《數(shù)控技術(shù)》課程教學(xué)大綱（智能制造工程專業(yè)）

《數(shù)控技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程簡介課程中文名數(shù)控技術(shù)課程英文名Numericalcontroltechnology雙語授課□是■否課程代碼24122103課程學(xué)分2總學(xué)時數(shù)32（含實踐8，其中勞動教育1學(xué)時）課程類別□通識教育課程□公共基礎(chǔ)課程?專業(yè)教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)□必修□選修□其他課程形態(tài)□線上□線下?線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學(xué)考核方式?閉卷□開卷□課程論文□課程作品□匯報展示□報告?課堂表現(xiàn)?階段性測試?平時作業(yè)?其他（可多選）開課學(xué)院機器人工程學(xué)院開課系(教研室)機械制造工程面向?qū)I(yè)機械設(shè)計制造及其自動化、智能制造工程開課學(xué)期第6/5學(xué)期先修課程機械制圖、機械制造基礎(chǔ)、機械設(shè)計基礎(chǔ)等。后續(xù)課程數(shù)控技術(shù)綜合實訓(xùn)、智能制造執(zhí)行系統(tǒng)、智能工廠集成技術(shù)等。選用教材何雪明,吳曉光等.數(shù)控技術(shù)(第四版)[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2021.參考書目1.朱曉春.數(shù)控技術(shù)(第3版)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2019.2.彭芳瑜等.數(shù)控技術(shù)(第二版)[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2022.3.許德章等.機床數(shù)控技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2021.課程資源超星學(xué)銀在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源網(wǎng)址：/detail/205436961.課程簡介數(shù)控技術(shù)是一門現(xiàn)代制造技術(shù)方向理論與實踐并重的專業(yè)綜合性必修課。通過對數(shù)控技術(shù)概念、系統(tǒng)組成、數(shù)控原理、伺服系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)、數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工編程等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，理解數(shù)控技術(shù)的基本概念與相關(guān)知識，熟悉數(shù)控機床的硬件組成、工作原理、結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用，掌握數(shù)控加工工藝及程序的編制原則、編制步驟與方法。具有運用數(shù)控加工基本理論與基本方法，對數(shù)控加工工藝及編程一般問題進行分析與解決的能力，具備學(xué)習(xí)CAD/CAM技術(shù)、智能工廠等知識的相關(guān)基礎(chǔ)。此課程是依托專業(yè)教育開展勞動教育的課程二、課程目標(biāo)1．課程目標(biāo)內(nèi)容：具體內(nèi)容見表1。表1課程目標(biāo)序號具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1能比較常用數(shù)控機床的組成及工作原理，能闡述數(shù)控工藝分析的基本方法和原則，能描述數(shù)控機床基本指令的含義、格式及用法，會應(yīng)用數(shù)車與數(shù)銑的編程步驟及方法編寫程序。課程目標(biāo)2具備正確運用數(shù)控原理、數(shù)控工藝與編程原則、方法及步驟，以及查閱相關(guān)資料，認識、表達、分析數(shù)控機床、數(shù)控原理、數(shù)控工藝、數(shù)控編程中的相關(guān)實際問題的能力。課程目標(biāo)3具備運用數(shù)控技術(shù)相關(guān)知識、原理、原則、方法和步驟，分析逐點比較法插補運算過程、擬定一般零件數(shù)控加工工藝方案、設(shè)計加工工序及走刀路線、編寫常用數(shù)控機床一般零件加工編程、解決數(shù)控加工技術(shù)相關(guān)實際問題的能力。課程目標(biāo)4能陳述數(shù)控加工的技術(shù)標(biāo)準、指令規(guī)范、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，并能據(jù)此評價專業(yè)工程實踐和復(fù)雜數(shù)控加工問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響。