数控技术教学大纲.doc

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课程编号：150001 课程名称：数控技术
课程性质：专业基础课 先修课程：数字电路、模拟电路、微机原理与编程
总学时数：45 学分：2.5 讲课：39 实验：6
适合层次：本科 适合专业：机械制造及工业自动化

一、课程的目的与任务
本课程是一门专业基础课，本课程向学生传授数字控制机床的控制原理、控制技术方面的基本知识。通过该课程的学习，使学生了解数控机床控制系统的组成、分类及发展趋势；熟悉逐点比较法、数字积分法和时间分割法等插补计算的工作原理，掌握各种插补计算的工作流程；掌握刀具补偿原理及算法；熟悉数控机床常用的检测元件结构及工作原理；熟悉步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机的工作原理及使用特性；熟悉典型数控系统的软、硬件结构以及功能模块之间的联系；了解典型的伺服系统的组成及工作原理。
二、理论教学要求
本课程要求学生掌握逐点比较法等插补计算原理和计算方法，包括各种插补计算方法的数学模型的推导与建立、插补计算的工作流程、不同象限的插补计算方法的处理；掌握刀具半径补偿原理和计算，转接计算条件以及计算流程；掌握步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机工作特性及选用原则。
理解数控系统的软、硬件结构特点，初始化程序、程序段的输入控制模块、预处理模块和插补计算模块的工作处理原理；理解光栅、脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器工作原理，理解步进电机的结构、工作原理、；理解直流伺服电机、交流伺服电机调速工作原理。
了解数控机床的发展史及国内外发展现状，数控机床的组成、分类及数控机床的使用特点，数控机床坐标系、指令代码的有关规定。了解典型数控机床的典型板卡（主板，存储器板，开关量输入、输出板，步进电机位控板，速度、位置控制板等）结构框图及工作原理。
三、实践教学要求
本课程安排3次试验，共6学时，内容要求及学时分配如下：
上机学时
6
应开实验项目个数
3
序号
实验项目名称
实验要求
学时分配
实验类型
备注
1
数控插补计算实验
必做
2
基础性

2
光栅位移测量实验
必做
2
综合性

3
伺服电机接线及参数设置实验
必做
2
综合性

四、学时分配
序号
课程内容
学时分配
讲课
实验
上机
课外
小计
1
绪论
2

2
2
数字插补计算
6
2

8
3
刀具补偿原理及算法
3

3
4
数控的硬件结构
8

8
5
数控的软件结构
6

6
6
数控机床常用的检测元件
8
2

10
7
数控伺服系统
6
2

8

合 计
39
6

45
五、课程有关说明
本课程涉及知识面较宽，学习本课程之前，应具备电子学、微机原理、控制工程基础等学科知识。
本课程的重点是对各功能单元（包括硬件和软件）原理的理解，难点是同一功能单元结构的多样性和不完整性，重点、难点的主要处理方法是一典型结构为例注重原理的讲解，在讲清原理的基础上在适当讲解多样性。对插补、刀补原理则采用手工计算的方法加深对原理和计算机流程处理的理解。
六、建议使用教材及参考书目
[1] 数字控制机床 编著：廖效果等 华中科技大学出版社 2001.01
[2] 机床数控原理与系统 编著：王润孝等 西北工业大学出版社 2004.09
[3] 现代数控原理及控制系统 编著：王爱玲等 国防工业出版社 2005.01
[4] 现代数控机床伺服及检测技术 编著：王爱玲等 国防工业出版社 2005.01

制订人：王维志 2005年 5月4日
审核人：邱新桥 2005年5月4日

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