第一篇：數控技術 大綱

《數控技術》教學大綱

適用專業(yè)：車輛工程 層次：本科

學時數：48學時 周學時：3學時 學分數：2 課程類型：選修課 開課（系）院：汽車學院

一、課程的性質和教學目的

1、課程性質

本課程是車輛工程的專業(yè)課程，主要研究數控機床的工作原理、各組成部分及其在機械生產中的應用?；窘虒W內容有：數控技術概述、數控加工程序的編制、計算機數控裝置、進給伺服系統(tǒng)、數控技術的發(fā)展、數控機床的故障診斷與維修等。

2、課程的教學目的

通過本課程的學習，使學生掌握現(xiàn)代數控技術的基本理論體系、方法和應用工具；具有綜合運用所學知識，正確使用數控設備的能力；了解與本課程有關的機電一體化新技術及發(fā)展趨勢；提高分析問題和動手動腦的綜合能力；為學習其他有關課程和將來從事數控技術方面的工程設計與開發(fā)打好必要的基礎。

二、課程的教學內容及教學要求

第一章

數控技術概述

1、教學要求

了解機床數控技術基本概念及其發(fā)展概況；掌握數控機床的工作流程、基本組成、工作原理、分類、特點和適用范圍。

2、教學內容

第一節(jié) 機床數控技術的基本概念

知識要點：數控技術概念，數控機床概念。第二節(jié) 數控機床的工作原理和組成

知識要點：數控機床的基本工作原理，數控機床的工作流程，數控機床的組成。第三節(jié) 數控機床的分類

知識要點：點位、直線、輪廓控制數控機床概念，開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)數控機床概念，多軸聯(lián) 動數控機床的含義和實例。

第四節(jié) 數控機床的特點和適用范圍

知識要點：數控機床的特點，數控機床的適用范圍。第二章

數控加工編程基礎

1、教學要求

掌握數控編程基礎知識；掌握常用G、M指令的編程方法；掌握數控編程的工藝處理原則；了解程序編制中的數學處理方法。

2、教學內容

第一節(jié) 數控編程概述

知識要點：數控編程基本概念，數控編程的一般步驟，數控編程代碼的含義，手工編程和自動編程兩種方法的異同。

第二節(jié)

數控編程的基礎知識

知識要點：數控機床的坐標系和坐標軸的確定，機床原點與機床坐標系，工件原點和工件坐標系，絕對坐標與相對坐標，尺寸設定單位，數控加工程序的結構。

第三節(jié)

數控功能指令

知識要點：常用的準備功能G指令（包括坐標系相關指令、運動方式相關指令、刀具補償指令、子程序調用指令），常用的輔助功能M指令，F(xiàn)、S、T指令。

第四節(jié)

數控編程的工藝處理

知識要點：加工路線的確定原則及實例，對刀點，換刀點的選擇，工件的裝夾方式的選擇，數控加工切削用量的選擇。

第五節(jié)

數控編程中的數值計算

知識要點：數控編程中數值計算的任務，基點和節(jié)點的概念，非圓曲線節(jié)點計算的幾種方法。第三章 數控加工程序的編制

1、教學要求

掌握數控車床、銑床、加工中心的程序編制方法；了解數控自動編程原理。

2、教學內容

第一節(jié) 數控車床的程序編制

知識要點：數控車床的編程特點，直徑編程和半徑編程的區(qū)別，數控車削固定循環(huán)指令的應用。第二節(jié) 數控銑床與加工中心的程序編制

知識要點：數控銑床的編程特點，數控銑削固定循環(huán)指令的應用，加工中心的編程特點。第三節(jié)

數控自動編程

知識要點：數控自動編程概念，數控自動編程的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，圖形交互自動編程系統(tǒng)的特點，典型CAD/CAM軟件簡介，自動編程的新發(fā)展。

第四章

計算機數控裝置

1、教學要求

了解CNC數控裝置的各項主要功能；了解CNC數控裝置硬件結構、CNC數控裝置軟件結構及特點；掌握CNC數控裝置插補工作原理

2、教學內容

第一節(jié)

