数控技术教案课程.docx
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数控技术教案课程.docx
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数控技术教案课程
合月巴学院
20_至20_学年第_学期
数控技术A课程
教
案
课程编码:
0635031
总学时/周学H寸:
48h/4h
开课时间:
第1周至第11周
授课年级、专业、班级:
三年级机械设汁制造及其自动化专业使用教材:
机床数控技术及应用〔陈蔚芳等,科学出版社〕系别/教研室:
机械丄程系/机械制造及其自动化教研室
授课教师:
_姜海_
本课程教学目的和要求
要求学生通过本课程学习,在理论与实践相结合的根底上,掌握现代数控技术的根本理论、方法和应用工具;掌握数控工艺根底知识,具有数控编程和数控加工操作的根本能力;具有综合运用所学知识,正确使用数控设备的能力;了解数控技术与机械加丄自动化的现状及开展趋势;为将来从事数控技术方面的工程应用与开发打好必要的根底。
本课程教学方法
本课程强调理论教学与实践教学相结合;充分运用多媒体教学手段及现场教学.课堂讲授、实验等方式,提高学生对课程知识的理解和掌握;以作业和章节测验来稳固学生所学知识;同时要求学生利用课外时间进行自主学习,撰写读书报告并进行课堂讨论,扩展视野;另外,本课程还配以单独开设的后续课程“数字化制造综合实验〞中局部内容,从多方面着手,进一步深化应用所学知识。
学生创新精神和实践能力培养方法
针对教学中的难点.重要知识点设置问题,通过课堂提问、举例讲解等方式,启发学主的创新思维;通过本课程附属实验及后续综合实验课程中有关内容等来培养学生的实践能力和创新精神。
教材选用原那么和特点
根据我院的办学定位要求,本课程我们所选教材为普通高等教育“十一五〞国家级规划教材。
本教材具有以下特点:
教材内容既能较系统介绍数控技术专业理论知识,乂强调以工程应用为背景,强调实际.实践、实用,并适当反响相关新技术的开展:
内容安排山浅入深,循序渐进;有较好的质量保障,符合本专业应用型本科人才培养的教学要求。
考核方式
测验(10%),大作业(10%),读书报告或调硏报告(10%),实验(20%),课堂笔记(10%),课程结束考试(40%);课程结束考试采用笔试闭卷方法。
教学参考资料
[1].朱晓春.数控技术(第2版).北京:
机械工业出版社,2006.9.
[2].陈蔚芳,王宏涛等•机床数控技术及应用.北京:
科学岀版社,2021.9.
[3].王永章,杜君文,程国君.数控技术.北京:
高等教育出版社,・
[4]•合肥学院机械工程系.?
数控技术?
实验指导书(自编).2021.12.
对课程的分析总结
本课程以现代数控技术的根本理论和方法为主线,系统介绍了数控加工程序编制、机床数控系统等两大主要模块内容。
在教学中充分利用各种教学手段和方法,较好地调动了学生学习该课程的兴趣和主动性,教学效果良好。
学生学习后能比拟扎实地掌握相关的根本理论知识及应用,并且大多能灵活运用所学知识分析解决问题,同时实验技能得到锻炼和提高。
山于本课程的实践性较强,可以考虑适当调整和完善相关实践教学方式,进一步加强实践性教学效果;对兴趣较大且学有余力的同学,可组成兴趣小组,在教师指导下对课程的某些方面进行深入学习。
周次
授课章节及主要内容
实践教学环节内容实验或课程设计等
学时
作业
主要参考书
EI
1
第•章绪论
§1」机床数控技术的根本概念数控机床的工作原理和组成数控机床的分类
4
P15页121-4,
l-7o
陈蔚芳,王宏涛等.机床数控技术及应用.北京:
科学出版社,
2
第二章数控加工编程根底
§2」数控编程概述数控编程的根底知识数控功能指令
4
P70页2-11
3
第二章数控加工编程根底
准备功能G指令的编程方法
4
