數(shù)控課改文稿

1、 數(shù)控技術(shù)課改教學設(shè)計修改（1）稿 機電系機械教研室數(shù)控技術(shù)課改教學設(shè)計草案稿本門課程適用數(shù)控技術(shù)專業(yè)，總學時為80100學時，可根據(jù)教學實際境況在第四學期、第五學期分兩學期完成全部教學進程或在第四學期一學期完成全部教學進程數(shù)控技術(shù)課改教材選擇及使用情況說明教材名稱：數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用(21世紀應(yīng)用型人才培養(yǎng)規(guī)劃教材)本書內(nèi)容包括數(shù)控技術(shù)的基本知識、計算機數(shù)控系統(tǒng)的一般概念、數(shù)控加工程序的編制、數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)、進給伺服系統(tǒng)的概念和控制原理、數(shù)控機床的精度及數(shù)控機床的故障診斷等。本書力求突出實用性。在講清基本概念和基礎(chǔ)知識的前提下，注重介紹數(shù)控機床的操作技能和方法，以求幫助讀者應(yīng)用數(shù)控技術(shù)來解決

2、實際問題。本書可供高等職業(yè)技術(shù)學院、高等?？茖W校、成人和民辦高校機電、模具、數(shù)控等專業(yè)的學生作為教材，亦可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。 作者： 羅良玲 出版社： 清華大學出版社 出版日期：2005-7-1 上架日期：2005-10-27 15:00:00 ISBN： 頁數(shù)： 版次：初版 開本：16開 裝幀：平裝目 錄第1章 緒論11.1 數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生和特點11.1.1 數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生11.1.2 數(shù)控技術(shù)的特點21.1.3 計算機數(shù)控21.2 數(shù)控機床的組成和作用31.2.1 數(shù)控機床的組成部分31.2.2 數(shù)控機床各組成部分的作用31.3 數(shù)字控制系統(tǒng)41.3.1 數(shù)字控制系統(tǒng)的組成和分類41

3、.3.2 開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)51.3.3 點位控制系統(tǒng)與連續(xù)控制系統(tǒng)61.3.4 多功能與經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)71.3.5 適應(yīng)控制系統(tǒng)71.3.6 直接數(shù)控系統(tǒng)81.4 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用91.4.1 數(shù)控技術(shù)在金屬切削機床中的應(yīng)用91.4.2 數(shù)控技術(shù)在電加工機床中的應(yīng)用101.4.3 數(shù)控技術(shù)在工業(yè)機器人中的應(yīng)用121.4.4 cnc三坐標測量機131.5 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與機械加工自動化141.5.1 數(shù)控機床的發(fā)展趨勢141.5.2 先進制造技術(shù)簡介181.6 習題23第2章 數(shù)控加工程序的編制252.1 概述252.1.1 程序編制的目的252.1.2 程序編制的方法252.1.3 編程內(nèi)容與

4、步驟262.2 加工程序段的格式與代碼272.2.1 加工程序的構(gòu)成272.2.2 加工程序的代碼272.2.3 加工程序段的格式272.3 數(shù)控機床的坐標系332.3.1 數(shù)控機床的坐標軸332.3.2 機床坐標系與工件坐標系342.4 常用準備功能指令的編程說明352.4.1 與位置有關(guān)的指令352.4.2 與插補有關(guān)的指令372.4.3 暫停(延遲)指令382.4.4 刀具補償指令382.4.5 標準固定循環(huán)指令412.5 數(shù)控銑床與加工中心的編程412.5.1 數(shù)控銑床的編程特點412.5.2 數(shù)控銑床編程中的特殊功能指令422.5.3 數(shù)控銑床編程實例462.5.4 加工中心的編程特

5、點482.5.5 加工中心換刀程序的編制492.6 數(shù)控車床加工程序的編制502.6.1 數(shù)控車床的編程特點502.6.2 編程實例502.7 自動編程系統(tǒng)532.7.1 概述532.7.2 自動編程技術(shù)的新進展572.8 習題58第3章 計算機數(shù)控系統(tǒng)603.1 cnc系統(tǒng)的組成和計算機的功用603.1.1 cnc系統(tǒng)的組成603.1.2 cnc系統(tǒng)中的計算機613.1.3 cnc系統(tǒng)中的可編程邏輯控制器663.1.4 機床控制i/o部件的實現(xiàn)673.2 數(shù)控系統(tǒng)的模塊化設(shè)計713.2.1 概述713.2.2 總線標準723.2.3 總線功能模塊753.3 cnc系統(tǒng)中的插補運算763.3.

