（完整版）数控技术A教案.docx

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合肥学院
20至 20学年第学期
数控技术 A课程
教
案
课程编码： ____0635031_________________
总学时／周学时：48h /4h
开课时间：第 1 周至第 11 周
授课年级、专业、班级：三年级机械设计制造及其自动化专业
使用教材：机床数控技术及应用（陈蔚芳等，科学出版社）
系别 /教研室：机械工程系/ 机械制造及其自动化教研室
授课教师：姜海
—1—
本课程教学目的和要求
要求学生通过本课程学习，在理论与实践相结合的基础上，掌握现代数控技术
的基本理论、方法和应用工具；掌握数控工艺基础知识，具有数控编程和数控加工操
作的基本能力；具有综合运用所学知识，正确使用数控设备的能力；了解数控技术与
机械加工自动化的现状及发展趋势；为将来从事数控技术方面的工程应用与开发打好
必要的基础。

本课程教学方法
本课程强调理论教学与实践教学相结合；充分运用多媒体教学手段及现场教学、
课堂讲授、实验等方式，提高学生对课程知识的理解和掌握；以作业和章节测
验来巩固学生所学知识；同时要求学生利用课外时间进行自主学习，撰写读书报告
并进行课堂讨论，扩展视野；另外，本课程还配以单独开设的后续课程“数字化制造
综合实验”中部分内容，从多方面着手，进一步深化应用所学知识。

学生创新精神和实践能力培养方法
针对教学中的难点、重要知识点设置问题，通过课堂提问、举例讲解等方式，
启发学生的创新思维；通过本课程附属实验及后续综合实验课程中有关内容等来
培养学生的实践能力和创新精神。

教材选用原则和特点
根据我院的办学定位要求，本课程我们所选教材为普通高等教育“十一五”国
家级规划教材。

本教材具有以下特点：教材内容既能较系统介绍数控技术专业理
论知识，又强调以工程应用为背景，强调实际、实践、实用，并适当反应相关新技
术的发展；内容安排由浅入深，循序渐进；有较好的质量保障，符合本专业应用型
本科人才培养的教学要求。

考核方式
测验（10%），大作业（10%），读书报告或调研报告（10%），实验（20%），课堂笔记（ 10%），课程结束考试（ 40%）；课程结束考试采用笔试闭卷方法。

教学参考资料
[1].朱晓春．数控技术（第2 版）．北京：机械工业出版社，2006.9.
[2].陈蔚芳，王宏涛等．机床数控技术及应用．北京：科学出版社，
2008.9.
[3].王永章，杜君文，程国君．数控技术．北京：高等教育出版社，2001.12.
[4].合肥学院机械工程系．《数控技术》实验指导书（自编）． 2008.12.
对课程的分析总结
本课程以现代数控技术的基本理论和方法为主线，系统介绍了数控加工程序编制、机床数控系统等两大主要模块内容。

在教学中充分利用各种教学手段和方法，较好地
调动了学生学习该课程的兴趣和主动性，教学效果良好。

学生学习后能比较扎实地
掌握相关的基本理论知识及应用，并且大多能灵活运用所学知识分析解决问题，同时
实验技能得到锻炼和提高。

由于本课程的实践性较强，可以考虑适当调整和完善相关实践教学方式，进一
步加强实践性教学效果；对兴趣较大且学有余力的同学，可组成兴趣小组，在教师
指导下对课程的某些方面进行深入学习。

