《数控技术》大纲

数控技术教学大纲课程编号：课程名称：数控技术英文名称：Numerical Control Technology适用专业：机械设计制造及自动化；材料成型与控制；工业设计等本科；机械制造及自动化等专科总学时：本科46；近机类30；专科46学分：一、课程的性质、目的及任务本课程是制造自动化专业学生的专业必修课，是机械类其它专业的一门主要专业基础课。

课程性质是以制造自动化的必具设备------数控机床等典型数控设备为主要研究对象，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，使用数控机床所必须具备的机械、电子和计算机等方面知识。

通过学习，使学生了解数控机床的工作原理、编程方法、插补技术、伺服控制及工作精度等内容，初步掌握设计和正确使用数控机床的能力和技能。

二、课程教学的基本要求1、使学生了解数控系统的组成、功能、类型、应用场合、特点及其作用。

2、熟练掌握手工编制数控加工程序的基本原理和方法，了解数控语言编程、图形编程的过程及方法。

3、掌握数控插补原理。

4、了解计算机数控装置的基本概念、特点及硬、软件结构。

5、掌握数控机床伺服机构和位置检测装置的工作原理和选用方法。

6、了解数控装置的作用、数控装置的输入/输出接口及PLC控制。

三、课程教学内容本课程的重点内容为数控车、铣床手工编制加工程序的基本原理和方法；数控插补原理；机床伺服机构和位置检测装置的工作原理。

难点为数控装置的硬、软件结构及特点；数控装置的输入/输出接口及PLC 控制。

课程主要内容及学时分配如下第1章概论 2.0学时1、数控机床的基本概念。

0.5学时2、数控机床的组成及分类。

0.5学时3、数控机床的产生、特点、适用范围及发展。

1学时第2章数控加工程序的编制10学时1、数控机床编程概述1学时2、有关编程代码及格式3.0学时3、数控机床的坐标系0.5学时4、程序编制中的数值计算0.5学时3、手工编程实例4学时4、自动编程简介1.0学时第3章数控机床的位置检测装置6.0学时1、旋转变压器的检测原理和应用1.5学时2、感应同步器的结构、原理和应用1.5学时3、光栅结构和伺服检测原理1.0学时4、磁栅的结构和伺服检测原理1.0学时5、光电码盘的结构、原理及应用1.0学时第4章计算机数控系统(CNC) 4、0学时1、数控系统主要功能模块及特点1学时2、.数控系统硬件结构及设计方法1.学时3、.数控系统软件结构及设计方法1.学时4、CNC系统进给速度控制0.5学时5、CNC输入数据处理及故障诊断0.5学时第5章数控系统轨迹插补原理10.0学时1、概述0.5学时2、逐点比较插补法2.0学时3、数字积分插补法2.0学时4、数字采样插补法3.5学时5、.其它插补方法简介0.5学时第6章数控机床的伺服系统 6.0学时1、伺服系统概述0.5学时2、开环步进式伺服系统1.5学时3、闭环伺服系统1.0学时4、鉴相式伺服系统1.0学时5、数字比较式伺服系统1.0学时第7章数控机床的机械结构4.0（2.0）学时1、数控机床对结构的要求、布局特点、主运动部件2.0（1.0）学时2、数控机床的进给运动系统、自动换刀装置2.0（1.0）学时四、课内实验教学要求实验要求：了解数控机床的组成及各部件的功能，编制车、铣零件加工程序，进行现场验证。

《数控技术》教学大纲一、课程基本信息二、教材及参考资料（一）建议教材[1] 何玉安，《数控技术及其应用》，机械工业出版社，2011年（二）教学参考书[1] 陈蔚芳，王宏涛，《机床数控技术及应用》（第3版），科学出版社，2016年[1]马宏伟，《数字技术》（第3版），电子工业出版社，2010 年三、课程简介《数控技术》课程是机械设计制造及其自动化专业核心专业课之一，通过本课程学习，要求学生掌握数控机床的结构组成及工作原理；掌握数控机床常用功能指令及零件数控加工程序的编制；掌握数控伺服驱动系统的组成及调速原理，掌握位置检测装置的工作原理、组成等内容。

