數(shù)控課改文稿

1、 數(shù)控技術(shù)課改教學(xué)設(shè)計(jì)修改（1）稿 機(jī)電系機(jī)械教研室數(shù)控技術(shù)課改教學(xué)設(shè)計(jì)草案稿本門課程適用數(shù)控技術(shù)專業(yè)，總學(xué)時(shí)為80100學(xué)時(shí)，可根據(jù)教學(xué)實(shí)際境況在第四學(xué)期、第五學(xué)期分兩學(xué)期完成全部教學(xué)進(jìn)程或在第四學(xué)期一學(xué)期完成全部教學(xué)進(jìn)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(jì)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(shí)、計(jì)算機(jī)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(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的概念和控制原理、數(shù)控機(jī)床的精度及數(shù)控機(jī)床的故障診斷等。本書力求突出實(shí)用性。在講清基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，注重介紹數(shù)控機(jī)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(shí)際問題。本書可供高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院、高等?？茖W(xué)校、成人和民辦高校機(jī)電、模具、數(shù)控等專業(yè)的學(xué)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(xué)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(diǎn)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(diǎn)21.1.3 計(jì)算機(jī)數(shù)控21.2 數(shù)控機(jī)床的組成和作用31.2.1 數(shù)控機(jī)床的組成部分31.2.2 數(shù)控機(jī)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(diǎn)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(jì)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(jī)床中的應(yīng)用91.4.2 數(shù)控技術(shù)在電加工機(jī)床中的應(yīng)用101.4.3 數(shù)控技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用121.4.4 cnc三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)131.5 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與機(jī)械加工自動(dòng)化141.5.1 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)141.5.2 先進(jìn)制造技術(shù)簡(jiǎn)介181.6 習(xí)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(jī)床的坐標(biāo)系332.3.1 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸332.3.2 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系342.4 常用準(zhǔn)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(bǔ)有關(guān)的指令372.4.3 暫停(延遲)指令382.4.4 刀具補(bǔ)償指令382.4.5 標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)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(shí)例462.5.4 加工中心的編程特

5、點(diǎn)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(diǎn)502.6.2 編程實(shí)例502.7 自動(dòng)編程系統(tǒng)532.7.1 概述532.7.2 自動(dòng)編程技術(shù)的新進(jìn)展572.8 習(xí)題58第3章 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)603.1 cnc系統(tǒng)的組成和計(jì)算機(jī)的功用603.1.1 cnc系統(tǒng)的組成603.1.2 cnc系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)613.1.3 cnc系統(tǒng)中的可編程邏輯控制器663.1.4 機(jī)床控制i/o部件的實(shí)現(xiàn)673.2 數(shù)控系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)713.2.1 概述713.2.2 總線標(biāo)準(zhǔn)723.2.3 總線功能模塊753.3 cnc系統(tǒng)中的插補(bǔ)運(yùn)算763.3.

6、1 概述763.3.2 脈沖增量插補(bǔ)法773.3.3 數(shù)字增量插補(bǔ)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(xí)題102第4章 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)1034.1 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)1034.1.1 數(shù)控機(jī)床的主要工藝特點(diǎn)1034.1.2 對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)提出的要求1034.2 數(shù)控機(jī)床的主要組成部分及其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介1044.2.1 數(shù)控機(jī)床的主要組成部分1044.2.2 主傳動(dòng)系統(tǒng)及主軸部件1054.2.3 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)1074.2.4 自動(dòng)換刀裝置1074.3 數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌1104.3.1 對(duì)導(dǎo)軌

7、的基本要求1104.3.2 導(dǎo)軌的分類和特點(diǎn)1104.3.3 滾動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)和參數(shù)選擇原則1124.4 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1164.4.1 對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求1164.4.2 滾珠絲杠螺母副1174.4.3 齒輪傳動(dòng)副的消隙措施1224.5 習(xí)題124第5章 數(shù)控機(jī)床的位置傳感器件1265.1 數(shù)控機(jī)床位置傳感器件的類型1265.2 光柵位移檢測(cè)裝置1285.2.1 光柵位移檢測(cè)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(hào)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(duì)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(hào)處理方式1385.4.3 感應(yīng)同步器數(shù)字位置測(cè)量系統(tǒng)1405.5 其他位置檢測(cè)元件1425.5.1 旋轉(zhuǎn)變壓器1425.5.2 磁柵1435.6 習(xí)題146第6章 數(shù)控機(jī)床的電氣驅(qū)動(dòng)1486.1 數(shù)控機(jī)床動(dòng)力源的類型1486.1.1 主軸驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源1486.1.2 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源1496.1.3 輔助運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源1496.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)1496.2.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分類1496.2.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理1506.2.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能1526.2.4 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的

9、驅(qū)動(dòng)電源1576.2.5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選用1596.3 進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)1606.3.1 進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)的負(fù)載計(jì)算1606.3.2 直流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)與工作原理1636.3.3 直流伺服電動(dòng)機(jī)的選用1676.3.4 交流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)與工作原理1686.4 數(shù)控機(jī)床主軸電動(dòng)機(jī)1716.4.1 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)的特殊問題1716.4.2 直流主軸電動(dòng)機(jī)及其控制單元簡(jiǎn)介1736.4.3 交流主軸電動(dòng)機(jī)及其控制單元簡(jiǎn)介1736.5 習(xí)題174第7章 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)的控制原理1767.1 概述1767.1.1 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)伺服系統(tǒng)的分類和特點(diǎn)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(jìn)給伺服系統(tǒng)中的位置指令信號(hào)1767.2.1 位置指令信號(hào)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(jìn)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(xué)模型1827.4.3 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的動(dòng)、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(xí)題196第8章 數(shù)控機(jī)床的精度1978.1 概述1978.1.1 機(jī)床精度的基本概念1978.1.2 數(shù)控機(jī)床精度的主要檢測(cè)項(xiàng)目1978.2 數(shù)控機(jī)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(cè)2008.2.3 數(shù)控機(jī)床定位精度的評(píng)定2018.3 數(shù)控機(jī)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(dòng)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(bǔ)償2068.4 數(shù)控機(jī)床的工作精度2078.4.1 數(shù)控機(jī)床的工作精度試驗(yàn)2

