹具和量具。

　　（2）能够根据零件加工精度要求选择切削参数。

　　(3）能够制定不太复杂零件的数控加工刀具卡片和工序卡片。

　　四、课程教学要求的层次

　　　　本课程教学按以下3个层次进行要求：

　　1. 了解：要求对有关教学内容有一般的认知。

　　2. 理解：要求领会有关教学内容的基本概念、基本理论、基本原则。

　　3. 掌握：要求能够应用所学知识和方法解决工程中的实际问题。

第二部分 媒体使用与教学过程建议

　　一、课程教学总时数、学分数

　　本课程为4学分，课内学时为72学时。开设一学期。

　　二、教学媒体及其相互关系

　　本课程的教学媒体由文字教材、录像课（IP课）和CAI课件组成。

　　1、文字教材

　　文字教材是主要的教学媒体，在全方位的体现基本教学内容的同时，要便于学习开展自学。为此，文字教材各章增加“学习目标”、“内容提要”、“小结”等导学内容。

　　2、录像课（IP课）

　　根据教学的总体要求以及各章节的学习目标，讲授重点、难点。对于综合性的典型习题给予详细的解析。讲解过程中要注意知识的衔接并突出技能训练的重要地位。

　　3、结合本课程的特点，利用计算机辅助教学手段形象、直观、生动地表述教学内容，包括重点知识内容多角度分析与细化的讲解、实验与操作的模拟演示以及自我检测等。其目的是配合文字教材的阅读，为学生开展个体化，交互式学习提供帮助。

　　三、考核说明

　　考试是对教与学的重要验收方式之一。学生必须完成必做作用和实验、实训后，才能参加考试。考试符合教学大纲要求、形式多样、突出重点、难易适中。期末考试由中央电大统一命题，并执行统一的评分标准。实验考核由各省级电大根据中央电大制定的考核要求安排。具体考核要求见网上公布的考核说明。