P70页242-9
4
第二章数控加工编程根底
数控编程的工艺处理§2.6数控编程中的数学处理
实验:
数控桃削编程加工(2h)
2
P71页2-12,2-13,
2-15,2-16
5
第三章数控加工程序的编制
数控车床的程序编制§
数控铳床与加工中心的程序编制
实验:
数控车削编程加工(2h)
6
P136页3-7,3-8
6
第三章数控加工程序的编制
§宏程序编程方法§数控自动编程简介
4
P137页3-11
7
第四章计算机数控装置
计算机数控装置槪述§
4.2CNC装置硬件结构
2
P163页4-1
8
第四章计算机数控装置
§4.3CNC装置的软件结构
§4.4CNC系统中的可编程控制器
4
PI64页4-5,4-6,
4-7,4-8
8
第五章数控装置的轨迹控制原理
§5.1C\C装置的插补原理槪述§
脉冲增虽插补
2
P210页5-1,5-2
9
第五章数控装置的轨迹控制原理
§数字增量插补
实验:
二维插补原理及实现〔2h〕
2
9
第六章数控机床的伺服系统
数伺服系统槪述开环步进式伺服系统
3
P291页7-1
10
第六章数控机床的伺服系统
数控机床的检测装置
3
P24I页6-2,6-5。
11
第六章数控机床的伺服系统
闭环伺服系统
2
P291页7-5
12
13
14
15
16
17
18
•第1教学单元
次周
周第
节称章名
第第第
课式授方
zk课{验朋实他
)、
)
7
((课机型上
教学时数
4h
教学口的
和要求
要求学生了解机床数控技术的根本槪念、数控机床的产生与开展.数控机床的匸作原理和组成、数控机床的特点和应用;掌握数控机床的不同分类方法等。
学点点教重难
1、重点:
数控机床的工作原理、根本组成、如何分类。
2、难点:
多坐标联动数控机床加工方法,数控机床进给轴数的判定。
3、学生应注意的问题:
注意教材以外知识的补充讲解,弄淸各种类型数控机床如何进行区分。
教学方法
选择以下方面:
教师讲授〔丁〕,课堂讨论〔〕,多媒体教学〔V〕,当堂测验〔〕,提问式教学〔〕,实验〔〕……。
论习业讨练作
1、作业:
P151-2,1-4,1-7
2、讨论思考题:
多坐标联动数控机床进给轴数的如何判定,三坐标以上数控机床加工应用在什么场合。
教研室主任审批意见
教学内容要点〔可附另页〕
第一章绪论
§数控机床的产生与开展
机床数控技术的根本概念
§数控机床的工作原理和组成
一、数控机床的工作流程
二、数控机床的组成
§13数控机床的分类
-、按加工功能{运动方式〕分类
点位控制数控机床、直线控制数控机床、轮廓控制数控机床
1〕两坐标联动加工2〉两轴半联动加工3〕三坐标联动加工4〕四坐标联动加工5〕五坐标联动加工
二、按进给伺服系统类型分类
开环数控机床、闭环伺服机床、半闭环数控机床
学记教后
1.本教学单元方案授课4学时,时间较紧:
可考虑“数控机床的产生与开展〞等方面的内容在讲解时适当精简,在和关授课内容组织上作进•步调整改良。
2•在数控机床的分类〞中,轮廓控制机床中多轴联动加工及其机床是-个重点及难点内容,学生们在课堂上听得都很认真:
之后的教学内容因与前面差异较人,可考虑根据情况进行课堂调控,在保证较充分讲解本节重要内容的根底上,其它局部略讲,甚至让学生自学。
•第2教学单元
次周
周
2第
节称章名
节三
第
节『二邨第章节二一
课式授方
)4^
/
课(>验式实血)
XJV
((课机型上
教学时数
4h
教学目的和要求
学点点教重难
、匕日3〃F并易
S夹Rdo、土刊・r・\\%
123T
学法教方
测堂当
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Mazfx课验
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zfx选验
论习业讨练作
