《数控原理及编程技术》课程教学大纲(本科).docx
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1、数控原理及编程技术(NC principle and programming technology)课程编号:3410100学分:2学 时:32 (其中:讲课学时:26、实验学时:6、上机学时:0 )先修课程:机械工程导论、电工电子学A、机械CAD、单片机原理及应用、机械 制造技术基础A、控制工程基础适用专业:机械设计制造及其自动化教 材:数控技术,李斌、李曦主编,华中科技大学出版社,2010.4一、课程的性质与课程目标(一)课程性质数控原理及编程技术是高等学校机械设计制造及其自动化专业的一门专业基 础选修课程,本课程以培养学生掌握数控技术的基本知识、应用能力和操作技能为导 向,将理论知识和实
2、践知识有机结合,以数控手工编程、自动编程、数控系统工作原 理和组成、伺服系统工作原理和组成、数控机床组成和主要功能部件等为主体构建课 程体系,通过课堂授课、专题报告、讨论和实验等形式,培养具有较广数控加工技术 知识和应用能力的高级工程技术人才,能够从事数控技术相关方面的数控系统和数控 机床开发、数控程序编制、生产和维护、数控技术教育和培训等工作。(二)课程目标1 .能根据数控原理和数控编程基本知识,针对生产实际中的零部件加工要求,能 够编制出数控加工工艺卡和数控加工程序,能够在数控机床上运行和验证,分析加工 质量和加工效率,提出工艺和程序的改进方案。2 .在认识数控技术对提高产品制造质量和加工
3、效率的基础上,进一步要求了解高 性能伺服系统、高精度数控插补方法、五联动轴数控机床、新型超硬数控刀具、高速 电主轴和车铳复合工艺等数控核心技术和关键部件的应用,能够提升和推动整个制造 业发展的重要性。3 .通过课堂、讲座及其相关文献检索和分析,了解数控机床、数控系统及其关键 零部件的国内外发展现状,熟悉技术前沿与发展方向。性、选做实验的数量和完成情况,以及对实验报告的批改,进行评分,并将成绩 记录在册。2 .实验成绩含各单项实验成绩和实验总评成绩,按百分制的形式给出。3 .此实验不单独算学分,将实验成绩报给任课教师,按教学大纲规定的比例纳入课 程的总成绩。六、参考资料.数控技术实验指导书,江苏
4、大学工业中心,自编指导书,20121 .机床数控技术,李斌、李曦主编,华中科技大学出版社,2010.图解数控机床编程方法与加工实例,顾京、王振宇编著,中国电力出版社, 20092 .UGNX5.0CAM实例解析,沈春根,机械工业出版社,20072017年9月25日课程简介课程编码:03410100课程名称:数控原理及编程技术英文名称:NC Principle and Programming Technology学 分:2学 时:32 (其中:讲课学时:26、实验学时:6、上机学时:0)课程内容:数控原理及编程技术主要介绍数控原理及编程技术基础相关的基 本知识、基本理论和基本方法,包括数控装置、
5、进给伺服驱动系统、机 床运动系统等工作原理和基本组成,以及数控编程技术的应用方法。通 过本课程的学习,培养学生掌握数控加工工艺及其编程技术的基本知识 和技能,了解数控装置、伺服驱动系统和机床运动系统的组成和工作原 理,了解数控加工技术和数控机床的发展趋势和关键技术,具备根据零 件加工要求制定数控加工工艺和数控编程的能力,具备根据中等复杂程 度的零件型面进行自动编程的能力,以及能够进行常见数控机床相关编 程操作的能力。选课对象:机械设计制造及其自动化专业先修课程:机械工程导论、电工电子学A、机械CAD、单片机原理及应用、机械 制造技术基础A、控制工程基础教 材:数控技术,李斌、李曦主编,华中科技