使学生对数控机床的工作过程有一定的认识，为以后从事专业工作打下基础。

本课程的主要内容是：数控机床的组成及分类、数控车床、铣床、加工中心加工程序的编制、插补原理及算法、数控机床位置检测装置的结构及工作原理、步进电机驱动系统、数控交直流伺服驱动系统、数控技术及应用。

四、课程目标表4-1 课程目标与毕业要求指标点对应矩阵五、课程教学内容安排数控技术是卓越工程师人才培养计划中一门综合性的专业课程，课程承担着工程科学与工程技术的双重教育任务。

根据一线工程师和高层次应用技术人才的培养目标，教学思路和内容上应体现专业的层次性、应用性和实践性。

在教学内容方面：强调工程背景；教学方法针对培养目标和教学内容思路的调整，打破传统的灌输式教学模式，体现学生为主体、教师为主导的宗旨。

在教学手段方面将现代多媒体教育技术与传统教学方法有机结合，采用板书和多媒体课件，将抽象内容形象化，静态内容动态化，拓宽教学内容，对一些重要章节的内容，如数控加工程序编制，要求学生分组完成团队项目，完成数控车削及数控铣削程序的编写及零件的加工，制定实验方案，撰写实验报告，激发学生学习积极性和主动性，培养学生自主学习和分析解决问题的能力，以及团队协作能力。

针对数控技术的未来发展，要求学生通过查阅资料，针对最新数控技术的应用及发展趋势，撰写前沿报告。

《数控技术》（30学时，第5或6学期）一、课程性质目的和任务《数控技术》是机械工程类专业的一门主要专业基础课。

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。

通过本课程的学习，应使学生熟悉数控机床的基本性能指标，根据使用要求合理地选用数控机床；掌握数控加工编程的基本知识和方法，能够编写简单的数控加工程序并了解自动编程系统的工作原理；了解计算机数控装置的工作原理，为开发数控系统打下基础；了解伺服系统设计原则，能够正确选择伺服电机和机械传动环节的运动及动力参数。

二、本课程开设的必要性和重要性随着科技的发展，机械加工自动化程度越来越高，数控加工由于其生产效率高，加工质量稳定，在制造业中占的比例越来越大。

在我军的武器生产行业中，有很多零部件都采用了数控加工。

特别是在计算机的迅猛发展，使机械制造的舞台由以前的刚性自动化舞台逐步扩展到计算机控制的柔性自动化。

相信本课程的教学，会使学员熟悉武器制造业中的先进加工技术，为学员以后从事武器装备维修、保障和再制造奠定基础。

三、教学内容1、概论：数字控制的基本概念；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，车削加工程序编制，轮廓铣削加工程序编制；数控语言编程：用数控语言编程的过程，APT自动编程系统，APT零件源程序编制实例；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，图形编程系统软件的实现。

3、数控系统的加工控制原理：数控装置的工作过程；基准脉冲插补原理：逐点比较法，数字积分法；数据采样插补原理：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；进给速度控制原理。

4、数控装置：数控装置软件和硬件功能界面；数控装置的硬件结构：单片机组成的数控装置，单微处理机数控装置，基于网络的数控装置；数控软件：数控软件的数据转换流程，数控软件的特点，数控软件的基本结构；数控装置的输入/输出接口：接口标准化，接口的任务；PLC控制：PLC的基本概念，PLC 编程的基本方法，PLC的工作过程。

数控技术教学大纲一、课程概述数控技术是现代制造业中的重要技术之一，本课程旨在培养学生掌握数控相关技术知识和操作能力，为其今后从事数控加工、编程、维护和管理工作奠定基础。

通过本课程的学习，学生将熟悉数控系统的组成和工作原理，掌握数控编程和操作的基本方法，培养工程实践能力和创新意识。

二、教学目标1. 理论知识层面：a. 了解数控技术的发展历程和应用领域；b. 掌握数控系统的组成和作用原理；c. 熟悉数控编程的基本概念和编写规范；d. 了解数控加工过程中的刀具选择和切削参数；e. 掌握数控机床操作和维护中常见问题的排除方法。

2.实践操作层面：a. 熟练掌握数控机床的操作技能；b. 能够根据工程图纸进行数控编程；c. 能够独立进行简单零件的数控加工；d. 具备数控机床的日常维护和故障排除能力；e. 能够根据实际工件需求进行工艺优化和质量控制。

