数控技术理论课程教学大纲

数控技术教学大纲一、基本信息1.课程中文名称：数控技术2.课程英文名称：NumericalControlTechnology3.课程编号：1700364.课程类别：专业必修课5.适用专业：机械设计制造及其自动化。6.开课学期：第三学年下学期。7.学时：总学时60（理论课学时48，实验课学时12）。8.学分：3.5二、教学目的数控技术是机械设计制造及其自动化专业的必修专业技术课，是机械加工自动化的基础，是数控机床控制的核心技术。通过本课程的学习，使学生具有较扎实的专业基础知识，熟练掌握专业技能，职业素质优良，实践能力突出，能在数控技术领域面向数控加工、模具设计与制造、CAD/CAM技术等多个方向发展，在生产第一线从事数控设备的操作、编程、维护以及生产组织和管理等工作的高等应用性技术人才。三、教学内容与要求第1章绪论教学目的和要求：了解数控机床的产生与发展；了解数控机床的组成；了解数控机床的分类；了解数控编程的基础知识；教学重点和难点：数控机床坐标系和运动方向教学方法与手段：课堂讲授课时安排：8学时1.1数控加工技术基础1.2数控机床的组成与分类1.3数控编程的基础知识1.4数控加工技术的发展复习与作业要求：结合课堂讲授内容，适当布置若干复习思考题，使学生加强对基本理论、基本知识的理解和巩固，掌握本章的主要内容。考核知识点：数控机床的基本组成和工作过程；数控机床的分类方法；数控机床的坐标系统。第2章数控加工工艺设计教学目的和要求：掌握数控加工工艺的特点、主要内容、数控机床的合理使用；掌握数控加工工艺分析、设计方法和常用的数学计算方法；掌握数控加工工艺文件的编制方法；教学重点和难点：数控加工工艺的特点、主要内容、数控机床的合理使用；数控加工工艺分析、设计方法和常用数学计算；数控加工工艺文件的编制方法。教学方法与手段：课堂讲授课时安排：6学时2.1数控加工工艺特点2.2数控车削加工工艺设计2.3数控铣削加工工艺设计2.4.数控加工工艺文件的编写复习与作业要求：结合课堂讲授内容，适当布置若干复习思考题，使学生加强对基本理论、基本知识的理解和巩固，掌握本章的主要内容。考核知识点：数控加工工艺的特点、主要内容、数控机床的合理使用；数控加工工艺分析、设计方法和常用的数学计算方法；数控加工工艺文件的编制方法。第3章数控铣床和加工中心的手工编程教学目的和要求：掌握数控铣削加工工艺的特点、工具系统、工艺参数的选择；掌握数控铣削编程方法；教学重点和难点：数控铣削加工工艺的特点、工具系统、工艺参数的选择；数控铣削编程方法。教学方法与手段：课堂讲授为主，可使用投影、模型、CAI软件等多种手段进行教学；适当安排实验教学。课时安排：12学时3.1数控铣床编程基本指令3.1.1绝对坐标与增量坐标编程（G90、G913.1.2快速运动（G00）3.1.3直线插补指令（G01）3.1.4插补平面选择指令（G17、G18、G19）3.1.5圆弧插补指令（G02、G03）3.1.6坐标系统3.1.7暂停指令G043.1.8刀具半径补偿（G40、G41、G42）3.1.9刀具长度补偿3.1.10返回参考点指令（G27～G29）3.1.11孔加工固定循环（G73，G74，G76，G80～G89）3.1.12主程序与子程序3.2数控铣床和加工中心编程实例复习与作业要求：结合课堂讲授内容，适当布置若干复习思考题，使学生加强对基本理论、基本知识的理解和巩固，掌握本章的主要内容。考核知识点：掌握数控铣削加工工艺的特点、工具系统、工艺参数的选择；掌握数控铣削编程方法；辅助教学活动：上网查询典型零件的数控铣削加工工艺第4章数控车床的手工编程教学目的和要求：掌握数控车削加工工艺的特点、工具系统、工艺参数的选择；掌握数控车削编程方法；教学重点和难点：数控车削加工工艺的特点、工具系统、工艺参数的选择；数控车削编程方法。