数控原理与应用工程课程
数控技术及应用教案及讲稿
数控技术及应用教案及讲稿第一章：数控技术概述一、教学目标1. 了解数控技术的定义和发展历程。
2. 掌握数控系统的基本组成和工作原理。
3. 了解数控技术在工程领域的应用。
二、教学内容1. 数控技术的定义和发展历程。
2. 数控系统的基本组成：数控装置、伺服系统、测量系统、数控编程等。
3. 数控技术在工程领域的应用：机械制造、汽车制造、航空制造等。
三、教学方法1. 讲授：讲解数控技术的定义、发展历程和基本组成。
2. 互动：提问学生了解数控技术在实际工程中的应用。
四、教学资源1. PPT课件：介绍数控技术的定义、发展历程和基本组成。
2. 视频素材：展示数控技术在工程领域的应用实例。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对数控技术定义和发展历程的掌握。
2. 课后作业：布置相关课后题目，加深学生对数控系统基本组成的理解。
第二章：数控装置一、教学目标1. 了解数控装置的分类和功能。
2. 掌握数控装置的硬件结构和软件系统。
3. 熟悉数控装置的调试和维护方法。
二、教学内容1. 数控装置的分类：通用型数控装置、专用型数控装置。
2. 数控装置的功能：控制功能、编程功能、仿真功能等。
3. 数控装置的硬件结构：输入/输出接口、中央处理单元、存储器等。
4. 数控装置的软件系统：数控系统软件、数控编程软件等。
5. 数控装置的调试和维护方法。
三、教学方法1. 讲授：讲解数控装置的分类、功能和硬件结构。
2. 实操：演示数控装置的调试和维护方法。
四、教学资源1. PPT课件：介绍数控装置的分类、功能和硬件结构。
2. 实操设备：供学生实际操作数控装置。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对数控装置分类和功能的掌握。
2. 实操报告：评估学生在实操过程中的表现。
第三章：伺服系统一、教学目标1. 了解伺服系统的分类和功能。
2. 掌握伺服系统的硬件结构和软件系统。
3. 熟悉伺服系统的调试和维护方法。
二、教学内容1. 伺服系统的分类：模拟伺服系统、数字伺服系统。
数控技术的原理与应用
数控技术的原理与应用1. 引言随着科学技术的发展和工业的进步，数控技术在制造业中起着至关重要的作用。
数控技术是一种使用计算机控制机床进行加工的先进技术，它具有高精度、高效率和高稳定性的特点，被广泛应用于各个领域，包括航空航天、汽车制造、机械制造等。
本文将深入探讨数控技术的原理和应用。
2. 数控技术的原理数控技术基于计算机技术和自动控制技术，它通过计算机对机床的各个运动轴进行精确控制，实现工件的精密加工。
数控技术的原理主要包括以下几个方面：2.1 数值控制系统数值控制系统是数控技术的核心部分，它由计算机和相关软件组成。
计算机通过预先编写好的程序来控制机床进行加工操作。
数值控制系统可以精确计算出机床各个轴的运动轨迹和加工参数，使得加工过程更加稳定和准确。
2.2 传感器和执行器传感器和执行器是数控技术中重要的组成部分，它们用于感知和控制机床的运动状态。
传感器可以实时监测机床的位置、速度和加速度等参数，从而向计算机提供必要的反馈信息。
执行器根据计算机的指令来控制机床的运动，如控制切削工具的进给和转速。
2.3 控制器控制器是数控技术中的关键设备，它负责将计算机生成的指令转化为机床的运动。
控制器包括硬件和软件两部分，硬件主要是指控制板、接口和驱动器等设备，软件则是运行在控制器上的程序。
控制器根据数值控制系统提供的指令来控制机床的各个运动轴，确保加工过程的准确性和稳定性。
3. 数控技术的应用数控技术在各个工业领域都有广泛的应用，下面将介绍其中几个典型的应用场景。
3.1 航空航天制造在航空航天制造领域，精密和高效的加工是非常重要的，而数控技术正是能够提供这样的加工能力。
数控机床可以根据复杂的工程图纸，精确地加工出各种复杂形状的零件，提高生产效率和产品质量。
3.2 汽车制造在汽车制造领域，数控技术被广泛应用于车身加工、零部件加工和装配过程中。
数控机床可以快速精确地进行车身板金件的切削、冲压和折弯，同时也能够加工出高精度的发动机零部件，提高汽车的整体性能和质量。
数控技术及应用教案及讲稿
一、教案基本信息教案名称：数控技术及应用课时安排：45分钟教学目标：1. 了解数控技术的概念和发展历程。
2. 掌握数控系统的基本组成和原理。
3. 了解数控编程的基本知识。
4. 掌握数控机床的操作方法。
教学内容：1. 数控技术的概念和发展历程。
2. 数控系统的基本组成和原理。
3. 数控编程的基本知识。
4. 数控机床的操作方法。
教学方法：1. 讲授法：讲解数控技术的概念、发展历程、数控系统的基本组成和原理、数控编程的基本知识。
2. 演示法：演示数控机床的操作方法。
3. 实践法：学生亲自动手操作数控机床。
教学准备：1. 教室内的计算机和投影仪，用于演示和讲解。
2. 数控机床，用于实践操作。
教学过程：环节一：导入（5分钟）1. 教师通过提问方式引导学生思考数控技术的应用场景。
2. 教师简要介绍数控技术的概念和发展历程。
环节二：讲解数控系统的基本组成和原理（15分钟）1. 教师通过投影仪展示数控系统的基本组成和原理。
2. 教师讲解数控系统的基本组成和原理。
环节三：讲解数控编程的基本知识（15分钟）1. 教师通过投影仪展示数控编程的基本知识。
2. 教师讲解数控编程的基本知识。
环节四：讲解数控机床的操作方法（10分钟）1. 教师通过投影仪展示数控机床的操作方法。