課程目標(biāo)5認知機械工程職業(yè)道德和規(guī)范，并能夠在機械工程實踐中認真履行職責(zé)，具有健康的體質(zhì)和良好的心理素質(zhì)，樹立崇尚科學(xué)、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度，弘揚嚴謹務(wù)實，拼搏奉獻的勞動精神。2．課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系：具體內(nèi)容見表2。表2-1課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系（機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)）畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)畢業(yè)要求1：工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決機械工程及相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題。【L】指標(biāo)點1.3：掌握解決機械工程問題所需的專業(yè)基礎(chǔ)知識，并能夠應(yīng)用。目標(biāo)1畢業(yè)要求2：問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析機械工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。【H】2.2能夠應(yīng)用工程科學(xué)的基本原理，正確識別、表達復(fù)雜智能制造工程問題，以獲得有效結(jié)論。目標(biāo)2畢業(yè)要求3：設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計針對復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計機械工程中的控制系統(tǒng)、機械部件或工藝流程，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮法律、健康、安全、文化、社會以及環(huán)境等因素?！綧】指標(biāo)點3.2：能夠設(shè)計滿足特定需求的機械系統(tǒng)和零部件，并能制定其制造工藝。目標(biāo)3畢業(yè)要求6：工程與社會：能夠基于工程相關(guān)背景知識進行合理分析，評價機械工程專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任?！綥】指標(biāo)點6.1：熟悉與機械工程相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準、知識產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，并能據(jù)此評價專業(yè)工程實踐和復(fù)雜機械工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響。目標(biāo)4畢業(yè)要求8：職業(yè)規(guī)范：具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感，能夠在機械工程領(lǐng)域工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。【L】指標(biāo)點8.2：認知機械工程職業(yè)道德和規(guī)范，并能夠在機械工程實踐中認真履行，具有健康的體質(zhì)和良好的心理素質(zhì)。目標(biāo)5表2-2課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系（智能制造工程專業(yè)）畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)畢業(yè)要求1：工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決智能制造工程中的復(fù)雜問題?！綥】指標(biāo)點1.3：掌握智能制造工程專業(yè)知識，具備解決復(fù)雜智能制造工程問題的能力。目標(biāo)1畢業(yè)要求2：問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和相關(guān)工程科學(xué)的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析復(fù)雜智能制造工程問題，以獲得有效結(jié)論。【H】指標(biāo)點2.2：能夠應(yīng)用工程科學(xué)的基本原理，正確識別、表達復(fù)雜智能制造工程問題，以獲得有效結(jié)論。目標(biāo)2畢業(yè)要求3：設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計針對智能制造領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計滿足特定需求的軟硬件系統(tǒng)、單元或智能制造工藝流程，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素?！