《数控技术及应用》教案

数控技术教案数控技术教案数控技术教案数控技术教案数控技术教案数控技术教案《数控技术及应用》教案课程编码：1112101课程名称：数控技术学时：40学时 学分：2.5学分开课学期：第六学期课程类别：必修课程性质：专业基础课先修课程：电工电子技术，微机原理及应用，控制工程基础等教材：《机床数控技术》（第一版） 胡占齐杨莉编著机械工业由版社授课对象：机械工程类本科生授课教师：机械工程学院机制系 杨莉2007年2月第一节内容（第一章概述）一、教学目的.掌握数字控制和数控机床等基本概念。.掌握数控机床的组成及分类，了解数字控制原理及数控机床的加工特点，一般了解数控技术的产生背景、发展现状及发展趋势。说明：第一章重点为教材第一、第二节内容，对于一些概念及细节问题可通过以后章节的学习进一步加深理解。教学时间：2课时三、内容与进度课次教学内容时间（分）1第1章概述1.与数字控制肩关的基本概念202.数字控制原理及数控机床的加工特点203.数控机床的组成及分类254.数控机床性能参数154.数控技术的发展10四、教学方法介绍基本概念，讲授数字控制原理，分析数控机床的组成，根据以上讲述内容再归纳数控机床的加工特点，借助简图和表格等形式配合内容讲解。结合数控技术的发展将课程前沿问题介绍给学生。五、作业.何谓数字控制，数控机床？.数控机床由哪几部分组成，简述其工作原理.数控机床如何分类？.如何选择数控机床。第二节内容（第二章数控加工程序的编制）一、教学目的.学习数控加工工艺的基础知识.数控机床坐标系教学时间：2课时四、内容与进度课次教学内容时间（分）2第2章数控加工程序的编制1.数控编程的过程及方法252.数控机床坐标系253.数学处理154.对刀点104.进给路线25五、教学方法根据学生已掌握的工艺知识，对编程基本知识先提出问题，启发学生思考,然后再系统讲解。主要介绍数控加工的工艺知识。六、作业.简要说明数控编程的内容与步骤。.如何确定确定车床、铳床坐标系？.选择进给路线考虑哪些因素？数控技术教案数控技术教案数控技术教案数控技术教案第三节内容（第二章数控加工程序的编制）、教学目的.学习数控加工工艺的基础知识。.掌握手工编程用G代码，M代码及其他代码说明：要求学生熟练掌握常用G、M代码功能。、教学时间：2课时三、内容与进度课次教学内容时间（分）第2章数控加工程序的编制31.数控加工工艺基础52.常用的G代码703.常用的M代码及其它代码104.常用的固定循环指令15四、教学方法本节课内容主要讲授手工编程所用代码，每个代码应配以实例讲解，同组代码重点讲解一种，其他可通过课堂和课后作业掌握，手工编程必须经过大量练习才能熟练编制。五、作业.了解程序编制的标准规定和代码.常用刀具补偿指令有哪些？.编写图示由A点到B点加工程序“A(0,15)4题图“A(0,15)4题图.用绝对坐标和增量坐标编写圆弧AB,圆弧BA的加工程序第四节内容 （第二章数控加工程序的编制）一、教学目的.掌握机床常用的编程指令。.通过孔加工程序、车削加工程序等，使学生进一步掌握程序编制方法，能独立编写简单的加工程序。、教学时间：2课时三、内容与进度课次教学内容时间（分）第2章数控加工程序的编制41.孔加工实例（一般指令编程与固定循环指令）702.车削加工程序30四、教学方法要正确编制加工程序，仅仅学会编程代码是不够的。本节通过编程实例讲解编程方法，重点把工艺方面知识多介绍一些，要与生产实际紧密结合，并安排学生做编程实验，使学生真正会使用数控机床。五、作业1.如图所示，要求加工的零件轮廓ABCD,起刀点选在。