数控原理和数控系统教学计划.docx

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数控原理和数控系统教学计划

《数控原理及数控系统》教学计划

一、课程的性质和任务

《数控原理及数控数控系统》是高等职业教育与实践用教材或教学参考用书，对数控技术开发人员、数控设备使用人员、维修人员、数控编程技术人员、数控机床操作人员及数控技工有较大的参考价值。

主要内容包括数控系统概述、数控机床的程序编制、机床数控装置的插补原理、计算机数字控制装置、数控机床伺服系统以及位置检测系统等内容。

它是数控专业的核心课程，本课程是学习“数控编程”的基础。

本课程开设72学时，其中理论课54学时，复习课8学时，实训课10学时。

二、课程目标与要求：

⒈知识目标

（1）了解机床数字控制的基本原理；

（2）了解机床数控系统的分类；

（3）了解机床数控系统的发展；

（4）了解数控编程的方法、过程和规则；

（5）理解坐标系的意义；

（6）了解数控编程的工艺处理和数学处理；

（7）了解机床数控装置的插补原理和机床的师傅系统。

⒉能力目标

（1）知道机床是什么、用来做什么、怎么分类；

（2）能用正确的记忆数控编程的基本指令；

（3）能正确区分机床坐标系和工件坐标系并能正确应用；

（4）能对简单零件的数控加工进行工艺处理和数学处理；

（5）能较熟练地进行简单车床零件的程序编制；

⒊素质目标

（1）具备数控车中级操作工的职业道德和素质；

（2）具备自我学习和自我提高的素质；

（3）具备对实际问题的处理应对能力素质；

（4）具备较高的安全意识和自我保护的能力。

三、课程内容设计及学时分配表

《数控原理及数控数控系统》课程内容偏重理论，为提高学生的学习兴趣，故穿插入实训专项训练，每三周进行一次实训课程每次两个课时，本学期共五次，将常用测量工具的使用以专项训练的形式作为实训课程。

学时分配如下表：

章次

教学内容

讲授学时

前言

制造业的现状

2

第一章

数控系统概述

8

第二章

数控机床程序编制

10

第三章

机床数控装置的插补原理

10

第四章

计算机数字控制装置

8

第五章

数控机床的伺服系统

8

第六章

位置检测装置

8

合计

54

四、课程教学内容：

第一章数控系统概述

一、教学目标：

1.让同学们了解数字控制的基本概念、数控机床的组成、数控机床的工作过程、数控系统中轨迹控制的基本原理、数控系统中辅助功能及其实现以及数控机床加工零件的操作过程

2.让同学们了解机床数控系统的不同分类方法

3.让同学们了解数控机床的发展历程和发展趋势

二、教学重点：

1.数字控制概念、数控机床和普通机床差异比较是难点，理解数字控制、数控系统以及计算机数控系统的概念

2.重点是机床数控系统的分类，必须让大家理解，因为不同的机床分类将会有所差异。

结合实例讲清楚重点。

三、教学难点：

1.数字控制概念、数控机床和普通机床差异比较是难点，理解数字控制、数控系统以及计算机数控系统的概念

2.重点是机床数控系统的分类，必须让大家理解，因为不同的机床分类将会有所差异。

结合实例讲清楚重点。

四、教学时数：

8学时

五、教学手段

1.采用实例讲解法，结合金工实习同学们对数控机床的一些感性认识，必须对普通机床和数控机床的差异性区别开来，为以后进一步学习数控原理、数控装置、伺服系统以及检测装置奠定基础。