6、1 概述763.3.2 脈沖增量插補法773.3.3 數(shù)字增量插補法(數(shù)據(jù)采樣法)923.4 cnc系統(tǒng)的控制軟件953.4.1 cnc控制軟件的組成953.4.2 cnc控制軟件的結(jié)構(gòu)1003.5 習題102第4章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)1034.1 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的主要特點1034.1.1 數(shù)控機床的主要工藝特點1034.1.2 對數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)提出的要求1034.2 數(shù)控機床的主要組成部分及其結(jié)構(gòu)簡介1044.2.1 數(shù)控機床的主要組成部分1044.2.2 主傳動系統(tǒng)及主軸部件1054.2.3 進給傳動系統(tǒng)1074.2.4 自動換刀裝置1074.3 數(shù)控機床的導軌1104.3.1 對導軌

7、的基本要求1104.3.2 導軌的分類和特點1104.3.3 滾動導軌的結(jié)構(gòu)和參數(shù)選擇原則1124.4 進給系統(tǒng)的機械傳動機構(gòu)1164.4.1 對進給系統(tǒng)的機械傳動機構(gòu)的要求1164.4.2 滾珠絲杠螺母副1174.4.3 齒輪傳動副的消隙措施1224.5 習題124第5章 數(shù)控機床的位置傳感器件1265.1 數(shù)控機床位置傳感器件的類型1265.2 光柵位移檢測裝置1285.2.1 光柵位移檢測裝置的組成1285.2.2 光柵傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理1295.2.3 光柵傳感器的信號處理技術(shù)1325.3 脈沖發(fā)生器1345.3.1 概述1345.3.2 增量式脈沖發(fā)生器1345.3.3 絕對脈沖

8、發(fā)生器1355.4 感應(yīng)同步器1375.4.1 感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)、分類和選用1385.4.2 感應(yīng)同步器的工作原理和信號處理方式1385.4.3 感應(yīng)同步器數(shù)字位置測量系統(tǒng)1405.5 其他位置檢測元件1425.5.1 旋轉(zhuǎn)變壓器1425.5.2 磁柵1435.6 習題146第6章 數(shù)控機床的電氣驅(qū)動1486.1 數(shù)控機床動力源的類型1486.1.1 主軸驅(qū)動動力源1486.1.2 進給驅(qū)動動力源1496.1.3 輔助運動驅(qū)動動力源1496.2 步進電動機1496.2.1 步進電動機的分類1496.2.2 步進電動機的工作原理1506.2.3 步進電動機的運行性能1526.2.4 步進電動機的

9、驅(qū)動電源1576.2.5 步進電動機的選用1596.3 進給伺服電動機1606.3.1 進給伺服電動機的負載計算1606.3.2 直流伺服電動機的特點與工作原理1636.3.3 直流伺服電動機的選用1676.3.4 交流伺服電動機的特點與工作原理1686.4 數(shù)控機床主軸電動機1716.4.1 數(shù)控機床主軸驅(qū)動的特殊問題1716.4.2 直流主軸電動機及其控制單元簡介1736.4.3 交流主軸電動機及其控制單元簡介1736.5 習題174第7章 數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)的控制原理1767.1 概述1767.1.1 數(shù)控機床進給運動伺服系統(tǒng)的分類和特點1767.1.2 全閉環(huán)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別1

10、767.2 進給伺服系統(tǒng)中的位置指令信號1767.2.1 位置指令信號的函數(shù)規(guī)律1777.2.2 指令值的修正1777.3 開環(huán)伺服系統(tǒng)1787.3.1 開環(huán)伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1787.3.2 系統(tǒng)工作原理1797.3.3 提高步進系統(tǒng)精度的措施1797.4 閉環(huán)(半閉環(huán))伺服系統(tǒng)1817.4.1 閉環(huán)(半閉環(huán))伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理1817.4.2 閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)學模型1827.4.3 進給伺服系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能分析1837.4.4 閉環(huán)伺服系統(tǒng)1857.5 閉環(huán)伺服系統(tǒng)分析1917.5.1 開環(huán)增益1917.5.2 位置精度1927.5.3 調(diào)速范圍1927.5.4 速度誤差系數(shù)1937.5

