《数控机床》教学大纲一、说明1．课程性质和内容本课程是一门传授数控数控机械系统相关理论和技能知识的专业课。

主要内容包括：零件与部件、机构与夹具、液压、气压传动控制、数控机床机械结构相关知识，数控机床主传动及进给传动系统、数控机床自动换刀装置及其他装置的结构介绍以及数控机床的安装调试及验收等方面的知识。

2．课程任务和要求本课程的任务是对学生进行数控机床机械结构及其维护与维修知识的介绍，使学生掌握数控机床机械部件结构，了解相关部件工作原理，熟练掌握各机械部件的知识点。

通过本课程的学习达到以一下几个方面要求：(1)掌握各零件与部件的种类、布局、机械结构特点与组成，了解机构与夹具。

(2)掌握数控机床主传动与进给传动的结构、特点与组成。

(3)掌握数控机床自动换刀装置的种类与结构、特点与组成。

(4)熟练掌握数控机床的安装，调试及验收。

3．教学中应注意的问题(1)在教学中注意理论联系实际，采用启发式教学，加强基础知识的教学和基本技能的训练。

注重培养学生分析问题、解决问题的能力，全面提高学生的素质。

(2) 本课程是一门理论和实践结合紧密的专业课，因而适宜采用一体化教学模式。

在教学中要充分采用实物示教、演示实验等直观的教学方法，重视现场教学，以提高教学效果。

(3)合理调节教和学中的比例，做到精讲多练，重在应用。

教学中，注意将“讲练结合原则”贯穿于课堂教学的始终，结合学生实际情况，用好思考练习题。

引导学生灵活运用所学知识，认真、独立地完成一定数量的练习题，有助于学生掌握基础知识，提高分析问题、解决问题的能力。

(4) 教学中应针对行业动态，时刻注意数控机床及其系统的变化与发展，生产实际现状，使教学不落后于数控技术的发展。

着重培养学生独立分析问题的能力。

二、学时分配表学时分配表（五年制）三、教学要求、内容及建议第一章零件与部件教学要求l．了解轴的种类，应用特点、结构材料；熟悉轴上零件的固定方法；掌握轴径的确定。

2．熟悉带传动的工作原理、传动类型、特点和应用场合。

3．掌握传动比、带传动的包角和带长的计算方法及V带传动的选型。

4．掌握V带传动的安装、使用与调整，熟悉带传动的张紧装置。

5．了解链传动和齿轮传动的常用类型及应用特点。

6．熟悉链轮的类型及结构。

7．熟悉滑动轴承类型、应用特点、轴瓦材料及其润滑方式。

8．熟悉滚动轴承的结构类型，掌握常用型号、应用特点及选用。

9．熟悉滚动轴承的润滑及密封形式。

10．掌握直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算。

11．熟悉斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮和齿轮齿条传动。

12．了解齿轮传动的失效形式，能正确选用齿轮材料。

13．了解蜗杆传动的特点及应用。

14．熟悉蜗杆蜗轮的结构及几何尺寸计算。

15．掌握蜗杆传动中蜗轮回转方向的判定方法。

16．熟悉联轴器、离合器的类型、结构特点和应用。

17．熟悉普通机床主轴分析的方法。

教学内容1．轴的分类及材料、轴的机构及轴上零件的固定。

2．带传动原理及特点与张紧机构的特点。

3．链传动的传动比及传动特点以及链传动的主要零件。

4．滚动轴承、滑动轴承、静压轴承、动压轴承的概述与特点及工作原理。

5．齿轮传动的概述、计算及常用齿轮及其传动的简介和失效形式。

6．蜗杆、蜗轮的特点计算及方向的判定。

7．离合器、联轴器的种类。

8．普通机床主轴的分析教学建议本章的教学重点是轴、轴承、联轴器、离合器、蜗杆、蜗轮、齿轮传动、链传动、带传动等的结构特点及应用。

教学时建议结合典型机床的变速箱或减速器轴系部件进行教学，以明确轴系零部件的组成及作用，重点强调轴是轴系零部件的核心，直接支撑传动零件；轴承是轴的支撑，是轴系工作载荷最终作用于机座的重要环节件；联轴器与离合器用于轴与轴之间的连接，以传递运动或动力。