計算機數控裝置概述

知識要點：CNC數控系統(tǒng)的組成，CNC數控裝置的組成，CNC數控裝置的主要功能。第二節(jié)

CNC裝置硬件結構

知識要點：單微處理機結構CNC裝置的硬件結構，輸入/輸出接口的分類及任務，多微處理機結構CNC裝置的硬件結構簡介。

第三節(jié)

CNC裝置軟件結構

知識要點：CNC裝置軟件硬件的功能界面，CNC裝置軟件結構的特點，多任務并行處理，多重實時中斷，CNC裝置的中斷結構模式。

第四節(jié) CNC數控裝置插補工作原理

知識要點：插補的概念，評價插補算法的指標，插補方法的分類，直線和圓弧逐點比較插補法計算原理，直線和圓弧數字增量插補法計算原理，插補周期的選擇

第五章

數控機床的伺服系統(tǒng)

1、教學要求

了解常用的伺服驅動裝置及其系統(tǒng)；掌握常用的位置檢測裝置工作原理。

2、教學內容

第一節(jié)

伺服系統(tǒng)概述

知識要點：服系統(tǒng)的概念、作用，數控機床對進給伺服系統(tǒng)的要求，伺服系統(tǒng)的分類及其特點。第二節(jié)

開環(huán)步進式伺服系統(tǒng)

知識要點：步進電機的工作原理及主要特性，步進電機的驅動控制線路，開環(huán)步進式伺服系統(tǒng)的工作原理。

第三節(jié)

數控機床的檢測裝置

知識要點：進給伺服系統(tǒng)對位置測量裝置的要求，位置檢測裝置的分類，感應同步器的工作原理及其工作方式，脈沖編碼器的工作原理。

第四節(jié)

閉環(huán)伺服系統(tǒng)

知識要點：閉環(huán)伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件及其調速，鑒相式伺服系統(tǒng)工作原理，鑒幅式伺服系統(tǒng)工作原理，數字脈沖比較式伺服系統(tǒng)工作原理。

第六章

數控機床的故障診斷

1、教學要求

了解數控機床的故障診斷與維修的基本技術和常用方法。

2、教學內容 數控機床故障診斷概述

知識要點：系統(tǒng)可靠性和故障的概念，數控機床的故障規(guī)律，數控機床故障診斷的一般步驟。

第二節(jié)

數控機床常用的故障診斷方法

知識要點：數控系統(tǒng)故障自診斷，各種常用的人工故障診斷方法介紹。第七章 數控技術的發(fā)展與機械加工自動化

1、教學要求

了解數控技術與機械加工自動化的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，了解先進制造技術的發(fā)展概況。

2、教學內容

第一節(jié) 數控機床的發(fā)展

知識要點：數控加工中心，車削中心，柔性制造單元，數控系統(tǒng)的發(fā)展。第二節(jié)以數控機床為基礎的先進制造技術

知識要點：計算機直接控制系統(tǒng)，柔性制造系統(tǒng)，計算機集成制造系統(tǒng)。

三、課堂教學的基本要求

1、教學方法與手段

本課程以課堂講授為主，考慮到有些章節(jié)比較難以理解，因此應加強課件教學，以提高教學效果。

2、課堂訓練方案

課堂訓練內容主要體現(xiàn)在重點內容上；主要以要求學生掌握基本概念和基本規(guī)律為目的。

3、課外訓練方案

每章針對重點內容和難點內容均安排一定數量的習題。

4、自學指導

指導學生閱讀參考書。鼓勵學生理論聯(lián)系實際，查閱資料，撰寫心得體會，提高創(chuàng)新能力。

四、本課程與其它課程的聯(lián)系與分工

先修課程：《電路分析》、《電子技術》、《微機原理》

五、考試考核辦法及成績評定

考核的形式：

閉卷或讀書報告、論文等形式 學業(yè)成績構成：平時成績30%+期末考試成績70%

六、建議教材與教學參考書

教材：朱曉春.《數控技術》.北京:機械工業(yè)出版社.2001.5.參考書目：

[1]．廖效果.數控技術.湖北：湖北科學技術出版社.2000.7.4 [2]．王永章，杜君文，程國君.數控技術.北京：高等教育出版社.2001.12.[3]．葉伯生.計算機數控系統(tǒng)原理、編程與操作.武漢：華中理工大學出版社.2001.1.[4].董玉紅.數控技術.北京：高等教育出版社，2004.2.

