《數(shù)控技術》課程教學大綱（智能制造工程專業(yè)）

《數(shù)控技術》課程教學大綱一、課程簡介課程中文名數(shù)控技術課程英文名Numericalcontroltechnology雙語授課□是■否課程代碼24122103課程學分2總學時數(shù)32（含實踐8，其中勞動教育1學時）課程類別□通識教育課程□公共基礎課程?專業(yè)教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質□必修□選修□其他課程形態(tài)□線上□線下?線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學考核方式?閉卷□開卷□課程論文□課程作品□匯報展示□報告?課堂表現(xiàn)?階段性測試?平時作業(yè)?其他（可多選）開課學院機器人工程學院開課系(教研室)機械制造工程面向專業(yè)機械設計制造及其自動化、智能制造工程開課學期第6/5學期先修課程機械制圖、機械制造基礎、機械設計基礎等。后續(xù)課程數(shù)控技術綜合實訓、智能制造執(zhí)行系統(tǒng)、智能工廠集成技術等。選用教材何雪明,吳曉光等.數(shù)控技術(第四版)[M].武漢:華中科技大學出版社,2021.參考書目1.朱曉春.數(shù)控技術(第3版)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2019.2.彭芳瑜等.數(shù)控技術(第二版)[M].武漢:華中科技大學出版社,2022.3.許德章等.機床數(shù)控技術[M].北京:機械工業(yè)出版社,2021.課程資源超星學銀在線網(wǎng)絡教學資源網(wǎng)址：/detail/205436961.課程簡介數(shù)控技術是一門現(xiàn)代制造技術方向理論與實踐并重的專業(yè)綜合性必修課。通過對數(shù)控技術概念、系統(tǒng)組成、數(shù)控原理、伺服系統(tǒng)、機械結構、數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工編程等內容的學習，理解數(shù)控技術的基本概念與相關知識，熟悉數(shù)控機床的硬件組成、工作原理、結構特點及應用，掌握數(shù)控加工工藝及程序的編制原則、編制步驟與方法。具有運用數(shù)控加工基本理論與基本方法，對數(shù)控加工工藝及編程一般問題進行分析與解決的能力，具備學習CAD/CAM技術、智能工廠等知識的相關基礎。此課程是依托專業(yè)教育開展勞動教育的課程二、課程目標1．課程目標內容：具體內容見表1。表1課程目標序號具體課程目標課程目標1能比較常用數(shù)控機床的組成及工作原理，能闡述數(shù)控工藝分析的基本方法和原則，能描述數(shù)控機床基本指令的含義、格式及用法，會應用數(shù)車與數(shù)銑的編程步驟及方法編寫程序。課程目標2具備正確運用數(shù)控原理、數(shù)控工藝與編程原則、方法及步驟，以及查閱相關資料，認識、表達、分析數(shù)控機床、數(shù)控原理、數(shù)控工藝、數(shù)控編程中的相關實際問題的能力。課程目標3具備運用數(shù)控技術相關知識、原理、原則、方法和步驟，分析逐點比較法插補運算過程、擬定一般零件數(shù)控加工工藝方案、設計加工工序及走刀路線、編寫常用數(shù)控機床一般零件加工編程、解決數(shù)控加工技術相關實際問題的能力。課程目標4能陳述數(shù)控加工的技術標準、指令規(guī)范、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，并能據(jù)此評價專業(yè)工程實踐和復雜數(shù)控加工問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響。課程目標5認知機械工程職業(yè)道德和規(guī)范，并能夠在機械工程實踐中認真履行職責，具有健康的體質和良好的心理素質，樹立崇尚科學、勇于創(chuàng)新的科學態(tài)度，弘揚嚴謹務實，拼搏奉獻的勞動精神。2．課程目標與畢業(yè)要求對應關系：具體內容見表2。表2-1課程目標與畢業(yè)要求對應關系（機械設計制造及自動化專業(yè)）畢業(yè)要求指標點課程目標畢業(yè)要求1：工程知識：能夠將數(shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識用于解決機械工程及相關領域的復雜工程問題?！綥】指標點1.3：掌握解決機械工程問題所需的專業(yè)基礎知識，并能夠應用。目標1畢業(yè)要求2：問題分析：能夠應用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析機械工程領域的復雜工程問題，以獲得有效結論?！綡】2.2能夠應用工程科學的基本原理，正確識別、表達復雜智能制造工程問題，以獲得有效結論。