2. 教师讲解数控机床的操作方法。
环节五：实践操作（10分钟）1. 学生分组进行实践操作，亲自动手操作数控机床。
2. 教师巡回指导，解答学生的疑问。
二、教学评价评价方式：课堂讲授评价、实践操作评价评价内容：1. 学生对数控技术的概念和发展历程的理解程度。
2. 学生对数控系统的基本组成和原理的掌握程度。
3. 学生对数控编程的基本知识的掌握程度。
4. 学生对数控机床的操作方法的掌握程度。
三、课后作业作业要求：2. 内容要结合自己的实际经历和感受，做到言之有物。
四、课程回顾与预告回顾内容：教师带领学生回顾本节课所学的数控技术及应用的基本概念、原理和操作方法。
数控技术应用专业主要学什么
数控技术应用专业主要学什么
数控技术应用专业主要学习的课程有计算机应用基础、机械制图、机械工程材料、机械设计基础、电工与电子技术、设备控制基础、测量技术、微机原理与应用、数控系统、数控设备与编程、数控加工技术、机电专业英语、企业管理与营销。
一、数控技术应用专业简介数控技术应用主要是培养与中国社会主义现代化建设相适应，德、智、体、美、劳全面发展，牢固掌握文化基础知识、具备从事数控加工和数控设备操作与管理的基础理论知识和综合职业能力，有较强的实践能力，在生产、服务、技术、管理第一线从事数控设备及其它机电设备操作与维护的高素质劳动者和初中级应用型专门人才。
主要学习的课程有计算机应用基础、机械制图、机械工程材料、机械设计基础、电工与电子技术、设备控制基础、测量
技术、微机原理与应用、数控系统、数控设备与编程、数控加工技术、机电专业英语、企业管理与营销。
相应的实践环节是：测绘训练、CAD训练、钳工实习、机械拆装实习、机加工实习、电工技术实习、电子技术实习、设备控制基础数控系统实习、数控设备与编程操作实习、数控加工技术综合训练。
二、数控技术应用专业就业方向及前景分析本专业毕业生主要面向企业，一般从事数控技术的工作，其主要业务范围是：从事数控机床的加工工艺规程的制定及数控加工生产、建设工作；数控编程及设计；数控机床的安装、调试及维护、维修及服务等。
该专业近年就业的单位主要有大连柴油机厂、大连机床厂、冰山集团、佳能、三洋制冷、中村精密、最上世纪模塑有限公司。
为使毕业生从业岗位适应性强，就业面宽，设置若干个专门化方向：数控设备故障诊断与维修、计算机工业控制、设备造型设计、调速系统、经济型数控系统应用、设备数控改造设计、可编程控制器等。
数控原理及应用课程设计
数控原理及应用课程设计数控原理及应用是一门针对数控加工技术进行系统性讲解的课程，旨在通过理论学习与实际操作相结合的方式，使学生全面掌握数控机床的基本原理、操作方法以及编程技能，从而为其未来的职业发展打下坚实的基础。
在这门课程的学习中，学生将会接触到很多重要的概念和知识点，其中最核心的就是数控编程。
数控编程是数控技术的核心，是将一般的加工工作转化为数学语言和符号体系的过程，是数控加工的基础和前提。
因此，数控编程在数控原理及应用课程设计中占有非常重要的地位。
讲解数控编程需要学生先了解数控机床的结构和工作原理。
数控机床由控制系统、驱动系统和机械系统三部分组成。
控制系统实现对机床加工过程的监控和控制，其核心是数控程序；驱动系统负责使机床的各个轴向运动，包括坐标轴缺省运动控制和闭环控制等；机械系统则是机床的物理结构，负责实现加工过程中工件和刀具之间的运动。
这种结构分解思想有利于学生对数控编程的理解和指导。
关于数控编程的讲解，通常从两个方面入手：编程语言和编程规范。
编程语言是指数控程序中使用的语言及其语法，常见的有G代码、M代码和T代码等。
编程规范则是指编程中的一些常规标准，包括数值格式、数值精度、点位编程和插补编程等。
针对不同的加工任务和具体的机床类型，数控编程也需要进行有针对性的调整。
例如：针对不同的加工类型和工件形状，需要采用不同的加工路径和程序结构；针对不同的机床类型，需要适当调整编程参数和机床运行状态等。
数控原理及应用课程设计中，除了数控编程的讲解以外，还需要学生进行实际的操作。
通过探索数控机床的各部分，学生可以更深入地理解数控技术和编程原理，同时也可以提高他们的操作技能和安全意识。
在实际操作中，学生需要注意操作流程、工件固定、刀具安装和刀具补偿等问题，确保加工质量和安全运行。
总之，数控原理及应用课程设计涉及的知识点非常广泛，需要学生具备扎实的数学和物理基础，同时也需要有编程和机械加工方面的实践经验。
机床数控原理及应用--绪论 ppt课件
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五、数控机床的分类
数控机床规格繁多，据不完全统计已有400多个品种规格。可 以按照多种原则来进行分类。但归纳起来，常见的是以下面4种 方法来分类的。
1. 按工艺用途分类 2. 按运动轨迹分类 3. 按伺服系统的控制方式分类 4. 按数控装置分类
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1. 按工艺用途分类
• 一般数控机床：车铣镗钻磨等，功能与通用机床相似；但是可以加工复杂形状的 零件。
滚动部件
刀库和机械手、数控机床的工作原理
数控机床加工零件,首先要将被加工零件的图样及工艺信息数字化 ,用规定的代码和程序格式编写加工程序,然后将所编写的程序指令输 入到机床的数控装置中.数控装置再将程序(代码)进行译码、运算，向 机床各个坐标的伺服机构和辅助控制装置发出信号，驱动机床各运动 部件，控制所需要的运动，最后加工出合格零件。
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三、数控机床的组成
