《數(shù)控系統(tǒng)與編程》教學(xué)大綱

1、數(shù)控系統(tǒng)與編程 課程教學(xué)大綱一、課程的基本信息適應(yīng)對(duì)象：機(jī)械電子工程本科專業(yè)課程代碼：35E00616學(xué)時(shí)分配：總學(xué)時(shí)36，講授30，實(shí)驗(yàn)6賦予學(xué)分：2學(xué)分先修課程：電工原理、機(jī)械制造基礎(chǔ)等后續(xù)課程：PLC原理與應(yīng)用、工業(yè)總線技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)等二、課程性質(zhì)與任務(wù)本課程是機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的基本理論體系、方法和應(yīng)用工具；具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，正確使用數(shù)控設(shè)備的能力；了解與本課程有關(guān)的機(jī)電一體化新技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)；提高分析問題和動(dòng)手動(dòng)腦的綜合能力；為學(xué)習(xí)其他有關(guān)課程和將來從事數(shù)控技術(shù)方面的工程設(shè)計(jì)與開發(fā)打好必要的基礎(chǔ)。三、教學(xué)目的與

2、要求本課程的主要教學(xué)目的是使學(xué)生較全面地了解數(shù)控技術(shù)的基本知識(shí)、熟悉數(shù)控機(jī)床的組成結(jié)構(gòu)，掌握數(shù)控加工編程方法，掌握數(shù)控機(jī)床操作方法。通過本課程的教學(xué)應(yīng)達(dá)到：使學(xué)生掌握數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)和基本原理以及數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的能力，重點(diǎn)加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床應(yīng)用，強(qiáng)化理論聯(lián)系實(shí)際，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作能力及應(yīng)用書本知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際問題能力。四、教學(xué)內(nèi)容與安排第1章 數(shù)控技術(shù)概述（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的與要求：了解機(jī)床數(shù)控技術(shù)基本概念及其發(fā)展概況；掌握數(shù)控機(jī)床的工作流程、基本組成、工作原理、分類、特點(diǎn)和適用范圍。本章主要內(nèi)容：第一節(jié) 機(jī)床數(shù)控技術(shù)的基本概念知識(shí)要點(diǎn)：數(shù)控技術(shù)概念，數(shù)

3、控機(jī)床概念。第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的工作原理和組成知識(shí)要點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床的基本工作原理，數(shù)控機(jī)床的工作流程，數(shù)控機(jī)床的組成。第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的分類知識(shí)要點(diǎn)：點(diǎn)位、直線、輪廓控制數(shù)控機(jī)床概念，開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床概念，多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的含義和實(shí)例。第四節(jié) 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)和適用范圍知識(shí)要點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床的適用范圍。第2章 數(shù)控加工編程基礎(chǔ)（6學(xué)時(shí)）教學(xué)目的與要求：掌握數(shù)控編程基礎(chǔ)知識(shí)；掌握常用G、M指令的編程方法；掌握數(shù)控編程的工藝處理原則；了解程序編制中的數(shù)學(xué)處理方法。本章主要內(nèi)容：第一節(jié) 數(shù)控編程概述知識(shí)要點(diǎn)：數(shù)控編程基本概念，數(shù)控編程的一般步驟，數(shù)控編程代碼的含義，手工編程和自動(dòng)編程

4、兩種方法的異同。第二節(jié) 數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)要點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系和坐標(biāo)軸的確定，機(jī)床原點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系，工件原點(diǎn)和工件坐標(biāo)系，絕對(duì)坐標(biāo)與相對(duì)坐標(biāo)，尺寸設(shè)定單位，數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)。第三節(jié) 數(shù)控功能指令知識(shí)要點(diǎn)：常用的準(zhǔn)備功能G指令（包括坐標(biāo)系相關(guān)指令、運(yùn)動(dòng)方式相關(guān)指令、刀具補(bǔ)償指令、子程序調(diào)用指令），常用的輔助功能M指令，F(xiàn)、S、T指令。第四節(jié) 數(shù)控編程的工藝處理知識(shí)要點(diǎn)：加工路線的確定原則及實(shí)例，對(duì)刀點(diǎn)，換刀點(diǎn)的選擇，工件的裝夾方式的選擇，數(shù)控加工切削用量的選擇。第五節(jié) 數(shù)控編程中的數(shù)值計(jì)算知識(shí)要點(diǎn)：數(shù)控編程中數(shù)值計(jì)算的任務(wù)，基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的概念，非圓曲線節(jié)點(diǎn)計(jì)算的幾種方法。第3章 數(shù)控加工程