点，采用刀具半径补偿（G42）处理后，绘出刀具中心轨迹。yId第五节内容（第二章数控加工程序的编制）一、教学目的.通过习题进一步掌握编程。.选择实际生产加工中零件，练习编程的全过程。说明：学生会操作数控机床，必须会编制加工程序，手工编程是基础，要求学生必须掌握。、教学时间：2课时三、内容与进度课次教学内容时间（分）第2章数控加工程序的编制51.车削加工实例302.轮廓铳削加工实例202.习题403.数控编程总结10四、教学方法在第二章学习阶段，通过答疑、批改作业，发现的问题在一小节习题课中解决。根据生产加工零件，对各种加工方法进行工艺分析，确定合理加工方案，编写加工程序。五、作业第六节内容第六节内容 （第二章数控加工程序的编制）第六节内容第六节内容 （第二章数控加工程序的编制）数控技术教案数控技术教案.如图1所示，原点为起刀点，试用绝对坐标或增量坐标编写孔加工程序XX图1.手工编写图2所示零件的车削加工程序。该零件需要精加工，图中小100表面不加工。选用具有直线、圆弧插补功能的数控车床加工该零件。

.掌握自动编程系统的软件程序的构成。.了解APT自动编程系统。.能读懂用APT语言编写的零件源程序。.了解图形编程的基本概念、数控加工仿真的概念、意义二、教学时间：2课时三、内容与进度课次教学内容时间（分）第2章数控加工程序的编制61.自动编程系统的软件程序的构成152.介绍APT自动编程系统153.讲解例题604.了解图形编程的基本概念、数控加10工仿真的概念、意义。四、教学方法先讲自动编程系统的组成、特点及发展，再通过例题讲述APT语言源程序的编制，把在编程过程中涉及到的控制面、APT语句和后置处理程序语句等内容在这节课介绍。五、作业1.如图所示，原点为起刀点，圆弧半径均为R10,用APT语言编制轮廓铳削加工程序。第八节内容（第三章数控系统的加工控制原理）第八节内容（第三章数控系统的加工控制原理）数控技术教案数控技术教案第八节内容（第三章数控系统的加工控制原理）第八节内容（第三章数控系统的加工控制原理）数控技术教案数控技术教案数控技术教案数控技术教案数控技术教案数控技术教案第七节内容 （第三章数控系统的加工控制原理）一、教学目的.掌握数控装置的工作过程。.掌握插补的基本概念，了解插补方法的分类。.掌握逐点比较法的插补原理。二、教学时间：2课时三、内容与进度课次教学内容时间（分）7第3章数控系统的加工控制原理1.数控装置的工作过程。352.插补的基本概念203.插补方法的分类154.掌握逐点比较法的插补原理。20四、教学方法第三章讲插补原理前，讲述数控装置的工作过程，使学生有一个总体认识,便于以后学习。最后介绍基本概念。五、作业.何谓插补？.叙述数控装置的工作过程.常用插补方法分哪两类？一、教学目的.掌握逐点比较法的插补原理。.熟练掌握逐点比较法基本算法、象限处理。.了解逐点比较法的合成进给速度.说明：要求通过例题与习题熟练掌握逐点比较法插补全过程。、教学时间：2课时三、内容与进度课次教学内容时间（分）第3章数控系统的加工控制原理81.逐点比较法直线插补402.逐点比较法圆弧插补303.逐点比较法象限处理154.逐点比较法的合成进给速度15四、教学方法逐点比较法是最简单的插补方法，按插补的四个步骤讲解，学生容易理解和掌握。重点讲解第一象限插补，其它象限插补公式找出规律，要求学生自己推导,并能验证插补轨迹的对错。五、作业.直线OA的起点在坐标原点，终点坐标为（4,7）,用逐点比较法对它进行插补。.用逐点比较法加工第一象限逆圆，起点坐标为A（4,0）,终点坐标为B（0,4）,写出插补过程，并画出插补轨迹。