数控技术及应用教学大纲

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数控技术及应用教学大纲

本科课程教学大纲

数控技术及应用课程教学大纲

课程名称:数控技术及应用领域英文名称:numericalcontroltechnologyandapplication学时:40学时开学学期:第六学期适用于专业:机械工程课程类别:必修课程性质:专业基础课

先修课程:电子技术,微机原理及应用,机械工程控制基础等。

学分:2.5学分

一、课程的性质

本课程就是机械类各专业的一门主要专业基础课。以数控机床为对象,研究数字控制系统的工作原理、共同组成及其在数控机床上的应用领域。通过本课程的自学,增加收入学生掌控计算机数控技术的基本原理和基础知识;学会合理地采用和设计共同组成数控机床的数控装置及伺服系统,并培育学生达至恰当采用数控设备的能力。

二、课程内容及学习方法

1、详述

数字控制控和数控机床。数控机床的组成及分类。数控技术的发展。2、数控加工程序的编制

数控编程的基本知识:编程的内容与步骤,编程方法,数控加工工艺基础。手工编程:g代码,m代码及其他代码,孔加工程序编制、切削加工程序编制及轮廓铣床加工程序编制的特点和实例。

图形编程:图形编程的基本概念,平面轮廓加工图形编程软件举例。数控加工过程仿真:数控加工仿真的意义。3、数控系统的加工控制原理

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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。

控制算法原理:控制算法的基本概念,控制算法方法的分类。基准脉冲控制算法:逐点比较法,数字积分法。

数据采样插补:数据采样法插补原理,直线函数法,扩展dda数据采样插补。刀具补偿原理:刀具补偿的概念,刀具补偿原理。 切削速度掌控原理:为什么必须掌控切削速度,基准脉冲法和数据采样法切削速度掌控和提失速掌控。

4、数控装置

详述:数控装置的促进作用,数控装置硬、硬件功能界面分割。

数控装置的硬件结构:单微处理机数控装置,多微处理机数控装置,基于网络的数控装置。

数控软件:数控软件的数据切换流程,数控软件的特点,数控软件的基本结构。数控装置的输出/输入USB:USB标准化,USB的任务。

plc控制:plc的基本概念,plc编程的基本方法,plc的工作过程。5、位置检测装置

边线检测装置促进作用,边线检测装置的分类。转动变压器:结构与工作原理,应用领域。感应同步器:结构与工作原理,应用领域。

脉冲编码器:绝对式编码器,增量式脉冲编码器。光栅:结构,工作原理,光栅位移-数字转换系统。6、数控机床的伺服系统

详述:伺服系统的共同组成,对伺服系统的基本建议,伺服系统的分类。STM电机及其驱动装置:STM电机工作原理,STM电机主要性能指标,STM电机的掌控和驱动,开环掌控STM电机伺服系统的工作原理。

交流伺服系统:数控机床用交流电机,交流电机的速度控制,交流电机变频调速。

机床切削伺服系统设计:STM电机与伺服电机的挑选,切削电机惯量与功率惯量的相匹配,追随误差对加工精度的影响。

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三、课程的教学要求

1、详述

掌握数字控制和数控机床等基本概念,理解数控机床的组成及分类,了解数控技术的发展。

2、数控加工程序的基本建设

熟悉数控编程的基本知识,掌握手工编程中常用的g代码,m代码及其他代码。能正确编制钻削、车削及铣削零件加工程序。 以平面轮廓加工为基准,介绍图形编程的基本概念,自动编程的发展趋势。介绍数控加工仿真的意义。3、数控系统的加工掌控原理掌控数控装置的工作过程。

熟练掌握逐点比较法,数字积分法插补原理和直线、圆弧插补算法。理解数据采样法插补原理,掌握直线函数法,扩展dda数据采样插补`直线和圆弧算法及应用。

认知刀具补偿原理。

了解进给速度控制原理及基准脉冲法和数据采样法进给速度控制和加减速控制。

4、数控装置

了解数控装置的作用,数控装置软、硬件功能界面划分。

掌控单微处理机数控装置,介绍多微处理机数控装置及基于网络的数控装置。掌控数控软件的数据切换流程,数控软件的特点,数控软件的基本结构。介绍数控装置的输出/输入USB:USB标准化,USB的任务。

理解plc的基本概念,学会plc编程的基本方法,了解plc的工作过程。5、位置检测装置

介绍边线检测装置促进作用,边线检测装置的分类。介绍转动变压器,感应同步器的。

掌握绝对式编码器,增量式脉冲编码器的结构、工作原理与应用。掌握光栅的结构、工作原理和光栅位移-数字转换系统。6、数控机床的伺服系统

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了解伺服系统的组成,对伺服系统的基本要求,伺服系统的分类。掌握步进电机工作原理、主要性能指标及步进电机的控制和驱动。了解数控机床用交流电机及交流电机的速度控制,理解交流电机变频调速。学会正确选用步进电机与伺服电机,了解进给电机惯量与负载惯量的匹配关系及跟随误差对加工精度的影响。

四、课程学时分配

讲课内容1.概述2.数控加工程序的编制3.数控系统的加工控制原理4.数控装置5.位置检测装置6.数控机床的伺服系统7.机动实验合计学时31264484445五、习题要求

习题的基本建议就是:稳固课堂讲授的理论知识和基本概念,锻炼身体学生单一制分析问题和解决问题的能力,通过做习题熟练掌握所学内容,为专业课的自学打下基础。

习题的分量占学时的四分之一,视习题难易程度而定。

六、实验内容与建议

1、数控机床编程2、软件插补原理及应用3、增量式脉冲编码器原理及应用 目的:通过实验进一步检验、稳固和浅化学过的理论知识,受必要的基本技能训练,培育细致的科学作风,为在工作应用领域数控技术奠定理论及课堂教学两方面的坚实基础。

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实验要求:了解数控机床系统的组成及各部件的功能,编制车、铣削零件加工程序,进行现场验证。深入理解插补原理,熟悉数控系统与外部设备的连接,掌握步进电机的控制原理,并能正确使用数控设备。通过实

检培育学生运用所学理论化解实际问题。

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