《数控技术基础 (2)》课程教学大纲

《数控技术基础》课程教学大纲课程代码：ABJD0336课程中文名称:数控技术基础课程英文名称：BasisofNumericalControlTechnology课程性质：限选课程学分数：2.5课程学时数：40（其中理论学时：32学时

实验学时：8学时）授课对象：机械设计及其自动化专业本课程的前导课程：电子技术，微机原理及应用，机械工程控制基础等。一、课程简介本课程的主要教学目的是使学生了解数控技术的基本知识、熟悉数控机床的组成结构，掌握数控加工编程方法，掌握数控机床操作方法。通过本课程的教学应达到：使学生掌握数控技术与数控机床的基本知识和数控机床的应用，训练和培养学生创新的能力；重点加强数控技术与数控机床应用，强化理论联系实际，以培养学生实际动手操作能力及应用书本知识解决生产实际问题能力。二、教学基本内容和要求第1章绪论课程教学内容：1、数控技术的产生及特点2、数控系统的组成和分类3、数控技术的概况和发展趋势课程的重点、难点：重点：数控系统的基本组成和分类难点：数控原理课程教学要求：了解数控技术的基本概念、相关术语了解数控技术的概况和发展趋势理解数控系统的基本组成和工作过程掌握数控系统的分类方法第2章数控加工工艺课程教学内容：1、数控工艺特点与加工工艺。2、数控机床用刀具。3、数控机床的使用与维修。课程的重点、难点：重点：数控加工工艺的设计及工序的划分。难点：对刀点、换刀点的选择和数控加工的刀具课程教学要求：了解数控加工工艺的概念，数控加工工艺的主要内容，数控加工工艺的基本特点。理解选择不同类型的刀具对加工精度和效率的影响，认识设置合适加工路径的重要性。掌握零件加工工艺分析方法；运用数控加工工艺设计的方法；掌握数控加工工艺文件设计方法。第3章数控加工的程序编制课程教学内容：1、概述2、数控编程基础3、数控系统的指令4、数控车床程序编制5、数控铣床程序编制6、加工中心程序编制7、自动编程课程的重点、难点：重点：数控机床的坐标系，常用准备功能G指令，数控车床和数控铣床的刀具补偿。难点：零件的数学处理，数控车床和数控铣床的刀具补偿，数控车床和数控铣床的简化编程功能指令。课程教学要求：了解数控加工程序编制的概念，数控加工程序的相关标准。理解数控机床坐标系设定和命名规则掌握数控编程格式和程序段格式，数控机床的基本功能代码：G、M、S、T、F、B代码第4章数控机床的工作原理课程教学内容：1、概述2、基准脉冲插补3、数据采样插补4、加工过程的速度控制课程的重点、难点：重点：基准脉冲插补和数据采样插补。难点：插补过程和偏差判断。课程教学要求：了解插补方法的分类理解轮廓插补的基本概念掌握逐点比较法第5章计算机数控装置课程教学内容：1、CNC系统的组成与特点2、CNC系统的硬件结构3、CNC系统的软件结构4、CNC系统的控制原理与功能5、典型数控系统课程的重点、难点：重点：单微处理器的数控系统和多微处理器数控系统。难点：开放式CNC的硬件结构。课程教学要求了解数控装置的作用，数控装置软件和硬件功能界面。理解数控软件的数据转换流程，数控软件的特点，数控软件的基本结构。掌握CNC系统的控制原理和功能第6章位置检测装置课程教学内容：1、位置检测装置作用，位置检测装置的分类。2、旋转变压器：结构与工作原理，应用。3、感应同步器：结构与工作原理，应用。4、脉冲编码器：绝对式编码器，增量式脉冲编码器。5、光栅：结构，工作原理，光栅位移－数字转换系统。课程的重点、难点：重点：用于检测机床运动部件位置、速度的各种检测装置及其工作原理。