5、序的編制（10學(xué)時(shí)）教學(xué)目的與要求：掌握數(shù)控車床、銑床、加工中心的程序編制方法；了解數(shù)控自動(dòng)編程原理。本章主要內(nèi)容：第一節(jié) 數(shù)控車床的程序編制知識(shí)要點(diǎn)：數(shù)控車床的編程特點(diǎn)，直徑編程和半徑編程的區(qū)別，數(shù)控車削固定循環(huán)指令的應(yīng)用。第二節(jié) 數(shù)控銑床與加工中心的程序編制知識(shí)要點(diǎn)：數(shù)控銑床的編程特點(diǎn)，數(shù)控銑削固定循環(huán)指令的應(yīng)用，加工中心的編程特點(diǎn)。第三節(jié) 數(shù)控自動(dòng)編程知識(shí)要點(diǎn)：數(shù)控自動(dòng)編程概念，數(shù)控自動(dòng)編程的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，圖形交互自動(dòng)編程系統(tǒng)的特點(diǎn)，典型CAD/CAM軟件簡(jiǎn)介，自動(dòng)編程的新發(fā)展。本章重點(diǎn)：1數(shù)控車床的程序編制2數(shù)控銑床程序編制本章難點(diǎn)：1固定循環(huán)指令的應(yīng)用第4章 計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置（6學(xué)時(shí)

6、）教學(xué)目的與要求： 通過本章節(jié)的講授，使學(xué)生了解CNC數(shù)控裝置的各項(xiàng)主要功能；了解CNC數(shù)控裝置硬件結(jié)構(gòu)、CNC數(shù)控裝置軟件結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；掌握CNC數(shù)控裝置插補(bǔ)工作原理本章主要內(nèi)容：第一節(jié) 計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置概述知識(shí)要點(diǎn)：CNC數(shù)控系統(tǒng)的組成，CNC數(shù)控裝置的組成，CNC數(shù)控裝置的主要功能。第二節(jié) CNC裝置硬件結(jié)構(gòu)知識(shí)要點(diǎn)：?jiǎn)挝⑻幚頇C(jī)結(jié)構(gòu)CNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)，輸入/輸出接口的分類及任務(wù)，多微處理機(jī)結(jié)構(gòu)CNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介。第三節(jié) CNC裝置軟件結(jié)構(gòu)知識(shí)要點(diǎn)：CNC裝置軟件硬件的功能界面，CNC裝置軟件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，多任務(wù)并行處理，多重實(shí)時(shí)中斷，CNC裝置的中斷結(jié)構(gòu)模式。第四節(jié) CNC數(shù)控裝置插補(bǔ)

7、工作原理知識(shí)要點(diǎn)：插補(bǔ)的概念，評(píng)價(jià)插補(bǔ)算法的指標(biāo)，插補(bǔ)方法的分類，直線和圓弧逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法計(jì)算原理，直線和圓弧數(shù)字增量插補(bǔ)法計(jì)算原理，插補(bǔ)周期的選擇本章重點(diǎn)：1CNC數(shù)控裝置插補(bǔ)工作原理第5章 數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)（4學(xué)時(shí)）教學(xué)目的與要求： 了解常用的伺服驅(qū)動(dòng)裝置及其系統(tǒng)；掌握常用的位置檢測(cè)裝置工作原理。本章主要內(nèi)容：第一節(jié) 伺服系統(tǒng)概述知識(shí)要點(diǎn)：服系統(tǒng)的概念、作用，數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求，伺服系統(tǒng)的分類及其特點(diǎn)。第二節(jié) 開環(huán)步進(jìn)式伺服系統(tǒng)知識(shí)要點(diǎn)：步進(jìn)電機(jī)的工作原理及主要特性，步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制線路，開環(huán)步進(jìn)式伺服系統(tǒng)的工作原理。第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)裝置知識(shí)要點(diǎn)：進(jìn)給伺服系統(tǒng)對(duì)位置測(cè)量

8、裝置的要求，位置檢測(cè)裝置的分類，感應(yīng)同步器的工作原理及其工作方式，脈沖編碼器的工作原理。第四節(jié) 閉環(huán)伺服系統(tǒng)知識(shí)要點(diǎn)：閉環(huán)伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件及其調(diào)速，鑒相式伺服系統(tǒng)工作原理，鑒幅式伺服系統(tǒng)工作原理，數(shù)字脈沖比較式伺服系統(tǒng)工作原理。第6章 數(shù)控機(jī)床的故障診斷（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目的與要求： 了解數(shù)控機(jī)床的故障診斷與維修的基本技術(shù)和常用方法。本章主要內(nèi)容：數(shù)控機(jī)床故障診斷概述知識(shí)要點(diǎn)：系統(tǒng)可靠性和故障的概念，數(shù)控機(jī)床的故障規(guī)律，數(shù)控機(jī)床故障診斷的一般步驟。第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床常用的故障診斷方法知識(shí)要點(diǎn)：數(shù)控系統(tǒng)故障自診斷，各種常用的人工故障診斷方法介紹。五、教學(xué)設(shè)備和設(shè)施多媒體教學(xué)設(shè)備，數(shù)控車床，數(shù)控銑床。六、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)（6學(xué)時(shí)）建議實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及要求1. 數(shù)控車床圓弧類零件編程2. 數(shù)控車床螺紋類零件編程3. 數(shù)控加工中心簡(jiǎn)單零件編程七、課程考核與評(píng)估本課程根據(jù)兩個(gè)重要環(huán)節(jié)進(jìn)行考核：平時(shí)成績(jī) (30%)、期末考核(70%)。八