常用的伺服元件
步进电机 直流伺服电机 交流伺服电机
常用的检测元件
编码盘 光栅
磁珊
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三、数控机床的组成
4、机床 早期采用通用车床，现在采用了新的加强刚性、减小热变形、
提高精度等方面的技术使其发生了很大的变化。 目前已模块化生产，分为六大块
数控系统
主轴单元
数控刀架和转台
• 软件控制数控机床（CNC） 主要功能由软件实现，软件模块
扩展
化，便于
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六、数控机床的特点及优势
（1）采用了高性能的主轴及伺服传动系统，机械结构
1. 设得计到特简化点，传动链较短；
（2）为了使连续性自动化加工，机械结构具有较高 的 动 态刚度及耐磨性，热变形小；
数控技术的原理及应用
数控技术的原理及应用1. 数控技术简介数控技术（Numerical Control）是一种利用数学模型控制机床进行自动加工的技术。
它是机械制造业中的核心技术之一，广泛应用于航空航天、汽车、机械、电子等领域。
本文将介绍数控技术的原理以及在实际应用中的各种场景。
2. 数控技术的原理数控技术的原理基于电脑数学控制，将数学模型转换为机器可以理解的指令，实现机床的自动加工。
数控技术的核心是数控系统，包括硬件和软件两部分。
硬件包括数控机床、传感器、执行机构等设备，而软件包括CAD（计算机辅助设计）软件、CAM（计算机辅助制造）软件和数控系统控制软件。
数控技术通过将CAD 软件中设计好的图形转换为机床可执行的指令，从而实现高精度、高效率的加工过程。
3. 数控技术的应用数控技术在各个行业具有广泛应用，下面列举了数控技术在航空航天、汽车和机械制造等领域的典型应用。
3.1 航空航天•数控技术在航空航天中的应用非常重要，可以大幅提高航空发动机、航空零部件和航天器件等关键零部件的加工精度和质量。
•利用数控技术可以实现航空发动机叶片的精密加工，提高发动机的性能和可靠性。
•数控机床还可以用于制造航天器件的外形和内部结构等复杂部分，提高制造效率和质量。
3.2 汽车制造•在汽车制造过程中，数控技术被广泛应用于汽车零部件的精密加工，如发动机缸体、汽缸盖、汽车底盘等。
•数控机床具备高速、高精度和高稳定性的特点，可以大幅提高汽车零部件的加工质量和生产效率。
•利用数控技术还可以实现复杂曲面零件的加工，提高汽车外观设计的自由度，满足消费者的个性化需求。
3.3 机械制造•数控技术在机械制造中的应用非常广泛，可以加工各种形状和材料的零部件。
•利用数控技术可以实现金属切削加工、薄板零件加工、零件修复等工艺，提高加工精度和生产效率。
•数控机床还可以实现复杂曲线和曲面的加工，满足不同行业和领域对零部件的特殊加工需求。
4. 数控技术的未来发展趋势•随着智能制造和工业4.0的发展，数控技术将在未来得到进一步的应用和发展。
数控课程设计
数控课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握数控的基本概念、原理和操作技能，能够运用数控技术进行简单的编程和操作，了解数控技术在工程中的应用和发展趋势。
1.掌握数控的定义、分类和基本原理。
2.了解数控系统的组成和工作原理。
3.掌握数控编程的基本方法和步骤。
4.了解数控技术在工程中的应用和发展趋势。
5.能够使用数控机床进行简单的编程和操作。
6.能够运用数控技术解决实际工程问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生对数控技术的兴趣和好奇心。
2.培养学生团队合作意识和创新精神。
3.培养学生对工程技术的热爱和责任感。
二、教学内容教学内容主要包括数控的基本概念、原理和操作技能。
1.数控的基本概念：数控的定义、分类和应用领域。
2.数控系统的组成和工作原理：数控机床、数控控制器、数控编程器等。
3.数控编程的基本方法和步骤：手工编程、计算机辅助编程等。
4.数控操作技能：机床操作、程序调试、加工工艺等。
5.数控技术在工程中的应用和发展趋势：数控加工技术、数控编程软件、智能制造等。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，让学生掌握数控的基本概念和原理。
2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和创新精神。
3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解数控技术在工程中的应用。
4.实验法：通过实际操作，让学生掌握数控机床的操作技能和编程方法。
四、教学资源本课程需要准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的数控教材，为学生提供系统的学习材料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，增强课堂的趣味性和生动性。
4.实验设备：准备数控机床、编程器等实验设备，为学生提供实际操作的机会。
五、教学评估教学评估是检验学生学习成果和教学效果的重要手段。
本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。
1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性。