第十节内容 （第三章数控系统的加工控制原理）第十节内容 （第三章数控系统的加工控制原理）第十节内容 （第三章数控系统的加工控制原理）第十节内容 （第三章数控系统的加工控制原理）第九节内容 （第三章数控系统的加工控制原理）第九节内容 （第三章数控系统的加工控制原理）数控技术教案数控技术教案一、教学目的.熟练掌握数字积分法直线、圆弧插补原理、各象限处理方法。.掌握数字积分法稳速控制和提高插补精度措施。说明：要求通过例题与习题熟练掌握数字积分法插补全过程。、教学时间：2课时三、内容与进度课次教学内容时间（分）9第3章数控系统的加工控制原理1.数字积分法直线插补302.数字积分法圆弧插补403.数字积分法插补的象限处理104.数字积分法的合成进给速度与稳速控制155.数字积分法提高插补精度措施5四、教学方法从积分求面积开始，再利用十进制数进行长度分割、累加，将积分原理讲透,然后讲直线、圆弧插补，借助教材中的例题，学习插补全过程。推导速度与加工长度或圆弧半径的关系，提出解决问题的办法。五、作业.写出用数字积分法加工第一象限直线OB的插补过程，其中0（0,0）,B（5,4）,并画出插补轨迹。.第一象限逆圆，起点为（5,0）,终点为（0,5）,用数字积分法，选用3位寄存器对此圆弧进行插补。、教学目的.掌握数据采样插补原理。.掌握数据采样直线函数法插补。.了解扩展DDA数据采样直线、圆弧插补原理.掌握刀具补偿原理，了解进给速度控制。说明：数据采样插补应用愈来愈广泛，要求学生掌握插补原理和方法。、教学时间：2课时三、内容与进度课次教学内容时间（分）第3章数控系统的加工控制原理101.数据采样插补原理202.直线函数法直线插补103.直线函数法圆弧插补204.扩展DDA数据米样直线插补原理。155.扩展DDA数据采样圆弧插补原理。156.掌握刀具补偿原理，了解进给速度控制10四、教学方法数据采样插补与基准脉冲插补的特点及用场合先做交代，然后学习插补原理，插补方法。公式推导要认真找出替代关系，近似取代要说明理由。采样插补几种方法的特点简单阐明。五、作业.数据采样插补原理？.说明插补精度与插补周期、速度的关系。.为什么直线函数法圆弧插补可采用近似算法？.扩展DDA数据采样圆弧插补原理？.在切削过程中，刀具半径补偿的执行过程分为哪三个步骤?数控技术教案数控技术教案数控技术教案数控技术教案数控技术教案数控技术教案数控技术教案数控技术教案第十一节内容 （第四章数控装置）、教学目的1、.了解数控装置的作用、硬件结构。2一基本掌握数控软件的数据转换流程、特点。、教学时间：2课时三、内容与进度课次教学内容时间（分）11第4章数控装置1.数控装置的作用，软件和硬件功能界面302.数控装置的硬件结构53.数控软件的数据转换流程354.数控软件的特点30四、教学方法利用多媒体用课件讲述计算机数控装置，了解数控装置软、硬件结构，数控装置的工作过程，会合理选择数控机床。五、作业1,简述数控装置的作用。.在切削过程中，刀具半径补偿的执行过程分为哪三个步骤？.如图所示，要求加工的零件轮廓ABCD,起刀点选在。点，采用C功能刀具半径补偿（G42）处理后，绘出刀具中心轨迹。yO .x数控技术教案数控技术教案数控技术教案数控技术教案第十二节内容（第四章数控装置）一、教学目的.掌握数控软件的特点、基本结构。.了解输入/输出接口的任务。说明：学习第四章，初步建立起CNC数控装置的整体概念、教学时间：2课时三、内容与进度课次教学内容时间（分）第4章数控装置121.数控软件的数据转换流程202.数控软件的特点、基本结构。403.