数控技术课程教学大纲

1、数控技术课程教学大纲课程名称：数控技术英文名称：Numerical Control Technology课程编号：1学 时 数：32其中实验（实训）学时数： 0 课外学时数：0学 分 数：2适用专业：电气工程及其自动化、自动化一、课程的性质和任务数控技术是电气工程及其自动化、自动化专业的专业选修课。通过本课程的学习使学生树立机电结合、多学科融合的综合系统分析，系统设计、制造和使用能力。掌握数控技术的基本理论和所涉及的基本技术，具有分析、选用和设计机械设备、数控系统的能力。具有数控加工程序（中等复杂程度）的编制、分析和调试能力。掌握数控编程中的数学处理方法和自动编程的原理。了解数控技术发展的新理

2、论、新技术和最新发展趋势。为今后从事运用数控技术的设计、运行维护和研究开发打下坚实的基础。二、课程教学内容的基本要求、重点和难点（一）数控技术概论数控技术的基本概念、基本原理；数控机床的组成、分类、产生历史和数控技术的发展趋势。基本要求：搞清楚本课程学习的目的、内容和方法；了解数控技术概念、涉及的关键技术领域和发展趋势。重点与难点: 数控的基本概念、轨迹控制基本原理。（二）数控程序编制数控程序编制涉及的标准、指令代码、数控加工工艺基础以及数控车削、铣削和孔加工的程序编制；数控编程的数学处理和自动编程系统的基本原理。（部分内容自学）基本要求：掌握数控编程加工工艺基础，编程的方法与步骤。了解数控编

3、程的数学处理: 线性逼近的计算方法，二维轮廓的刀位轨迹计算和空间曲面的刀位轨迹计算。掌握程序结构与格式、常用功能指令与代码。掌握手工编程方法：孔加工、车加工和铣削加工的数控程序编制。了解自动编程的基本概念。重点: 数控加工程序的编程方法；常用G 代码的指令格式、功能原理、应用条件；零件的孔加工、车加工和铣削加工“手工编程”方法。难点: G 代码的指令的功能和应用；数控编程的工艺基础。（三）数控插补原理轨迹控制的原理：基准脉冲插补、数据采样插补及其各种插补功能的实现方法。基本要求：掌握基准脉冲插补原理：逐点比较法、数字积分法；掌握数据采样插补原理：基本原理，时间分割的各种插补算法，插补误差；了解

4、曲线、曲面插补原理。重点: 数字积分插补算法；数据采样插补算法。难点: 圆弧数字积分插补算法；圆弧数据采样插补算法；（四）计算机数控（CNC）装置CNC 装置的功能、硬件结构、软件结构；CNC 装置功能的实现原理；CNC 装置接口，开关量控制及PLC 在数控中的应用。基本要求：熟悉计算机数控系统的组成、体系结构、功能特点；掌握单微处理器数控装置的硬件结构，了解多微处理器数控装置的硬件结构和基于PC 机的数控装置结构；掌握计算机数控装置的软件结构；掌握输入数据处理、进给速度计算和加减速控制、插补计算、位控等软件的原理和实现；了解数控装置的机电接口。重点: 数控装置的功能；单微处理器数控装置的硬件

5、结构；计算机数控装置的软件结构。难点: 各种软件功能是如何实现的；进给速度计算和加减速控制。（五）检测装置数控系统中检测装置原理和应用。基本要求：掌握数控系统中速度检测装置原理及应用；掌握数控系统中位置检测装置原理及应用；了解数控系统中电流检测元件及应用。重点: 数控系统中光电脉冲编码器检测逻辑电路原理及波形图；数控系统中光栅尺检测逻辑电路原理及波形图。难点: 对于带有方向端计数器和可逆计数器时，检测电路构成的区别。（六） 数控伺服系统伺服系统的功能、参数，直流伺服系统、交流伺服系统的组成，速度控制原理，位置控制原理。基本要求：了解数控伺服系统的组成、性能参数、分类、发展方向；掌握直流进给轴速

6、度控制、直流主轴速度控制原理；掌握交流进给轴速度控制、交流主轴速度控制原理；掌握位置控制原理；了解伺服系统中电流控制原理；了解现代交流数字伺服系统的基本组成和特征；理解开环控制系统。重点: 应用“脉宽调制”速度控制原理的数控伺服驱动的速度控制；应用“交流变频”调速原理的数控伺服驱动的速度控制；交流调速的“矢量变换控制”原理。难点: 电流环、速度环、位置环的数学模型；正弦脉宽调制原理；矢量控制原理；脉宽调制原理功放电路。三、教学方式及学时分配序号主要内容主要教学方式学时分配辅导答疑比例一数控技术概论：课程的研究对象与内容；数控技术的基本概念、基本原理；数控机床的组成、分类、产生历史和数控技术的发

7、展趋势。讲授21:1二数控程序编制：数控程序编制涉及的标准、指令代码、数控加工工艺基础以及数控车削、铣削和孔加工的程序编制；数控程编的数学处理和自动编程系统的基本原理。（部分内容自学）讲授81:1三数控插补原理：轨迹控制的原理：基准脉冲插补、数据采样插补及其各种插补功能的实现方法讲授51:1四计算机数控（CNC）装置：CNC 装置的功能、硬件结构、软件结构；CNC装置功能的实现原理；CNC 装置接口，开关量控制及PLC 在数控中的应用。讲授71:1五检测装置：数控系统中检测装置原理和应用。讲授21:1六数控伺服系统：伺服系统的功能、参数，直流伺服系统、交流伺服系统的组成，速度控制原理，位置控制原理。讲授81:1四、课程其他教学环节要求学生可根据本教学大纲的要求结合参考书和作业练习，从而达到巩固掌握相关知识的目的。(一)习题课：习题课以典型习题分析为主，适当安排开阔思路的练习及讨论。(二)作业：作业的内容选择基于对基本理论与方法的理解与掌握。每章都要求有一定数量的作业，以巩固课堂所学知识。五、本课程与其他课程的联系先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、自动控制理论、电力电子技术、电机及拖动基础、单片机原理与应用。六、教学参考书目数控技术 卢红,王三武,黄继雄 主编 机械工业出版社 0数控技术 王永章 杜君文 程国权