数控技术的基本原理与应用
数控技术的基本原理与应用随着科技的不断发展，数控技术在各行各业中的应用越来越广泛。
数控技术是一种通过计算机控制机床进行加工的技术，它的基本原理是将加工工艺参数转化为数值信号，通过计算机控制机床执行相应的运动，从而实现精确的加工。
本文将从数控技术的基本原理和应用两个方面进行探讨。
一、数控技术的基本原理1.1 数控技术的发展历程数控技术起源于20世纪50年代，当时主要用于军工领域的航空航天制造。
随着计算机技术的快速发展，数控技术逐渐应用于其他行业，如汽车制造、机械加工等。
数控技术的发展历程可以分为硬件发展和软件发展两个方面。
硬件方面，数控机床的结构和控制系统不断完善，使得加工精度和效率得到了提高。
软件方面，数控编程语言和加工工艺参数的转换算法不断改进，使得数控编程更加方便和灵活。
1.2 数控技术的基本原理数控技术的基本原理是将加工工艺参数转化为数值信号，通过计算机控制机床执行相应的运动。
具体来说，数控技术包括以下几个方面：首先，数控编程。
数控编程是将加工工艺参数转化为数值信号的过程。
通常使用的数控编程语言有G代码和M代码。
G代码用于控制机床的运动轨迹，如直线插补、圆弧插补等；M代码用于控制机床的辅助功能，如冷却液的开关、刀具的自动换刀等。
其次，数控控制系统。
数控控制系统是实现数控技术的核心部件，它由计算机、控制器和驱动器组成。
计算机负责解析数控程序，生成控制信号；控制器负责将控制信号转化为电信号，通过驱动器控制机床的运动。
最后，数控机床。
数控机床是执行加工任务的设备，它由机床主体和数控系统组成。
机床主体负责实现各种运动方式，如进给运动、主轴运动等；数控系统负责接收控制信号，并通过驱动器控制机床的运动。
二、数控技术的应用2.1 数控技术在汽车制造中的应用汽车制造是数控技术的重要应用领域之一。
数控技术在汽车制造中的应用主要体现在以下几个方面：首先，数控机床的应用。
数控机床能够实现高精度的加工，可以用于制造汽车零部件，如发动机缸体、曲轴等。
数控技术及应用课程设计
数控技术及应用课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数控技术的基本概念、分类及工作原理；2. 了解数控编程的基本方法，熟悉数控机床的操作流程；3. 掌握数控加工中常用的刀具、夹具及其选用原则；4. 了解数控机床的维护与故障排除方法。
技能目标：1. 能够独立操作数控机床，完成简单的零件加工；2. 学会使用数控编程软件，编写简单的加工程序；3. 能够根据零件图纸，选择合适的刀具、夹具进行加工；4. 具备数控机床日常维护与故障排除的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数控技术及其应用的兴趣，提高学生的实践操作能力；2. 增强学生的团队合作意识，培养学生在实际操作中解决问题的能力；3. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高学生的安全意识；4. 引导学生关注我国数控技术的发展，培养学生的爱国情怀。
课程性质：本课程为专业实践课程，以理论教学为基础，以实践操作为核心，注重培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，对数控技术有一定了解，但实际操作经验不足，需要通过本课程的学习，提高操作技能。
教学要求：结合学生特点和课程性质，将课程目标分解为具体的学习成果，以项目驱动的教学方式，让学生在实际操作中掌握数控技术的基本知识和技能。
同时，注重理论与实践相结合，提高学生的综合素质。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 数控技术基本概念：数控机床的定义、分类及其工作原理；数控系统的组成及其功能。
2. 数控编程与操作：数控编程的基本指令、编程方法；数控机床的操作流程、安全规程。
3. 数控加工工艺：加工工艺路线的制定；刀具、夹具的选用及安装；切削用量的确定。
4. 数控机床编程与加工实践：基于项目驱动的实践操作，包括数控车床、数控铣床等机床的编程与加工。
5. 数控机床维护与故障排除：数控机床的日常维护方法；常见故障的排除及维修技巧。
教学大纲安排：第一周：数控技术基本概念、数控系统的组成及功能；第二周：数控编程基本指令、编程方法；第三周：数控机床操作流程、安全规程；第四周：加工工艺路线制定、刀具夹具选用；第五周：数控机床编程与加工实践（数控车床）；第六周：数控机床编程与加工实践（数控铣床）；第七周：数控机床维护与故障排除。
数控机床应用与操作 电子教材 1-2 数控机床工作原理及组成
项目一数控机床概述任务2 数控机床工作原理及组成一、数控机床工作原理数控机床是采用了数控技术的机床，它用数字信号控制机床运动及其加工过程，具体来说，是将刀具移动轨迹等加工信息用数字化的代码记录在程序介质上，然后输入数控装置，经过译码、运算，发出指令，经伺服放大、伺服驱动和反馈，自动控制机床上的刀具与工件之间的相对运动，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。
二、数控机床的组成数控机床一般由输入/输出设备、数控装置(CNC)、可编程逻辑控制器（PLC，FANUC 称之为PMC）、伺服驱动装置、主轴控制单元、机床本体、检测反馈装置及辅助装置组成，如图1-2-1所示。
图1-2-1 数控机床的组成图1-2-2所示为典型的数控装置构成（FANUC 0i Mate-D）。
