数控技术课程教案

数控技术课程教案河北工程学院数控技术》教案课程编码：课程名称：数控技术学时：46 学时学分：3 学分开课学期：第七学期课程类别：必修课程性质：专业基础课先修课程：电工电子技术，微机原理及应用，机械工程控制基础等教材：《机床数字控制》（第一版）廖效果编著机械工业出版社授课对象：机电学院机械制造及自动化本科工业设计、材料成型与控制本科授课教师：机械制造系魏效玲，薛会民，刘洵，柴保明，吴炳胜第一节教学内容第一章概论一、教学目的掌握数字控制和数控机床等基本概念、组成及分类，了解数字控制原理及数控机床的加工特点，了解数控技术的产生背景、发展现状及发展趋势。

二、教学时间：2课时三、内容数控与数控机床的基本概念、加工过程、特点、主要技术指标、组成与分类，加工的适应性、数控技术的发展、十五目标及数控技术的发展趋势四、教学方法介绍基本概念，讲授数字控制原理，分析数控机床的组成，根据以上讲述内容再归纳数控机床的加工特点，借助简图和表格等形式配合内容讲解。

结合数控技术的发展将课程前沿问题介绍给学生。

对编程基本知识先提出问题，启发学生思维，然后再讲解。

四、作业1数控机床、数控技术的基本概念2、数控机床的特点、组成、各部分作用、分类3、数控机床的加工原理、使用范围4、数控技术的发展趋势5、什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？6、按伺服系统的控制原理数控机床分哪几类？7、数控机床的发展趋势主要有哪些？8如何提高数控机床的精度、速度和可靠性9、.CNC装置的主要技术指标有哪些？第二节内容第二章数控加工程序的编制一、教学目的1•学习数控加工工艺的基础知识。

2•介绍程序编制的代码及格式二、教学时间：2课时三、内容与进度利用多媒体直观的教学形式，介绍程序编制的基本概念、手工编程的内容和步骤，数控加工的工艺分析和数控加工方法，程序编制的代码及程序格式。

四、教学方法根据已加工好的零件，在具体加工过程中如何根据其加工图纸来编写其加工程序，数控机床如何根据加工程序加工来说明手工程序编制的内容和方法。

同时, 在编写零件的加工程序前要进行工艺分析，分析时要注意哪些问题，循序渐进完成课堂内容，介绍两种典型的程序编制代码。

五、作业1、程序编制的概念、手工程序编制的内容和步骤？2、对刀点、刀位点、对刀概念3、选择对刀点的原则？4、加工路线，确定加工路线的原则？5、ISO和EIA代码的区别？现在广泛使用哪种代码？第三节内容第二章数控加工程序的编制一、教学目的1.掌握机床常用的编程指令G、M、S、T、F。

2 •让学生掌握程序编制前应首先了解机床坐标的规定，和程序原点的确定。

二、教学时间：2课时三、内容与进度介绍数控机床的坐标系规定及坐标轴方向的命名，工件坐标系和机床坐标系的关系，绝对坐标和相对坐标的概念，程序编制中的数值计算方法，常用的G指令和M指令功能四、教学方法通过多媒体图片让学生看清车床和铣床的坐标轴是如何规定的，直角坐标系在机床中是如何应用的，常用的G、M指令功能及类型，基点和节点在数值的区别。

五、作业1、GOO、G01、G02、G03、M02、M03、M04、M05 功能？模态和非模态区别？2、车床的X、Z轴如何规定？铣床的Z、X、Y轴如何规定？3、机床坐标系和工件坐标系，机床原点和工件原点，基点和节点概念4、绝对坐标和相对坐标的概念及关系。

第四节内容第二章数控加工程序的编制一、教学目的1、掌握机床常用的编程指令。

2.通过对常用指令的编程格式讲解，使学生进一步掌握程序编制方法，能独立编写简单的加工程序。

二、教学时间：2课时三、内容与进度与坐标系相关的指令G92 ,平面坐标系选定指令G17,G18,G19 （模态，G17模态，初态），以及与控制方式有关的指令编程格式，如G00, G01, G02,G03,其绝对编程和相对编程形式。