备注：
—2—
实践教学环节周
授课章节及主要内容内容实验或课
次
程设计等第一章绪论
§1.1 机床数控技术的基本概念
1
§ 1.2 数控机床的工作原理和
组成§ 1.3 数控机床的分类
第二章数控加工编程基础
§2.1 数控编程概述§ 2.2 数
2
控编程的基础知识§ 2.3 数控功
能指令
第二章数控加工编程基础
3§ 2.4 准备功能 G 指令的编程方
法
第二章数控加工编程基础实验：数控铣削4§ 2.5 数控编程的工艺处理§ 编程加工（2h）
2.6 数控编程中的数学处理
第三章数控加工程序的编制实验：数控车削
5§ 3.1数控车床的程序编制编程加工（ 2h）§ 3.2数控铣床与加工中心的
程序编制
第三章数控加工程序的编制
6§ 3.3宏程序编程方法§ 3.4
数控自动编程简介
第四章计算机数控装置
7§ 4.1 计算机数控装置概
述§ 4.2 CNC 装置硬件结构
第四章计算机数控装置
§ 4.3 CNC装置的软件结构
8
§4.4 CNC 系统中的可编程控
制器
第五章数控装置的轨迹控制原
理
8
§ 5.1 CNC装置的插补原理概
述§ 5.2 脉冲增量插补
第五章数控装置的轨迹控制实验：二维插补9原理原理及实现（ 2h）§ 5.3数字增量插补第六章数控机床的伺服系统
9§ 6.1 数伺服系统概述§6.2开
环步进式伺服系统
学时作业
主要参考书
目
陈蔚芳，王宏涛
P15页 1-2, 1-4,等．机床数控技术
4。

及应用．北京：科
1-7
学出版社， 2008.9
4P70 页 2-11
4P70 页 2-4， 2-9
P71 页 2-12, 2-13,
22-15, 2-16
P136 页 3-7, 3-8
6
4P137 页 3-11
P163 页 4-1
2
P164 页4-5，4-6，
44-7， 4-8
P210 页 5-1， 5-2
2
2
3P291 页 7-1
—3—
第六章数控机床的伺服系统
10§ 6.3数控机床的检测装置3
第六章数控机床的伺服系统
11§ 6.4闭环伺服系统2 12
13
14
15
16
17
18P241页6-2 ，6-5 。

P291 页 7-5
—4—
·第 1 教学单元
周次第 1 周授
章节第一章
名称第一机床数控技的基本概念第二数控机床的工作原理和成第三数控机床的分
授课理（√）、（）教学 4h
方式上机（）、其他方式（）时数
教学目
的和要求
要求学生了解机床数控技的基本概念、数控机床的生与展、数控机床的工作原理和成、数控机床的特点和用；掌握数控机床的不同分方法等。

教学1、重点：数控机床的工作原理、基本成、如何分。

重点2、点：多坐数控机床加工方法，数控机床数的判定。

难点3、学生注意的：注意教材以外知的充解，弄清各种型数控机床如何行区分。

教学以下方面：教授（√），堂（），多媒体教学（√），当堂方法（），提式教学（），（）??。

讨论练习作业
教研室
主任审批意见
教学内容要点(可附另
页)1、作：P15 1-2, 1-4, 1-7
2、思考：多坐数控机床数的如何判定，三坐以上数控机床加工用在什么合。

第一章
§1.0 数控机床的生与展
§1.1 机床数控技的基本概念
§1.2 数控机床的工作原理和成
一、数控机床的工作流程
二、数控机床的成
§1.3 数控机床的分
一、按加工功能（运方式）分
点位控制数控机床、直控制数控机床、廓控制数控机床
1）两坐加工2）两半加工3）三坐加工4）四坐加工5）五坐加工
二、按伺服系型分
开数控机床、伺服机床、半数控机床
—5—
教学后记
1.本教学单元计划授课4 学时，时间较紧；可考虑“数控机床的产生与发展”等方面的内容在讲解时适当精简，在相关授课内容组织上作进一步调整改进。

2.在“ 1.3 数控机床的分类”中，轮廓控制机床中多轴联动加工及其机床是一
个重点及难点内容，学生们在课堂上听得都很认真；之后的教学内容因与前面差
异较大，可考虑根据情况进行课堂调控，在保证较充分讲解本节
重要内容的基础
上，其它部分略讲，甚至让学生自学。

