《数控系统与编程》教学大纲

1、数控系统与编程 课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：机械电子工程本科专业课程代码：35E00616学时分配：总学时36，讲授30，实验6赋予学分：2学分先修课程：电工原理、机械制造基础等后续课程：PLC原理与应用、工业总线技术、机电系统设计等二、课程性质与任务本课程是机械电子工程专业学生的一门必修专业基础课程。通过本课程的学习，使学生掌握现代数控技术的基本理论体系、方法和应用工具；具有综合运用所学知识，正确使用数控设备的能力；了解与本课程有关的机电一体化新技术及发展趋势；提高分析问题和动手动脑的综合能力；为学习其他有关课程和将来从事数控技术方面的工程设计与开发打好必要的基础。三、教学目的与

2、要求本课程的主要教学目的是使学生较全面地了解数控技术的基本知识、熟悉数控机床的组成结构，掌握数控加工编程方法，掌握数控机床操作方法。通过本课程的教学应达到：使学生掌握数控技术与数控机床的基本知识和基本原理以及数控机床的应用，训练和培养学生创新的能力，重点加强数控技术与数控机床应用，强化理论联系实际，以培养学生实际动手操作能力及应用书本知识解决生产实际问题能力。四、教学内容与安排第1章 数控技术概述（2学时）教学目的与要求：了解机床数控技术基本概念及其发展概况；掌握数控机床的工作流程、基本组成、工作原理、分类、特点和适用范围。本章主要内容：第一节 机床数控技术的基本概念知识要点：数控技术概念，数

3、控机床概念。第二节 数控机床的工作原理和组成知识要点：数控机床的基本工作原理，数控机床的工作流程，数控机床的组成。第三节 数控机床的分类知识要点：点位、直线、轮廓控制数控机床概念，开环、闭环、半闭环数控机床概念，多轴联动数控机床的含义和实例。第四节 数控机床的特点和适用范围知识要点：数控机床的特点，数控机床的适用范围。第2章 数控加工编程基础（6学时）教学目的与要求：掌握数控编程基础知识；掌握常用G、M指令的编程方法；掌握数控编程的工艺处理原则；了解程序编制中的数学处理方法。本章主要内容：第一节 数控编程概述知识要点：数控编程基本概念，数控编程的一般步骤，数控编程代码的含义，手工编程和自动编程

4、两种方法的异同。第二节 数控编程的基础知识知识要点：数控机床的坐标系和坐标轴的确定，机床原点与机床坐标系，工件原点和工件坐标系，绝对坐标与相对坐标，尺寸设定单位，数控加工程序的结构。第三节 数控功能指令知识要点：常用的准备功能G指令（包括坐标系相关指令、运动方式相关指令、刀具补偿指令、子程序调用指令），常用的辅助功能M指令，F、S、T指令。第四节 数控编程的工艺处理知识要点：加工路线的确定原则及实例，对刀点，换刀点的选择，工件的装夹方式的选择，数控加工切削用量的选择。第五节 数控编程中的数值计算知识要点：数控编程中数值计算的任务，基点和节点的概念，非圆曲线节点计算的几种方法。第3章 数控加工程

5、序的编制（10学时）教学目的与要求：掌握数控车床、铣床、加工中心的程序编制方法；了解数控自动编程原理。本章主要内容：第一节 数控车床的程序编制知识要点：数控车床的编程特点，直径编程和半径编程的区别，数控车削固定循环指令的应用。第二节 数控铣床与加工中心的程序编制知识要点：数控铣床的编程特点，数控铣削固定循环指令的应用，加工中心的编程特点。第三节 数控自动编程知识要点：数控自动编程概念，数控自动编程的发展历史及现状，图形交互自动编程系统的特点，典型CAD/CAM软件简介，自动编程的新发展。本章重点：1数控车床的程序编制2数控铣床程序编制本章难点：1固定循环指令的应用第4章 计算机数控装置（6学时

6、）教学目的与要求： 通过本章节的讲授，使学生了解CNC数控装置的各项主要功能；了解CNC数控装置硬件结构、CNC数控装置软件结构及特点；掌握CNC数控装置插补工作原理本章主要内容：第一节 计算机数控装置概述知识要点：CNC数控系统的组成，CNC数控装置的组成，CNC数控装置的主要功能。第二节 CNC装置硬件结构知识要点：单微处理机结构CNC装置的硬件结构，输入/输出接口的分类及任务，多微处理机结构CNC装置的硬件结构简介。第三节 CNC装置软件结构知识要点：CNC装置软件硬件的功能界面，CNC装置软件结构的特点，多任务并行处理，多重实时中断，CNC装置的中断结构模式。第四节 CNC数控装置插补

7、工作原理知识要点：插补的概念，评价插补算法的指标，插补方法的分类，直线和圆弧逐点比较插补法计算原理，直线和圆弧数字增量插补法计算原理，插补周期的选择本章重点：1CNC数控装置插补工作原理第5章 数控机床的伺服系统（4学时）教学目的与要求： 了解常用的伺服驱动装置及其系统；掌握常用的位置检测装置工作原理。本章主要内容：第一节 伺服系统概述知识要点：服系统的概念、作用，数控机床对进给伺服系统的要求，伺服系统的分类及其特点。第二节 开环步进式伺服系统知识要点：步进电机的工作原理及主要特性，步进电机的驱动控制线路，开环步进式伺服系统的工作原理。第三节 数控机床的检测装置知识要点：进给伺服系统对位置测量

8、装置的要求，位置检测装置的分类，感应同步器的工作原理及其工作方式，脉冲编码器的工作原理。第四节 闭环伺服系统知识要点：闭环伺服系统的执行元件及其调速，鉴相式伺服系统工作原理，鉴幅式伺服系统工作原理，数字脉冲比较式伺服系统工作原理。第6章 数控机床的故障诊断（2学时）教学目的与要求： 了解数控机床的故障诊断与维修的基本技术和常用方法。本章主要内容：数控机床故障诊断概述知识要点：系统可靠性和故障的概念，数控机床的故障规律，数控机床故障诊断的一般步骤。第二节 数控机床常用的故障诊断方法知识要点：数控系统故障自诊断，各种常用的人工故障诊断方法介绍。五、教学设备和设施多媒体教学设备，数控车床，数控铣床。六、实践教学环节（6学时）建议实验项目及要求1. 数控车床圆弧类零件编程2. 数控车床螺纹类零件编程3. 数控加工中心简单零件编程七、课程考核与评估本课程根据两个重要环节进行考核：平时成绩 (30%)、期末考核(70%)。八