第二篇：《數控技術課程設計》大綱

《數控技術課程設計》大綱

設計周數：2學分：2

適用專業(yè)：機械設計制造及自動化專業(yè)（機電方向）

一、設計的目的及要求：

1、數控技術是一門學科交叉與綜合的高新技術。本課程設計能使學生掌握計算機數字控制的基本原理、控制 算法，了解現(xiàn)代企業(yè)普遍使用的數控系統(tǒng)的功能結構，掌握數控機床手工編程的技巧及數控技術的在工程中的應用。基本掌握加工常用機械零件的編程方法，提高數控加工和實驗能力，為以后從事生產和科研工作打下一定的基礎。

2、理想的加工程序不僅應保證加工出符合圖樣的合格工件，同時應能使數控機床的功能得到合理的應用和充分的發(fā)揮。要充分發(fā)揮數控機床的這一特點，必須熟練掌握其性能、特點、使用操作方法，同時還必須在編程之前正確地確定加工方案。

二、設計內容：

1、繪制零件圖、毛坯圖，加工工序劃分;加工路線的確定;夾具的選擇、工件裝夾方法的確定;刀具的選擇及對刀點、換刀點的設置;切削用量的確定;數控加工編程，上機仿真加工。

三、設計的方法和步驟：

1、加工工序劃分;加工路線的確定。

2、夾具的選擇、工件裝夾方法的確定。

3、刀具的選擇及對刀點、換刀點的設置。

4、切削用量的確定。

5、數控加工編程

6、實驗

7、校驗、審核、修改、整理說明書。

四、成績考核辦法

1、出勤10%

2、編程35%

3、實驗5%

4、答辯50%

教研室主任（簽名）：賈育秦

學院（系）領導（簽名）：孟文俊

第三篇：數控技術課程大綱

數控技術大綱

1.數控機床的程序編制：給一個銑削加工零件，按你所熟悉的編程格式編寫數控加工程序。數控編程包括哪兩大部分，什么叫基點，節(jié)點。G指令的特點。數控機床中工件坐標系、機床坐標系的定義。G40、G41、G42、G43、G44的含義。程序編制誤差由哪三部分組成。

2.按逐點比較法插補直線或圓弧，計算插補結果，畫出插補軌跡圖。

3.逐點比較法插補的四個節(jié)拍是什么？

4.進給伺服系統(tǒng)的定義，及開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)系統(tǒng)的構成及特點；步進電機功放電路的特點及工作原理（步進電機高低壓切換驅動電路的工作原理）；步進電機的驅動原理及傳動計算，步進電機的步距角的計算，如何確定脈沖當量、步進電機的最高工作頻率；直流伺服電機PWM（脈沖寬度調制）調速工作原理。

5.位置檢測元件的分類、作用及重要作用。光柵的測量原理。

6.C刀補中，用圖表示直線與直線各種轉接形式；

7.數控機床的機械結構，及間隙調整方法。

第四篇：數控技術課程設計實習大綱

課程設計實習教學大綱

課程名稱：數控技術課程設計實習

課程類別：實踐性教學環(huán)節(jié)

實習要求：必修

應開學期：第7學期；學時： 2周；學分：2分

適用專業(yè)：機械設計制造與自動化專業(yè)

先修課程：數控技術

主撰人：審核人：

一、設計實習目的數控技術課程設計實習是高等本科機械專業(yè)中重要的一個實踐環(huán)節(jié)。是在學生學完技術基礎課和專業(yè)課，特別是在數控技術課程學習之后進行的。是培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、解決生產實際問題能力的重要步驟。