三、教学内容1. 数控技术基础a. 数控技术的发展历程和应用领域介绍；b. 数控系统的组成和作用原理；c. 数控机床的分类和特点；d. 数控编程的基本概念和编写规范。

2. 数控编程a. 数控编程语言的介绍和使用方法；b. G代码和M代码的功能和作用；c. 工程图纸的解读和编程实践；d. 数控编程的常见错误和调试方法。

3. 数控加工工艺a. 刀具选择和切削参数的确定；b. 加工工艺的分析和优化；c. 数控加工中的常见问题和解决方案。

4. 数控机床操作和维护a. 数控机床的开机和关机操作；b. 数控机床的坐标系和工件坐标系；c. 数控机床的刀具装夹和换刀操作；d. 数控机床的日常维护和故障排除。

四、教学方法1. 理论教学：采用讲解、演示、讨论等方法，确保学生理解基本概念和原理。

2. 实践教学：利用实验室设备，指导学生进行数控机床的操作和编程实践。

3. 案例分析：结合实际工程案例，引导学生进行工艺分析和优化设计。

4. 学习辅助材料：提供相关教材、课件以及参考书目，供学生阅读和查阅。

《数控技术》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：数控技术英文名称：Numerical Control Technology二、课程编码及性质课程编码：0801042课程性质：选修课三、学时与学分总学时：32学分：2.0四、先修课程机械制造技术基础、CAD技术基础五、授课对象本课程面向材料成型及控制工程专业学生开设，也可以供材料科学与工程专业、电子封装技术专业等大机类专业学生选修。

六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程是本专业的选修课程之一，其教学目的主要包括：1. 系统全面地了解和掌握数控技术的现状与发展、基础知识和基本概念；2. 了解数控机床的组成结构和基本工作原理，掌握各种数控加工工艺的特点、参数设置、适用范围，学会分析零件的数控工艺；3.了解NC代码的格式，掌握常见G代码和M代码的功能，掌握简单数控加工程序的手工编程方法；4. 了解自动编程的方法，掌握NX/CAM平面铣、型腔铣和固定轴铣加工功能，学会使用NX/CAM编写一般零件的数控加工程序；5. 了解基于NX/CAM二次开发基本方法，以及自动编程系统的发展趋势。

表1 课程目标对毕业要求的支撑关系七、教学重点与难点：教学重点：1）数控机床的分类及其特点；2）数控机床坐标系的确定原则和编程坐标的确定方法；3）数控加工零件的工艺性分析，工艺路线的设计；4）走刀路线的形式与选用原则；5）数控程序编制的代码及格式，常用G代码及M代码、数控程序编制中的数值计算；6）简单轮廓的数控铣加工程序编写；7）利用NX/CAM进行数控自动编程的一般过程和方法；8）平面铣加工中边界的定义方法；9）型腔铣加工中切削层的定义方法；10）参考刀具和IPW的使用方法；11）固定轴加工中的各种驱动方法的特点和应用场景；12）后置处理器的定制。

教学难点：1）数控机床的坐标系的确定，机床联动轴数的定义；2）数控加工零件的工艺性分析，工艺路线的设计；3）简单轮廓的数控铣加工程序编写；4）CAD/CAM关联设计方法；5）平面铣边界的定义方法；6）参考刀具和IPW的异同以及各自的适用场合；7）固定轴铣的原理及其驱动方法的选取；8）数控编程系统的定制八、教学方法与手段：教学方法：（1）采用现代化教学方法（含PPT演示，数控设备照片，NX/CAM视频教学资料等），讲授典型数控加工方法的工艺特点、工艺参数选取原则和适用范畴，以提高教学效果及效率；（2）采用课堂教学与学生PPT汇报、交流讨论等方式，进行课堂互动，吸引学生的注意力、激发学生的学习热情，提高学生的学习效果。