教学方法与手段：课堂讲授为主，可使用投影、模型、CAI软件等多种手段进行教学；适当安排实验教学课时安排：12学时4.1数控车床编程的方法和特点4.1.1数控车床的编程特点4.1.2常用准备功能指令4.1.3切削循环指令4.1.4补偿功能4.2数控车床的对刀4.3数控车床编程实例复习与作业要求：结合课堂讲授内容，适当布置若干复习思考题，使学生加强对基本理论、基本知识的理解和巩固，掌握本章的主要内容。考核知识点：掌握数控车削加工工艺的特点、工具系统、工艺参数的选择；掌握数控车削编程方法；辅助教学活动：上网查询典型零件的数控车削加工工艺。第5章数控加工自动编程技术教学目的和要求：了解常用自动编程软件的功能特点、掌握自动编程的步骤、熟悉Mastercam的功能特点和基本操作教学重点和难点：自动编程的步骤、基本加工参数设置教学方法与手段：课堂讲授为主，可使用投影、模型、CAI软件等多种手段进行教学；适当安排实验教学课时安排：6学时5.1数控自动编程概述5.1.1自动编程的内容与步骤5.1.2自动编程的主要特点5.2常用自动编程软件介绍5.3CAM系统实践－MastercamX6概述5.4CAM系统实践－MastercamX6二维加工5.5CAM系统实践－MastercamX6三轴加工复习与作业要求：结合课堂讲授内容，适当布置若干复习思考题，使学生加强对基本理论、基本知识的理解和巩固，掌握本章的主要内容。考核知识点：自动编程的步骤、常用自动编程软件的功能特点、自动编程的步骤、基本加工参数设置。第6章数控机床的结构教学目的和要求：了解数控机床对主传动系统的基本要求和变速方式；熟悉常见数控机床的主轴结构；了解数控机床对进给传动系统的基本要求；掌握滚珠丝杠副的工作原理、特点及使用方法；掌握进给传动系统齿轮传动间隙消除方法；了解典型数控机床的进给传动系统；教学难点和重点：主轴端部结构、主轴轴承选用、滚珠丝杠副的工作原理、特点及使用方法教学方法和手段：课堂讲授课时安排：4学时6.1数控机床的结构特点6.2数控机床的主传动系统6.3数控机床的进给传动系统6.3.1数控机床进给传动的特点6.3.2滚珠丝杠副6.4其它装置复习与作业要求：结合课堂讲授内容，适当布置若干复习思考题，使学生加强对基本理论、基本知识的理解和巩固，掌握本章的主要内容。考核知识点：了解数控机床对主传动系统的基本要求；主轴轴承的分类和特点；主轴轴承的配置形式及特点。了解进给传动系统的基本要求；掌握滚珠丝杠副的工作原理、特点及使用方法；掌握进给传动系统齿轮传动间隙消除方法；了解典型数控机床的进给传动系统。第7章数控机床的操作与维护教学目的和要求：了解数控机床的日常维护与保养，会进行典型数控系统的数控车、铣削机床的操作，能制定正确的各类数控机床的安全操作规程。教学难点和重点：各操作按钮的作用，机床手动或自动操作方法，程序的编辑、加工参数的设置、刀具的半径补偿及长度补偿。教学方法和手段：课堂讲授课时安排：4学时7.1数控机床操作装置7.1.1显示装置7.1.2MDI键盘7.1.3机床控制面版7.1.4操作界面7.1.5系统菜单结构7.2数控机床的操作步骤7.3MDI运行7.4工作参数设置7.5程序输入与文件管理7.6程序运行与控制7.7数控机床的安全使用复习与作业要求：结合课堂讲授内容，适当布置若干复习思考题，使学生加强对基本理论、基本知识的理解和巩固，掌握本章的主要内容。考核知识点：各操作按钮的作用，机床手动或自动操作方法，程序的编辑、加工参数的设置、刀具的半径补偿及长度补偿。2.实验课教学内容与要求、教学的重难点序号实验项目名称实验目的及内容提要1简单轴类零件数控车编程与仿真实验内容：1、熟悉FANUC0I数控车床结构和系统控制面板２、根据给定工件图形，编辑、录入数控加工程序并进行仿真。