课程概述

      《数控技术》作为机械设计制造及其自动化专业的一门专业平台课程,本在线课程全面涵盖了数控技术概论、数控编程方法、数控装置结构原理、机床运动控制原理、数控机床检测装置、数控机床机械结构等数控技术知识内容。通过本课程的学习,学生能够掌握数控基本概念、数控加工工艺过程、数控系统技术原理等专业理论知识,了解数控检测装置的基本检测原理与安装使用方法,了解分布式数控系统与柔性制造系统的基本概念和组成,并具备编制数控车床、铣床与加工中心等常用数控机床的加工程序的基本能力。

      课程教材采用胡占齐编写的机床数控技术(第3版)(十二普通高等教育本科国家级规划教材)。

      本课程在组织教学过程中,始终贯彻理论教学与实践教学相结合、教学内容与工程背景及科学研究相结合、课堂教学与课外教学相结合以及通识教育与个性教育相结合的教学理念。

      此外,充分发挥学科和产学研优势,追踪先进技术发展,及时更新理论知识,充分利用现代网络与多媒体技术,针对在线开放课程的特点,使教学内容体现科学性、先进性、趣味性和实用性,不断提高教学质量,并引导学生学以致用和自主研学,培养学生运用所学知识解决实际工程问题、开展实践创新的能力。

证书要求

对学员的成绩评定标准如下:

1)平时成绩单元测验与课程讨论两部分成绩构成;

2)线上课程结束安排有阶段测试;

3)线上学习成绩将加权到总成绩里



预备知识

      在讲授本课程之前,需要学生能够掌握基本的机械设计与普通机床结构设计知识,对机械加工工艺有一定了解,有一定的工艺分析能力。具有使用计算机高级编程语言进行简单程序设计的能力。已经通过金工实习或其它途径掌握常用的金属切削加工工艺,对数控机床有一些感性认识和基本的操作能力。修过《微机原理与应用》、《机械原理》、《机械设计》、《机械制造工艺与装备》、《电工电子技术》、《可编程控制器》、《CAD/CAM技术基础》、《机械制造技术》等课程。

授课大纲

第一单元 数控技术概论

了解数控机床产生过程及发展历程,结合普通机床的加工工艺过程,强调数控机床的各部分组成及功能,全面了解数控机床的产生与发展。

1.1-1.2数控概念与数控机床的组成

1.3数控机床的分类

1.4数控技术的发展趋势

第一单元测验

第二单元 数控加工程序编制基础

熟悉数控编程的过程及方法、数控机床坐标系、数控编程中的数学处理问题、零件的数控加工工艺概述,掌握数控编程的常用指令代码。

2.1 概述

2.2 数控编程中的常用指令

2.3 数控编程中的工艺处理

2.4 数控编程中的数学处理

第二单元测验

第三单元 数控加工编程方法

通过对数控车床、数控铣床加工实例程序的编写,使学生掌握数控加工编程的基本方法

3.1 概述

3.2 数控车削编程

3.3 数控铣削编程

3.4 自动编程方法

第三单元测验

第四单元 计算机数控装置

了解CNC系统组成及各部分功能,掌握CNC系统硬件结构和软件结构特点。

4.1 计算机数控装置的硬件结构

4.2 计算机数控装置的软件件结构

4.3 数控机床的可编程控制器

第四单元测验

第五单元 数控机床的运动控制原理

了解CNC系统的插补原理;熟练掌握基准脉冲插补(直线插补和圆弧插补)。

5.1 数控插补概念与分类

5.2 逐点比较法插补原理

5.3 数字积分法插补原理

5.4 刀具半径补偿计算原理

第五单元测验

第六单元 数控机床的检测装置

了解数控机床的常用检测元件的组成、工作原理以及在实际机床中的应用,掌握旋转变压器、光栅的组成和工作原理。

6.1 概述

6.2 旋转变压器与感应同步器

6.3 光栅

6.4 编码器

第六单元测验

第七单元 数控机床的伺服驱动系统

了解步进式伺服系统以及闭环伺服系统的组成和工作原理。

7.1 概述

7.2 步进驱动控制系统

7.3 直流伺服电机及其速度控制

第七单元测验


参考资料

[1]胡占齐,杨莉. 机床数控技术(第3版)(十二普通高等教育本科国家级规划教材)[M]. 机械工业出版社, 2014.
[2]陈蔚芳,王宏涛. 机床数控技术及应用(第三版)[M]. 科学出版社, 2016.
[3]黄美发,李雪梅. 机床数控技术及应用[M]. 西安电子科技大学出版社, 2014.

常见问题

问题1:机床数控技术课程的难点在哪里?

回答:难点主要有:复杂零件加工工艺分析;交流伺服系统工作原理;数控插补计算与刀具补偿原理。

问题2:参加机床数控技术需要学过什么课程?

回答:一般来说,需要修过《微机原理与应用》、《机械原理》、《机械设计》、《机械制造工艺与装备》、《电工电子技术》、《可编程控制器》、《CAD/CAM技术基础》、《机械制造技术》等课程。