11、.5 伺服系統(tǒng)的可靠性1957.6 習題196第8章 數(shù)控機床的精度1978.1 概述1978.1.1 機床精度的基本概念1978.1.2 數(shù)控機床精度的主要檢測項目1978.2 數(shù)控機床的定位精度1988.2.1 定位精度的基本概念1988.2.2 定位精度的檢測2008.2.3 數(shù)控機床定位精度的評定2018.3 數(shù)控機床定位精度分析和提高措施2038.3.1 開環(huán)系統(tǒng)的定位精度分析2038.3.2 失動量的來源和消除措施2058.3.3 全死循環(huán)控制系統(tǒng)的定位精度分析2068.3.4 提高定位精度的措施定位誤差補償2068.4 數(shù)控機床的工作精度2078.4.1 數(shù)控機床的工作精度試驗2

12、078.4.2 機床進給伺服系統(tǒng)特性對加工精度的影響2098.5 習題210第9章 數(shù)控機床的故障診斷2119.1 概述2119.1.1 系統(tǒng)可靠性和故障的概念2119.1.2 數(shù)控機床的故障規(guī)律2119.1.3 數(shù)控機床故障診斷的一般步驟2129.2 數(shù)控機床常用的故障診斷方法2139.2.1 根據(jù)報警號進行故障診斷2139.2.2 根據(jù)控制系統(tǒng)led燈或數(shù)碼管的指示進行故障診斷2149.2.3 根據(jù)pc狀態(tài)或梯形圖進行故障診斷2149.2.4 根據(jù)機床參數(shù)進行故障診斷2149.2.5 用診斷程序進行故障診斷2159.2.6 經(jīng)驗法2159.2.7 換板法2169.3 人工智能(ai)在故障

13、診斷中的應(yīng)用2169.3.1 專家系統(tǒng)的一般概念2169.3.2 數(shù)控機床故障診斷的專家系統(tǒng)2179.4 習題218參考文獻219 附：數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用課改所需設(shè)施【第2部分】計算機數(shù)控系統(tǒng)知識點模塊所用設(shè)備： 數(shù)控系統(tǒng)原理綜合實訓設(shè)備 步進開環(huán)數(shù)控工作臺（2坐標或3坐標）及開環(huán)步進數(shù)控系統(tǒng)若干臺套（510）數(shù)控系統(tǒng)組成仿真軟件仿真軟件及多媒體仿真實訓機房及相關(guān)設(shè)備設(shè)備【第3部分】數(shù)控機床的位置檢測傳感器件知識點模塊所用設(shè)備：直線光柵尺和數(shù)顯裝置直線感應(yīng)同步器和相應(yīng)數(shù)顯裝置光電編碼盤和數(shù)顯裝置（圓光柵及數(shù)顯裝置等）【第4部分】 數(shù)控機床的電氣驅(qū)動執(zhí)行部件知識點模塊所用設(shè)備：數(shù)控機床功率步進電機實

14、物，驅(qū)動電源及經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)（可用數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗裝置）直流伺服電機實物及驅(qū)動電源（可用數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗裝置）交流伺服電機實物及驅(qū)動電源（可用數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗裝置）交流主軸電機變頻調(diào)速控制系統(tǒng)教學演示裝置（可用數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗裝置）斯沃數(shù)控電器裝配仿真軟件（以數(shù)控機床電器電路仿真裝配為主）數(shù)控系統(tǒng)組成仿真軟件及仿真實訓機房、設(shè)備【第5部分】數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)控制原理知識點模塊所用設(shè)備：數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗裝置若干臺套（510）（1）可以模擬整臺數(shù)控機床控制過程，可進行編程、模擬各項動作； （2）對數(shù)控系統(tǒng)可進行安裝、調(diào)試、維護、維修（設(shè)置故障點）；數(shù)控系統(tǒng)配置及主要要求：a) CNC數(shù)控裝置；（