2.讲清楚不同数控机床的工作原理、运动方式以及实现该运动所采用的相应数控系统，分开主次，理清思路，结合实例和多媒体课件。

六、教学内容

1.机床数字控制的基本原理

2.数控机床的组成

3.数控机床的主要特点是

4.数控机床的工作过程

5.数控机床与普通机床相比存在的优点

6.数控机床的缺点

7.机床数控系统的分类

8.机床数控技术的发展历程

9.机床数控技术的发展趋势

七、作业布置

1. 简述数字控制的基本原理？

2. 数控机床由那几部分组成？

3. 数控机床的加工特点是什么？

4. 简述数控机床的发展史？

5. 简述数控技术的发展趋势？

第二章数控机床的程序编制

一、教学目标：

1.让同学们了解数控编程的概念、数控编程的方法、数控编程的过程、数控编程的规则；

2.让同学们了解机床的坐标系统的概念、坐标系的确定、机床坐标系与工件坐标系；

3.让同学们了解数控编程的工艺处理和数学处理；

4.讲述三到五个数控编程实例；

二、教学重点：

1.数控编程的概念、数控编程的方法、数控编程的过程、数控编程的规则；

2.机床的坐标系统的概念、坐标系的确定、机床坐标系与工件坐标系；

3.数控编程的工艺处理和数学处理和数控编程实例

三、教学难点：

1.数控编程的概念、数控编程的方法、数控编程的过程、数控编程的规则；

2.数控编程的工艺处理和数学处理和数控编程实例

四、教学时数：

10学时

五、教学手段

1.采用实物讲解法，结合典型数控车床零件，对零件进行尺寸测量、工艺分析、程序编制和后续处理，完整的进行讲解。

2.一体化教学法，课堂上进行现场测量尺寸，现场画图，结合理论进行工艺分析，程序的编制。

六、教学内容

1.数控编程概述

2.坐标系统

3.数控编程的工艺处理和数学处理

4.数控编程的典型实例

七、作业布置

p50：

2-1p51：

2-22-32-42-52-62-72-82-92-10

第三章机床数控装置的插补原理

一、教学目标：

1.让同学们了解加工程序预处理

2.让同学们了解逐点比较插补法、数字积分插补法、数据采样插补法；

3.让同学们了解刀具补偿原理；

二、教学重点：

1.数控加工程序预处理；

2.逐点比较插补法、数字积分插补法、数据采样插补法、刀具补偿原理的基本概念；

三、教学难点：

1.逐点比较插补法、数字积分插补法、数据采样插补法、刀具补偿原理的基本概念；

四、教学时数：

8学时

五、教学手段

1.采用图形讲解法，以简单的图形来展示插补的一般过程。

六、教学内容

1.加工程序预处理

2.逐点比较插补法

3.数字积分插补法

4.数据采样插补法

5.刀具补偿原理

七、作业布置

P100：

3-1

第四章计算机数字控制装置

一、教学目标：

1、了解CNC装置的硬件组成及机构；

2、了解CNC装置的软件结构及设计思路；

3、简单了解开放式数控系统的内容；

4、了解常见的数控系统的相关知识；

二、教学重点：

1.CNC装置硬件结构的组成及结构；

2.CNC装置软件设计思路及结构模式；

三、教学难点：

CNC装置软件设计思路及结构模式；

四、教学时数：

8学时

五、教学手段

1.采用传统讲解法，以简单的语言来展示CNC装置的结构以及典型的数控系统。

六、教学内容

4.1概述

4.2CNC装置的硬件结构

4.3CNC装置的软件结构

4.4开放式数控系统

4.5典型的数控系统

七、作业布置

P152：

4-14-24-34-44-6

第五章数控机床的伺服系统

一、教学目标：

1.了解伺服系统的概述；

2.了解步进电动机及其速度控制、直流伺服电动机及其速度控制、交流伺服电动机及其速度控制；

3.简单了解位置伺服系统；

二、教学重点：

1.了解伺服系统的概述；

2.了解步进电动机及其速度控制、直流伺服电动机及其速度控制、交流伺服电动机及其速度控制；

三、教学难点：

步进电动机及其速度控制、直流伺服电动机及其速度控制、交流伺服电动机及其速度控制；

四、教学时数：

8学时

五、教学手段

1.采用传统讲解法，以简单的语言来展示CNC装置的结构以及典型的数控系统。

2.采用图片讲解法将各种伺服电动机以图片的形式展示讲解。

六、教学内容

5.1伺服系统的概述

5.2步进电动机及其速度控制

5.3直流伺服电动机及其速度控制

5.4交流伺服电动机及其速度控制

5.5位置伺服系统

七、作业布置

P205：

5-15-2

第六章位置检测装置

一、教学目标：

1、了解位置检测装置的检测原理、分类、数控机床对检测装置的要求以及各种检测装置的工作原理、特点以及应用。

2、了解和掌握数控机床检测装置的不同工作原理和信号处理方式，把握各种检测装置的特点和选型。

二、教学重点：

1.直线型感应同步器输出信号的处理方式是难点，理解相位和幅值方式下输入信号的差异以及输出信号的处理

2.重点是旋转变压器、感应同步器、光栅的工作原理、特点和应用，必须让大家理解，因为不同的检测装置将会有所差异。

结合实例讲清楚重点。

三、教学难点：

直线型感应同步器输出信号的处理方式是难点，理解相位和幅值方式下输入信号的差异以及输出信号的处理

四、教学时数：

8学时

五、教学手段

1、采用实例讲解法，结合金工实习同学们对数控机床的一些感性认识，必须对不同的数控机床的检测装置工作原理和使用场合差异性区别开来

2、讲清楚不同数控机床检测装置的工作原理、特点以及所工作的方式，分开主次，理清思路，结合实例和多媒体课件。

六、教学内容

6.1检测装置的要求与分类

6.1.1检测原理

6.1.2检测装置的分类

6.2旋转变压器

6.2.1旋转变压器的结构和工作原理

6.2.2旋转变压器的应用

6.3感应同步器

6.3.1感应同步器的结构和工作原理

6.3.2感应同步器输出信号的处理方式

6.3.3感应同步器的特点与使用

6.4绝对值脉冲编码器

6.4.1绝对值脉冲编码器的结构和基本原理

6.4.2绝对值脉冲编码器的应用

6.5光栅

6.5.1光栅结构和工作原理

6.6.1磁性标尺

6.7脉冲编码器

6.7.1脉冲编码器的结构、分类和工作原理

6.7.2主轴位置编码器

七、作业布置

P205：

6-16-26-36-46-5