目標2畢業(yè)要求3：設計/開發(fā)解決方案：能夠設計針對復雜工程問題的解決方案，設計機械工程中的控制系統(tǒng)、機械部件或工藝流程，并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮法律、健康、安全、文化、社會以及環(huán)境等因素?！綧】指標點3.2：能夠設計滿足特定需求的機械系統(tǒng)和零部件，并能制定其制造工藝。目標3畢業(yè)要求6：工程與社會：能夠基于工程相關背景知識進行合理分析，評價機械工程專業(yè)工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任?！綥】指標點6.1：熟悉與機械工程相關的技術標準、知識產(chǎn)權、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，并能據(jù)此評價專業(yè)工程實踐和復雜機械工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響。目標4畢業(yè)要求8：職業(yè)規(guī)范：具有人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感，能夠在機械工程領域工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任?！綥】指標點8.2：認知機械工程職業(yè)道德和規(guī)范，并能夠在機械工程實踐中認真履行，具有健康的體質和良好的心理素質。目標5表2-2課程目標與畢業(yè)要求對應關系（智能制造工程專業(yè)）畢業(yè)要求指標點課程目標畢業(yè)要求1：工程知識：能夠將數(shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識用于解決智能制造工程中的復雜問題?！綥】指標點1.3：掌握智能制造工程專業(yè)知識，具備解決復雜智能制造工程問題的能力。目標1畢業(yè)要求2：問題分析：能夠應用數(shù)學、自然科學和相關工程科學的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析復雜智能制造工程問題，以獲得有效結論?！綡】指標點2.2：能夠應用工程科學的基本原理，正確識別、表達復雜智能制造工程問題，以獲得有效結論。目標2畢業(yè)要求3：設計/開發(fā)解決方案：能夠設計針對智能制造領域的復雜工程問題的解決方案，設計滿足特定需求的軟硬件系統(tǒng)、單元或智能制造工藝流程，并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素?！綧】指標點3.2：能夠設計滿足特定需求的智能制造軟硬件系統(tǒng)或工藝流程。目標3畢業(yè)要求6：工程與社會：能夠基于智能制造工程專業(yè)相關背景知識進行合理分析，評價專業(yè)工程實踐和復雜智能制造工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任?！綥】指標點6.1：熟悉與智能制造工程相關的技術標準、知識產(chǎn)權、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，并能據(jù)此評價專業(yè)工程實踐和復雜智能制造工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響。目標4畢業(yè)要求8：職業(yè)規(guī)范：具有人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任。【L】指標點8.2：認知智能制造工程職業(yè)道德和規(guī)范，并能夠在智能制造工程實踐中認真履行，具有健康的體質和良好的心理素質。目標5三、課程學習內容與方法（一）理論學習內容及要求課程理論學習內容、重點難點、課程目標和教學方法等對應關系的具體情況見表3。表3-1課程目標、學習內容和教學方法對應關系序號課程模塊學習內容學習任務課程目標學習重點難點教學方法學時1緒論1.數(shù)控機床的基本概念2.數(shù)控機床的產(chǎn)生和數(shù)控加工的特點3.數(shù)控機床的組成、分類和工作過程4.數(shù)控機床的發(fā)展歷史和趨勢，《大國工匠》及優(yōu)秀學子的典型案例。1．問題交流：課堂提問。2．拓展閱讀：東芝事件。3．線上學習：大國工匠。4．個人作業(yè)：數(shù)控加工特點、數(shù)控機床組成及功能。目標1目標2目標3目標4重點：1.數(shù)控機床的基本概念、組成、分類及工作過程；2．數(shù)控加工的特點；3.數(shù)控機床的發(fā)展歷程。難點：4．數(shù)控機床工作過程。講授法:針對內容1-3。專題研討：針對內容4。22數(shù)控機床工作原理1.插補的基本概念；2.逐點比較法；3.