《數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ) (2)》課程教學(xué)大綱

《數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱課程代碼：ABJD0336課程中文名稱(chēng):數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)課程英文名稱(chēng)：BasisofNumericalControlTechnology課程性質(zhì)：限選課程學(xué)分?jǐn)?shù)：2.5課程學(xué)時(shí)數(shù)：40（其中理論學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)

實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)）授課對(duì)象：機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本課程的前導(dǎo)課程：電子技術(shù)，微機(jī)原理及應(yīng)用，機(jī)械工程控制基礎(chǔ)等。一、課程簡(jiǎn)介本課程的主要教學(xué)目的是使學(xué)生了解數(shù)控技術(shù)的基本知識(shí)、熟悉數(shù)控機(jī)床的組成結(jié)構(gòu)，掌握數(shù)控加工編程方法，掌握數(shù)控機(jī)床操作方法。通過(guò)本課程的教學(xué)應(yīng)達(dá)到：使學(xué)生掌握數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)和數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的能力；重點(diǎn)加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床應(yīng)用，強(qiáng)化理論聯(lián)系實(shí)際，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作能力及應(yīng)用書(shū)本知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題能力。二、教學(xué)基本內(nèi)容和要求第1章緒論課程教學(xué)內(nèi)容：1、數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生及特點(diǎn)2、數(shù)控系統(tǒng)的組成和分類(lèi)3、數(shù)控技術(shù)的概況和發(fā)展趨勢(shì)課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：數(shù)控系統(tǒng)的基本組成和分類(lèi)難點(diǎn)：數(shù)控原理課程教學(xué)要求：了解數(shù)控技術(shù)的基本概念、相關(guān)術(shù)語(yǔ)了解數(shù)控技術(shù)的概況和發(fā)展趨勢(shì)理解數(shù)控系統(tǒng)的基本組成和工作過(guò)程掌握數(shù)控系統(tǒng)的分類(lèi)方法第2章數(shù)控加工工藝課程教學(xué)內(nèi)容：1、數(shù)控工藝特點(diǎn)與加工工藝。2、數(shù)控機(jī)床用刀具。3、數(shù)控機(jī)床的使用與維修。課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)及工序的劃分。難點(diǎn)：對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇和數(shù)控加工的刀具課程教學(xué)要求：了解數(shù)控加工工藝的概念，數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容，數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)。理解選擇不同類(lèi)型的刀具對(duì)加工精度和效率的影響，認(rèn)識(shí)設(shè)置合適加工路徑的重要性。掌握零件加工工藝分析方法；運(yùn)用數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的方法；掌握數(shù)控加工工藝文件設(shè)計(jì)方法。第3章數(shù)控加工的程序編制課程教學(xué)內(nèi)容：1、概述2、數(shù)控編程基礎(chǔ)3、數(shù)控系統(tǒng)的指令4、數(shù)控車(chē)床程序編制5、數(shù)控銑床程序編制6、加工中心程序編制7、自動(dòng)編程課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系，常用準(zhǔn)備功能G指令，數(shù)控車(chē)床和數(shù)控銑床的刀具補(bǔ)償。難點(diǎn)：零件的數(shù)學(xué)處理，數(shù)控車(chē)床和數(shù)控銑床的刀具補(bǔ)償，數(shù)控車(chē)床和數(shù)控銑床的簡(jiǎn)化編程功能指令。課程教學(xué)要求：了解數(shù)控加工程序編制的概念，數(shù)控加工程序的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。理解數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系設(shè)定和命名規(guī)則掌握數(shù)控編程格式和程序段格式，數(shù)控機(jī)床的基本功能代碼：G、M、S、T、F、B代碼第4章數(shù)控機(jī)床的工作原理課程教學(xué)內(nèi)容：1、概述2、基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)3、數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)4、加工過(guò)程的速度控制課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)。難點(diǎn)：插補(bǔ)過(guò)程和偏差判斷。課程教學(xué)要求：了解插補(bǔ)方法的分類(lèi)理解輪廓插補(bǔ)的基本概念掌握逐點(diǎn)比較法第5章計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置課程教學(xué)內(nèi)容：1、CNC系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)2、CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)3、CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)4、CNC系統(tǒng)的控制原理與功能5、典型數(shù)控系統(tǒng)課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：?jiǎn)挝⑻幚砥鞯臄?shù)控系統(tǒng)和多微處理器數(shù)控系統(tǒng)。難點(diǎn)：開(kāi)放式CNC的硬件結(jié)構(gòu)。課程教學(xué)要求了解數(shù)控裝置的作用，數(shù)控裝置軟件和硬件功能界面。理解數(shù)控軟件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程，數(shù)控軟件的特點(diǎn)，數(shù)控軟件的基本結(jié)構(gòu)。掌握CNC系統(tǒng)的控制原理和功能第6章位置檢測(cè)裝置課程教學(xué)內(nèi)容：1、位置檢測(cè)裝置作用，位置檢測(cè)裝置的分類(lèi)。2、旋轉(zhuǎn)變壓器：結(jié)構(gòu)與工作原理，應(yīng)用。3、感應(yīng)同步器：結(jié)構(gòu)與工作原理，應(yīng)用。4、脈沖編碼器：絕對(duì)式編碼器，增量式脈沖編碼器。5、光柵：結(jié)構(gòu)，工作原理，光柵位移－數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：用于檢測(cè)機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件位置、速度的各種檢測(cè)裝置及其工作原理。難點(diǎn)：每種檢測(cè)裝置使用場(chǎng)合和安裝方式。課程教學(xué)要求：了解檢測(cè)元件的作用和分類(lèi)。理解測(cè)量裝置的工作原理。掌握各種檢測(cè)裝置的使用場(chǎng)合和安裝方法。