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9
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2—页页
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业论作讨%\12
一la
教学内容要点〔可附另页〕
三程腳榊环
§2一、服§2一、二1)三加1)§2P二M0
三、F、S、T指令
教学后记
1.在“数控编程的根底知识〞中,原方案讲解“地址符可变程序段格式〞含义;根据课堂授课时间情况,调整为自学内容,先向学生们提出问题;
2.结合数控加工工艺中的•些实例,讲解H、F、S、T等指令的应用,加深学生理解,效果较好。
•第3教学单元
次周
周
3第
节称章名
章节二四第第
课式授方
zk课—验加实他、其
)、
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(zf\课机型上
教学
时数
4h
教学目的
和要求
学点点教重难
123娄
学法教方
堂当
\J-
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1
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V
•*•J\J
/ 论习业讨练作 9页 2-0» K9^ S 教学内容要点〔可附另页〕 第二章数控加工编程根底 §准备功能G指令的编程方法 一、坐标系相关G指令 1•绝对坐标与相对坐标指令2.工件坐标系设定指令3.坐标平面选择指令 二、运动方式相关G指令 1•快速点定位指令2.直线插补指令3•圆弧插补指令4•暂停指令 三、刀具补偿指令 1•刀具半径补偿指令2.刀具长度补偿指令 四、子程序调用指令 例题讲解 教学后记 1•讲解编程例题时,适当提问相关数控指令含义,效果较好。 2.为节省课堂时间,并使课堂讲授详略得当,局部例题在课堂不讲解,要求学生下课查看网络课件相关内容。 3.在课堂上向学生捉出将要进行的实验要求及本卷须知,以引起学生对实验的重视;很有必要。 •第4教学单元 次周 周 4 第 节称章名 章节二五第第 课式授方 XI/(V课—验加实他、其)、V课机型上 教学时数 教学目的 和要求 学点点教重难 QH二0人门 WI升中严•娄 1>2>工; 教学方法 堂当 ) a ・•)八 XI/论V z J > z 论习业讨练作 页 P71 教研室主任审批意见 教学内容要点〔可附另页〕 第二章数控加工编程根底 数控编程的工艺处理 -、加工路线确实定二、对刀点,换刀点的选择 三、工件的装夹方式四、切削用量的选择 数控编程中的数值计算 一、数值计算的任务 二、非圆曲线节点的 1〕等间距直线逼近法2〕等弦长直线逼近法 3〕等误差直线逼近法4〕等误差圆弧逼近法实验: 数控铳削编程加工〔2h〉 教学后记 1.“数控编程中的工艺处理〞内容,学生因工艺知识少,理解较困难;在授课时通过图形、举例等讲解,配以短时间的录像实例,效果较好。 2.对刀点、换刀点、刀位点等内容容易混淆: 有必要在学生实验时,结合实验内容,给学生作进-步的讲解说明。 •第5教学单元 次周 节称章名 课式授方 XIZ V zk 课—验用实他 )、 ) V 课机型上 教学 时数 4 5h验 教学目的 和要求 学点点教重难 123罚 学法教方 测堂当 ▼) O■•)八zv朋(V脱验课实f f\rz VV删(V选验 论习业讨练作 教学内容要点〔可附另页〕 第§3一、l).」l)=i§3•、二1)三学课芜 学记教后 宜唯怪to一八 X“f羌-学外所书促另 •第6教学单元 周次 第6周授课时间 节称章名 第三章数控加工程序的编制 第三节宏程序编程方法第四节数控自动编程简介 课式授方 理论课〔V〕、实验课〔J〕 上机〔〕、其他方式〔〕 教学 时数 4h 教学目的 和要求 要求学生了解宏指令编程含义及应用场合,了解数控自动编程槪念,数控自动编程的开展历史及现状,典型CAD/CAM软件产品;了解图形交互自动编程系统的编程基本过程及特点。 