數(shù)字積分插補法；4.數(shù)據(jù)采樣插補法。1．問題交流：課堂提問。2.拓展閱讀：最小偏差插補法。3．線上學習：超星學銀在線4．個人作業(yè)：直線插補、圓弧插補。目標1目標2重點：1.插補原理；2.直線插補；3.ADD。難點：4．數(shù)據(jù)采樣插補原理。講授法:針對內容1-4。案例教學：針對內容2。43計算機數(shù)控裝置1.CNC系統(tǒng)的組成及特點；2.CNC系統(tǒng)的硬件結構及軟件；3.CNC系統(tǒng)的控制原理與功能。線上學習：超星學銀在線。目標1目標2重點：1.CNC基本構成及特點；2.CNC硬件與軟件功能。難點：3．CNC系統(tǒng)的控制原理與功能。線上自學04數(shù)控機床伺服系統(tǒng)1.數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的基本概念及組成、數(shù)控機床對伺服系統(tǒng)的要求；2.步進電機伺服系統(tǒng)；3.直流電機伺服系統(tǒng)、交流電機伺服系統(tǒng)1．問題交流：課堂提問。2.拓展閱讀：高速主軸電機。3．線上學習：超星學銀在線。4．個人思考：脈沖當量與轉速計算。目標1目標2目標3目標4重點：1.機床伺服系統(tǒng)的概念及要求；2.步進電機的工作原理及調速方法。難點：3.直流、交流伺服電機的工作原理及調速方法。講授法:針對內容1-3。25數(shù)控機床機械結構1.數(shù)控機床的機械系統(tǒng)結構要求及特點；2.數(shù)控機床的主運動部件；3.數(shù)控機床的進給運動系統(tǒng)；4.導軌副和支撐件；5.數(shù)控機床的自動換刀裝置1．問題交流：課堂提問。2.拓展閱讀：六軸加工。3．線上學習：超星學銀在線。目標1目標2目標3目標4重點：1.機械系統(tǒng)組成及要求；2.主軸結構及支承；3.滾珠絲桿副；4.導軌的組成與分類；難點：5.自動換刀裝置講授法:針對內容1-5。26位置檢測裝置1.檢測元件的作用及分類；2.脈沖編碼器；3.光柵；4.旋轉變壓器；5.感應同步器；6.速度傳感器；7.位置傳感器8.磁尺。1．問題交流：課堂提問。2.拓展閱讀：無人駕駛車的傳感技術。3．線上學習：超星學銀在線。目標1目標2目標3目標4重點：1.檢測元件的作用及分類；2.機床常用傳感器的結構、工作原理及應用。難點：3.常用傳感器的工作原理及特點。講授法:針對內容1-5;自主學習：針對內容6-8。27數(shù)控加工工藝1.數(shù)控加工工藝分析的特點、內容；2.數(shù)控加工工藝路線設計理論和原則；3.典型工件數(shù)控加工工藝分析。1．問題交流：課堂提問。2．線上學習：超星學銀在線。3．個人作業(yè)：典型零件數(shù)控加工工藝分析。目標1目標2目標3目標4目標5重點：1.數(shù)控加工工藝特點；2.數(shù)控加工工藝分析原則；3.典型零件數(shù)控加工工藝分析。難點：4.典型零件數(shù)控加工工序設計。講授法:針對內容1-2。案例教學：針對內容3。48數(shù)控加工編程1.數(shù)控編程的基本概念；2.數(shù)控編程的常用指令；3.數(shù)控車床加工編程；4.數(shù)銑及加工中心編程。1.問題交流：課堂提問。2.拓展閱讀：華中數(shù)控編程。3．線上學習：超星學銀在線。4.個人作業(yè)：典型零件數(shù)車加工編程。目標1目標2目標3目標4目標5重點：1.數(shù)控編程的基本概念；2.基本指含義、格式及注意事項；3.數(shù)車、數(shù)銑的循環(huán)指令。難點：4.典型零件數(shù)控加工編程。講授法:針對內容1-4。案例教學：針對內容3-4。8合計24（二）實驗學習內容及要求課程實驗項目、教學目標、課程目標和教學方法等對應關系的具體情況見表4。表3-2課程目標、學習內容和教學方法對應關系（含勞動教育1學時）序號項目名稱項目來源教學目標（觀測點、重難點）學時數(shù)項目類型要求每組人數(shù)教學方法課程目標1實驗1：數(shù)控車床的基本操作教師開發(fā)1．陳述數(shù)車結構及回零、MDI、手動、增量等基本操作（重點）2（含勞動教育0.25）綜合性1.必做實驗;2.實驗準備：數(shù)控仿真實訓室；3.撰寫實驗報告。11.課堂教授：針對內容1-3。2.操作演示：針對內容1-3。3.項目訓練：針對內容2-3。1-52．模仿試切法對刀操作步驟（重點、難點）3．進行簡單軸編程與運行（難點）2實驗2：復雜零件的數(shù)車編程與調試教師開發(fā)1．擬定工件毛坯、刀具選擇與安裝等（重點）2（含勞動教育0.25）綜合性1.必做實驗;2.實驗準備：數(shù)控仿真實訓室；3.撰寫實驗報告。11.課堂教授：針對內容1-3。2.操作演示：針對內容1-3。3.項目訓練：針對內容2-3。1-52．應用試切法對刀（重點、難點）3．完成復雜件車削編程與運行（難點）3實驗3：數(shù)控銑床的基本操作教師開發(fā)1．