綧】指標(biāo)點3.2：能夠設(shè)計滿足特定需求的智能制造軟硬件系統(tǒng)或工藝流程。目標(biāo)3畢業(yè)要求6：工程與社會：能夠基于智能制造工程專業(yè)相關(guān)背景知識進行合理分析，評價專業(yè)工程實踐和復(fù)雜智能制造工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任?！綥】指標(biāo)點6.1：熟悉與智能制造工程相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準、知識產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，并能據(jù)此評價專業(yè)工程實踐和復(fù)雜智能制造工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響。目標(biāo)4畢業(yè)要求8：職業(yè)規(guī)范：具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。【L】指標(biāo)點8.2：認知智能制造工程職業(yè)道德和規(guī)范，并能夠在智能制造工程實踐中認真履行，具有健康的體質(zhì)和良好的心理素質(zhì)。目標(biāo)5三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求課程理論學(xué)習(xí)內(nèi)容、重點難點、課程目標(biāo)和教學(xué)方法等對應(yīng)關(guān)系的具體情況見表3。表3-1課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)重點難點教學(xué)方法學(xué)時1緒論1.數(shù)控機床的基本概念2.數(shù)控機床的產(chǎn)生和數(shù)控加工的特點3.數(shù)控機床的組成、分類和工作過程4.數(shù)控機床的發(fā)展歷史和趨勢，《大國工匠》及優(yōu)秀學(xué)子的典型案例。1．問題交流：課堂提問。2．拓展閱讀：東芝事件。3．線上學(xué)習(xí)：大國工匠。4．個人作業(yè)：數(shù)控加工特點、數(shù)控機床組成及功能。目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3目標(biāo)4重點：1.數(shù)控機床的基本概念、組成、分類及工作過程；2．?dāng)?shù)控加工的特點；3.數(shù)控機床的發(fā)展歷程。難點：4．?dāng)?shù)控機床工作過程。講授法:針對內(nèi)容1-3。專題研討：針對內(nèi)容4。22數(shù)控機床工作原理1.插補的基本概念；2.逐點比較法；3.數(shù)字積分插補法；4.數(shù)據(jù)采樣插補法。1．問題交流：課堂提問。2.拓展閱讀：最小偏差插補法。3．線上學(xué)習(xí)：超星學(xué)銀在線4．個人作業(yè)：直線插補、圓弧插補。目標(biāo)1目標(biāo)2重點：1.插補原理；2.直線插補；3.ADD。難點：4．?dāng)?shù)據(jù)采樣插補原理。講授法:針對內(nèi)容1-4。案例教學(xué)：針對內(nèi)容2。43計算機數(shù)控裝置1.CNC系統(tǒng)的組成及特點；2.CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及軟件；3.CNC系統(tǒng)的控制原理與功能。線上學(xué)習(xí)：超星學(xué)銀在線。目標(biāo)1目標(biāo)2重點：1.CNC基本構(gòu)成及特點；2.CNC硬件與軟件功能。難點：3．CNC系統(tǒng)的控制原理與功能。線上自學(xué)04數(shù)控機床伺服系統(tǒng)1.數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的基本概念及組成、數(shù)控機床對伺服系統(tǒng)的要求；2.步進電機伺服系統(tǒng)；3.直流電機伺服系統(tǒng)、交流電機伺服系統(tǒng)1．問題交流：課堂提問。2.拓展閱讀：高速主軸電機。3．線上學(xué)習(xí)：超星學(xué)銀在線。4．個人思考：脈沖當(dāng)量與轉(zhuǎn)速計算。目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3目標(biāo)4重點：1.機床伺服系統(tǒng)的概念及要求；2.步進電機的工作原理及調(diào)速方法。難點：3.直流、交流伺服電機的工作原理及調(diào)速方法。講授法:針對內(nèi)容1-3。25數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)1.數(shù)控機床的機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求及特點；2.數(shù)控機床的主運動部件；3.數(shù)控機床的進給運動系統(tǒng)；4.導(dǎo)軌副和支撐件；5.數(shù)控機床的自動換刀裝置1．問題交流：課堂提問。2.拓展閱讀：六軸加工。3．線上學(xué)習(xí)：超星學(xué)銀在線。