《数控技术》课程教学大纲
课程编号：
课程名称：数控技术
总学时数：42+8
实验或上机学时：8
先修课及后续课：电工学(模拟电路、数字电路)、微机原理与应用、控制工程基础
一、说明部分
1、课程性质
本课程是高等学校机械类专业学生必修的一门专业基础课程。
2、教学目标及意义
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。
3、教学内容及教学要求
本课程主要研究数控机床的工作原理、各组成部分及其在机械生产中的应用。
基本教学内容有：数控技术概述、数控加工程序的编制、计算机数控装置、进给伺服系统、数控技术的发展、数控机床的故障诊断与维修等。
教学要求：
(1)．了解数控机床的特点、分类、基本组成、工作原理以及其在机械制造业中的应用。
(2)．掌握数控加工程序编程指令，掌握手工编程基本方法，了解计算机自动编程原理。
(3)．了解计算机数控装置的各项功能，掌握其软硬件结构；掌握插补工作原理。
(4)．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原理。
(5)．了解数控技术与机械加工自动化的发展状况。
(6).了解数控机床的故障诊断与维修的基本技术。
4、教学重点与难点
数控机床的组成和分类；G、M 代码数控加工程序的编制；单微处理机结构CNC 装置的硬件结构；CNC 装置软件结构的特点；脉冲增量插补和时间标量插补工作原理；进给伺服系统的基本组成和分类；感应同步器和脉冲编码器的工作原理；几种常用的伺服电机及其驱动控制原理。
5、教学方法与手段
本课程以课堂讲授为主，因为有大量挂图，讲授时应在多媒体教室，配合图文、录像等进行讲解；再辅以实验教学，进一步丰富感性认识，以加深数控技术的理解及掌握；另外学生必须完成一定量的课后作业及读书笔记。
6、教材及主要参考书
教材：朱晓春.《数控技术》.北京:机械工业出版社.2001.5.
参考书目：
[1]．廖效果. 数控技术. 湖北：湖北科学技术出版社. 2000.7.
[2]．王永章，杜君文，程国君. 数控技术. 北京：高等教育出版社. 2001.12.
[3]．叶伯生. 计算机数控系统原理、编程与操作. 武汉：华中理工大学出版社. 2001.1.
[4].董玉红. 数控技术. 北京：高等教育出版社，2004.2.
7、其他
二、正文部分
第一章数控技术概述
一、教学要求
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。
二、教学内容
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。
三、本章学时：
讲课课时：2
第二章数控加工编程基础
一、教学要求
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。
二、教学内容
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。
三、本章学时：
讲课课时：6
习题课时：2
实验学时：4
第三章数控加工程序的编制
一、教学要求
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。
二、教学内容
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。
三、本章学时：
讲课课时：4
习题课时：2
实验学时：4
第四章计算机数控装置
一、教学要求
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
二、教学内容
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
三、本章学时
讲课学时：8
习题学时：2
第五章数控机床的伺服系统
一、教学要求
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。
二、教学内容
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。
三、本章学时
讲课学时：8
习题课时：2
第六章数控机床的故障诊断
一、教学要求
了解数控机床的故障诊断与维修的基本技术和常用方法。
二、教学内容
第一节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。
三、本章学时
讲课学时：2
习题课时：1
第七章数控技术的发展与机械加工自动化
一、教学要求
了解数控技术与机械加工自动化的现状及发展趋势，了解先进制造技术的发展概况。
二、教学内容
第一节数控机床的发展
知识要点：数控加工中心，车削中心，柔性制造单元，数控系统的发展。
第二节以数控机床为基础的先进制造技术
知识要点：计算机直接控制系统，柔性制造系统，计算机集成制造系统。
三、本章学时
讲课学时：2
课堂讨论：1
教研室:机电教研室执笔人:姜海系主任审核签名:张红。