数控原理与系统

1、国家骨干高等职业院校建设项目标 志 性 建 设 成 果数控技术专业数控原理与系统课程标准二一三年六月目 录第一部分课程概述 .- 2 -一、课程的性质和作用 . - 2 -二、课程设计的基本理念 . - 2 -三、课程设计思路和依据 . - 2 -其次部分课程目标 .- 5 -一、学问目标 . - 5 -二、技能目标 . - 5 -三、人文目标 . - 5 -第三部分课程标准 .- 7 -一、课程信息 . - 7 -二、教学内容及目标要求 . - 7 -三、教学建议 . - 9 -第四部分课程实施 .- 10 -一、教学条件 . - 10 -二、师资要求 . - 10 -三、教学方法 . -

2、10 -四、教材选用与编写 . - 11 -五、课程资源的开发与利用 . - 11 -六、考核评判及标准 . - 11 - 13 - / 14第一部分课程概述一、 课程的性质和作用本课程是数控技术专业的一门必修主干核心课程，不仅具有较强的理论性， 同时具有较强的实践性； 课程以数控机床为争论对象， 争论数字掌握系统的工作原理、组成部分及其在数控机床上的应用；通过本课程的学习应使同学把握数字掌握技术的基本原理和方法， 学会数字掌握的基本设计或选用一般机械装置的数控系统， 并培育同学正确使用数控设备的才能； 本课程在高职数控特地人才的培育中具有重要的位置和作用；在本课程讲授之前， 同学应已修完以下

3、课程：机械制图、机械设计、微机原理与应用、电器掌握与可编程掌握器 、等课程，并经过初级车工实训；二、课程设计的基本理念本课程以培育同学的数控技术的综合应用才能为总目标；坚持以高职训练培育目标为依据， 基于本课程在机电类专业学问、 才能构筑中的位置及这门技术的特点，表达 “以必需、够用为度 ”的原就，突出应用才能和综合素养的培育，充分留意“教、学、做 ”三结合；学习过程符合同学的熟识过程和接受才能，符合由浅入深、由易到难、循序渐进的熟识规律；把创新素养的培育贯穿于教学中；采纳 行之有效的教学方法，留意进展同学思维、应用才能；强调以同学进展为中心， 帮忙同学学会学习；在学习中，留意与相关的专业技术

4、“接口”；理论教学中除了课堂教学外仍可以在现场进行教学，这可增加同学对数控机床机构的感性熟识； 实践教学以试验形式开展；二、 课程设计思路和依据本课程依据国家职业技能标准 数控车工 及企业对数控加工人员岗位工作任务与职业才能要求设计课程内容，以典型零件的加工为载体， 有机地融入理论学问与操作技能，教学内容设计成模块化项目，包括以下部分内容：项目 1 数控系统认知项目 2 数控加工程序输入及预处理项目 3 数控插补原理算法项目 4 主轴及进给伺服驱动系统项目 5 可编程序机床掌握器 pmc 项目 6 典型数控系统通过教学表达：（1） 通过对数控系统基本概念、微机数控系统的硬软件构成的学习，明白数

5、控系统的主要工作过程，为后续学习建立感性认知；（2） 以加工程序详细流程为主线，学习加工程序的输入方法；数控加工程序的译码与诊断、软件实现；刀具补偿原理，刀具长度补偿、半径补偿；数控加工程序、进给速度预处理等学问；（3） 数控插补原理算法是数控系统的核心，通过对脉冲增量插补算法、数 据采样插补算法、逐点比较法插补原理、 数字积分法插补原理、 数据采样插补原理的学习，让同学把握数控加工编程指令是如何通过运算机系统转化为实际运动 指令的过程；（4） 学习开环驱动系统、开环驱动系统的工作原理、步进电动机及其性能指标、脉冲驱动电源、脉冲安排与速度掌握、传动间隙及传动误差、开环数控系统软件、开环数控系统

6、软件的内容、 开环数控系统软件的速度掌握、 步进电动机环行安排程序、 步进电动机自动升降速程序、 传动间隙及传动误差软件补偿程序等学问，使同学把握开环伺服执行机构的基本原理；（5） 学习闭环伺服驱动系统、 直流电动机伺服系统、 沟通电动机伺服系统、使同学熟识闭环伺服执行机构的基本原理；（6） 通过对主轴驱动系统学习，把握主轴驱动系统的工作原理、主轴分段无级调速及掌握、主轴的进给功能与准停掌握；（7） 通过对数控系统中 pmc 的应用实例的分析，把握数控系统中pmc的信息交换、数控系统中 pmc 掌握功能实现方式；（8） 熟识典型数控系统； 学习程度用语主要使用 “明白”、“把握”、“懂得”、“

