《数控技术》教学大纲

《数控技术》教学大纲

一、课程性质、目的和任务

现代制造业中，数控加工技术是其主要的发展方向之一，而《数控技术应用》课程是数控技术应用专业必修的一门专业技术课。课程由数控机床的基本概念入手，介绍并探讨数控机床的操作技能与数控技术的发展。

二、课程教学总体目标

通过本课程的教学，使学生了解常见数控机床的结构、操作使用及维护技术，掌握数控机床操作技能，为以后的实际工作奠定基础。

三、教学内容及要求

第一章 绪论

了解数控机床的产生、发展和特点；掌握数控机床工作原理和组成及按进给伺服系统的分类； 

第二章数控加工程序的编制

了解程序编制的内容和步骤；掌握数控加工工艺分析及加工方法；掌握程序编制代码及程序格式、坐标系定义；掌握各G指令、M指令功能及格式定义和编程方法；掌握程序编制中非圆曲线的节点计算方法；了解自动编程系统；

第三章数控机床的位置检测装置

掌握感应同步器的工作原理和鉴相型系统的工作原理； 掌握旋转变压器工作原理；掌握磁尺位置检测装置工作原理；了解光栅位置检测装置和激光干涉位置检测装置；掌握脉冲编码器工作原理；

第四章计算机数字控制系统

了解数控系统的硬件和软件组成；掌握逐点比较法和数字积分法插补法；掌握刀具补偿原理；了解STD80数控系统的硬件  掌握步进电机的接口和开关量输入输出接口设计；了解操作面板接口和显示器接口设计；掌握数控指令输入处理；了解STD80数控系统的软件和直流伺服电机的位置控制原理；

第五章进给伺服系统

了解开环、闭环和半闭环进给系统；掌握步进电机的工作原理和使用特性及驱动电路；掌握直流伺服电机的调速控制；了解大惯量直流伺服电机的高速方法； 掌握机械传动机械的等效动力学模型及传递函数；掌握数控进给系统的数学模型；

第六章 数控机床的结构设计和总体布局

了解数控机床的结构设计及数控机床的总体布局

第七章数控机床的主运动部件

了解主运动变速系统的参数和主运动有级变速系统的设计；掌握主运动无级变速系统的设计；了解主轴部件设计；

第八章 进给系统的机械传动结构

了解传动齿轮副、丝杠螺母副、导轨及回转工作台；

第九章 数控机床的刀具与工件交换装置

自动换刀装置的形成 刀库 刀具的选择形式 刀具交换装置 带刀库的自动换刀装置实例 柔性制造单元的工件交换装置；

四、实践环节

●操作内容

1．操作面板及其功能应用

2．开机及原点复位：数控车床的开机及回原点操作方法与步骤。

3．机床的手动控制：方法与步骤，操作过程中应注意的问题。

4．工件安装：液压卡盘的选择，卡爪直径的调整，夹持力大小及其调整，尾座位置的调整，工件安装方法及注意事项。

5．刀具安装：生产中常用的车刀及其选择，刀座及其选择，刀具安装方法、刀具干涉问题及其注意事项。

6．对刀与刀具补偿：试切对刀方法及步骤，接触式对刀与非接触式对刀。

7．程序输入与调试：程序输入方法与修改方法及步骤，程序调试方法与步骤，注意事项提示。

8．程序运行：启动程序，加工零件。

9．零件检测：生产中常用量具及其选择，零件测量方法。

10．关机

●拓展内容

1．数控车床的功能拓展

数控车床的C轴、Y轴功能，恒线速功能及加工模拟功能等。

五、课外习题及课程讨论

课外习题为课本复习思考题，选题应注意与当次授课内容相适应，并包括授课内容的主要点，不少于40题

六、教学方法与手段

     1. 教学方法

       对数控加工技术基础知识和各数控机床简介部分的教学，采用理论讲解与现场参观、演示相结合的方法；对其它部分的教学，把多媒体课件引入课堂，理论教学采用实行案例式、讲练结合式、讨论启发式、归纳式、现场教学式等方法；实训部分结合理论讲解内容，通过分散形式，采用模块教学式、仿真式、顶岗式等方法；对综合训练和实习部分内容，采用集中形式；课外教学可采用数控技术讲座等形式。

       2.教学手段 

       教师应充分利用课本和教学参考书所提供的资料开展活动，并恰当的使用录像、幻灯、照片、挂图及计算机等教具和校园网等设备辅助教学，并重视现代教学手段的使用。

七、各教学环节学时分配

 数控技术应用的学习评价应尊循基本知识和能力相统一，理论与实践相结合的原则。评价的范围不仅包括学生对有关知识的了解、识记和理解程度，更要重视知识的运用能力以及通过学习所形成的严谨、认真的工作作风。

       评价途径包括教师考核、学生互评、学生自我考核和社会评价等。评价方式包括笔试、实际操作等

       认知水平分为“了解”、“熟悉”和“掌握”三个层次。“了解”指知道有关的知识和原理；“熟悉”指对有关的知识能正确认识和表述；“掌握”指在熟悉的基础上对有关的知识和原理能够在实践中具体运用。

       运用能力评价要求在掌握的基础上要求在实际操作中能运用所学的知识和原理分析、解决所遇到的实际问题。

平时考核包括作业完成情况、出勤情况，实验完成情况及课堂积极性。

期末考试理论试卷为100分，考试内容为本课程所讲授的重点和难点

九、教材和参考书

      教材：廖效果 主编《数字控制机床》华中科技大学出版社出版 1992年出版

十、说明

 本课程是在《机械制造装备及设计》、《控制工程基础》、《互换性与技术测量》、《电工学》和《微机应用基础》的学习基础上，对其进行深入系统的学习，其中电工学、机床电器自动控制、控制工程基础等是本课程学习的重要基础。学生通过本课程的学习，除了加深对已学课程理解之外，重要的是要掌握数控机床结构、基本理论等综合性的知识。