图1-2-2 FANUC 0i Mate-D数控装置1. 输入/输出设备输入/输出设备是机床数控系统和操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备。
图1-2-3所示为MDI键盘，用于手动编辑程序、输入参数等功能。
图1-2-4所示为彩色液晶显示器（LCD），为操作人员显示加工程序、坐标值以及报警信号等必要的信息。
图1-2-5所示为机床操作面板，用于直接控制机床的动作或加工过程。
此外还可以通过CF卡、RS232接口、以太网（如图1-2-6所示）传输程序及参数等数据。
图1-2-3 MDI键盘图1-2-4 LCD（液晶显示器）图1-2-5 机床操作面板图1-2-6 FANUC 0i Mate-F数控装置接口2. 数控系统（CNC）数控系统（如图1-2-7）是计算机数控系统的核心，它是由硬件和软件两部分组成的。
硬件主要包括微处理器（CPU）、存储器、局部总线、外围逻辑电路以及与CNC系统其他组成部分联系的接口等，软件包括管理软件和控制软件。
图1-2-7 FANUC 0i Mate-F数控系统接口CNC 系统的作用如下：它接收输入装置送来的信息，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制机床的各个部分，使其进行规定的、有序的动作。
数控技术及应用教案及讲稿
数控技术及应用教案及讲稿第一章：数控技术概述一、教学目标：1. 了解数控技术的定义和发展历程。
2. 掌握数控系统的组成和基本工作原理。
3. 了解数控技术在现代制造业中的应用。
二、教学内容：1. 数控技术的定义和发展历程。
2. 数控系统的组成：CNC装置、执行装置、数控编程装置、数控机床等。
3. 数控系统的基本工作原理：硬件组成、软件结构、控制原理。
4. 数控技术在现代制造业中的应用。
三、教学方法：1. 讲授法：讲解数控技术的定义、发展历程、组成和应用。
2. 案例分析法：分析典型数控系统的组成和工作原理。
四、教学准备：1. 教学课件：展示数控技术的定义、发展历程、组成和应用。
2. 案例素材：提供典型数控系统的组成和工作原理的案例。
五、教学过程：1. 导入：简要介绍数控技术的定义和发展历程。
2. 讲解：详细讲解数控系统的组成和基本工作原理。
3. 案例分析：分析典型数控系统的组成和工作原理。
4. 应用展示：介绍数控技术在现代制造业中的应用。
5. 课堂互动：学生提问、解答疑问。
第二章：数控编程基础一、教学目标：1. 掌握数控编程的基本概念和常用术语。
2. 熟悉数控编程的指令系统和程序结构。
3. 学会编写简单的数控加工程序。
二、教学内容：1. 数控编程的基本概念和常用术语。
2. 数控编程的指令系统：准备功能指令、执行功能指令。
3. 数控编程的程序结构：程序格式、程序段、程序头和程序尾。
4. 编写简单的数控加工程序。
三、教学方法：1. 讲授法：讲解数控编程的基本概念、常用术语和指令系统。
2. 实践教学法：学生动手编写数控加工程序。
四、教学准备：1. 教学课件：展示数控编程的基本概念、常用术语和指令系统。
2. 编程练习素材：提供编写数控加工程序的练习题。
五、教学过程：1. 导入：简要介绍数控编程的基本概念和常用术语。
2. 讲解：详细讲解数控编程的指令系统和程序结构。
3. 编程练习：学生动手编写简单的数控加工程序。
数控机床的工作原理与应用
数控机床的工作原理与应用一、引言数控机床作为现代制造业的重要设备之一，具备高精度、高效率、高灵活性等特点，被广泛应用于各个领域。
本文将介绍数控机床的工作原理及其在工业生产中的应用。
二、数控机床的工作原理数控机床是通过计算机控制系统来实现工作过程的自动化设备。
它主要由数控装置、执行机构、感知反馈系统和辅助设备等组成。
1. 数控装置数控装置是数控机床的核心部件，用于实现对机床运动和加工过程的控制。
它由计算机、控制电路、操纵面板和程序存储器等部分组成。
通过输入不同的程序和指令，数控装置能够精确控制机床的运动轨迹、切削速度、进给量等参数。
2. 执行机构执行机构是数控机床实现工作功能的关键部件。
它包括主轴驱动系统、进给系统和辅助系统等。
主轴驱动系统用于控制工具的旋转运动，进给系统用于控制工件和工具的相对运动，辅助系统用于辅助工作过程，如工作台的升降、夹具的固定等。
3. 感知反馈系统感知反馈系统用于实时监测机床的运动状态和加工质量，并将反馈信息传递给数控装置。
它包括位置传感器、速度传感器、力传感器等。
通过这些传感器的配合，数控机床能够精确感知自身和工件的状态，并作出相应的调整和控制。
4. 辅助设备辅助设备包括冷却系统、润滑系统、刀具库等，它们的作用是为机床提供稳定的工作环境和良好的工作条件，确保机床正常运行并获得高质量的加工结果。
三、数控机床的应用数控机床广泛应用于各个领域，包括航空航天、汽车制造、机械加工、电子设备等。
具体应用如下：1. 航空航天领域航空航天行业对于零件的精度和质量要求非常高，数控机床能够满足其高精度和高质量的加工需求。
在航空航天领域，数控机床被用于加工发动机零部件、飞机结构件等。
2. 汽车制造领域汽车制造领域对于零部件的批量生产能力要求较高，数控机床可以实现连续、高效率的生产工艺，提高生产效率和精度。
数控机床在汽车制造中的应用包括发动机零件加工、车身模具制造等。
3. 机械加工领域机械加工行业对于加工工艺的柔性要求较高，数控机床通过改变控制程序和加工参数，可以实现不同形状、不同材料的加工。
数控原理与系统第7章典型数控系统及应用
输入输出设备用于将加 工程序和加工数据输入 数控系统，同时将加工 结果输出到显示器或外 部设备。