7、能”或“会”等用语来表述； “明白”、“把握”用于表述事实性学问的学习程度；“懂得”用于表述原理性学问的学习程度； “能”或“会”用于表述技能的学习程度；其次部分课程目标一、 学问目标通过本课程的学习，同学应把握以下基本学问：（1） 把握明白数控机床的组成和工作过程；（2） 把握数控装置的硬件结构和软件结构；（3） 把握数控加工程序的输入方法；（4） 把握数控加工程序的译码和诊断；（5） 把握数控插补的原理与算法；（6） 把握数控机床的环伺服驱动系统及相关电气执行元件的工作原理和选用；（7） 把握数控机床的主轴驱动系统的工作原理与掌握方法；（8） 把握现有数控机床的可编程序机床掌握器pmc；（

8、9） 熟识典型数控系统结构和特点二、 技能目标通过本课程的学习，同学应把握以下职业才能：（1） 明白数控系统的构造；（2） 具备数控机床故障模块的发觉才能；（3） 具备使用数控设备的才能；（4） 娴熟把握几种典型数控系统三、 人文目标（1） 养成独立摸索的习惯，能对所学内容进行较为全面的比较、概况和阐述；（2） 能在学习过程中积极与他人合作，相互帮忙，共同完成学习任务；（3） 具有喜爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神；（4） 具有良好的人文素养和职业道德，能够与人和谐相处，团队意识强；（5） 乐于接触并明白国内外先进的数控技术及其产品；第三部分课程标准一、课程信息课程编号30326课程

9、名称数控原理与系统课程类别纯理论课 a 类课程类型专业技术平台课课程学分3.5方案课时56课程性质专业必修课适用专业数控技术职业资格开课部门制订人员杨春花机械工程系制订时间2021.6课程负责人杨春花批准人杨润泽二、教学内容及目标要求项目（情境） 名序号称主要教学内容学习目标及要求学时1. 明白数控系统的主要工作1数控系统认知数控加工程序2输入及预处理数 控 系 统 基 本 概念、组成；数控加工程序的基本概念； 安全生产的详细内容； 数控系统的主要工作过程、 分类、进展；微机数控系统的硬、软件构成； 数控系统的功能、 进展趋势；数控加工程序输入及预处理加工程序的输入方法 数控加工程序的译码 与

10、诊断、软件实现； 刀具补偿原理， 刀具长度补偿、半径补尝过程、分类、进展；2. 懂得微机数控系统的硬、软件构成；3. 具备识别数控机床与一般4机床的能；4. 会分析数控机床掌握对象；5. 会画数控机床基本组成框图；1. 懂得数控加工程序输入及预处理；2. 把握加工程序的输入方法；3. 懂得数控加工程序的译码5与诊断、软件实现；4. 懂得刀具补偿原理，刀具长度补偿、半径补尝；数控加进给速度预处理5. 数控加进给速度预处理；6. 把握各种输入方法，能对程序进行人工译码，并能进行后续处理；数控插补原理3算法数 控 插 补 原 理 算法；插补原理概述；逐点比较法插补原理； 算法详细实现；插补实 例；数

11、字积分法插补原理；算法详细实现；插补实例； 数据采样插补原理； 算法详细实现插补实例1. 把握逐点比较法插补原理；2. 把握数字积分法插补原理；3. 懂得数据采样插补原理；4. 能依据给定坐标和要求，用18各种算法描画插补轨迹；主轴及进给伺4服驱动系统开环驱动系统，开 环驱动系统的工作原 理，步进电动机及其性能指标，脉冲驱动电 源，脉冲安排与速度掌握，传动间隙及传动误差；开环数控系统软 件，开环数控系统软件的内容， 开环数控系统软件的速度掌握， 步进电动机环行安排程序， 步进电动机自动升降 速程序， 传动间隙及传动误差软件补偿程序； 闭环伺服驱动系统， 直流电动机伺服系统； 沟通电动机伺服系统

12、； 主轴驱动系统， 主轴驱动系统概述， 主轴驱动系统的工作原理； 主轴分段无级调速及掌握， 主轴的进给功能与准停 掌握；1. 懂得开环进给驱动系统工作原理；2. 懂得闭环进给驱动系统工作原理；3. 懂得主轴伺服驱动系统工作原理；4. 能够进行伺服驱动系统的配置与连接；205. 把握伺服电机的工作原理、工作特性及参数设定方法；6. 知道影响闭环伺服系统性能指标的参数；7. 能够进行主轴驱动系统的配置与连接；可编程序机床5掌握器 pmc数控系统中 pmc的信息交换； 数控系统中pmc掌握功能实现；数控系统中 pmc的应用实例；1. 明白数控系统中 pmc的信息交换；2. 懂得数控系统中 pmc掌握