目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3目標(biāo)4重點：1.機械系統(tǒng)組成及要求；2.主軸結(jié)構(gòu)及支承；3.滾珠絲桿副；4.導(dǎo)軌的組成與分類；難點：5.自動換刀裝置講授法:針對內(nèi)容1-5。26位置檢測裝置1.檢測元件的作用及分類；2.脈沖編碼器；3.光柵；4.旋轉(zhuǎn)變壓器；5.感應(yīng)同步器；6.速度傳感器；7.位置傳感器8.磁尺。1．問題交流：課堂提問。2.拓展閱讀：無人駕駛車的傳感技術(shù)。3．線上學(xué)習(xí)：超星學(xué)銀在線。目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3目標(biāo)4重點：1.檢測元件的作用及分類；2.機床常用傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用。難點：3.常用傳感器的工作原理及特點。講授法:針對內(nèi)容1-5;自主學(xué)習(xí)：針對內(nèi)容6-8。27數(shù)控加工工藝1.數(shù)控加工工藝分析的特點、內(nèi)容；2.數(shù)控加工工藝路線設(shè)計理論和原則；3.典型工件數(shù)控加工工藝分析。1．問題交流：課堂提問。2．線上學(xué)習(xí)：超星學(xué)銀在線。3．個人作業(yè)：典型零件數(shù)控加工工藝分析。目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3目標(biāo)4目標(biāo)5重點：1.數(shù)控加工工藝特點；2.數(shù)控加工工藝分析原則；3.典型零件數(shù)控加工工藝分析。難點：4.典型零件數(shù)控加工工序設(shè)計。講授法:針對內(nèi)容1-2。案例教學(xué)：針對內(nèi)容3。48數(shù)控加工編程1.數(shù)控編程的基本概念；2.數(shù)控編程的常用指令；3.數(shù)控車床加工編程；4.數(shù)銑及加工中心編程。1.問題交流：課堂提問。2.拓展閱讀：華中數(shù)控編程。3．線上學(xué)習(xí)：超星學(xué)銀在線。4.個人作業(yè)：典型零件數(shù)車加工編程。目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3目標(biāo)4目標(biāo)5重點：1.數(shù)控編程的基本概念；2.基本指含義、格式及注意事項；3.數(shù)車、數(shù)銑的循環(huán)指令。難點：4.典型零件數(shù)控加工編程。講授法:針對內(nèi)容1-4。案例教學(xué)：針對內(nèi)容3-4。8合計24（二）實驗學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求課程實驗項目、教學(xué)目標(biāo)、課程目標(biāo)和教學(xué)方法等對應(yīng)關(guān)系的具體情況見表4。表3-2課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系（含勞動教育1學(xué)時）序號項目名稱項目來源教學(xué)目標(biāo)（觀測點、重難點）學(xué)時數(shù)項目類型要求每組人數(shù)教學(xué)方法課程目標(biāo)1實驗1：數(shù)控車床的基本操作教師開發(fā)1．陳述數(shù)車結(jié)構(gòu)及回零、MDI、手動、增量等基本操作（重點）2（含勞動教育0.25）綜合性1.必做實驗;2.實驗準備：數(shù)控仿真實訓(xùn)室；3.撰寫實驗報告。11.課堂教授：針對內(nèi)容1-3。2.操作演示：針對內(nèi)容1-3。3.項目訓(xùn)練：針對內(nèi)容2-3。1-52．模仿試切法對刀操作步驟（重點、難點）3．進行簡單軸編程與運行（難點）2實驗2：復(fù)雜零件的數(shù)車編程與調(diào)試教師開發(fā)1．?dāng)M定工件毛坯、刀具選擇與安裝等（重點）2（含勞動教育0.25）綜合性1.必做實驗;2.實驗準備：數(shù)控仿真實訓(xùn)室；3.撰寫實驗報告。11.課堂教授：針對內(nèi)容1-3。2.操作演示：針對內(nèi)容1-3。3.項目訓(xùn)練：針對內(nèi)容2-3。1-52．應(yīng)用試切法對刀（重點、難點）3．完成復(fù)雜件車削編程與運行（難點）3實驗3：數(shù)控銑床的基本操作教師開發(fā)1．陳述數(shù)銑結(jié)構(gòu)及回零、MDI、手動、增量等基本操作（重點）2（含勞動教育0.25）綜合性1.必做實驗;2.實驗準備：數(shù)控仿真實訓(xùn)室；3.撰寫實驗報告。11.課堂教授：針對內(nèi)容1-3。2.操作演示：針對內(nèi)容1-3。3.項目訓(xùn)練：針對內(nèi)容2-3。1-52．應(yīng)用試切對刀與刀補（重點、難點）3．進行簡單件的編程與運行（重點、難點）4實驗4：加工中心的基本操作教師開發(fā)1．陳述加工中心結(jié)構(gòu)及回零、MDI、手動、增量等基本操作（重點）2（含勞動教育0.25）綜合性1.必做實驗;2.實驗準備：數(shù)控仿真實訓(xùn)室；3.撰寫實驗報告。11.