数控装置是数控系统的 核心，负责根据输入的 加工程序和数据进行运 动轨迹的计算和控制信 号的输出。
可编程控制器用于逻辑 控制，如主轴的启停、 冷却液的开关等。
主轴驱动装置和进给驱 动装置分别用于控制主 轴和进给电机的运动。
详细描述
这些数控系统品牌在市场上也有一定 的份额，并拥有各自的特点和优势。 它们在机械加工、汽车制造、航空航 天等领域得到广泛应用。
03 数控系统硬件结构
数控系统的基本构成
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02
03
04
05
数控系统是用于控制机 床实现自动化加工的计 算机系统，主要由输入 输出设备、数控装置、 可编程控制器、主轴驱 动装置、进给驱动装置 等部分组成。
04 数控系统软件结构
数控系统的软件组成
操作系统层
提供数控系统运行的基础环境，包括内核、驱动程序 等。
支撑软件层
提供数控系统所需的各种支撑软件，如数据库、网络 通信等。
应用软件层
根据具体需求开发的数控系统应用软件，实现各种功 能。
数控系统的软件功能
数据输入输出
接收和输出各种数据，如零件图纸、工艺参 数等。
数控车床
用于加工汽车轴类零件，如曲 轴、凸轮轴等，能够实现高精 度外圆和端面加工。
数控铣床
用于加工汽车模具、检具和夹 具等，能够实现复杂型面的加
工和制造。
数控系统在航空制造中的应用
数控机床
数控加工中心
用于加工航空零部件，如飞机起落架、发 动机叶片等，要求高精度、高强度和高可 靠性。
用于加工飞机机身、机翼等大型结构件， 能够实现多轴联动，提高加工精度和效率 。
《数控原理与数控技术运用》(课程代码：05785)课程考试大纲要点
广东省高等教育自学考试《数控原理与数控技术运用》（课程代码：05785）课程考试大纲目录一、课程性质与设置目的二、考试内容与考核目标第一章概述第一节数字控制与数控机床第二节数控机床的分类第三节数控机床的选型第四节数控技术的发展第二章零件加工程序的编制第一节数控编程的基本知识第二节数控加工工艺基础第三节数控加工指令第四节数控编程典型实例第五节自动编程第三章数控机床加工控制原理第一节数控装置的工作过程第二节插补原理第三节进给速度控制原理第四节刀具补偿原理第四章数控装置第一节数控装置的组成及作用第二节数控装置的硬件系统第三节数控装置的软件系统第四节数控装置的输入/输出接口第五节数控装置的PLC控制功能第六节基于PC的数控系统开发实例第五章位置检测装置第一节概述第二节光栅第三节脉冲编码器第四节旋转变压器第五节感应同步器第六节磁栅第七节球栅第六章数控机床的伺服系统第一节伺服系统的基本概念第二节步进电动机及其驱动装置第三节交流伺服系统第四节机床进给伺服系统设计第五节伺服系统的性能对加工精度的影响第七章机床的数控化改造第一节机床数控化改造的意义第二节数控化改造的内容与改造方案第三节机械部分改造设计第四节数控系统的选型第五节普通车床数控化改造实例三、关于大纲的说明与考核实施要求【附录】题型举例一、课程性质与设置目的（一）课程性质与特点《数控原理与数控技术运用》是全国高等教育自学考试机械制造与自动化专业一门重要的专业课，它以数控机床为对象，研究数控加工程序编制、数字控制系统的工作原理、组成及其在数控机床上的应用，是为培养自学应考者在掌握数控机床基本结构、工作原理的基础上熟练进行数控加工编程而设置的一种应用型课程，共5个学分。
本课程注重实践教学环节，岗位适应性与实用性强。
（二）课程的基本要求通过本课程的学习，自学应考者应掌握数控加工程序编制、数控技术的基本原理和基础知识；学会合理地选用和设计组成数控机床的数控装置及伺服系统，具备编写典型零件数控加工程序、正确使用数控设备的能力。
数控技术的基本原理与应用教程
数控技术的基本原理与应用教程随着科技的飞速发展，数控技术在工业制造领域中扮演着越来越重要的角色。
它不仅提高了生产效率，还提高了产品的精度和质量。
本文将介绍数控技术的基本原理和应用教程，帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、数控技术的基本原理数控技术是通过计算机控制机床进行加工的一种技术。
它的基本原理是将工件的加工信息通过计算机编程，然后通过数控系统将这些信息转化为机床的运动指令，实现对工件的精确加工。
数控技术的基本原理包括以下几个方面：1. 数字化信息处理：将工件的几何形状、加工工艺和刀具路径等信息转化为数学模型，并进行数字化处理。
2. 运动控制系统：数控系统通过控制机床的运动轴，实现对工件的加工运动控制。
常见的运动轴包括X轴、Y轴和Z轴，分别控制机床在水平、垂直和纵向的运动。
3. 自动刀具变换系统：数控系统可以根据工艺要求自动选择和更换刀具，实现多种工艺的加工。
4. 实时监控系统：数控系统可以实时监控机床的运行状态，包括刀具磨损、加工质量等，以便及时调整和修正。
二、数控技术的应用教程1. 编程语言的学习：数控编程是数控技术的核心，掌握编程语言对于应用数控技术至关重要。
常见的数控编程语言包括G代码和M代码。
G代码用于控制机床的运动轴，M代码用于控制机床的辅助功能，如冷却、润滑等。
学习编程语言需要掌握其语法规则和常用指令，可以通过培训班、教材或在线教程进行学习。
2. 数控机床的操作：数控机床的操作是应用数控技术的关键环节。
操作人员需要熟悉数控系统的界面和功能，了解各个按钮和指示灯的作用。
在操作过程中，要注意安全操作，避免误操作导致事故发生。
3. 加工工艺的设计：在应用数控技术进行加工时，需要设计合理的加工工艺。