学点点教重难 %%%二一 123寸 学法教方 堂当 f)V(学教体媒多 *O •• ()论7讨—脱验课实 ▼ f) \7%r7)7^z 论习业讨练作 n<1A - 「、・ 教学内容要点〔可附另页〕 汗377,/4prz—z— 3.、、、3.、、、、第§•二三§-二三四 学记教后 教 7第 • 元 次周 周 7第 节称章名 节 二 第章节四-第第 课式授方 )zk课{ 验用 ■估、其 )、 ) 7 ((课机型上 教学时数 2h 教学目的 和要求 学点点教重难 U▲ 1233 学法教方 堂当 f) V f )0 XI/、V(毬验谋实 f f) )HH,%fz)7^z 论习业讨练作 3軸 4-」 2,1R 4-初 4-1心却: 业论4: 一■丁 m 教学内容要点〔可附另页〕 ^1^2))USS八内习储>24盅〔】观转以a-r7、zv\一■一一二一••\JX%■一■•一二穿§§1313412 学记教后 教 8第 • 元 次周 周 8第 节称章名 章节四三第第 课式授方 ) \7zk 课—验林实他)、 )V ((课机型上 教学 时数 4h 教学目的 和要求 学点点教重难 ffuxc: 4\%% 123bt 学法教方 堂当f\Jf )0 XI/、V(毬验说实f f) )%! /) z 论习业讨练作 8 - 4 t-74- ▼-64- 教学内容要点〔可附另页〕 3.3CC多C实川第§•二1S1)2^D 三、刀具补偿原理 4.4CNC系统中的可编程控制器 一、CNC系统中的PLC 二、CNC系统中的PLC应用举例 教学后记 1.在“CNC装置软件结构的特点〞中,结合图形、采用类比说明等方式讲解,可有助于学生理解掌握这局部内容。 2.“刀具补偿原理〞这局部内容较多,授课时对其中的公式推导等没有作过多讲解;而是重点突出刀补中的各种转接情况的联系区别,以使学生抓住主要的东西。 •第9教学单元 次周 周 8第 节称章名 章节 五一第第 课式授方 X17zk课—验加实他、其)、 )V (zf\课机型上 教学 时数 教学目的 和要求 学点点教重难 \%、•、 1234 学法教方 堂当 \J- )0 \j*、V(毬验谋实 ▼ f) X? )拋验选测 论习业讨练作 -2-1155-•H4人 5O页P2 O! : 2题P考 : 业论4: 、■丁 K9^ S 教学内容要点〔可附另页〕 第五章数控装置的轨迹控制原理 §5.1CNC装置的插补原理 一、插补的槪念 二、评价插补算法的指标1〕稳定性指标2〕插补精度指标3〕合成速度的均匀性指标4〕算法尽可能简单 三、插补方法的分类1〕脉冲增量插补2〕数字增量插补 §5.2脉冲增虽插补 一、直线插补原理 1〕偏差计算公式2〕终点判别3〕插补运算过程4〕逐点比拟法直线插补例 5〕直线插补逐点比拟法的速度分析6〕考虑不同象限时直线插补处理 二、圆弧插补原理 1〕偏差计算公式2〕终点判别3〕插补运算过程4〕逐点比拟法圆弧插补例 5〕圆弧插补逐点比拟法的速度分析6〕考虑不同象限时圆弧插补处理 学记教后 1.在“考虑不同象限时直线和圆弧插补处理〞中,讲解较简略,主要是捉出问题,引起学生思考。 从课堂反响情况看,引起了学生的思考积极性。 2.要求学有余力的同学自学脉冲增量插补中的其它算法;可能因为这局部内容有•定难度,从检查情况来看,深入钻研自学的学生不多;如何引导学生自学有-定难度的专业知识,值得考虑。 •第10教学单元 周次 第9周授课时间 节称章名 第五章数控装置的轨迹控制原理第三节数字增量插补 课式授方 理论课〔J〕、实验课〔〕 上机〔〕、其他方式〔〕 教学时数 2h 教学目的 和要求 要求学生了解数字增量插补的概念,了解如何选择插补周期;掌握直线和圆弧时间分割插补法计算原理。 