12、078.4.2 機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)特性對(duì)加工精度的影響2098.5 習(xí)題210第9章 數(shù)控機(jī)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(jī)床的故障規(guī)律2119.1.3 數(shù)控機(jī)床故障診斷的一般步驟2129.2 數(shù)控機(jī)床常用的故障診斷方法2139.2.1 根據(jù)報(bào)警號(hào)進(jìn)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(jìn)行故障診斷2149.2.3 根據(jù)pc狀態(tài)或梯形圖進(jìn)行故障診斷2149.2.4 根據(jù)機(jī)床參數(shù)進(jìn)行故障診斷2149.2.5 用診斷程序進(jìn)行故障診斷2159.2.6 經(jīng)驗(yàn)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(jī)床故障診斷的專家系統(tǒng)2179.4 習(xí)題218參考文獻(xiàn)219 附：數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用課改所需設(shè)施【第2部分】計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)模塊所用設(shè)備： 數(shù)控系統(tǒng)原理綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備 步進(jìn)開環(huán)數(shù)控工作臺(tái)（2坐標(biāo)或3坐標(biāo)）及開環(huán)步進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)若干臺(tái)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(shí)訓(xùn)機(jī)房及相關(guān)設(shè)備設(shè)備【第3部分】數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)傳感器件知識(shí)點(diǎn)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(jī)床的電氣驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件知識(shí)點(diǎn)模塊所用設(shè)備：數(shù)控機(jī)床功率步進(jìn)電機(jī)實(shí)

14、物，驅(qū)動(dòng)電源及經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)（可用數(shù)控系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置）直流伺服電機(jī)實(shí)物及驅(qū)動(dòng)電源（可用數(shù)控系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置）交流伺服電機(jī)實(shí)物及驅(qū)動(dòng)電源（可用數(shù)控系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置）交流主軸電機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)教學(xué)演示裝置（可用數(shù)控系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置）斯沃?jǐn)?shù)控電器裝配仿真軟件（以數(shù)控機(jī)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(shí)訓(xùn)機(jī)房、設(shè)備【第5部分】數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)控制原理知識(shí)點(diǎn)模塊所用設(shè)備：數(shù)控系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置若干臺(tái)套（510）（1）可以模擬整臺(tái)數(shù)控機(jī)床控制過程，可進(jìn)行編程、模擬各項(xiàng)動(dòng)作； （2）對(duì)數(shù)控系統(tǒng)可進(jìn)行安裝、調(diào)試、維護(hù)、維修（設(shè)置故障點(diǎn)）；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(jì)型數(shù)控系統(tǒng)）b) X/Z軸可采用步進(jìn)或交流伺服的驅(qū)動(dòng)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(jī)變頻調(diào)速控制。數(shù)控系統(tǒng)組成仿真軟件及仿真實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所、設(shè)備【第6部分】數(shù)控機(jī)床機(jī)械系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)模塊所用設(shè)備：數(shù)控車床、數(shù)控銑床生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)普通車、銑、鏜、磨、鉆、拉、插等機(jī)床及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)外循環(huán)及內(nèi)循環(huán)滾珠絲桿螺母副 機(jī)床導(dǎo)軌、滑動(dòng)軸承恢復(fù)精度的刮研修復(fù)工藝裝備（研磨平板、工型平尺、橋型平尺、燕尾導(dǎo)軌研磨平尺、平面刮刀、研磨油石、顯示劑等） 機(jī)床精度檢驗(yàn)裝置及測(cè)量?jī)x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(yàn)角尺及檢驗(yàn)棒等

16、） 數(shù)控機(jī)床維修仿真軟件(1.1以上版本)及相關(guān)資料仿真實(shí)訓(xùn)機(jī)房、設(shè)備【第7部分】數(shù)控加工程序的編制知識(shí)點(diǎn)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(jī)床生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)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(shí)訓(xùn)要求，能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、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(jì)思路和加工工藝規(guī)程制定時(shí)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(shí)體設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)床生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)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(shí)訓(xùn)要求，能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、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(jì)思路和加工工藝規(guī)程制定時(shí)使用 數(shù)控加工機(jī)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(xué)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(xué)、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(jī)房一間： 要求功能齊備，具有白板和油性筆或普通教學(xué)板書設(shè)備，具有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、影像資料播放、幻燈片播放、仿真軟件的安裝、卸載、運(yùn)行模擬加工等功能。（2)數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)室一間： 要求5臺(tái)以上數(shù)控車床和3臺(tái)以上數(shù)控銑床，機(jī)床能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，能保證中等精度的復(fù)雜零件的數(shù)控加工。 （3)白板和油性筆： 講述設(shè)計(jì)思路和加工工藝規(guī)程制定時(shí)使用。 （4)PPT、零件圖樣幻