　　四、学时分配

第三部分 教学内容和教学要求

一、数控加工的切削基础（10学时）

　　（一）目的与要求

　　通过学习金属切削过程的基本理论与规律，使学生能够正确标注刀具几何角度及选择刀具几何参数。

　　（二）重点与难点

　　重点是金属切削过程的基本理论、规律及应用；难点是刀具几何角度的定义及标注方法，要求学生具有较强的空间想象能力。

　　（三）教学内容

　　1．数控加工工艺系统概述

　　2．刀具几何角度及切削要素

　　3．金属切削过程的基本理论及规律

　　4．金属切削过程基本规律的应用

　　切屑的种类及其控制、金属材料的切削加工性、切削用量与切削液的合理选择。

　　5．刀具几何参数的合理选择

　　（四）教学要求

　　1．了解数控加工过程及数控加工工艺系统主要内容

　　2．了解切削运动的种类及其特点

　　3．掌握切削用量三要素的内容及其计算方法

　　4．掌握正交平面参考系中刀具角度的标注方法

　　5．理解刀具工作角度的影响因素及变化规律

　　6．了解切削层参数的度量方法

　　7．了解切削过程三个变形区的变形特点

　　8．理解积屑瘤的形成条件及其抑制措施

　　9．理解影响切削变形的因素及变化规律

　　10．了解切削力的来源与计算方法，理解影响切削力的因素及影响规律

　　11．了解切削热的来源，理解影响切削温度的因素及影响规律

　　12．了解刀具磨损的形式，理解影响刀具耐用度的因素及影响规律

　　13．理解切屑的种类、特点及产生条件

　　14．理解影响断屑的因素及规律

　　15．掌握粗、精加工时切削用量的选择原则和方法

　　16．了解切削液的种类及适用场合

二、数控机床刀具的选择（6学时）

　　（一）目的与要求

　　通过学习刀具材料的种类、基本性能、可转位刀片、代码标记方法，能够合理选择数控刀具。

　　（二）重点与难点

　　重点是刀具材料的种类及其选用，难点是数控工具系统。

　　（三）教学内容

　　1．刀具材料及其选用

　　2．数控机床刀具的种类及其特点

　　3．可转位刀片及其代码

　　4．数控刀具的选择

　　（四）教学要求

　　1．掌握常用刀具材料的种类、特点及适用场合

　　2．了解可转位刀片的代码标记方法

　　3．了解镗、铣类数控工具系统的结构类型与特点

　　4．掌握数控刀具选择的方法

三、数控加工中工件的定位与装夹（8学时）

　　（一）目的与要求

　　使学生能够运用六点定位原理和定位基准选择原则，为零件加工时装夹方案选择奠定基础；通过学习定位误差的种类、计算方法，学会计算典型定位方式定位误差的方法。

　　（二）重点与难点

　　重点是六点定位原理及应用、定位基准的选择原则；难点是定位误差的计算，特别是工序基准在定位面上时的误差计算。

　　（三）教学内容

　　1．机床夹具概述

　　2．工件的定位

　　3．定位基准的选择原则

　　4．常见定位方式与定位元件

　　5．定位误差

　　6．工件的夹紧

　　7．数控机床典型夹具介绍

　　（四）教学要求

　　1．了解机床夹具的功能、种类及特点

　　2．掌握六点定位的基本原理，会使用六点定位原理分析零件加工应限制的自由度数

　　3．掌握粗、精基准的选择原则

　　4．掌握常见定位方式、定位元件及所限制的自由度数

　　5．了解定位误差的计算方法

　　6．理解夹紧装置应具备的基本要求和夹紧力方向、作用点的选择原则

四、数控加工工艺基础（12学时）

　　（一）目的与要求

　　使学生能够运用数控加工工艺分析、工艺路线设计和工序设计的基本原则与方法，为后续各章内容的学习奠定基础。

　　（二）重点与难点

　　重点是定位与夹紧方案的确定、加工方法选择、刀具与切削参数选择、工序划分；难点是加工余量、工序尺寸及其偏差的确定。

　　（三）教学内容

　　1．基本概念

　　2．数控加工工艺分析

　　3．数控加工工艺路线设计

　　4．数控加工工序设计

　　5．对刀点与换刀点的选择

　　6．机械加工精度及表面质量

　　（四）教学要求

　　1．理解工序划分的原则及其特点

　　2．掌握数控加工工序划分的一般方法

　　3．了解常用加工方法的种类及其所能达到的加工精度、表面粗糙度

　　4．掌握典型工序设计的主要内容及方法

五、数控车削加工工艺（10学时）

　　（一）目的与要求

　　使学生能够运用数控车削加工工艺路线和工序的设计方法，制订数控车削加工工序卡片。

　　（二）重点与难点

　　重点是数控车削加工工艺路线和工序的设计；难点是车削加工中的装刀与对刀技术。

　　（三）教学内容

　　1．数控车削加工的主要对象、工艺特点

　　2．数控车削加工零件的工艺性分析

　　3．数控车削加工工艺路线拟定

　　4．数控车削加工工序设计

　　5．数控车削加工中的装刀与对刀技术

　　6．典型零件的车削加工工艺分析

　　（四）教学要求

　　1．了解数控车削加工的主要对象、数控车削加工工艺的特点及主要内容

　　2．掌握数控车削加工零件工艺性分析的主要内容与方法

　　3．掌握数控车削加工工艺路线拟定的内容及方法

　　4．掌握中等复杂零件的数控车削加工工序设计方法

六、数控铣削加工工艺（10学时）

　　（一）目的与要求

　　使学生能够运用数控铣削加工工艺路线和工序的设计方法，制订数控铣削加工工序卡片。

　　（二）重点与难点

　　重点是数控铣削加工工艺路线和工序的设计；难点是铣削加工中的装刀与对刀技术。

　　（三）教学内容

　　1．数控铣削加工的主要对象、工艺特点

　　2．数控铣削加工零件的工艺性分析

　　3．数控铣削加工工艺路线拟定

　　4．数控铣削加工工序设计

　　5．数控铣削加工中的装刀与对刀技术

　　6．典型零件的铣削加工工艺分析

　　（四）教学要求

　　1．了解数控铣削加工的主要对象、数控铣削加工工艺的特点及主要内容

　　2．掌握数控铣削加工零件工艺性分析的主要内容与方法

　　3．掌握数控铣削加工工艺路线拟定的内容及方法

　　4．掌握中等复杂零件的数控铣削加工工序设计

七、加工中心加工工艺 (8学时）

　　（一）目的与要求

　　使学生能够运用加工中心加工工艺路线和工序的设计方法，制订加工中心加工工序卡片。

　　（二）重点与难点

　　重点是加工中心加工工艺路线和工序的设计；难点是刀具预调与换刀点选择。

　　（三）教学内容

　　1．加工中心的主要加工对象、工艺特点

　　2．加工中心加工零件的工艺性分析

　　3．加工中心加工工艺路线拟定

　　4．加工中心加工工序设计

　　5．刀具预调与换刀点

　　6．典型零件的加工中心加工工艺分析

　　（四）教学要求

　　1．了解加工中心的主要加工对象、加工中心加工工艺的特点

　　2．掌握加工中心加工零件工艺性分析的主要内容与方法

　　3．掌握加工中心加工工艺路线拟定的内容及方法

　　4．掌握中等复杂零件的加工中心加工工序设计

八、数控线切割加工工艺 (6学时）

　　（一）目的与要求

　　通过学习数控线切割加工的原理，能够制订数控线切割加工工艺。

　　（二）重点、难点

　　重点是数控线切割加工的原理、特点、应用及主要工艺指标；难点是数控线切割加工的工艺分析。

　　（三）教学内容

　　1．数控线切割加工的原理、特点、应用

　　2．数控线切割加工的主要工艺指标

　　3．数控线切割加工工艺分析

　　4．典型零件的加工工艺分析

　　（四）教学要求

　　1．理解数控线切割加工的原理、特点与应用领域

　　2．掌握数控线切割加工的主要工艺指标及影响因素

　　3．了解数控线切割加工工艺分析的内容及方法