加工工艺包括切削参数、刀具选择、切削路径等。
合理的加工工艺能够提高加工效率和产品质量，减少刀具磨损和机床负载。
4. 质量检测与调整：数控技术虽然能够提高加工精度，但仍然需要进行质量检测和调整。
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数控原理与应用工程课程设计目录机床的数控改造 (1)机床数控改造总体方案确定 (8)机械部分设计计算 (13)数控系统硬件电路设计 (30)软件设计 (34)参考文献 (50)[内容提要]随着科学技术的发展，由于普通机床效率差、性能落后，世界各工业发达国家通过发展数控技术、建立数控机床产业，促使机械加工业跨入一个新的“现代化”的历史发展阶段，从而给国民经济的结构带来了巨大的变化。
本系统是一个典型的经济型数控装置。
系统采用微机实现数控机床的位置控制。
使用变频调速系统控制主轴电机的运行。
本系统具有巡检速度快、精确、方便、可靠性能高、抗干扰能力强等诸多优点，在工商业领域应用地越来越多。
[关键词] 数控机床步进电机齿轮传动滚珠丝杠硬件电路程序设计计算一、机床的数控改造1、概述随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的性能和质量不断提高，改型频繁。
目前，机械加工中单件、小批量加工约占80％，对机床不仅要求具有高的精度和生产效率，而且还要具备“柔性”，即灵活、通用，能迅速适应加工零件的变更。
数控机床较好地解决了形状复杂、精密、小批、多变的零件加工问题。
它具有适应性强、较高的加工精度、稳定的加工质量和高生产效率的优点。
所以，数控机床是一种灵活而高效的自动化机床。
随着电子、自动化、计算机和精度测试等技术的发展，数控机床在机械制造业中的地位将越来越重要。
2、数控机床的产生与发展第一台数控机床是适应航空工业制造复杂零件的需要而产生的。
1948年，美国帕尔森兹（Parsons）公司在研制加工直升飞机叶片轮廓检查用样板的机床时，提出了数控机床的初始设想。
后来受空军委托与麻省理工学院合作开始了将三坐标铣床数控化的研究工作。
1952年公开发表了世界上第一台数控机床样机，这是一台直线插补连续控制的三坐标铣床，使用了电子管元件。
后来又经过三年的改进与自动化程序编制的研究，于1955年进入实用阶段，投产了一百台类似产品。
这些数字控制铣床在复杂的曲面零件加工中，发挥了很大的作用。
数控机床是综合应用了微电子、计算机、自动控制、自动检测以及精密机械等技术的最新成果而发展起来的全新型机床。
就其数控系统而言已经历了几代变化：第一代：1952～1959年采用电子管元件；第二代；从1959年开始采用晶体管元件，第三代：从1965年开始采用集成电路；第四代；从1970年开始采用大规模集成电路及小型通用计算机；第五代：从1974年开始采用微处理机或微型计算机。
从数控系统的发展来看，它主要向着增强功能、方便使用、提高可靠性和降低价格方向发展。
数控机床的发展不仅表现为数量的迅速增长，而且在质量与性能上也有显著提高。
科学技术的迅速发展，对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求，而且产品改型频繁。
这对机床设备不仅提出精度与效率的要求，而且也提出了通用性与灵活性的要求。
特别是宇航、造船、武器生产等工业部门，需要加工的零件多具有精度高、形状复杂、批量小、经常变动等特点。
使用普通机床加工这些零件，不仅劳动强度大、效率低，而且难以保证精度，有些零件甚至无法加工。
现将其主要发展方向简述如下。
随着科学技术的发展，制造技术的进步，以及社会对产品质量和品种多祥化的要求愈来愈强烈。
中、小批量生产的比重明显增加，要求现代数控机床成为一种具有柔性、精密、高效、复合、集成功能和低成本的自动化加工设备。
同时，为了满足制造业向更高层次发展，为柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)，以及计算机集成制造系统(CIMS)提供基础设备．也要求数控机床向更高水平发展。
当前数控机床技术呈现如下发展趋势。
（1）高精度化现代科学技术与生产的发展，对机械加工与测量提出了越来越高的精度要求。
加工精密化不只是由于发展高、新技术的需要，也是为了提高普通机电产品的性能质量、寿命和可靠性的需要，同时还是为了减少机械产品装配时的修配工作量，提高装配效率的需要。
故机床的加工精度有不断提高的趋势。
（2）运动高速化高速是高效的基础，要提高生产，首先就得提高切削速度。
这正是机床技术发展追求的基本目标之一。
而实现这个目标的最主要、员直接的方法就是提高切削速度和减少辅助时间。
数控机床的“高速化”主要体现在主轴转速和进给速度。
随着刀具、电机、轴承、数控系统等相关技术的突破及机床本身基础技术的进步，使各种运动速度大幅度提高。
（3）高柔性化柔性是指机床适应加工对象变化的能力。
传统的自动化设备，由于是机械或刚性连接和控制的，当被加工对象变换时，调整很困难，甚至是不可能的，有时只得全部更新、更换。
数控机床的出现，开创了柔性自动化加工的新纪元，对满足加工对象变换有很强的适应能力。
而且，在提高单机柔性化的同时，正努力向单元柔性化相系统柔性化发展。
实践证明，采用柔性自动化设备或系统是提高加工精度和效率、缩短生产和供货周期、并能对市场变化需求做出快速响应和提高竞争能力的有效手段。
作为柔性化典型设备的数控机床及FMC、FMS，80年代发展很快。
其中体现柔性化程度较高的机种——加工中心的产量、产值增长更快，都远远超过数控机床年平均增长率。