第7章數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容：1、概述：伺服系統(tǒng)的組成，對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求，伺服系統(tǒng)的分類(lèi)。2、步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)裝置：步進(jìn)電機(jī)工作原理，步進(jìn)電機(jī)主要性能指標(biāo)，步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng)，開(kāi)環(huán)控制步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)的工作原理。3、交流伺服系統(tǒng)：數(shù)控機(jī)床用交流電機(jī)，交流電機(jī)的速度控制。4、機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)：步進(jìn)電機(jī)的選擇，進(jìn)給電機(jī)慣量與負(fù)載慣量的匹配，伺服進(jìn)給系統(tǒng)的固有頻率，跟隨誤差對(duì)加工精度的影響。課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：步進(jìn)、直流、交流和直線電動(dòng)機(jī)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件、速度控制及位置控制。難點(diǎn)：機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。課程教學(xué)要求：了解位置伺服控制系統(tǒng)的組成及要求，理解常用伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的控制原理掌握步進(jìn)電機(jī)的工作原理第8章數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容：1、數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)概述。2、數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)。3、數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。4、數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置以及輔助裝置。課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：主軸組件結(jié)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)副、滾珠絲桿螺母副、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置。難點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置。課程教學(xué)要求：了解數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)與普通機(jī)床的不同及各自特點(diǎn)。理解滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，主軸變速及主軸部件。掌握數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)，以及自動(dòng)換刀裝置。第9章應(yīng)用UG/CAM軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控加工編程課程教學(xué)內(nèi)容：1、UG應(yīng)用概述、工作環(huán)境。2、UG幾何建模功能。3、UG數(shù)控加工編程功能。4、UG編程實(shí)例。課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：UG編程過(guò)程，加工過(guò)程參數(shù)設(shè)置。難點(diǎn)：UG編程前的實(shí)體造型和后置處理的選擇。課程教學(xué)要求：了解編程軟件的種類(lèi)和功能理解編程參數(shù)的設(shè)置掌握自動(dòng)編程的一般步驟和方法。三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及基本要求本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要任務(wù)是訓(xùn)練學(xué)生數(shù)控編程和數(shù)控加工的能力,目的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。要求學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行加工操作實(shí)驗(yàn)和上機(jī)編程，并認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為：實(shí)驗(yàn)一：數(shù)控機(jī)床編程與操作仿真實(shí)驗(yàn)（4學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：用數(shù)控機(jī)床模擬仿真軟件在虛擬狀態(tài)下模擬實(shí)際機(jī)床操作、編程和仿真加工。實(shí)驗(yàn)類(lèi)型：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)分配：4主要儀器設(shè)備：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：機(jī)房實(shí)驗(yàn)二：UGCAM零件自動(dòng)編程（4學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：用UG對(duì)腔體零件建模，并對(duì)其進(jìn)行型腔銑編程。實(shí)驗(yàn)類(lèi)型：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)分配：4主要儀器設(shè)備：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：機(jī)房四、教學(xué)方法與手段本課程分為課堂教授和實(shí)驗(yàn)兩部分，課堂講授應(yīng)用多種媒體結(jié)合。教學(xué)組織形式實(shí)現(xiàn)多樣化，除了常規(guī)課堂授課外，盡量采用不同的教學(xué)手段，例如多媒體技術(shù)、視頻演示等。課堂教學(xué)中應(yīng)理論聯(lián)系實(shí)際，多介紹實(shí)際應(yīng)用的例子，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，通過(guò)課堂提問(wèn)、課外作業(yè)、實(shí)踐操作等環(huán)節(jié)鞏固所學(xué)知識(shí)。五、教學(xué)學(xué)時(shí)分配章節(jié)與內(nèi)容課時(shí)作業(yè)量備注第1章緒論2第2章數(shù)控加工工藝4第3章數(shù)控機(jī)床的程序編制6第4章數(shù)控機(jī)床的工作原理2第5章計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置2第6章位置檢測(cè)裝置4第7章數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)4第8章數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)4第9章應(yīng)用UG進(jìn)行數(shù)控加工編程4合計(jì)32六、考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1、考核方法根據(jù)平時(shí)成績(jī)（作業(yè)、課堂出勤、課堂測(cè)驗(yàn)）＋實(shí)驗(yàn)成績(jī)進(jìn)行考核。成績(jī)?cè)u(píng)定考勤占30％，作業(yè)占20％，課堂測(cè)驗(yàn)占30％，實(shí)驗(yàn)占20％。七、教學(xué)參考資源1、參考書(shū)目：（1）何雪明編著，《數(shù)控技術(shù)》，華中科技大學(xué)出版社，2011年。（2）袁鋒編著，《UGCAM數(shù)控自動(dòng)編