6、大学出版社,2010二、课程内容及教学要求第1章概述(-)课程内容(1)数控机床基本概念、数控机床种类和分类;(2)数控系统工作原理、应用范围及其数控系统性能指标;(3)数控系统和数控机床选用的基本方法。(二)教学要求(1)使学生掌握数控加工、计算机数控系统,数控机床等基本概念;(2)使学生了解数控机床的特点,数控装置的主要技术指标和选用方法;(3)初步具备利用将一些工程中的数学问题转化为编制数控程序的能力。(三)重点和难点(1)数控系统的工作原理和数控系统的性能指标;(2)数控系统性能指标的作用和选用方法。第2章数控加工程序的编制(含自动编程)(一)课程内容(1)数控程序编制的基本步骤、数控
7、机床坐标系和工件坐标系、数控加工工艺分 析和工序卡的编制;(2)数控编程格式和常用命令;(3)数控车削编程实例和数控铳削编程实例(4)基于UG NX软件自动编程工作流程、常见自动编程的操作类型。(二)教学要求(1)熟练掌握手工编制数控加工程序的基本原理、基本步骤和编制格式;(2)基本掌握基于UG NX CAM模块自动编程的工作流程和常用操作类型;(3)初步具备利用将一些工程中的数学问题转化为编制数控程序的能力。(三)重点与难点(1)数控加工工艺基本要求,数控程序编程基本格式、常用命令和基本步骤,数 控车编程方法和实例,数控铳削(加工中心)编程方法和实例;(2) CAM软件自动编程的工作流程、后
8、处理方法、常见操作类型和应用方法。(3)程序编制中固定循环、子程序命令及其宏程序应用方法;(4)自动编程中刀路分布模式和分类,以及机床坐标系、参考坐标系和工件坐标 系的区别和应用方法。第3章计算机数控装置(一)课程内容(1)数控装置的工作过程:程序输入、译码、数据处理、插补、位置控制、输入 /输出控制、显示、诊断;(2)数控装置的硬件结构:单片机组成的数控装置、单微处理机数控装置、基于 网络的数控装置;(3)数控软件:数控软件的数据转换流程、数控软件的基本结构;(4)数控装置的输入/输出接口:接口标准化、接口的任务;(5) PLC控制:PLC的基本概念、PLC编程的基本方法和工作过程;(6)插
9、补原理:插补的基本概念和分类;插补算法:逐点比较法、数字积分法、 数字增量插补算法;(7)刀具补偿原理:刀具补偿的概念、原理和常见类型。(二)教学要求(1)熟练掌握基准脉冲类逐点比较法,了解数字积分法插补原理、数据采样类直 线函数法、扩展DDA插补法的插补原理;(2)掌握刀具补偿原理、类型、实践运用及进给速度控制原理;(3)初步具备利用将一些工程中的数学问题转化为编制数控程序的能力。(三)重点与难点(1)数控插补概念、原理、类型和常见算法;(2)车刀偏置补偿、刀尖半径补偿、刀具半径补偿和长度补偿的基本概念和实际 应用方法;(3)刀具半径补偿的建立和取消,以及对应命令的实际应用方法。第4章进给伺
10、服驱动系统(一)课程内容(1)进给伺服驱动系统:伺服系统的组成、基本要求和分类;(2)位置检测装置作用和分类;(3)旋转变压器结构组成、工作原理和应用;感应同步器的结构、工作原理和应 用;绝对式编码器和增量式脉冲编码器工作原理;光栅结构、工作原理和位移一数字 转换系统;(4)步进电机工作原理、主要性能指标、控制和驱动以及开环控制步进电机伺服 系统的工作原理;(5)交流伺服系统电机和速度控制方法。(二)教学要求(1)掌握伺服系统的工作原理、组成和分类方法;(2) 了解旋转变压器、感应同步器的结构与工作原理和应用;(3)掌握脉冲编码器、光栅的结构与工作原理、性能指标和选用方法。(三)重点与难点(1
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