—6—
·第 2 教学单元
周次第 2 周授
章节第二章数控加工程基
名称第一数控程概述第二数控程的基知第三数控功能指令
授课方式理（√）、（）教学4h 上机（）、其他方式（相素材）时数
教学目
的和要求
教学重点难点
要求学生了解数控程的步，掌握数控机床的坐、机床原点与机床坐系、工
件原点和工件坐系、坐与相坐等数控程的基知，掌握通用的数控功能指令。

1、重点：数控程的基知，M、 S、 F、 T 等通用数控功能指令。

2、点：数控机床坐的确定，效指令的含。

3、学生注意的：注意区分程中易混淆的一些基本概念；清晰理解M、 S、F、 T 等通用数控功能指令的含及用。

教学以下方面：教授（√），堂（），多媒体教学（√），当堂方法（），提式教学（√ ），（）??。

讨论练习作业
教研室
主任审批意见
教学内容要点(可附另
页)1、作：P702-11
2、思考：P702-1, 2-2
第二章数控加工程基
§ 2.1 概述
一、什么叫数控程二、数控程的步三、数控代（数控程代）
四、数控程的方法1）手工程2）自程
§ 2.2 数控程的基知
一、数控机床的坐系
二、机床原点与机床坐系
1）坐及运方向的定2）数控机床坐的确定
三、工件原点和工件坐系四、坐与相坐五、尺寸定位
六、数控加工程序的构
1）程序的构成2）程序段格式3）主程序和子程序
§ 2.3 数控功能指令
—7—
一.准功能 G 指令二、
助功能 M 指令
M01 、M02 ?‥等通用M 指令的含及用
三、 F、 S、 T 指令
教学1. 在“数控程的基知”中，原划解“地址符可程序段格式”含；
根据堂授情况，整自学内容，先向学生提出；
后记 2. 合数控加工工中的一些例，解M、 F、 S、 T 等指令的用，加深学生理解，效果好。

—8—
·第 3 教学单元
周次第 3 周授章节第二章数控加工程基
名称第四准功能 G 指令的程方法
授课理（√）、（）方式上机（）、其他方式（）教学
4h 时数
教学目
要求学生掌握常用的准功能G 指令的程方法，学会正确用合适的指令的
代写的数控加工程序。

和要求
教学1、重点：运方式相关G 指令、刀具指令的含及用法
2、点：刀具半径指令的含及用法
重点
3、学生注意的：注意通后及复、、自学等方式加深理解各通
难点
用数控功能指令的的含及用法。

以下方面：教授（√），堂（√），多媒体教学（√），当堂教学（），提式教学（√ ），（）??。

方法
讨论练习作业
教研室
主任审批意见
教学内容要点(可附另
页)1、作P702-9
2、思考：P702-4
第二章数控加工程基
§2.4 准功能 G 指令的程方法一、
坐系相关 G 指令
1.坐与相坐指令
2.工件坐系定指令
3.坐平面指令
二、运方式相关G 指令
1.快速点定位指令
2.直插指令
3.弧插指令
4.停指令
三、刀具指令
1.刀具半径指令
2.刀具度指令
四、子程序用指令
例解
—9—
教学后记1.讲解编程例题时，适当提问相关数控指令含义，效果较好。

2.为节省课堂时间，并使课堂讲授详略得当，部分例题在课堂不讲解，要求学生下课查看网络课件相关内容。

3.在课堂上向学生提出将要进行的实验要求及注意事项，以引起学生对实验的重视；很有必要。

—10—
·第 4 教学单元
周次第 4 周授
章节第二章数控加工程基
名称第五数控程的工理第六数控程中的数学理
授课方式
理（√）、（√）
上机（）、其他方式（）
教学2h+2h（）
时数
要求学生掌握数控程的工理中要注意的, 特是加工路的确
教学目
定、刀点，刀点的；了解数控程中复曲的数算原理和方法；
的
并学会运用上述原理，行复的数控程加工。

