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《数控技术》课程教学大纲

Numerical Control Technology? Course teaching outline


课程编码: 总学时:48学时 学分:3.0
使用专业:机械设计制造及其自动化
一、课程教学目标
1、课程性质:
数控技术是先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)以及计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)的核心环节和技术基石。这一技术使普通机床的结构和控制有着质的变化。使产品的加工在时间、质量、成本上都有了很大进步。因此,数控技术成为现代生产工程技术人员特别是机电技术专业人员必须了解和掌握的一项专业技术技能。
2、课程目的:
(1)培养掌握机电结合技术的高级技术人才。
(2)使学生了解和掌握先进制造技术的核心环节及发展概况;计算机数控技术的软、硬件工作机理和设计方法。
(3)掌握伺服驱动环节的理论模型及各主要环节的电器实现方法。
(4)熟知各种位置传感器的电器结构及工作原理。
(5)了解位置随动系统的电器构成细节和完整系统的工作原理及实现方法。
(6)掌握数控基本工作原理和实现方法。
二、课程的教学基本要求和学时分配:
(一)教学基本要求
本课程采取理论和实践相结合的方法。在课堂上通过多媒体教学手段,使讲述问题更加清晰明了。本课程安排了一系列实验和计算机仿真实验,增强学生分析问题解决问题的实际能力,通过将实际数控装置与理论原理相对照,使学生对实物有感性的理解,在此基础上强化学生从感性认识到理性认识的飞跃过程。
(二)教学内容及重点、难点
第一章 数控技术概论(2学时)
1.1.了解数控机床的产生、发展及在机械制造业中的重要作用
1.2.了解我国数控技术的发展现状
1.3.掌握数控机床的基本组成、工作原理及分类方法
第二章 数控加工的程序编制 (6学时)
1.了解数控纸带、EIA、ISO代码的基本内容
2.掌握基本的准备功能字G和辅助功能字M的功能
3.掌握点位及轮廓加工的手工编程的方法
重点:数控编程的基础知识
难点:数控机床的坐标系统
第三章 数控机床的位置检测装置(4学时)
1、输入/输出接口
2、微机控制系统及接口应用实例
重点:输入/输出接口的编址方式
难点:微机控制系统的组成
第四章 计算机数字控制系统(6学时)
1、插补的基本概念及在数控系统中的作用
2、逐点比较插补法的工作原理和软件设计方法
3、数字积分插补器的基本工作原理和方法
重点:逐点比较直线及圆弧的插补法
难点:数字积分插补器的基本工作原理
第五章 进给伺服系统(6学时)
1、数控进给系统的伺服驱动装置
2、典型进给伺服系统
重点:
难点:
第六章 数控机床的结构设计和总体布局(2学时)
1、 数控机床的结构设计
2、 数控机床的总体布局
重点:
难点:
第七章 数控机床的主动部件(4学时)
1、主运动变速系统的参数
2、主运动有级变速系统的设计
3、主运动无级变速系统的设计
4、主轴部件
重点:
难点:
第八章 进给系统的机械传动结构(4学时)
1、传动齿轮副
2、丝杠螺母副
3、数控机床导轨
4、回转工作台
重点:
难点:
第九章 数控机床的刀具与工作交换装置(4学时)
1、自动换刀装置的形式
2、刀库
3、刀具的选择方式
4、刀具交换装置
5、带刀库的自动换刀装置实例
6、柔性制造单元的工件交换装置
重点:
难点:

第十章 典型数控设备(2学时)

1、数控车床
2、加工中心
重点:
难点:
第十一章 数控设备的选用与维护(2学时)
1、数控设备的选择原则
2、数控设备的使用与维护
重点:
难点:

(三)先修课程
制造工程原理,模拟电路及数字电路,控制工程,电工原理,CAD/CAM。
三、主要教学环节
(一)实验6学时(见《数控技术》课程实验教学大纲
(二)习题
作业习题着重针对本课程中的难点要点进行训练,加深学生对课程体系的理解和认识,因此各章之后均要留有大约1/3课时量的习题内容,要求学生独立思考并认真完成教师布置的课下作业。
(三)教学方法
详细讲解数控系统各组成部分的基本原理,通过典型应用实例增强学生对课程内容的理解和认识,在教学过程中还要及时穿插实验环节,使学生获得感性认识,部分章节采用投影等多媒体教学手段将问题阐述清晰。
四、教材及参考资料
教材:
《数控技术》,张建钢,廖效果主编,华中科技大学出版社。
参考书:
《数字控制机床》,廖效果,朱启逑主编,华中科技大学出版社。
《现代数控编程技术及应用》,王爱玲主编,国防工业出版社。
《现代数控技术及应用》,刘启中,蔡德福主编,机械工业出版社。
《数字控制技术与数控机床》,杨有君主编,机械工业出版社。
《机床计算机数控技术》,任玉田,焦振学主编,北京理工大学出版社。
《机床数控原理与系统》,王润孝主编,机械工业出版社。


教学内容
( 讲课、习题课、实验课、设计等 )

授课学时


一、数控技术概述

1.1.数控技术的基本概念与特点
1.2.数控机床的原理与数控系统分类
1.3.数控技术的发展概况
 

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二、数控机床程序编制

2.1.概述
2.2.数控机床加工的工艺分析

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2.3.数控程序编制

2.4.自动数控编程

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三、 插补原理及控制方法

3.1. 逐点比较法插补
3.2. 数字积分法插补

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3.3.时间分割法插补

3.4. 刀具半径的补偿

2

 
四、数控机床的驱动与控制系统
4.1. 概述
4.2. 位移、速度、位置传感器
4.3.伺服驱动装置

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4.4. 数控装置

4.5.数控系统软件

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五、数控机床的结构与传动
5.1.数控机床的结构要求
5.2.数控机床的主运动与主轴部件

2


5.3.回转工作台

5.4.进给传动系统

2

 

六、典型数控机械
6.1.数控车床

2

 

6.2.数控铣床
6.3.加工中心

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七、 数控机床的使用与维修
7.1.数控机床的选用
7.2.数控机床的安装与调试
7.3.数控机床的验收

2

 

总复习

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