难点：每种检测装置使用场合和安装方式。课程教学要求：了解检测元件的作用和分类。理解测量装置的工作原理。掌握各种检测装置的使用场合和安装方法。第7章数控机床的伺服系统课程教学内容：1、概述：伺服系统的组成，对伺服系统的基本要求，伺服系统的分类。2、步进电机及其驱动装置：步进电机工作原理，步进电机主要性能指标，步进电机的控制和驱动，开环控制步进电机伺服系统的工作原理。3、交流伺服系统：数控机床用交流电机，交流电机的速度控制。4、机床进给伺服系统设计：步进电机的选择，进给电机惯量与负载惯量的匹配，伺服进给系统的固有频率，跟随误差对加工精度的影响。课程的重点、难点：重点：步进、直流、交流和直线电动机进给伺服系统的执行元件、速度控制及位置控制。难点：机床主轴运动和进给运动。课程教学要求：了解位置伺服控制系统的组成及要求，理解常用伺服电机控制系统的控制原理掌握步进电机的工作原理第8章数控机床的机械结构课程教学内容：1、数控机床机械结构概述。2、数控机床的主传动系统和进给传动系统。3、数控机床的导轨与回转工作台。4、数控机床的自动换刀装置以及辅助装置。课程的重点、难点：重点：主轴组件结构、齿轮传动副、滚珠丝杆螺母副、回转工作台、数控机床的自动换刀装置。难点：数控机床的自动换刀装置。课程教学要求：了解数控机床的机械结构与普通机床的不同及各自特点。理解滚珠丝杠的结构及特点，主轴变速及主轴部件。掌握数控回转工作台的结构，以及自动换刀装置。第9章应用UG/CAM软件系统进行数控加工编程课程教学内容：1、UG应用概述、工作环境。2、UG几何建模功能。3、UG数控加工编程功能。4、UG编程实例。课程的重点、难点：重点：UG编程过程，加工过程参数设置。难点：UG编程前的实体造型和后置处理的选择。课程教学要求：了解编程软件的种类和功能理解编程参数的设置掌握自动编程的一般步骤和方法。三、实验教学内容及基本要求本课程实验教学的主要任务是训练学生数控编程和数控加工的能力,目的是培养学生的实践动手能力和创新能力。要求学生亲自动手进行加工操作实验和上机编程，并认真完成实验报告，实验内容为：实验一：数控机床编程与操作仿真实验（4学时）实验内容：用数控机床模拟仿真软件在虚拟状态下模拟实际机床操作、编程和仿真加工。实验类型：设计性实验学时分配：4主要仪器设备：计算机实验地点：机房实验二：UGCAM零件自动编程（4学时）实验内容：用UG对腔体零件建模，并对其进行型腔铣编程。实验类型：设计性实验学时分配：4主要仪器设备：计算机实验地点：机房四、教学方法与手段本课程分为课堂教授和实验两部分，课堂讲授应用多种媒体结合。教学组织形式实现多样化，除了常规课堂授课外，尽量采用不同的教学手段，例如多媒体技术、视频演示等。课堂教学中应理论联系实际，多介绍实际应用的例子，激发学生的学习热情，通过课堂提问、课外作业、实践操作等环节巩固所学知识。五、教学学时分配章节与内容课时作业量备注第1章绪论2第2章数控加工工艺4第3章数控机床的程序编制6第4章数控机床的工作原理2第5章计算机数控装置2第6章位置检测装置4第7章数控机床的伺服系统4第8章数控机床的机械结构4第9章应用UG进行数控加工编程4合计32六、考核方式与成绩评定标准1、考核方法根据平时成绩（作业、课堂出勤、课堂测验）＋实验成绩进行考核。成绩评定考勤占30％，作业占20％，课堂测验占30％，实验占20％。七、教学参考资源1、参考书目：（1）何雪明编著，《数控技术》，华中科技大学出版社，2011年。（2）袁锋编著，《UGCAM数控自动编