四、教学方法要正确编制加工程序，仅仅学会编程代码是不够的。

本节通过编程实例讲解编程方法，重点把工艺方面知识多介绍一些，要与生产实际紧密结合，通过布置作业和编程实验加深理解和掌握。

五、作业1、自己给出零件直线、圆弧加工尺寸，编写其绝对和相对加工程序，第五节内容第二章数控加工程序的编制一、教学目的本节课内容还是主要讲授手工编程所用其它代码，每个代码应配以实例讲解，同组代码重点讲解一种，其他可通过课堂和课后作业掌握，手工编程必须经过大量练习才能熟练编制。

二、教学时间：2课时三、内容与进度通过实例分别介绍刀具长度补偿指令G40 (49)、G44、G43,刀具半补偿指令G40G41 G42，回程序起点指令G26,G27,G28,G29固定循环指令，G33螺纹加工指令，四、教学方法对以上讲解的各种指令在车、铣床的编程格式及应用要逐个的介绍，每个指令通过实例给学生直观的讲解编程方法。

五、作业1、给出被加工零件的几何尺寸，利用刀具补偿指令编写其加工程序，2、进行综合实例练习，编写完程序上机加工，练习机床的操作能力，并检验程序的正确与否，在操作中解决问题。

第六节内容第二章数控加工程序的编制一、教学目的本节课内容还是主要讲授手工编程所用其它代码，每个代码应配以实例讲解，同组代码重点讲解一种，其他可通过课堂和课后作业掌握，手工编程必须经过大量练习才能熟练编制。

二、教学时间：2课时三、内容与进度G75车槽固定循环指令，G81钻孔循环，G84钢性攻丝循环，G24锥面固定循环指令，G77柱面固定循环指令以及其它相关指令如：延时指令、镜像指令等四、教学方法通过一个个实例把各指令的编程格式讲清楚并让学生会用。

五、作业1、对已给孔进行加工，要求编写钻孔和攻丝加工程序并在程序中体现延时指令功能。

2、对已给的棒料进行加工，要求写出其粗、精加工程序，注意使用讲过的循环指令。

3、第七节内容第二章数控加工程序的编制一、教学目的本节课综合讲解编程知识，同时对前面答疑和作业中存在的问题加以讲解。

、教学时间：2课时三、内容与进度针对实训基地的数控机床编程要求，综合讲解和练习实际零件的程序编制四、教学方法选择实际生产加工中零件，练习编程的全过程，通过答疑、批改作业，发现的问题在习题课中解决。

根据生产加工零件，对各种加工方法进行工艺分析，确定合理加工方案，编写加工程序五、作业1 •如图1所示，原点为起刀点, 试用绝对坐标或增量坐标编写孔加工程序。

图1 图22•手工编写图2所示零件的车削加工程序。

该零件需要精加工，图中© 100表面不加工。

选用具有直线、圆弧插补功能的数控车床加工该零件。

第八节内容第二章数控加工程序的编制一、教学目的1 •掌握自动编程系统的软件程序的构成。

2•了解APT自动编程系统。

3•能读懂用APT语言编写的零件源程序。

二、教学时间：2课时三、内容与进度1•自动编程系统的软件程序的构成，利用CAM系统讲解自动编程的基本步骤，2•介绍APT自动编程系统3•讲解例题四、教学方法先讲自动编程系统的组成、特点及发展，再通过例题讲述APT语言源程序的编制，把在编程过程中涉及到的控制面、APT语句和后置处理程序语句等内容介绍。