输入/输出接口接口标准化204.输入/输出接口的任务20四、教学方法绘出数控软件的数据转换流程，并分析各部分的作用。数控软件的特点，先归纳后分解，两个特点重点介绍。由微机原理中学到的接口技术，对数控装置的数控软件的特点讲述。五、作业.绘出数控软件的数据转换流程。.数控软件的特点。.输入/输出接口的任务。第十四节内容第十四节内容 （第五章位置检测装置）数控技术教案数控技术教案第十四节内容第十四节内容 （第五章位置检测装置）数控技术教案数控技术教案第十三节内容第十三节内容 （第四章数控装置）数控技术教案数控技术教案一、教学目的.掌握PLC的基本概念。.学会PLC编程的基本方法。、教学时间：2课时三、内容与进度课次教学内容时间（分）第4章数控装置131.PLC的基本概念102.PLC编程的基本方法803.PLC的工作过程10四、教学方法通过实伤J讲解PLC的基本概念和编程方法，让学生绘制梯形图，写出语句表，增加学生的兴趣。五、作业PLC的作用。PLC编程练习一、教学目的.了解位置检测装置作用，位置检测装置的分类.掌握旋转变压器、感应同步器结构与工作原理，应用。.掌握脉冲编码器的工作原理、应用说明：第五章内容，应重点了解各种检测装置的性能、特点及应用范围，能够正确选用各种检测装置。讲具体装置时要与各种分类相联系。二、教学时间：2课时三、内容与进度课次教学内容时间（分）13第五章位置检测装置1.置检测装置作用，位置检测装置的分类15.旋转发压器结构匕，作原理，应用.感应同步器结构与工作原理，应用.脉冲编码器（绝对式与增量式）202055四、教学方法这节介绍数字检测装置，比较模拟与数字检测装置的特点，分析绝对和增量测量装置的工作原理，研究间接、直接测量的精度影响。五、作业.简述旋转变压器、感应同步器结构与工作原理。2.简述绝对式与增量式脉冲编码器的工作原理。第十五节内容 （第五章位置检测装置第六章数控机床的伺服第十五节内容 （第五章位置检测装置第六章数控机床的伺服数捽技术教案数捽技术教案第十五节内容 （第五章位置检测装置第六章数控机床的伺服第十五节内容 （第五章位置检测装置第六章数控机床的伺服数捽技术教案数捽技术教案系统）、教学目的.掌握光栅的工作原理、应用。.了解光栅位移-数字转换系统.掌握机床伺服系统的组成、分类和对伺服系统的要求。、教学时间：2课时三、内容与进度课次教学内容时间（分）第五章位置检测装置141.光栅的工作原理、应用302.光栅位移-数字转换系统30第6章数控机床的伺服系统1.伺服系统的组成202.对伺服系统的基本要求103.伺服系统的分类10四、教学方法数控机床的伺服系统是一个自动控制系统它与普通机床进给系统有着本质区别，对伺服系统有明确认识。五、作业1、简述光栅的工作原理，写出W和P与8的关系。.•试述莫尔条纹特性。.简述伺服系统的作用与分类。第十六节内容第十六节内容 （第六章数控机床的伺服系统）数控技术教案数控技术教案第十六节内容第十六节内容 （第六章数控机床的伺服系统）数控技术教案数控技术教案一、教学目的.掌握步进电机的工作原理、性能指标。.掌握步进电机的控制和驱动。说明：重点掌握步进电机的结构、工作原理和主要性能指标。二、教学时间：2课时三、内容与进度课次教学内容时间（分）15第6章数控机床的伺服系统1.步进电机工作原理402.主要性能指标303.步进电动机控制与驱动30四、教学方法按步进电机的结构，工作原理及性能指标顺序讲解，对计算问题举例说明。复习JK触发器工作原理，讲硬件环行分配器的设计，工作过程，启发学生思考。软件环行分配器主要介绍工作顺序。单电压与双电压驱动线