13、功7能实现；3. 懂得数控系统中 pmc的应用实例；4 能够读懂主轴、润滑、换刀等帮助功能的 pmc梯形图；6典型数控系统fanfuc数控系统、siemens数控系统华中数控系统、开放式数控系统123明白 fanfuc数控系统；明白 siemens数控系统；明白华中数控系统、开放式数控系统；2总学时56三、教学建议1. 数控原理与系统是一门主要的专业课程，支配在第三学期实施教学； 本课程将前面三年所学学问进行了概括、 总结和提升， 在整个人才培育方案中起到了特别重要的作用；2. 数控原理与系统 课程的教学重点是机床数控系统内部信息流的处理过程及数控功能的详细实现方法；3. 数控原理与系统课程的

14、教学难点是刀具补偿运算、轮廓插补原理和位置掌握策略的实现，以及整个系统观的理念建立；4. 数控原理与系统课程的教学方法比较相宜采纳“粗细综合”的思路逐步深化绽开，留意培育同学定性分析和综合学问的才能；5. 要求在学习本课程之前先修机械基础 、机械制造技术、数控编程与 cam 、自动掌握原理、电机与拖动、运动掌握系统、机床电器与 plc、微机原理及应用、单片机应用和检测技术等课程；6. 要留意本课程试验内容与课程设计内容之间的联系与区分，特殊是侧重点不完全相同的问题；第四部分课程实施一、 教学条件能容纳 50-60 人的多媒体教室一间；数控修理试验室一间；三、 师资要求最低师资配置要求如下（ 3

15、 人）：1. 具备讲师以上职称的专职理论老师一名；姓名职务职称技能职称2. 具备技师以上职称的数控车专职一线实习指导老师二名； 附件 1：主讲老师情形表杨天云副教授杨春花讲师技师谢小四汤 田讲师技师张 强刘春美二、 教学方法1. 本课程采纳以项目为主的模块结构，将理论与实践的内容进行整合；老师在教学中应积极改革教学方法，采纳行动导向教学模式，积极探究和综合使用各种适合情形教学的方法；2. 老师应依据项目的学习目标编制项目任务书；项目任务书应明确老师讲授（或演示）的内容；明确学习者预习的要求；提出该项目整体支配以及各模块训练的时间、 内容等；如以小组形式进行学习， 对分组支配及小组争论 （或操作

16、） 的要求，也应作出明确规定；3. 老师应以学习者为主体设计教学结构，营造民主、和谐的教学氛围，激发学习者参加教学活动，留意教学的有效性， 留意聪明技能的培育， 提高学习者学习积极性，增强学习者学习信心与成就感；4. 老师应指导学习者完整地完成项目，并将有关学问、技能与职业道德和情感态度有机融合；四、 教材选用与编写选用教材：1数控原理与系统第 2 版 主编：郑晓峰机械工业出版社， 2021.4参考教材：数控原理与典型系统数控原理与系统机床数控原理与系统五、课程资源的开发与利用1. 教案：数控原理教学教案2. 教学课件： ppt格式；3. 视频教学资料：老师演示教学视频；4. 网络教学课程：学

17、校网站数控原理与系统等相关数控类课程；六、考核评判及标准评判标准：同学能建立数控机床掌握原理的基本框架，能识读一套完整的数控机床掌握系统原理图，能运用电脑、网络等工具查找技术信息，解决数控应用问题，能与他人合作学习，共享成果；详细专业才能评判指标有： 1 、留意对同学的创新思维和实践分析问题、解决问题才能的考核； 2 、为全面考核同学的学问与技能把握情形，本课程主要以过程考试为主；课程考核涵盖项目任务全过程，主要包括以下几个方面：（1） 同学能描述数控机床的基本原理及组成；（2） 同学能说出 cnc系统的硬件组成和软件任务；（3） 同学能进行机床参考点的设置与调整方法 ，读懂数控系统的信号反馈

18、电缆图；（4） 同学能说出伺服电动机与一般电动机的区分，伺服电动机的工作原理，读懂伺服电动机的接口说明书；（5） 同学能说出调速装置的工作原理，识读驱动装置的框图；（6） 同学能说出位置掌握的原理 ，识读 fanuc或 siemens的位置掌握芯片和位置掌握模板图；（7） 同学能说出轮廓加工误差的来自掌握系统方面的缘由，读懂伺服设定和监控页面；（8） 同学能说出对主轴的掌握要求，识读变频器接线图；（9） 同学能说出帮助功能的种类，plc的工作原理，识读梯形图；（10） 同学能识读一套完整的数控机床掌握系统原理图考核方式：1、终结性考核：占总成果的 80%；以下考核完成后， 按比例折算成百分制成果， 再按所占成果比重 60%进行折