課堂教授：針對內(nèi)容1-3。2.操作演示：針對內(nèi)容1-3。3.項目訓(xùn)練：針對內(nèi)容2-3。1-52．應(yīng)用試切對刀與刀補（重點、難點）3．進行簡單件的編程與運行（難點）四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4-1課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項目考核占比考核方式課程目標(biāo)1比較常用數(shù)控機床的組成及工作原理1-615%課堂表現(xiàn)平時作業(yè)階段性測試實驗報告閉卷考試闡述數(shù)控工藝分析的基本方法和原則7描述數(shù)控機床基本指令的含義、格式及用法8應(yīng)用數(shù)車與數(shù)銑的編程步驟及方法編寫程序8、實驗1課程目標(biāo)2有認識數(shù)控機床的組成及工作過程的相關(guān)問題的能力1、3-635%課堂表現(xiàn)平時作業(yè)階段性測試實驗報告閉卷考試有表達數(shù)控機床工作原理的相關(guān)問題的能力2有分析數(shù)控加工工藝相關(guān)實際問題的能力7有分析與處理數(shù)控加工編程中相關(guān)實際問題的能力8、實驗2課程目標(biāo)3分析逐點比較法插補運算過程240%課堂表現(xiàn)平時作業(yè)階段性測試實驗報告閉卷考試擬定一般零件數(shù)控加工工藝方案7設(shè)計加工工序及走刀路線、8編寫常用數(shù)控機床一般零件加工編程8解決數(shù)控加工技術(shù)相關(guān)實際問題的能力。實驗3-4課程目標(biāo)4能陳述數(shù)控加工的技術(shù)標(biāo)準、指令規(guī)范、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，并能據(jù)此評價專業(yè)工程實踐和復(fù)雜數(shù)控加工問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響。1-85%閉卷考試課堂表現(xiàn)實驗報告課程目標(biāo)5認知機械工程職業(yè)道德和規(guī)范，并能夠在機械工程實踐中認真履行職責(zé)，具有健康的體質(zhì)和良好的心理素質(zhì)，樹立崇尚科學(xué)、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度，弘揚嚴謹務(wù)實，拼搏奉獻的勞動精神。1-85%100%表4-2課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比課堂表現(xiàn)5%作業(yè)完成情況15%階段性測驗10%實踐教學(xué)10%期末考試60%課程目標(biāo)120%33.33%33.33%25%5%15%課程目標(biāo)220%33.33%33.33%25%38%35%課程目標(biāo)320%33.33%33.33%50%43%40%課程目標(biāo)420%0007%5%課程目標(biāo)520%0007%5%備注：以上考核方式類型及占比均為示例，需確保每一列占比總和為100%。（二）成績評定1.平時成績評定（20%）（1）課堂表現(xiàn)（20%）：通過學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與提問情況，來評價學(xué)生相關(guān)的能力。（2）作業(yè)完成情況（30%）：圍繞課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)，在課程教學(xué)模塊后安排適當(dāng)作業(yè)，鞏固學(xué)生對知識的認識，考核學(xué)生對于概念的理解情況，強化學(xué)生智能制造工程的基本常識。（3）實踐教學(xué)（30%）：通過參觀實驗實訓(xùn)中心的表現(xiàn)及實驗報告作為考核依據(jù)，考核學(xué)生對實驗實訓(xùn)中心設(shè)備及場地的設(shè)備名稱、功能等認知情況。（4）課堂考勤（20%）：主要考核學(xué)生遲到、曠課、請假等情況，以考勤情況確定，遲到1次扣2分、曠課1次扣5分，此項可得負分。2.期末成績評定（60%）課終考核主要考察學(xué)生對基本概念、基本原理和基本方法的理解與運用等。方式為閉卷考試，卷面總分100分。要求學(xué)生掌握基本概念、基本原理以及運用基本方法解決相關(guān)問題。3.報告成績評定(20%)占總分20分，每個報告各占5分。主要考核學(xué)生對專業(yè)認識和大學(xué)生涯規(guī)劃情況，每個報告不少于2000字，用A4紙手工書寫報告，要求布局合理、字跡工整、邏輯嚴密、條理清楚、認知深刻、規(guī)劃科學(xué)、安排有序。4.總成績評定總成績應(yīng)由平時考核成績、報告成績和期末考核成績構(gòu)成。總成績（100%）=平時成績（20%）+期末成績（60%）+報告成績（20%）（三）評分標(biāo)準數(shù)控技術(shù)閉卷考試評分標(biāo)準見試卷參考答案，非試卷評分標(biāo)準見表5。表5評分標(biāo)準（非試卷考核項目）考核項目評分標(biāo)準優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不