“数控技术”课程教学大纲

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1、“数控技术”课程教学大纲英文名称：Numerical Control Technology课程编号：MACH3436学时：56 （理论学时：40 实验学时：12 上机学时：4 课外学时： 16（课外学时不计入总学时） 学分：3适用对象：机械工程及自动化专业三、四年级先修课程：微机原理及接口技术、数字/模拟电子技术、C语言使用教材及参考书：1 任玉田. 新编机床计算机数控技术. 北京:理工大学出版社，2005.2 黄玉美，王润孝，梅雪松. 机械制造装备设计. 北京:高等教育出版社，2008. 3 李斌、李曦等. 数控技术，华中科技大学出版社，武汉，2010.4 毕承恩，丁乃健. 现代数控机床.

2、北京:机械工业出版社，1994.5 王爱玲. 现代数控原理及控制系统. 北京:国防工业出版社，2005. 6 FANUC系统、Siemens系统等各式各类技术手册.一、 课程性质和目的性质：专业知识类专业主干课程目的：学习本课程的目的是掌握数控技术的基本原理、基本构成，数控机床的基本使用，培养数控系统的开发和初步设计能力，以及数控机床控制系统的维护技能。本课程的主要任务：1. 学习数控技术的基本原理和基本知识；2. 掌握数控加工程序的编写与数控机床的基本使用；3. 培养数控系统的分析与设计能力。二、 课程内容简介本课程讲述了数控技术的基本知识：数控技术的现状及发展；零件数控加工程序的编制知识，

3、零件数控加工程序的编制，现代CAD/CAM的自动编程技术；机床数控系统的软、硬件结构及其组成；数控插补原理、刀补原理，及其计算机实现方法；数控伺服系统基本组成，检测装置基本原理及其选用，位置控制的实现原理及方法；伺服驱动装置的工作原理，数控系统速度及加减速控制的实现方法。通过学习能够初步设计、维护并开发实际的数控系统。本课程还包括以下实验内容：了解数控机床的组成及基本操作，了解数控机床驱动及检测元器件，了解位置反馈测量信号分析；编制数控车床、铣床加工零件的数控加工程序并在机床上进行实际操作；插补程序编制。三、教学基本要求1. 了解数控技术的现状与发展2. 掌握数控系统及数控机床的工作原理与结构

4、3. 掌握数控系统的硬件与软件基本结构4. 掌握伺服系统的工作原理与结构，以及控制方法四、教学内容及安排第一章：概述1. 了解数控技术与数控机床组成、特点等基本概念、掌握数控机床与数控系统的分类2. 了解数控机床的发展状况及现代数控技术的发展趋势教学安排及教学方式 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他1.121.22第二章：数控加工程序编制1.了解数控加工程序编制基础（数控编程内容与步骤，编程方法简介，各坐标系的定义及有关标准）2.手工编程方法（常用基本指令G与M指令介绍，工艺处理内容，数值计算，数控铣床加工程序编制3.数控车床加工程序编制方法4.

5、数控加工自动编程（基本步骤，语言式与图象交互式自动编程系统简介及其内容）教学安排及教学方式 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他2.122.22422.3242.42第三章： CNC装置及其接口1. CNC装置硬件结构（单微处理器结构、多微处理器结构2. 软件结构（控制流程、软件设计技术），可编程控制器PLC3. CNC装置的接口电路(机床I/O接口)教学安排及教学方式 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他3.123.223.32第四章：插补、刀补原理与速度控制1. 插补原理概述、脉冲增量插补算法（逐点

6、比较插补原理及步骤、算法设计、速度计算）2. 数字积分插补原理及步骤、提高数字积分插补算法精度措施及其速度计算3. 数字增量插补算法概述、时间分割插补算法、扩展DDA插补算法4. 刀具半径补偿、基本概念、C功能刀补基本思想、刀补转接类型的判别5. 进给速度和加速度控制（开环系统的速度及加减速控制、（半）闭环系统加减速控制方法）教学安排及教学方式 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他4.124.224.324.4224.52第五章：伺服驱动系统1. 伺服驱动系统概述、数控机床伺服系统的分类及对伺服系统的要求、检测装置概述2. 感应同步器（工作原理、鉴

7、幅与鉴相两种工作方式、特点及其选用方法）3. 光栅（结构组成、工作原理、选用、提高精度措施、辨向倍频电路）编码器（分类、结构组成、工作原理、特点与选用）4. 位置控制（脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统、幅值比较伺服系统、数字伺服系统简介）5. 步进电机及其驱动、直流伺服电机及其速度控制（直流伺服电机工作原理）6. 直流伺服电机及其速度控制（性能指标、PWM调速原理）、交流伺服电机及其速度控制（交流伺服电机工作原理、性能指标、SPWM变频调速原理）主轴控制简介教学安排及教学方式 教学环节学时分配 课后环节（请打“”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他5.125.225.325.422

8、5.525.622五、实践环节1 实验，12学时1）数控车床操作及加工程序编写， 2学时2）车削类零件数控加工， 2学时3）数控铣床操作及加工程序编写， 2学时4）铣削类零件数控加工， 2学时5）数控机床驱动及检测反馈系统实验， 2学时6）交流伺服与运动控制系统的运用， 2学时2上机，4学时1）曲线节点的计算与自由点曲线拟合 2学时2）数字积分插补程序编制 2学时六、课外学时分配章内容参考学时3PLC在数控机床中的应用64脉冲增量插补程序编制25位置反馈测量信号分析46常用数控系统分析4七、 考核方式 闭卷；闭卷考试成绩占65%，平时作业占10%；上机成绩占5%；实验成绩占 20% 。八、 本课程各教学环节对人才培养目标的贡献度见下表 知识能力素质要求教学环节课后环节授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他K1K2K3K4A1A2A3A4A5A6A7A8C1C2C3C4C5C6注：1、各专业课程贡献度表根据本专业知识、能力、素质培养要求填写。基础课程贡献度根据学校知识、能力、素质培养要求填写。2、贡献度显著表示为，贡献度一般表示为 大纲制定者：姜歌东 大纲审核者：梅雪松