五、作业1 •如图所示，原点为起刀点，圆弧半径均为R10，用APT语言编制轮廓铣削加工程序。

第九节内容第三章位置检测装置一、教学目的1、了解位置检测装置作用，位置检测装置的分类，数控机床对位置检测装置的要求。

2、掌握感应同步器结构与工作原理，应用。

、教学时间：2课时三、内容与进度1•置检测装置作用，分类及数控机床对位置检测装的要求2•感应同步器结构与工作原理，应用3、感应同步器的特点及使用注意事项四、教学方法结合多媒体图例，介绍检测装置分类，讲具体装置时要与各种分类相联系。

要把鉴相型和鉴幅型感应同步器的结构图利用课件讲清楚。

五、作业1、简述感应同步器结构与工作原理。

第十节内容第三章位置检测装置一、教学目的1、了解现代位置测量装置的先进技术，重点了解各种检测装置的性能、特点及应用范围，能够正确选用各种检测装置。

二、教学时间：2课时三、内容与进度1、掌握旋转变压器、感应同步器结构与工作原理，应用。

2、磁尺位置检测装置组成、原理四、教学方法通过简图介绍旋转变压器的工作原理、转子和定子绕组的布置及感应电压的变化与感应同步器的区别，同时让学生明白转子绕组为什么由两个互相垂直的绕组构成。

以上三种位置检测装置的共同特点和工作方式要掌握。

五、作业1、简述旋转变压器、磁尺位置检测装置的结构与工作原理、应用第十一节内容第三章位置检测装置一、教学目的1 •掌握脉冲编码器的工作原理、应用2 •掌握光栅的工作原理、应用。

3•了解光栅位移-数字转换系统二、教学时间：2课时三、内容与进度1、光栅的工作原理、应用2、光栅位移-数字转换系统3、脉冲编码器（绝对式与增量式）4、介绍当前的测量技术四、教学方法这节介绍数字检测装置，比较模拟与数字检测装置的特点，分析绝对和增量测量装置的工作原理，研究间接、直接测量的精度影响。

了解现代测量技术。

讲清楚光栅位置检测装置用倍频提高精度的原理。

五、作业1 •简述绝对式与增量式脉冲编码器的工作原理。

2•简述光栅的工作原理，写出W和P与B的关系。

掌握莫尔条纹的特点及变化规律。

3、光栅位置检测装置用倍频提高精度的原理第十二节内容第四章数控装置、教学目的1•了解数控装置的作用、特点、硬件结构。

2 •会合理选择数控机床二、教学时间：2课时三、内容与进度1•数控装置的组成、优点、CNC装置的功能，2•数控装置的硬件结构、分类，各结构形式的硬件功能3、CNC装置软件和硬件的功能界面划分4、数控软件的数据转换流程四、教学方法计算机数控装置可借助图片和实验室的数控机床讲解，了解数控装置作用、功能、特点，绘出数控软件的数据转换流程，并分析各部分的作用五、作业1.简述数控装置的作用。

2•两种CNC装置的硬件结构形式比较优缺点3、绘出数控软件的数据转换流程第十三节内容第四章数控装置一、教学目的1、掌握数控软件的特点、基本结构形式。

2、了解输入/输出接口的任务。

二、教学时间：2课时三、内容与进度1、数控软件的特点、基本结构形式。

2、输入/输出接口的任务3、CNC系统进给速度控制4、CNC输入数据处理及故障诊断四、教学方法分析数控装置软件的特点、结构形式，由微机原理中学到的接口技术, 控装置对数的数控软件的特点讲述。

五、作业1、数控软件的特点，3种软件比较优缺点。

2.输入/输出接口的任务。

第十四节内容第五章数控插补原理一、教学目的1、掌握数控装置的工作过程。

2、掌握插补的基本概念，了解插补方法和分类。

、教学时间：2课时、内容与进度1.数控装置的工作过程2•插补的基本概念、插补方法的分类3、逐点比较法插补的原理、介绍逐点比较法直线插补的算法、象限处理。

四、教学方法在讲插补原理前，讲述数控装置的工作过程，使学生有一个总体认识，便于以后学习。