通過對數控機床加工程序的編制、數控系統(tǒng)設計總體方案的擬定，進給伺服系統(tǒng)機械部分設計、計算以及控制系統(tǒng)硬件電路的設計，控制軟件設計等，使學生綜合運用所學的機械、電子和計算機的知識，進行一次數控技術的實踐性訓練。從而培養(yǎng)學生具有加工編程能力，初步設計計算能力以及分析和處理生產中所遇到的數控技術方面技術問題的能力。

二、課程設計的內容、選題及要求

要求學生在全面了解數控設備的使用和設計過程的基礎上，根據課程的特點和工作量要求，課程設計的選題分4種類型并完成以下不同的內容：

1、數控加工程序的編制及NC機床操作與加工仿真

（1）設計零件；

（2）零件工藝分析及確定工藝路線，選擇數控機床設備；

（3）編制加工程序；

（4）使用仿真軟件（如：宇龍數控仿真系統(tǒng)）進行加工仿真；

（5）撰寫課程設計說明書，要求見后。

2、進給伺服系統(tǒng)機械部分設計計算

（1）確定脈沖當量；

（2）滾珠絲杠螺母副的計算和選型；

（3）滾動導軌的計算和選型；

（4）進給伺服系統(tǒng)傳動計算；

（5）步進電機的計算和使用；

（6）設計繪制進給伺服系統(tǒng)一個坐標軸的機械裝配圖；

（7）撰寫課程設計說明書，要求見后。

3、微機控制系統(tǒng)的設計

（1）控制系統(tǒng)方案的確定及框圖繪制；

（2）8031單片微機及擴展芯片的選用；

（3）I/O接口電路及譯碼電路的設計；

（4）設計繪制一臺數控機床單片微機應用系統(tǒng)電路原理圖；

（5）撰寫課程設計說明書，要求見后。

4、NC機床控制軟件模塊設計及仿真

（1）設計計算機數控的控制軟件的某一個模塊（插補、刀補、總控等）；

（2）在計算機上進行設計模塊的仿真；

（3）撰寫課程設計說明書，要求見后。

三、工作量

根據選題不同，有以下不同的要求：

1、設計應不少于3個零件，每個零件應不少于3種以上的幾何元素；能在計算機仿真系統(tǒng)上熟練的操作數控機床，將設計的零件加工出來。有完整的設計說明書。

2、進給伺服系統(tǒng)一個坐標軸的機械裝配圖（A0或A1圖紙一張）和完整的設計說明書。

3、單片微機應用系統(tǒng)電路原理圖一張（A1圖紙一張）和完整的設計說明書。

4、編寫控制系統(tǒng)模塊程序及仿真程序和完整的設計說明書。

四、說明書要求

說明書是課程設計整個設計計算過程的敘述說明，應包括以下內容：

（1）設計過程及說明；

（2）設計的零件、圖紙或計算機程序；

（3）設計中各種參數的選擇及說明；

（4）結果及分析；

（5）說明書應不少于6000字。

五、考核方式

學生完成數控設計實習的所有規(guī)定內容后，統(tǒng)一由指導教師組成的考核小組，對學生的數控設計實習進行答辨評定成績。

第五篇：數控技術

機床數控系統(tǒng)（機床）的基本組成：輸入輸出裝置，數控裝置，伺服驅動（+反饋裝置，輔助裝置及機床本體）數控機床分類：按加工工藝方法分：普通數控機床，加工中心。按伺服驅動特點分：開環(huán)控制數控機床，半閉環(huán)，閉環(huán)。按加工軌跡分：點位控制數控機床，直線，輪廓。數控機床的特點：加工精度高，機床柔性強，自動化程度高，生產率高，經濟效益高，利于管理。數控機床機械結構特點：1結構簡單，操作方便，自動化程度高2廣泛采用高效，無間隙傳動裝置和新技術新產品3具有適應無人化，柔性化加工的特殊部件4對機械結構，零部件的要求高。