陳述數(shù)銑結構及回零、MDI、手動、增量等基本操作（重點）2（含勞動教育0.25）綜合性1.必做實驗;2.實驗準備：數(shù)控仿真實訓室；3.撰寫實驗報告。11.課堂教授：針對內容1-3。2.操作演示：針對內容1-3。3.項目訓練：針對內容2-3。1-52．應用試切對刀與刀補（重點、難點）3．進行簡單件的編程與運行（重點、難點）4實驗4：加工中心的基本操作教師開發(fā)1．陳述加工中心結構及回零、MDI、手動、增量等基本操作（重點）2（含勞動教育0.25）綜合性1.必做實驗;2.實驗準備：數(shù)控仿真實訓室；3.撰寫實驗報告。11.課堂教授：針對內容1-3。2.操作演示：針對內容1-3。3.項目訓練：針對內容2-3。1-52．應用試切對刀與刀補（重點、難點）3．進行簡單件的編程與運行（難點）四、課程考核（一）考核內容與考核方式表4-1課程目標、考核內容與考核方式對應關系課程目標考核內容所屬學習模塊/項目考核占比考核方式課程目標1比較常用數(shù)控機床的組成及工作原理1-615%課堂表現(xiàn)平時作業(yè)階段性測試實驗報告閉卷考試闡述數(shù)控工藝分析的基本方法和原則7描述數(shù)控機床基本指令的含義、格式及用法8應用數(shù)車與數(shù)銑的編程步驟及方法編寫程序8、實驗1課程目標2有認識數(shù)控機床的組成及工作過程的相關問題的能力1、3-635%課堂表現(xiàn)平時作業(yè)階段性測試實驗報告閉卷考試有表達數(shù)控機床工作原理的相關問題的能力2有分析數(shù)控加工工藝相關實際問題的能力7有分析與處理數(shù)控加工編程中相關實際問題的能力8、實驗2課程目標3分析逐點比較法插補運算過程240%課堂表現(xiàn)平時作業(yè)階段性測試實驗報告閉卷考試擬定一般零件數(shù)控加工工藝方案7設計加工工序及走刀路線、8編寫常用數(shù)控機床一般零件加工編程8解決數(shù)控加工技術相關實際問題的能力。實驗3-4課程目標4能陳述數(shù)控加工的技術標準、指令規(guī)范、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，并能據(jù)此評價專業(yè)工程實踐和復雜數(shù)控加工問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響。1-85%閉卷考試課堂表現(xiàn)實驗報告課程目標5認知機械工程職業(yè)道德和規(guī)范，并能夠在機械工程實踐中認真履行職責，具有健康的體質和良好的心理素質，樹立崇尚科學、勇于創(chuàng)新的科學態(tài)度，弘揚嚴謹務實，拼搏奉獻的勞動精神。1-85%100%表4-2課程目標與考核方式矩陣關系課程目標考核方式考核占比課堂表現(xiàn)5%作業(yè)完成情況15%階段性測驗10%實踐教學10%期末考試60%課程目標120%33.33%33.33%25%5%15%課程目標220%33.33%33.33%25%38%35%課程目標320%33.33%33.33%50%43%40%課程目標420%0007%5%課程目標520%0007%5%備注：以上考核方式類型及占比均為示例，需確保每一列占比總和為100%。（二）成績評定1.平時成績評定（20%）（1）課堂表現(xiàn)（20%）：通過學生在課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與提問情況，來評價學生相關的能力。（2）作業(yè)完成情況（30%）：圍繞課程的學習目標，在課程教學模塊后安排適當作業(yè)，鞏固學生對知識的認識，考核學生對于概念的理解情況，強化學生智能制造工程的基本常識。（3）實踐教學（30%）：通過參觀實驗實訓中心的表現(xiàn)及實驗報告作為考核依據(jù)，考核學生對實驗實訓中心設備及場地的設備名稱、功能等認知情況。（4）課堂考勤（20%）：主要考核學生遲到、曠課、請假等情況，以考勤情況確定，遲到1次扣2分、曠課1次扣5分，此項可得負分。2.期末成績評定（60%）課終考核主要考察學生對基本概念、基本原理和基本方法的理解與運用等。方式為閉卷考試，卷面總分100分。要求學生掌握基本概念、基本原理以及運用基本方法解決相關問題。3.報告成績評定(20%)占總分20分，每個報告各占5分。主要考核學生對專業(yè)認識和大學生涯規(guī)劃情況，每個報告不少于2000字，用A4紙手工書寫報告，要求布局合理、字跡工整、邏輯嚴密、條理清楚、認知深刻、規(guī)劃科學、安排有序。4.總成績評定總成績應由平時考核成績、報告成績和期末考核成績構成。總成績（100%）=平時成績（20%）+期末成績（60%）+報告成績（20%）（三）評分標準數(shù)控技術閉卷考試評分標準見試卷參考答案，非試卷評分標準見表5。表5評分標準（非試卷考核項目）考核項目評分標準優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不