1．讲解轴时，应重点介绍轴径的确定方法、强度计算和轴的结构设计。

2．带传动的教学应以V带传动为重点，讲清传动比、包角和带长等主要参数的计算方法，对v带传动的选型、安装、调整及带传动的张紧方法等技能点要重点讲解，并作必要的演示说明。

3．需注意的几个概念性问题。

(1)紧边与松边在讲解中紧边与松边不可混淆，以主动轮上带的卷人和卷出来区分紧边、松边。

要避免在讲解中用上边、下边来叙述。

(2)打滑与滑动教学中应重点强调“滑动”与“打滑”的区别，要明确“滑动”是正常的，“打滑”是不正常的。

避免讲解中使用“防止滑动”这样的教学用语。

(3)带轮的包角与小带轮包角教学中应重点强调包角的大小反映带在轮面上接触弧的大小。

4．链传动教学中应当明确链传动的组成及其传动性质。

要强调在机械传动中，对于两传动轴中心距较大、平均传动比要求准确时，不宜采用带传动或齿轮传动(因齿轮传动中心距不宜过大)，而应采用链传动。

因为链传动是靠链轮和链条之间的啮合来传递运动和动力的，是一种有中间挠性件(传动链)的啮合传动。

讲解传动链的类型时，要注意强调滚子链的连接方式。

5．讲解轴承时，应重点介绍轴承在各类机械中的应用。

6．对滑动轴承的结构和类型的讲解，主要以整体式和剖分式滑动轴承为主，说明其特点与应用场合。

讲解中，可从整体式滑动轴承的应用特点出发，有机地联系到剖分式及其他滑动轴承，避免孤立地讲解。

7．讲解滚动轴承时，应注意结合实物演示，并说明不同的结构类型，分别适用于各种载荷、转速及特殊的工作要求。

要详细讲清滚动轴承代号的表示法及其含义，结合举例，着重明确代号中常用的类型代号、尺寸系列代号及内径代号。

重点强调选择轴承类型时，主要考虑载荷和转速、调心和安装要求及经济性等方面的因素。

讲解滚动轴承的润滑与密封时注意强调以下两点：一是滚动轴承通常采用润滑脂润滑，高速或工作温度较高的轴承采用润滑油润滑；二是滚动轴承密封方式不同时，其适用场合也不同。

8．齿轮传动教学中要分析渐开线的形成及性质，应对渐开线齿轮的啮合特性、标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算做重点介绍。

9．讲解齿轮轮齿的失效形式与材料选择时，可利用失效齿轮实物或教学片进行直观性教学。

10．蜗杆与蜗轮的重点是蜗杆传动的传动比，蜗杆、蜗轮的旋向及蜗轮回转方向的判定，以及蜗杆传动的主要参数及尺寸计算。

教学过程中，要充分利用机床的减速装置、分度机构或微调装置等，加深对蜗杆传动的结构特点及应用的认识。

11．讲解联轴器和离合器时应重点介绍联轴器和离合器的类型、结构特点、功用以及它们之间的区别。

第二章机构与夹具教学要求1．掌握变速机构的组成及特点。

2．熟悉步进运动机构的原理及特点。

3．掌握螺旋机构的主要参数和标记。

4．掌握分度机构的工作原理特点及计算方法。

5．掌握六点定位基本原理及正确的应用方法。

6．掌握常用定位元件的使用及常用定位方法。

7．了解对夹紧装置的基本要求。

8．掌握基本夹紧机构的应用特点9．能构思夹紧结构，并合理选用夹紧元件。

教学内容1．滑移齿轮变速机构、电磁离合器变速机构2．棘轮机构、槽轮机构3．螺纹的主要参数和标记、螺旋传动的形式及其应用4．分度头的工作原理及其计算方法5．定位原理及其元件6．夹紧机构形式及组合夹具教学建议1．“六点定位原理”是解决工件定位的基础理论，应作为本模块的重点讲细、讲清，由“六个不定度”部分开始，逐步深入。

