数控技术教学大纲

数控技术教学大纲

一、说明 （一）课程的性质和内容

本课程是电气类各专业的一门主要机类内容基础课。它以数控机床为对象，研究数字控制系统的工作原理、组成及其在数控机床上的应用。 （二）课程的任务和要求

通过本课程的学习，应使学生理解计算机数控技术的基本原理和基础知识；通过该课程学习，使学生了解数控机床的结构和原理组成和工作过程、了解故障诊断的常用方法和安装调试步骤。

本课程的先修课程为：数字电路、模拟电路、可编程序控制器、（微机原理与接口技术）、机械知识（基础）。 （三）教学中应注意的问题

本课程机械、电气内容较多。对于学生来说对数控机床没有感性认识，如：通过装配图学习机械换刀装置原理和过程更难于理解，也无法看到动态换刀过程。所以许多内容一定要结合数控机床进行演示学习，也可通过数控维修仿真软件进行学习。

二、学时分配表

章 节 名 称 总课时 授课时数 车间教学 或仿真 绪论 第一章 数控常识 1.1 数控及数控机床 1.2 数控机床的组成及工作原理 1.3 数控机床的分类 第二章数控系统 2.1 数控系统的硬件结构 2.2 数控系统的软件结构 2.3 数控系统的插补原理 2.4 *常用数控系统 第三章 检测装置 1 8 16 6 2 3 2 7 2 6 1 1 1

3.1 *旋转变压器 3.2 *感应同步器 3.3 光栅 3.4 *磁珊 3.5 脉冲编码器 单元测验 第四章 伺服系统 4.1 主轴驱动系统 4.2 步进电动机及驱动电路 4.3 *直流伺服系统 4.4 交流伺服系统 第五章 数控机床的机械结构 5.1主轴机构 5.2 进给传动部件 5.3 *回转工作台 5.4 自动换刀装置 5.5 数控机床的特殊结构 第六章 *数控编程基础 6.1 数控机床的坐标系 6.2 程序基础 6.3 常用功能字 6.4 编程应用 第七章 数控车床的电气维修 7.1 数控车床基本操作常识 7.2 故障处理 7.3 数控车床的故障检修 7.4 数控机床的安装调试与维修 单元测验 复习机动 合计 15 10 2 2 2 4 4 6 1 2 4 2 2 2 2 2 2 1 1 1 11 9 76 2

说明：章节名称前标记*符号内容不讲。

三．教学要求、内容及建议

绪 论

（一）教学要求

1．明确本课程的性质、任务和学习内容。 （二）教学内容

1.本课程的性质和任务及内容 2.本课程的学习方法

第一章数控及数控机床

（一）教学要求

1．熟悉数字控制的含义、数控机床的分类组成及基本工作原理。 2．掌握数控机床的特点及应用。 3．了解数控机床的产生和发展。 （二）教学内容 §1-1数控及数控机床 一. 数控基本概念 一． 数控机床的产生和发展 二． 数控机床的特点及应用 §1-2 数控机床的组成及工作原理

一． 数控机床的组成 二． 数控机床基本工作原理 §1-3 数控机床的分类

一. 按机床的工艺用途分类 二. 按机床控制的运动轨迹分类 三. 按机床的控制方式分类 四.

按机床控制的坐标轴数分类

（三）教学建议

1、可现场观看讲解数控机床组成等使学生对数控机床具有感性直观认识。3、重点是数控机床的组成、工作原理和分类。

第二章 数控系统

（一）教学要求

3

1．熟悉数控系统的硬件结构组成、及其各部分作用。了解数控系统的软件

的功能。

2．掌握数控系统的插补原理。逐点比较法直线插补和圆弧插补。 （二）教学内容

§2-1数控系统的硬件结构 一. 二.

基本构成 输入输出接口 1.键盘接口 3.数据通信接口

三．

可编程序控制器在数控机床中的功能

§2-2 数控系统的软件结构 一. 数控系统软件的功能 §2-3 数控系统的插补原理 一.逐点比较法的基本原理 二.逐点比较法的直线插补运算 三.逐点比较法的圆弧插补运算 （三）教学建议

1、可适当复习微机原理有关知识

第三章 检测装置

（一）教学要求

1．理解检测装置的作用。

2．熟悉光栅、脉冲编码器结构特点工作原理和工作过程。

（二）教学内容 §3-3光栅 §3-5脉冲编码器 （三）教学建议

1、可通过普通车床和数控车床机械结构区别进行介绍，讲解它们螺纹车削的不

同机理过程和特点。

2、可讲解脉冲编码器在数控车床上的应用，从而使数控车床具有螺纹车削功能。

第四章 伺服系统

（一）教学要求

1.了解主轴驱动系统的作用及其要求。

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2.重点介绍并使学生掌握通用变频器在主轴驱动中的应用。 3.掌握交流电动机的结构原理及其变频调速系统。 （二）教学内容 §4-1 主轴驱动系统 一.常用主轴驱动系统 四.主轴通用变频器 五.主轴定向控制

§4-2 步进电动机及驱动电路 一．步进电动机的结构及工作原理 二．步进电动机的驱动电路 §4-4 交流伺服系统

一．交流伺服电动机的结构及工作原理 二．交流伺服电动机常用产品及技术指标 三．SPWM变频调速系统 （三）教学建议

1、这部分内容较难。拟注重结论和应用。

2、主轴驱动重点讲解变频器驱动。可针对性复习变频器有关内容。

3、目前直流电机及其驱动在数控机床中基本不用。被交流电机及驱动所取代。

第五章 数控机床的机械结构

（一）教学要求

1．明确数控机床的机械结构与普通机床的不同及各自特点。 2．熟悉滚珠丝杠的特点。 3．理解四方回转刀架工作原理。 （二）教学内容 §5-1 主轴机构 一．主轴变速机构 二．主轴部件 §5-2 进给传动部件 一．滚珠丝杠螺母副 二．进给系统齿轮间隙的调整 §5-4 自动换刀装置 一．四方回转刀架 §5-5 数控机床的特殊结构

5

一．自动拉刀机构 二．锥环联轴器 三．传动带

五．低磨擦系数导轨

第七章 数控车床的电气维修

（一）教学要求

1. 了解数控车床手动面盘和操作面板各功能健作用.

2. 掌握数控机床故障处理的原则和方法.常见故障形式及诊断. 3. 了解数控机床安装调试的步骤和维护方法. （二）教学内容

§7-1数控车床基本操作常识 §7-2 故障处理

§7-3 数控车床的故障检修 §7-4 数控机床的安装调试与维护

（三）教学建议

1.数控机床面板学习可结合具体数控机床进行.也可进行仿真学习.

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