和要求
1、重点：数控程加工路的确定；如何刀点，刀点。

教学2、点：数控程中确定加工路所遵循的各原，如何用在生
重点加工中。

难点3、学生注意的： 1）数控加工与普通机床加工在工理中的不同之。

2）数控程中复曲的数算基本思想。

以下方面：教授（√），堂（√），多媒体教学（√），当堂教学（），提式教学（√ ），（√）??。

方法
讨论练习作业
教研室
主任审批意见
教学内容要点(可附另
页)1、思考：P712-12, 2-13, 2-15, 2-16
第二章数控加工程基
§ 2.5 数控程的工理
一、加工路的确定二、刀点，刀点的
三、工件的装方式四、切削用量的
§2.6 数控程中的数算一、数
算的任
二、非曲点的
1）等距直逼近法2）等弦直逼近法
3) 等差直逼近法4）等差弧逼近法
：数控削程加工（2h）
—11—
教学1．“数控编程中的工艺处理”内容，学生因工艺知识少，理解较困难；在授课时通过图形、举例等讲解，配以短时间的录像实例，效果较好。

后记2．对刀点、换刀点、刀位点等内容容易混淆；有必要在学生实验时，结合实验内容，给学生作进一步的讲解说明。

—12—
·第 5 教学单元
周次第 4 周至第 5 周授
章节第三章数控加工程序的制
第一数控床的程序制第二数控床与加工中心的程序制
名称
授课方式理（√）、（√）教学5h +1h（）+2h（
）
上机（）、其他方式（）时数
教学目
要求学生在学数控加工程基知后，一步掌握数控床、床、加的
工中心的加工程特点及方法。

和要求
教学1、重点：数控床的加工程特点、数控床的加工程特点。

2、点：数控削固定循指令的用，数控削固定循指令的用。

重点
3、学生注意的：重合性例仔学、重，以加深理解数控
难点
床、数控床、加工中心的加工程特点及方法。

以下方面：教授（√），堂（），多媒体教学（√），当堂教学（√ ），提式教学（√ ），（√）??。

方法
讨论练习作业
教研室
主任审批意见
教学内容要点(可附另
页)1、作 P1363-7, 3-8
2、思考：P1363-1, 3-2
第三章数控加工程序的制
§3.1 数控床的程序制一、
数控床的程特点
1）程、增量程2）直径程和半径程3）削的刀具半径二、削固定循
1）柱面循2）面循3）直螺切削循4）螺切削循
三、削加工合例
§3.2 数控床的程序制一、
数控床的程特点二、削固
定循
1）孔加工循的成作2）几种孔加工循指令格式及明
三、削加工合例
学生自学：加工中心的程特点和例
—13—
课堂测验1h
实验：数控车削编程加工（2h）
1．由于不同数控系统中数控指令形式有所不同，故课堂所讲授的内容与教材
有所差异；在授课时向学生强调说明其中的区别和联系；以逐步培养学生读书但
教学“不唯书”的思维方式。

2．通过课堂测验，可帮助学生复习巩固所学的知识，了解自身存在的不足，
后记督促学生养成平时学习的好习惯；但课堂测验占用上课时间，与学时紧还是有一
定矛盾。

另外，课堂测验如何很好进行监考也需考虑。

—14—
·第 6 教学单元
周次第 6 周授
章节第三章数控加工程序的制
名称第三宏程序程方法第四数控自程介
授课方式理（√）、（√）教学4h 上机（）、其他方式（）时数
教学目
的和要求
要求学生了解宏指令程含及用合，了解数控自程概念，数控自
程的展史及状，典型CAD/CAM件品；了解形交互自程系的程基本程及特点。

教学1、重点：宏指令程含及用合、形交互自程系的程程及特点。

2、点：宏程序的写格式、形交互自程系的程程及特点。

重点
3、学生注意的：注意通听例解，了解宏指令用合，加深理解当
难点
前主流自程的程及特点。

以下方面：教授（√），堂（），多媒体教学（√ ），当堂教学（），提式教学（），（√ ）??。

方法
讨论练习作业
教研室
主任审批意见
教学内容要点(可附另
页)1、思考：P1373-11
第三章数控加工程序的制
§3.3 宏程序程方法一、
宏程介
二、宏程序的写格式三、
宏程序用例
§3.4 数控自程
一、数控自程的概念及展程
二、形交互自程系和CAD / CAPP /CAM一体化集成系的特点:
三、自程的新展：
四、自程例解
—15—
教学在本单元教学中，以Mastercam或CAXA制造工程师软件为平台，通过实例讲
解，使学生理解图形交互自动编程系统的编程过程及特点；激发了学生对本单元
后记知识的学习兴趣及今后进一步学习的兴趣，效果较好。