《数控技术》教学大纲2第一篇：《数控技术》教学大纲2《数控技术》课程教学大纲课程中文名称：数控技术/ NC Technology课程总学时/学分：48/3（其中理论42学时，实验6学时）适用专业：机械设计制造及其自动化、机械工程及自动化、材料成型与控制工程专业、过程装备与控制工程一、教学目的和任务本课程的教学目的与任务是使学生理解数控加工的基本概念、基本原理，熟悉数控机床的结构，掌握常见数控加工方法与加工工艺、编程与数控机床的基本使用，具有综合应用数控加工技术的基本能力与工程素质。

二、教学基本要求该课程的基本要求是：1、了解数控机床的产生与发展、基本分类、典型数控系统、数控加工技术的发展趋势和自动编程系统；2、理解数控加工技术中的基本概念、基本原理和数控机床各组成部分的控制结构，数控车床、铣床、加工中心、数控电火花线切割加工机床和数控电火花成形机床的主要功能、分类与结构特点、主要加工对象；3、掌握常见数控加工方法（数控车削、数控铣削、加工中心加工、数控电火花线切割、数控电火花成形加工）的加工工艺与工装、程序编制；4、具备编制零件的数控加工工艺和数控程序的能力（手工编制简单零件数控程序，自动编制复杂零件数控程序）；5、常用数控机床和其它数控设备的运用能力；6、使用和调试工装的能力；7、常用维护（维修）、选用、安装与调试、检测、验收与管理数控机床的一般能力；8、具有数控加工的职业涵养和较好的数控技术综合的一般工程素质。

三、教学内容与学时分配第一章数控技术基础（4学时）了解数控机床的产生与发展，掌握数控机床的工作原理、组成与特点，数控机床的分类，数控机床的坐标系统，数控加工和程序编制基础，重点掌握数控加工的工艺设计内容与要求，了解数控加工技术的发展趋势。

难点：数控机床的工作原理，数控机床的坐标系统。

第二章数控机床各组成部分的结构及其控制原理（7学时）理解数控原理，掌握数控机床各组成部分的结构等内容。

难点：数控机床的控制原理。

《数控技术》课程教学大纲课程名称：数控技术课程类别: 技术基础课适合专业：机械类专业（课程32 学时，实验16学时）课程要求：必修课程先修课程：工程制图、金属切削原理及工艺、传感器与测试技术、电机与拖动、PLC与编程和机床电气自动控制等开课时间：第5学期一、《数控技术》的课程设置一、课程性质及其设置目的与要求（一）课程性质和特点数控编程课程是我校机械设计制造及自动化专业的一门课程。

是介绍数控技术有关知识的课程，为了使学生具有对数控设备使用、维护和故障检测基本知识和能力对数控机床运动及其加工过程有基本了解的一门课程。

其主要目的是培养学生深刻认识数控编程在机械设计与制造技术中的地位和作用；掌握零件的数控加工工艺和数控程序的编制方法; 训练和培养学生制定数控加工程序以及应用辅助数控编程软件的初步能力，为机械设计与制造行业培养应用人才。

（二）本课程的基本要求本课程以数控加工信息流为主线，以数控编程的基本概念、数控机床的组成及特点、数控加工编程基础知识为先导，以数控车、铣、加工中心等数控设备，数控程序的编制与零件加工方法为重点。

学完本课程应达到以下基本要求：1．了解数控机床的组成及特点。

2．了解数控加工的插补原理及非圆曲线数值计算方法。

3．掌握数控车、铣、加工中心等机床数控加工工艺特点及零件编程方法。

4．具有编制加工程序和应用CAM软件的能力。

5．了解数控机床的典型机械结构等知识。

6. 了解现代数控机床的状况及发展趋势。

（三）本课程与相关课程的联系数控编程是介绍数控加工程序对数控机床运动及其加工过程进行控制的一门课程，课程涉及到机械制造技术、信息技术、微电子技术和自动化技术等，是一门综合性专业技术课程。

先修课程有机械制图、金属切削原理及工艺、传感器与测试技术、电机与拖动、PLC与编程和机床电气自动控制等。

三、课程内容与考核目标第一章数控机床概述（一）课程内容本章简要介绍了数控机床的基本工作原理、数控机床分类、数控插补原理以及数控机床发展概况。

《数控技术》课程教学大纲课程编号:012029课程名称（中／英文）：数控技术/NC Technique课程类型:专业共享总学时：32 讲课学时：26 实验学时：6学分：2适用对象:机械工程及自动化专业本科生先修课程：《电工学》、《控制工程基础》、《机械设计》、《微机原理及应用》等。

