机床数控技术》教学大纲课程类别：专业基础课课程名称：机床数控技术开课单位：机械与动力工程学院课程编号：03020103总学时：36学分：2适用专业：机械类专业先修课程：电工电子技术基础、机械工程基础知识、微机原理、C语言程序设计、机械控制工程基础、机械工程测试技术、机械制造基础等。
一、课程在教学计划中的地位、作用现代数控技术集机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代制造技术的基础，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，使世界制造业的格局发生了巨大变化。
《机床数控技术》是机械类专业必修的专业基础课。
本课程2005年被评为山西省精品课程，2010年被评为国家级精品课程，2013年被评为国家精品资源共享课，还定为我校“机械制造及其自动化”硕士入学考试课程。
学习本课程的目的是使学生在短时间内掌握数控系统、数控原理、插补原理、伺服系统、检测原理、数控编程概念、数控机床等有关基本知识，并通过基本实验增加感性知识。
二、课程内容、基本要求第一章概论了解（2学时）1.1了解数控技术与数控机床的基本概念1.1.1了解数字控制和数控机床的概念。
1.1.2理解机床数字控制的原理。
1.1.3了解数控机床的组成及特点。
1.2了解数控机床分类1.3了解数控机床技术的发展历程、现状与发展趋势1.3.1了解数控机床技术的发展历程。
1.3.2了解数控机床技术的技术现状与发展趋势。
1.3.3了解数控机床技术的关键技术分析。
1.4数控编程技术的发展历程、现状与发展趋势1.4.1了解数控编程技术的发展历程。
1.4.2了解数控编程技术的技术现状与发展趋势。
1.5了解中北大学《机床数控技术》教学团队近年来取得的研究成果第二章数控机床的程序编制理解（4学时）2.1概述2.1.1了解数控编程的基本概念。
2.1.2了解数控编程方法简介。
2.1.3理解数控编程的几何基础。
清华大学机械工程系机械工程及自动化专业“卓越工程师教育培养计划”试点学科专业培养方案1.清华大学机械工程及自动化专业工程型人才标准1.1基本思路和指导思想根据教育部“卓越工程师培养计划”的总体部署，结合清华大学“高素质、高层次、多样化、创造性”的总体人才培养目标定位，本计划着力加强工科学生的工程意识、工程素质、工程实践能力和工程创新能力，目标是培养具有国际竞争力的拔尖创新型工程科技人才，培养各机械工程领域的卓越工程师。
在培养过程中，坚持以学生为主体、以教师主导，充分调动学生的积极性，发挥在机械工程与自动化、材料加工工程两个学科方面的科研优势，基于实际工程需求，引导学生在解决实际社会需求和企业技术问题过程中，提升工程意识、工程素质以及工程实践能力，并培养个性化的创造性工程人才。
学生本科阶段校内外实践环节学习累计不少于1年。
在硕士研究生阶段，则是培养掌握机械工程领域坚实的基础理论和宽广的专业知识、具有较强的解决实际问题的能力，能够承担专业技术或管理工作、具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才。
1.2 基本标准毕业生应获得以下几方面的知识和能力：1．具有较好的人文社会科学素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德；2．具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学知识以及一定的经济管理知识；3．掌握扎实的工程基础知识和本专业的基本理论知识，了解本专业的前沿发展现状和趋势；4．具有综合运用所学科学理论和技术手段分析并解决工程问题的基本能力；5．掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；6．具有创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力；7．了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律、法规，熟悉环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响；8．具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力；9．具有适应发展的能力以及对终身学习的正确认识和学习能力；10．具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。
⾃动控制⼯程基础作业参考答案《⾃动控制⼯程基础》作业参考答案作业⼀1.1 指出下列系统中哪些属开环控制，哪些属闭环控制:(1) 家⽤电冰箱 (2) 家⽤空调 (3) 家⽤洗⾐机 (4) 抽⽔马桶 (5) 普通车床(6) 电饭煲 (7) 多速电风扇 (8) 调光台灯解：（1）、（2）属闭环控制。
（3）、（4）、（5）、（6）、（7）、（8）属开环控制。
1.2 组成⾃动控制系统的主要环节有哪些？它们各有什么特点? 起什么作⽤？解：组成⾃动控制系统的主要环节如下：(1) 给定元件：由它调节给定信号，以调节输出量的⼤⼩。
(2) 检测元件：由它检测输出量的⼤⼩，并反馈到输⼊端。
(3) ⽐较环节：在此处，反馈信号与给定信号进⾏叠加，信号的极性以“+”或“-”表⽰。
(4) 放⼤元件：由于偏差信号⼀般很⼩，因此要经过电压放⼤及功率放⼤，以驱动执⾏元件。
(5) 执⾏元件：驱动被控制对象的环节。
(6) 控制对象：亦称被调对象。
(7) 反馈环节：由它将输出量引出，再回送到控制部分。
⼀般的闭环系统中，反馈环节包括检测、分压、滤波等单元。
1.3 图1-1表⽰的是⼀⾓速度控制系统原理图。
离⼼调速器的轴由内燃发动机通过减速齿轮获得⾓速度为w的转动，旋转的飞锤产⽣的离⼼⼒被弹簧⼒抵消，所要求的速度w由弹簧预紧⼒调准。
（1）当w突然变化时，试说明控制系统的作⽤情况。
（2）试画出其原理⽅框图。
图1-1 ⾓速度控制系统原理图解：（1）发动机⽆外来扰动时，离⼼调速器的旋转⾓速度基本为⼀定值，此时，离⼼调速器与减压⽐例控制器处于相对平衡状态；当发动机受外来扰动，如负载的变化，使w上升，此时离⼼调速器的滑套产⽣向上的位移e，杠杠a、b的作⽤使液压⽐例控制器的控制滑阀阀芯上移，从⽽打开通道1，使⾼压油通过该通道流⼊动⼒活塞的上部，迫使动⼒活塞下移，并通过活塞杆使发动机油门关⼩，使w 下降，以保证⾓速度w 恒定。
当下降到⼀定值，即e 下降到⼀定值时，减压滑阀⼜恢复到原位，从⽽保证了转速w 的恒定。