15、發(fā)那科系統(tǒng)或西門子系統(tǒng)等、經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)）b) X/Z軸可采用步進或交流伺服的驅(qū)動器方式；c) 可完成開環(huán)控制或半閉環(huán)控制或閉環(huán)控制；d) 可完成主軸電機變頻調(diào)速控制。數(shù)控系統(tǒng)組成仿真軟件及仿真實訓場所、設(shè)備【第6部分】數(shù)控機床機械系統(tǒng)知識點模塊所用設(shè)備：數(shù)控車床、數(shù)控銑床生產(chǎn)現(xiàn)場普通車、銑、鏜、磨、鉆、拉、插等機床及生產(chǎn)現(xiàn)場外循環(huán)及內(nèi)循環(huán)滾珠絲桿螺母副 機床導軌、滑動軸承恢復精度的刮研修復工藝裝備（研磨平板、工型平尺、橋型平尺、燕尾導軌研磨平尺、平面刮刀、研磨油石、顯示劑等） 機床精度檢驗裝置及測量儀器和相關(guān)量具應(yīng)用及操作基本方法（合象水平儀、框式水平儀、千分表、磁力表座、檢驗角尺及檢驗棒等

16、） 數(shù)控機床維修仿真軟件(1.1以上版本)及相關(guān)資料仿真實訓機房、設(shè)備【第7部分】數(shù)控加工程序的編制知識點模塊所用設(shè)備：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、高速走絲數(shù)控線切割機床生產(chǎn)現(xiàn)場機床設(shè)備及相關(guān)工藝裝備、附件、量具，加工耗材(棒料由30mm60mm鋁合金棒料、方料120mm100mm x 30mm鋁合金坯料)等 90人多媒體教室一間，要求功能滿足數(shù)控仿真實訓要求，能網(wǎng)絡(luò)教學、影像資料播放、幻燈片播放、圖文投影、數(shù)控加工仿真軟件的模擬加工，白板和油性筆（或普通粉筆板書設(shè)備）供講述設(shè)計思路和加工工藝規(guī)程制定時使用數(shù)控加工CAM軟件和相關(guān)產(chǎn)品、生產(chǎn)和設(shè)備資料 A. CAXA 制造工程師數(shù)控銑、加工中心編程及仿

17、真軟件06以上版本B. CAXA 車加工編程及仿真軟件04以上版本C. CAXA 實體設(shè)計仿真軟件08以上版本D. CAXA-XP 數(shù)控線切割編程軟件XPr1以上版本【第8部分】數(shù)控系統(tǒng)及機床的故障分析診斷所用設(shè)備：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、高速走絲數(shù)控線切割機床生產(chǎn)現(xiàn)場機床設(shè)備及相關(guān)工藝裝備、附件等 90人多媒體教室一間，要求功能滿足數(shù)控仿真實訓要求，能網(wǎng)絡(luò)教學、影像資料播放、幻燈片播放、圖文投影、數(shù)控加工仿真軟件的模擬加工，白板和油性筆（或普通粉筆板書設(shè)備）供講述設(shè)計思路和加工工藝規(guī)程制定時使用 數(shù)控加工機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)綜合仿真軟件(1.1以上版本)及相關(guān)資料【其他】教學硬件設(shè)施與配備 （1)90人多媒體教室一間： 要求功能齊備，能網(wǎng)絡(luò)教學、影像資料播放、幻燈片播放、數(shù)控加工仿真軟件的模擬加工。 （1)90人具有多媒體功能局域網(wǎng)絡(luò)機房一間： 要求功能齊備，具有白板和油性筆或普通教學板書設(shè)備，具有網(wǎng)絡(luò)教學、影像資料播放、幻燈片播放、仿真軟件的安裝、卸載、運行模擬加工等功能。（2)數(shù)控加工實訓室一間： 要求5臺以上數(shù)控車床和3臺以上數(shù)控銑床，機床能實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，能保證中等精度的復雜零件的數(shù)控加工。 （3)白板和油性筆： 講述設(shè)計思路和加工工藝規(guī)程制定時使用。 （4)PPT、零件圖樣幻