（4）高自动化这里指的柔性自动化是包括物料流和信息流的自动化。
80年代中期以来，以数控机床为主体的加工自动化已从“点”(单台数控机床)发展到“线”的自动化＜FMS、FTL)和“面”的自动化(柔性制造车间)。
结合信息管理系统的自动化，逐步形成整个工厂“体”的自动化。
在国外已出现FA(自动化工厂)和CIM(计算机集成制造)工厂的实体。
尽管由于这种高自动的技术还不够完备，投资过大，回收期较长，但数控机床的高自动化以及向FMC、PMS的系统集成方向发展的总趋势仍是机械制造业发展的主流。
数控机床(包括FMC和FMs)的自动化除进一步提高其自动编程、自动换刀、自动上下料、自动加工等自动比程序外，在自动检测、自动监控、自动诊断、自动对刀、自动传输、自动调度、自动管理等方面也进一步得到发展的同时也提高了其标准化和在线的适应能力。
（5）复合化复合化包括工序复合化相功能复合化。
数控机床的发展已模糊了粗、精加工工序的概念。
目前，很多企业正在对可靠性设计技术、可靠性试验技术、可靠性评价技术、可靠性增长技术以及可靠性管理与可靠性保证体系等进行深入研究和广泛应用，以期使数控机床的整机可靠性水平提高到一个新水平。
（7）宜人化宜人化是一种新的设计思想和观点，是将功能设计与美学设计有机结合，是技术与经济、文化、艺术的协调统一，其核心是使产品变为更具有魅力、更适销的对路商品，引导人们进入一种新的生活方式和工作方式。
工业先进国家早已将其广泛用于各种产品的设计中。
因此它是经济腾飞、提高市场竞争能力的重要手段。
使用户在操作安全、使用方便、性能可靠的同时，还能体会到一种美的享受感、舒服感、欣赏感，令人在心情愉快中完成工作。
（8）设计CAD化数控机床的设计是一项要求较高、综合性强、工作量大的工作故应用CAD(Computer Aided Desigin)一计算机辅助设计)技术就更有必要、更迫切。
3、数控改造的必要性数控机床可以较好解决形状复杂、精密，小批、多变零件的加工问题，能够稳定加工质量和提高生产效率，但是应用数控机床还受到其它条件的限制。
(1)数控机床价格昂贵，一次性投资巨大，对中小企业常是心有余而力不足。
(2)目前各企业都有大量的普通机床，完全用数控机床替换根本不可能，而且替代下的机床闲置起来又会造成浪费。
(3)在国内，订购新数控机床的交货周期一般较长，往往不能满足生产急需。
(4)通用数控机床对具体生产有多余功能。
要较好地解决上述问题，应走普通机床数控改造之路。
从美国、日本等工业化国的经验看，机床的数控改造也必不可少，数控改造机床占有较大比例。
如日本的大企业中有26％的机床经过数控改造，中小企业则是74％。
在美国有许多数控专业化公司为世界各地提供机床数控改造服务。
因此，普通机床的数控改造不但有存在的必要，而且大有可为，尤其对一些中小企业更是如此。
4、数控改造的优点数控改造一般是指对普通机床某些部位做一定的改造，配上数控装置，从而使机床具有数控加工能力。
其改造的目的有几点。
(1)提高资本效率出发，改造闲置旧设备，发挥机床的原有功能和改造后的新增功能，提高机床的使用价值。
(2)为了提高生产效率进行数控改造。
(3)为了适应多品种、小批量零件生产而进行数控改造。
(4)为了使技术等级较低的工人也能加工出高质量的产品零件和提高生产效率而进行数控改造。
(5)为了减小整个设备投资计划而进行数控改造。
所有这些目的都围绕一点，即提高机床的性能价格比，用较少的价格，得到较高的机床性能。
因此数控改造具有以下优点。
(1)易于对现有的机床实现自动化，而且专业性强，没有多余功能。
(2)减少辅助加工时间，提高机床的生产效率。
(3)降低对工人技术等级的要求。
(4)控改造费用低，可充分利用原有机床设备。
(5)数控改造的周期短，可满足生产急需。
5、简易型数控机床简易型数控机床又称为经济型数控机床。
这种机床的特点是简单、实用、价廉、可靠、操作维修方便。
简易型数控机床的设计思想是面向生产第一线的操作工人，使操作适合操作工人的特点，经过短期培训就能迅速地掌握，并让工人在加工中发挥他们原有的操作经验。
简易型数控机床，其零件程序一般不使用纸带输入，而用键盘或磁带输入。
它去掉了一些传统的、复杂的自动机能，而保留了自动加工的基本功能。
这种装置由于体积小，往往与机床构成一体，所以具有价廉、可靠等优点，且在技术上具有一定的先进性，为我国现有旧机床的改造提供了有利条件。
适应目前技术革新与技术改造中量大面广的需要。
目前国内发展了许多品种的简易型数控机床，其中以简易型数控车床为最多。
二、设计任务与总体方案确定1．设计任务（1）本设计任务是对CA6140普通车床进行数控改造，利用微机对纵、横进给系统进行开环控制。
纵向脉冲当量为0.Ol0mm／脉冲，横向脉冲当量为0．005mm／脉冲。
驱动元件采用直流步进电机，传动系统采用滚珠丝杠。
（2）实现要求：车削外圆、端面、圆弧、圆锥及螺纹加工。
（3）操作要求：起动、点动、单步运行、自动循环、暂停、停止。
2．总体方案的确定（1）确定改造对象本方案所选改造车床为应用范围较广的CA6140普通车床,该车床是我国自行设计、制造的机床。
该机床万能性大，适用于加工各种轴类、套筒类、轮盘类零件上的回转表面。
CA6140型车床因加工范围广、结构复杂、自动化程度不高，所以，一般用于单件、小批生产。
其主要技术规格如下:（2）CA6140主要技术参数察看了CA6140车床及有关资料，并且参照数控车床的改造经验，确定总体方案为：采用微机对数据进行计算处理，由I/O接口输出步进脉冲，经一级齿轮减速后，带动滚珠丝杠转动，从而实现纵向、横向进给运动。