实验目的：1.了解数控车床的结构，熟悉数控车床FANUC0I的操控面板。2、学习手动操作、回原点操作及加工程序的编辑与录入。2固定车削循环指令编程实验实验内容：１、编写、录入加工程序机床回原定操作。２、试切法对刀或采用MDI方式调整刀具到加工程序起始位置。３、切换到自动状态，点循环启动，执行加工程序。实验目的：1.学习对刀操作的方式。2.了解数控车加工程序的自动执行方法。3华中数控车削子程序运行试验实验内容：1、了解华中数控车系统的编程与控制面板。2、熟悉数控华中数控车系统的操作方法3、子程序的编制使用方式实验目的：熟悉华中数控车系统操作面板和子程序的编制使用方式4数控铣外轮廓加工编程实验实验内容：1、熟悉SIEMENS802D系统标准数控铣床结构和控制面板。2、编写一段简单的加工程序，包含G00、G01、G02、G03、M30、S、T等基本功能字。3、掌握手动、点动、回原点、编辑、MDA等基本操作方法和步骤。实验目的：1、熟悉SIEMENS802D系统数控铣床结构和控制面板。2、掌握手动、点动、回原点、编辑、MDA等基本操作。5数控铣参数化编程及程序跳转实验实验内容：1、熟悉SIEMENS802D系统数控铣床结构和控制面板2、掌握参数化编程和程序跳转指令3、掌握数铣床的建立工件坐标系、自动运行等基本操作方法。实验目的：进一步学习SIEMENS802D系统数控铣床的控制面板和操作方法，掌握铣削加工程序运行的方法。6数控铣刀具半径补偿试验实验内容：1、了解刀具补偿的建立与取消。2、熟悉刀具补偿参数的输入方式实验目的：1、掌握数控编程的数学处理方法（即基点或节点坐标计算）2、掌握G40、G41、G42等插补指令的建立、取消过程。四、学时分配章节学时数第1章概述8第2章数控加工工艺设计6第3章数控铣床和加工中心的手工编程12第4章数控车床的手工编程8第5章数控加工自动编程技术6第6章数控机床的结构4第7章数控机床的操作与维护4总计48五、作业、练习的安排与要求第一章绪论1.课内练习的教学安排、内容与学时安排。2.学生课外作业的内容、目的、形式（论文、设计、调查、课后习题、阅读书目）、要求等。六、相关联的课程1.先修课程开设本课程前学生需要学习：高等数学、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、公差与配合，具有较高的读图能力和一定的加工工艺知识。2.后续课程学生学习本课程后，还会进一步学习机械制造技术基础、机械优化设计、机械制造设备设计、机器人技术、机电一体化系统设计。通过本课程的学习，使学生具有一定的数控加工知识、对数控设备的工作原理和结构有了更深入的认识，为学生后续学习创造坚实的基础和良好的知识结构。七、教材与教学参考书1.建议教材：[1]关耀奇．数控加工实用技术[M].北京：电子工业出版社，2015[2]杜国臣。机床数控技术[M].北京：北京大学出版社，20142.建议参考书目：[1]《数控技术》朱晓春主编北京：机械工业出版社.2007年9月第一版.[2]《数控技术》董玉红主编高等教育出版社.[3]《机床数控技术》第二版，李郝林、方建主编，机械工业出版社，2007年1月.[4]《数控原理与数控机床》罗学科谢福春主编，化学工业出版社，2004年.[5]《数控技术》何雪明，吴晓光，常兴主编华中科技大学出版社2006年09月.八、考试考核考核方式和成绩评定：本课程的总成绩由理论考试成绩、平时作业与实验课成绩3部分组成，按百分制计。其中：理论考试成绩占：70%（理论考试成绩通过期末闭卷考试方式评定），平时作业成绩占：20%（按每次作业完成情况评定）。实验课成绩占：10%(依实验课表现与实验报告评定)。理论考试为闭卷笔试，120分钟，满分100分，统考，流水作业评分。