后续课程：《机电一体化系统设计》、《机器人技术基础》等。

开课单位：机械工程学院一、课程性质和教学目标数控技术是机械工程及自动化专业必修的一门专业课程，该课程是综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果形成的专业课程。

通过本课程的学习，使学生达到以下目标：目标1：了解数控机床的工作原理和组成、分类、发展动向等；目标2：能根据需要选择合适运动驱动元件及位置检测装置的能力；目标3：初步具备应用插补原理构建多轴联动运动控制系统的能力；目标4：具备手工编写一般复杂程度工件数控加工程序的能力.二、教学基本要求本课程教学的基本要求是：使学生建立数控机床及数控技术的基本概念，掌握两轴插补原理和刀具半径补偿原理，掌握常用运动驱动元件（步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机）及位置检测装置的原理及选用方法；了解数控技术的现状和发展，具有继续自学并结合工作实践应用、扩展的能力。

本课程所能支撑的毕业要求、以及本课程的教学目标与毕业要求的对应关系如下:三、教学内容及要求1．概述部分（反映课程目标1）了解本课程的性质和任务；机床数控技术简介：熟悉数控技术相关的基本概念；掌握机床数控技术的工作原理和组成，重点是数控系统的基本构成；掌握数控机床的分类，包括按运动控制方式分类、按伺服系统类型分类、按功能水平分类等；熟悉数控机床加工零件的典型过程；了解数控机床和数控技术的发展趋势。

2．数控机床的插补原理及刀具补偿（反映课程目标3）①理解机床数控插补的基本概念；熟悉数控插补方法的分类，包括脉冲增量插补和数据采样插补两大类；理解插补周期与精度、速度之间的关系。

《数控技术》教学大纲>（机电一体化专业本科适用）（机械设计制造及其自动化专业本科适用）>参考学时：64学分：3课程编号：>主要教材及参考书：《数控技术》高等教育出版社一、本课程的性质和任务数控技术是具有典型机电一体化的理论知识结构的课程,是一门机械工程学科中机电控制相结合的专业技术基础课。

本课程研究对象是机床数字控制技术的基本原理、数控装备基本知识和数控加工技术。

本课程教学目标是为机电结合的设计和使用技术打下基础。

本课程的主要任务是培养学生：1、掌握机、电、计算机控制等多学科融合的系统分析和系统设计能力。

2、具有数控加工程序的编制、分析、调试和数控加工的基本能力。

3、掌握数控机床的基本操作技术4、掌握数控技术的实验方法，具有实验分析能力。

5、掌握数控技术的基本理论和基本技术，具有分析、选用和设计机械设备、数控系统的能力。

6、了解数控技术的最新发展趋势，新理论和新技术。

二、本课程的基本内容第1章概论1.1数控技术的基本概念、工作原理与组成1.2数控机床的分类和特点13数控技术的产生与发展及技术水平第2章数控加工的程序编制2.1概述数控编程的基础2.2数控标准2.3数控系统的指令代码2.4手工编程2.5自动编程2.6程序编制中的数学处理第3章计算机数控装置的插补原理3.1概述的定义和基本原理3.2基准脉冲插补逐点比较法原理，数字积分法原理。

3.3数据采样插补3.4曲面直接插补（SDD简介第4章计算机数控（CNC）装置4.1概述4.2CNC装置的硬件结构与工作原理4.3CNC装置的软件结构与工作原理4.4计算机数控中的可编程控制器（P1C）4.5CNC装置的接口电路与工作原理第5章数控检测装置5.1概述常用检测元件：旋转变压器、感应同步器、磁尺、脉冲编程器，光栅位移传感器的结构组成与工作原理5.2旋转变压器5.3感应同步器5.4直线光栅5.5光电脉冲编码器5.6编码器5.7霍耳检测装置第6章数控伺服系统6.1概述伺服系统结构和原理6.2伺服电动机6.3速度控制6.4位置控制6.5伺服驱动系统的功能与组成类型，步进电机工作原理参数与特性，及驱动电路分析。