学点点教重难 1、重点: 直线和圆弧逐点时间分割插补法计算原理。 2、难点: 插补周期与精度、速度的关系;时间分割圆弧插补算法的推导及分析。 3、学生应注盘的问题: 1〕注意时间分割插补中周期与精度、速度的关系: 2〕注意在推导时间分割圆弧插补算法中的近似处理: 算法的比拟分析。 教学方法 选择以下方面: 教师讲授〔J〕,课堂讨论〔〕,多媒体教学〔J〕,当堂测验〔〕,捉问式教学〔〕,实验〔〕……。 论习业讨练作 1、讨论思考题: 〔1〕时间分割插补算法中周期与精度、速度之间有怎样的关系 〔2〕时间分割圆弧插补算法中的近似处理对轨迹精度和进给速度有何影响? 教研室主任审批意见 教学内容要点〔可附另页〕 第五章数控装置的轨迹控制原理 §5.3数字增量插补 一、插补周期的选择 1〕插补周期与精度、速度的关系2〕插补周期与运算时间的关系 3〕插补周期与位置控制周期的关系 二、时间分割宜线插补算法 1〕算法公式推导2〕算法公式分析比拟3〕考虑不同象限时的处理 三、时间分割圆弧插补算法 1〕算法公式推导2〕算法公式分析比拟3〕考虑不同象限、顺逆圆弧时的处理 4〕算法的进-步说明。 实验: 二维插补原理及实现〔2h〉 教学后记 在本次课堂讲授最后,捉出了“时间分割圆弧插补算法〞中需要进-步改良之处,请有兴趣的同学思考: 这是在课堂讲授中,采用了“天衣有缝〞的教学指导思想。 从课后反响情况看,该做法有助于引导学生自己深入钻研思考。 •第11教学单元 次周 周 9第 肖称章名 节先二谿第章节六•一第第 课式授方 课—验用实他、其)、V (zf\课机型上 教学 时数 3h 教学目的 和要求 学点点教重难 123 学法教方 堂当 * * )0、V( 规验课实 ▼ * ) x>z %r/)/V 拋验选测 论习业讨练作 - 7hK久 教学内容要点〔可附另页〕 咒需心空|常盂蠶謊llx第§・二三四五开§•二三K2>3^4xtz 学记教后 •第12教学单元 周次 第10周 授课时间 节称章名 第六章数控机床的伺服系统第二节数控机床的检测装置 课式授方 X1Zzk课—验后实他、其)、 )V ((课机型上 教学 时数 3h 教学目的 和要求 学点点教重难 123册 学法教方 堂当f \J ♦ )0、V(毬验说实f ) )■力)7^z 论习业讨练作 5 6 m 教学内容要点〔可附另页〕 数帥剛位感曲感站站站脉筋幅晦第§・」2^3二1S2,认5>三」2>3^ 学记教后 针对教材中介绍的多种付置检测装置,在授课时着重讲述了其中两种,要求学生自学其他内容,力求“以点带面〞,使学生能在有重点学习本节内容时的情况下,培养i定的自主学习能力。 •第13教学单元 次周 周第 节称章名 章节六四第第 课式授方 )zk课— 验林实他)、 ) V ((课机型上 教学 时数 2h 教学目的 和要求 jttyk0构结 学点点教重难 %%%FTP 123仏 学法教方 堂当\Jf )0 XI/ 、V(毬验 说实f f ) ) %! /) z 论习业讨练作 教学内容要点〔可附另页〕 章31直直晶交交交六、、、、」2>第§・12二 三、闭环和半闭环进给伺服系统 1、闭环进给伺服系统组成结构原理 2、半闭环进给伺服系统组成结构原理 四、伺服系统的位置控制 1、数字脉冲比拟伺服系统的组成结构 2、和位比拟伺服系统的组成结构 3、值比拟伺服系统的组成结构 4、全数字伺服系统简介 学记教后 由于本节内容涉及到电机调速、自动控制等学科方而的相关知识,对机械类专业学生在理解上确有•定难度: 因此在授课时不做过多的理论推导及公式演算,而是重点讲解其中的物理内涵。 还应进•步考虑如何对这局部教学内容更好地进行取舍,如何采取更好的教学方式,使学生易于理解。
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- 数控技术 教案 课程