數控機床對機械結構的基本要求1具有較高的靜動剛度和良好的抗振性2具有良好的熱穩(wěn)定性3具有較高的運動精度與良好的低速穩(wěn)定性4具有良好的操作安全防護性能。提高數控機床性能的措施1合理選擇數控機床的總體布局2提高結構件的剛度3提高機床抗振性4改善機床的熱變形5保證運動的精度和穩(wěn)定性。數控機床常用布局形式：平床身，斜床身，立式床身（大型的）。主傳動系統(tǒng)的基本要求：1主軸一般都要求能自動實現(xiàn)無級變速2主軸系統(tǒng)必須具有足夠高的轉速和足夠大的功率3主傳動系統(tǒng)應簡化結構，減少傳動件4在加工中心上，必須具有安裝刀具和刀具交換所需的自動夾緊裝置，以及主軸定向準停裝置5主軸還需要安裝位置檢測裝置。主傳動的無級變速三種方法：1采用交流主軸驅動系統(tǒng)實現(xiàn)無級變速運動2在經濟型，普及型數控機床上采用變頻帶變頻電動機或普通交流電動機實現(xiàn)無級變速3在高速加工機床上，采用主軸和電動機一體化的新穎功能部件-電主軸。主軸的聯(lián)接形式：1用輔助機械變速機聯(lián)接2定傳動比的聯(lián)接3采用電主軸。數控機床對進給傳動系統(tǒng)的基本要求：1提高傳動部件的剛度2減小傳動部件的慣量3減小傳動部件的間隙4減小系統(tǒng)的摩擦阻力。數控機床進給傳動系統(tǒng)的基本形式：1滾珠絲杠螺母副2靜壓絲杠螺母副3靜壓蝸桿蝸條幅和齒輪齒條幅4直線電動機直接驅動。數控機床對導軌的基本要求：1導向精度高2精度保持性好3足夠的剛度4良好的摩擦特性。數控機床的種類與特點：1滑動導軌：結構簡單，制造方便，剛度高，抗震性好2滾動導軌：靈敏度高，定位精度高，摩擦小，壽命長3靜壓導軌：無摩損，精度保持性好，承載大，剛度好，抗震性好。步進電動機的優(yōu)缺點：結構簡單，控制容易，維修方便，負載大，速度高的情況下易失步。交流逆變：交流伺服，交流主軸，變頻器的共性關鍵技術。為進交電機的調速，需改變電機的電壓與頻率，這個改變電壓與頻率的裝置叫逆變器。

三相異步電動機的固有特性：異步電動機在額定電壓和額定功率下，按規(guī)定的接線方式接線，定轉子電路外接電阻和電抗為零時的轉速和電磁轉矩的關系。常用人為機械特性：降低定子電壓，轉子電路串接電阻，改變定子電源頻率，改變極對數。異步電動機的起動方法：直接啟動，降壓啟動，繞先行電動機轉子串電阻啟動。異步電動機的制動方法：能耗制動，反接制動（轉子反轉，定子兩相反接，發(fā)電反饋制動），回饋制動?？刂齐娖鳎褐虚g繼電器，時間繼電器（空氣阻尼式，晶體管式）。保護電器：熱繼電器，熔斷器，低壓斷路器。電器保護環(huán)節(jié)：過載保護，短路保護（熔斷器，自動開關），零壓與欠壓保護，過流保護。PLC的工作方式：輸入采樣階段，程序執(zhí)行階段，輸出刷新階段。步進電機的運行特性及影響因素：矩角特性：反映步進電動機電磁轉矩隨轉角的關系。單步運行特性：加一個控制脈沖改變一次通電狀態(tài)。步進電動機的主要性能指標：步距角：每給一個電脈沖信號，電動機轉子所應轉過角度的理論值。轉矩：（保持轉矩）繞組不通電時電磁轉矩的最大值或轉角不超過一定值時的轉矩值。直流伺服電動機的基本類型：普通電樞，盤形電樞，空心杯電樞，無槽電樞，直流伺服齒輪減速電動機，直流力矩電動機。環(huán)形分配器：根據指令脈沖信號按一定的邏輯關系加到放大器上，使各相繞組安一定的順序和時間導通和關斷，并根據指令使電動機正轉或反轉，實現(xiàn)確定的運行方式。（由勵磁繞組數和工作方式決定）