机床数控技术教学大纲

《机床数控技术》课程教学大纲

课程名称：机床数控技术

先修课及后续课：电工学(模拟电路、数字电路)、微机原理与应用、控制工程基础

一、说明部分

1、课程性质

本课程是高等学校机械类专业学生必修的一门专业基础课程。

2、教学目标及意义

通过本课程的学习，使学生掌握现代数控技术的基本理论体系、方法和应用工具；具有综合运用所学知识，正确使用数控设备的能力；了解与本课程有关的机电一体化新技术及发展趋势；提高分析问题和动手动脑的综合能力；为学习其他有关课程和将来从事数控技术方面的工程设计与开发打好必要的基础。

3、教学内容及教学要求

本课程主要研究数控机床的工作原理、各组成部分及其在机械生产中的应用。基本教学内容有：数控技术概述、数控加工程序的编制、计算机数控装置、进给伺服系统、数控技术的发展、数控机床的故障诊断与维修等。

教学要求：

(1)了解数控机床的特点、分类、基本组成、工作原理以及其在机械制造业中的应用。

(2)掌握数控加工程序编程指令，掌握手工编程基本方法，了解计算机自动编程原理。

(3)了解计算机数控装置的各项功能，掌握其软硬件结构；掌握插补工作原理。

(4)了解常用的伺服驱动装置及其系统，掌握常用的位置检测装置原理。

(5)了解数控技术与机械加工自动化的发展状况。

4、教学重点与难点

数控机床的组成和分类；G、M 代码数控加工程序的编制；单微处理机结构CNC 装置的硬件结构；CNC 装置软件结构的特点；脉冲增量插补和时间标量插补工作原理；进给伺服系统的基本组成和分类；感应同步器和脉冲编码器的工作原理；几种常用的伺服电机及其驱动控制原理。

5、教学方法与手段

本课程以课堂讲授为主，因为有大量挂图，讲授时应在多媒体教室，配合图文、录像等进行讲解；再辅以实验教学，进一步丰富感性认识，以加深数控技术的理解及掌握；另外学生必须完成一定量的课后作业及读书笔记。

6、教材

教材：杜国臣.《机床数控技术》.北京:机械工业出版社.2015.1.

二、正文部分

第一章绪论

一、教学要求

本章主要讲述数控机床的基本概念和特点、主要技术参数、分类以及发展趋势等。本章内容是数控机床的基本知识和内容，要求学生理解并掌握数控机床的基本概念、组成与特点以及分类，了解其发展及发展趋势。

二、教学内容

1.1概述

1.1.1数控机床的定义

1.1.2数控机床的组成及加工零件的工作过程

1.1.3数控机床的特点

1.1.4数控机床的主要技术参数

1.2数控机床的分类

1.2.1按机械运动轨迹分类

1.2.2按伺服系统类型分类

1.2.3按系统功能水平分类

1.2.4按加工工艺方法分类

1.3数控机床的发展历程与趋势

1.3.1数控机床的产生与发展历程

1.3.2数控机床的发展趋势

三、本章学时：

讲课课时：2

第二章数控加工工艺基础

一、教学要求

了解数控加工工艺分析与图形数学处理的基本概念和基本内容，重点让学生了解数控加工工艺分析与图形数学处理的方法和步骤，以及数控加工工艺文件的制定等。当在生产实际中遇到具体问题时，应根据所学知识，合理而又灵活地去分析与制定数控加工工艺。

二、教学内容

2.1数控加工工艺分析

2.1.1数控加工工艺的特点与主要内容

2.1.2数控加工工艺性分析

2.1.3加工方法与加工方案的确定

2.1.4工序与工步的划分

2.1.5零件的定位与安装

2.1.6数控加工刀具与工具系统

2.1.7切削用量的确定

2.1.8数控加工路线的确定

2.1.9工艺文件的制订

2.2图形的数学处理

2.2.1基点计算

2.2.2节点计算

2.2.3辅助计算

2.3典型零件的数控加工工艺分析

三、本章学时：

讲课课时：6

第三章数控加工程序的编制

一、教学要求

了解数控机床编程的基础知识，数控机床编程的方法、内容、步骤和编程规范等。

重点理解数控机床的坐标系和编程指令的基本用法。当在生产实际中遇到具体问题时，应根据数控机床的编程知识，合理而又灵活地去解决实际问题。

二、教学内容

3.1数控机床编程基础

3.1.1数控机床编程的内容与步骤

3.1.2数控机床程序编制方法

3.1.3字符与代码

3.1.4数控机床的坐标系

3.1.5程序段与程序格式

3.2数控车削加工程序编制

3.2.1数控车床的编程特点

3.2.2数控车床工件坐标系的设定

3.2.3基本编程指令

3.2.4车削加工循环指令

3.2.5刀具补偿指令

3.2.6辅助功能指令

3.3数控铣削加工程序编制

3.3.1数控铣床的功能指令

3.3.2程序名和坐标系指令

3.3.3基本编程指令

3.3.4刀具补偿指令

3.3.5子程序与调用

3.3.6计算参数和程序跳转

3.3.7加工循环指令

3.4加工中心加工程序的编制

3.4.1加工中心的G功能指令

3.4.2加工中心的坐标系指令

3.4.3基本编程指令

3.4.4刀具补偿指令

3.4.5固定循环功能指令

3.4.6辅助功能指令

3.4.7用户宏程序

三、本章学时：

讲课课时：8

第四章计算机数控装置

一、教学要求

了解数控装置的基本知识，熟悉数控装置的软、硬件结构、可编程逻辑控制器(PLC)在数控机床上的应用等，重点熟悉数控装置的插补原理。

二、教学内容

4.1概述

4.1.1数控系统的组成

4.1.2数控装置的工作过程