2．“重复定位结构的分析与改善”可作为对“六点定位原理”知识的具体应用与深化，教学中应紧扣这一主线。

3．夹紧机构结构复杂、种类繁多，由于课时所限，本模块重点介绍最基本的几种典型夹紧机构。

教学中可根据夹具图册适当拓展。

4．斜楔夹紧是机械夹紧中最基本的夹紧形式，其他的夹紧方式只是它的变形和演化，所以斜楔夹紧中，主动力与夹紧力间的关系、夹紧自锁条件、有效夹紧行程等基础问题应作为重点予以讲清。

5．在教学中应多利用电脑、投影等现代多媒体技术，制作教学课件，使教学更形象、直观，提高学生的学习兴趣。

第三章液压、气压传动与控制教学要求1．认识液压传动的组成及应用。

2．掌握液压传动的基本知识。

3．掌握液压泵的分类及工作原理。

4．掌握液压泵的选择原则。

5．掌握液压执行元件的作用及分类。

6．掌握液压传动系统中液压缸结构的不同对速度和推力的影响。

7．掌握影响液压缸结构尺寸的因素。

8．掌握各种阀的结构特点及工作原理。

9．掌握各种阀控制回路的控制特点及控制方法。

10．掌握气动系统组成的特点。

11．掌握气动执行元件的选择方法。

12．掌握数控机床的典型液压、气压回路的分析方法。

教学内容1．液压泵的概述、主要参数等2．液压系统中的执行装置3．液压缸的结构与组成4．液压控制装置的概述5．液压辅件和液压油6．气压系统的构成7．气压回路8．数控机床的典型液压、气压回路教学建议1．通过对液压设备的参观使学生了解液压设备的具体应用，提高学生的学习兴趣。

2．在讲解液压传动系统输出力的计算时，应避免纯粹的理论演算，可以通过简单的实验来表现液压传动中力的传递。

3．通过齿轮泵的讲解揭开液压泵吸油和压油的工作原理，使学生掌握当泵的容积增大时泵吸油，当泵的容积减小时泵压油这一概念，从而为进一步学习柱塞泵和叶片泵的知识做好铺垫。

4．参观一些典型的具有换向工作的液压控制设备。

5．在讲解换向阀时应把换向阀的滑阀机能作为重点，讲授过程中应多举不同回路的实例来加深学生的印象。

把学习液压元件的重点放在液压回路的组成上。

6．液压传动系统的分析是建立在掌握液压基本回路知识的基础上进行的，因此在讲授本模块内容时，教师应根据任务内容对以前所学知识进行简单的回顾。

7．从液压传动系统的缺点(速度慢、对温度非常敏感、容易产生对环境的污染)制约液压传动系统的应用引入气动系统，使学生对气动系统的工作特性有初步的认识。

8．应多采用与液压系统相比较的方法进行对比教学。

如：两种系统的传动介质——液压油与压缩空气的对比，两种系统的执行元件——液压缸与汽缸的工作特点对比等，这样便于知识的迁移，有利于学生对该模块内容的学习。

9．从实例分析人手，分析系统对液压泵供油的要求，根据每种泵的工作特性结合系统的要求来讲解液压泵的选用方法。

10．学生对该课题涉及的元件并无感性的认识，故在教学中，应丰富教学形式，可采用动画及三维建模进行多媒体教学，如有实验设备进行实际操作，则效果会更好。

11．教师上课前应积极动手制作课件，采用多媒体手段来丰富教学内容，增强学生的学习兴趣，提高学习效率。

第四章数控机床主要机械结构教学要求1．了解数控机床的含义及数控机床的发展过程。

2．掌握数控机床的组成及分类方法。

3．了解主传动系统的特点。

4．掌握主传动系统的变速方式。

5．掌撑进给传动系统齿轮间隙对加工精度的影响，消除齿轮间隙的措施。

6．了解数控机床床身与导轨的结构特点。

教学内容1．数控机床概述及基本概念2．主轴部件的特点、主轴变速3．主轴部件的结构与挑战4．主轴部件的维护5．进给传动系统布置形式6．伺服电动机与丝杠的连接形式7．进给传动系统减速齿轮间隙的调整8．滚珠丝杠螺母副结构及间隙的调整9．数控机床床身与导轨教学建议1．通过机床例子让学生了解数控机床的构成；通过分析本课程与其他专业课之间的关系，说明学习本课程的目的和意义。