·第 7 教学单元
周次第7周授
章节第四章算机数控装置
CNC 装置硬件构名称第一算机数控装置概述第二
授课方式理（√）、（）教学2h 上机（）、其他方式（）时数
教学目
要求学生了解CNC 数控装置的成各主要功能；了解CNC 数控装置硬件的
构；掌握( 微理 ) 机构的CNC装置的构特点。

和要求
教学1、重点： ( 微理 ) 机构的 CNC装置。

2、点： ( 微理 ) 机构的 CNC装置中 I/O 接口的工作原理。

重点
3、学生注意的：注意合“微机原理”、“ 子技”等程知，从系
难点
及用的角度理解相关知内容。

以下方面：教授（√），堂（），多媒体教学（√ ），当堂教学（），提式教学（），（）??。

方法
讨论练习作业
教研室
主任审批意见1、作： P1634-1
2、思考： P2104-2，4-3
入接口采用RS 触器整形来防止触点抖的工作原理？
第四章算机数控装置
§ 4.1 算机数控装置概述
一、数控系（CNC 系）的成
二、 CNC 装置的成
三、 CNC 装置的功能
容要点(可附另
页)§ 4.2 CNC 装置的硬件构
一、 ( 微理 ) 机构的CNC装置
1．微理器和2．存器
3． I/O 接口（入 / 出接口）
1）数控机床上的接口范2）I/O信号的分
3） I/O 接口路的任4）数字量入/出接口
4、 MDI 接口
5、位置控制器6．机接口
二、多 (微理 ) 机构的 CNC 装置
—17—
1、多 (微处理 )机结构的CNC 装置的基本功能模块
2 .多 (微处理 )机结构的CNC 装置的典型结构
三、开放式体系结构系统（以学生自学为主）
从本教学单元开始所讲授的内容与前述内容有较大差别，涉及到数控系统的教学硬件、软件、控制理论等各方面知识；从教师的讲授和学生的接受理解等方面，都有一定的难度；
从目前的教学情况来看，由于多方面原因，学生对有些内容感后记到难以理解。

如何
采取更好的教学方式，对这部分教学内容很好地进行取舍、组织，使学生易于理解，还需要我们任课教师进一步认真思考。

—18—
·第 8 教学单元
周次第8 周授
章节第四章算机数控装置
第三CNC 装置的件构第四 CNC 系中的可程控制器
名称
授课方式理（√）、（）教学4h 上机（）、其他方式（）时数
教学目
要求学生了解CNC 数控装置件的构成；掌握CNC 数控装置件的的
构特点；初步理解CNC 数控装置的数据理程。

和要求
教学1、重点： CNC 数控装置件的构特点。

2、点： CNC 数控装置件中的多任并行理技。

重点
3、学生注意的：注意合“微机原理”等程知，从系件的角度理
难点
解相关知内容。

以下方面：教授（√），堂（），多媒体教学（√），当堂教学（），提式教学（），（）??。

方法
讨论练习作业
教研室
主任审批意见
教学内容要点(可附另
页)1、思考：P1644-5， 4-6， 4-7， 4-8
第四章算机数控装置
§4.3 CNC 装置的件构
一、 CNC 装置件硬件的功能界面二、
CNC 装置件构的特点
1、多任并行理
1） CNC 装置的多任性2) 并行理3) 并行理中的信息交和同步
2、中断理
1) 性2) CNC 装置的中断型3) CNC 装置中断构模式
三、刀具原理
4.4 CNC 系中的可程控制器
一、 CNC 系中的PLC
二、 CNC 系中的PLC 用例
—19—。