数控技术教案

本次课重点介绍有关数控技术和数控机床的基础知识，使学生对本门课有初步的认识并培养学生学习本门课的兴趣。

一、章节题目

第一章概述

第一节数控技术的基本概念

第二节数控机床组成与基本工作原理

第三节数控机床分类

第四节数控机床的发展趋势

第二章数控加工技术

第一节数控加工程序编制的基本步骤

二、教学方法与辅助手段

本次课的授课方式为讲课，在授课过程中突出数控机床的特点，并注意和普通机床进行比较，使学生对数控机床和数控技术有一个深入的认识。使用多媒体课件及板书配合教学。

三、教学目的与要求

1.掌握数控技术的基本概念

2.掌握数控机床基本工作原理

3.掌握数控机床的基本组成

4.掌握手工编程的基本过程

5.了解数控机床分类和发展趋势

6.了解CAD/CAM混合编程的基本过程

四、本次课的重点、难点

重点内容为数控技术的基本概念，数控机床的基本组成和数控机床的基本工作原理。本次课的难点在于数控机床的工作原理。

五、授课内容与时间安排

1.基本概念：数控技术，数控系统，数控机床，加工中心，点位控制，轮廓控制，插补，开环伺服系统，闭环伺服系统、半闭环伺服系统（0.9学时）

2.数控机床基本组成及各组成部分的功能。（0.8学时）

3.数控机床的基本工作原理（0.7学时）

4.数控机床的分类与发展趋势（0.3学时）

5.数控加工程序编制的基本步骤（0.3学时）

六、主要专业外语词汇

1.数控技术—Numerical Control—NC

2.数控系统—Numerical Control System

3.数控装置—Numerical Controller

4.自动刀具交换装置—Automatic Tool Changer—ATC

5.柔性制造单元—Flexible Manufacturing Cell—FMC

6.柔性制造系统—Flexible Manufacturing System—FMS

7.可编程序控制器—Programmable Logic Controller—PLC

七、教学参考书

1.《数控技术》，龚仲华，机械工业出版社，2004.12

2.《数控技术》，王永章，哈尔滨工业大学出版社，2001.12

八、小结、复习思考题、作业题

小结

对于学生来说数控技术是一个新的概念，学生对数控机床及其相关知识很陌生。在教学过程中在完成基本教学内容的同时，通过和普通机床比较，重点突出了数控机床的基本特点、工作原理及组成，使学生对数控机床及其相关知识有了初步的认识。

复习思考题

1.数控机床与普通机床的区别主要体现在那些方面，二者之间有哪些共同之处？

2.插补在数控机床加工过程中的作用？

九、实施情况及分析

本次课按照预定计划完成，效果较好。

本次课将在上次课的介绍数控机床基本工作原理的基础上，讲解数控加工程序编制的相关知识。

一、章节题目

第二章数控加工技术

第二节手工编程时的数控加工工艺处理

第三节坐标系与编程计算

第三章数控机床编程

第一节编程基本概念

二、教学方法与辅助手段

本次课的授课方式为讲课，在授课过程中突出数控机床手工编程时的工艺处理特点和过程，并着重介绍坐标系及编程计算的内容和方法。使用多媒体课件及板书配合教学。

三、教学目的与要求

1.掌握数控加工工艺处理的内容和方法

2.掌握工序的划分方法

3.理解坐标系的意义，掌握机床坐标系、工件坐标系、参考点的概念，以及三者之间关系，掌握建立工件坐标系的常用方法

4.掌握编程计算的内容和方法，理解基点和节点的含义

5.掌握数控加工程序的组成和输入格式

6.了解数控加工程序编制的基本要求

四、本次课的重点、难点

本次课重点：

1.工艺处理内容

2.工序划分方法

3.坐标系的意义与建立，不同机床的坐标系统定义方法

4.编程计算

5.数控加工程序的基本组成

本次课难点：

1.坐标系的含义，工件坐标系与机床坐标系，参考点三者之间关系

2.如何建立工件坐标系

3.非圆曲线的近似方法

五、授课内容与时间安排

1.基本概念：工艺处理与工序划分（1.2学时）

2.数控机床坐标系（0.7学时）

3.编程计算（0.7学时）

4.程序的基本组成（0.4学时）

六、教学参考书

1.《数控技术》，龚仲华，机械工业出版社，2004.12

2.《数控技术》，王永章，哈尔滨工业大学出版社，2001.12

七、复习思考题、作业题

复习思考题

1.坐标系在数控机床加工过程中的作用，如何建立工件坐标系？

2.有“回参考点”功能和无“回参考点”功能数控机床建立坐标

系的特点？

3.如何理解工艺处理和工序划分的意义？

八、实施情况及分析

本次课按照预定计划完成，效果较好。

一、章节题目

第三章数控机床编程

第一节编程基本概念—功能字

第二节基本G代码

二、教学方法与辅助手段

本次课的授课方式为讲课，在授课过程中重点介绍功能字含义和基本G代码，并通过实例讲解工艺处理、工序划分、坐标系建立、编程计算、程序的组成和基本结构，消化理解上次课和本次课的相关内容。

三、教学目的与要求

1.掌握功能字的含义

2.掌握代码分组与代码的模态和非模态的含义，了解开机默认代码的含义

3.掌握与坐标系有关的G代码、基本运动G代码、公英制选择、绝对坐标和相对坐标定义G代码、圆弧运动G代码、刀具补偿G代码、螺旋线加工G代码、暂停G代码。

四、本次课的重点、难点

本次课重点：

1.功能字的含义

2.代码分组与模态代码

3.刀具中心轨迹法编程

4.刀具半径补偿法变成

5.刀具补偿的含义与意义

本次课难点：

1.功能字的作用

2.代码分组与模态代码

3.刀具补偿

4.刀具中心轨迹法

5.程序结构

五、授课内容与时间安排

1.功能字介绍（0.6学时）

2.基本G代码功能与使用（1.2学时）

3.刀具中心轨迹法和刀具半径补偿编程比较、程序结构（1.2学时）

六、教学参考书

1.《数控技术》，龚仲华，机械工业出版社，2004.12

2.《数控技术》，王永章，哈尔滨工业大学出版社，2001.12

七、复习思考题、作业题

1.复习思考题

1.同组代码及模态代码使用时需要注意那些问题？

2.为什么说刀具中心轨迹法是一种最基本的编程方法？

3.数控系统如何处理刀具半径补偿功能？

2.作业

1）假设刀具起点为（0，0，50），用相对坐标方式编写

例4-1的孔加工程序。

2）利用I，J指定圆弧插补编写4-4的铣削加工程序

3）编写XOY面上坐标为（30，50）螺纹孔的加工程序，工件厚度10毫米。

4）用直径为6毫米的铣刀加工直径为10毫米的孔，假设加工平面为XOY面，孔位

置为（20，30），（60，70）。用相对坐标和绝对坐标编写加工程序，工件厚度10毫米。

八、实施情况及分析

本次课按照预定计划完成，效果较好。

本次课将首先通过实例介绍螺纹孔加工、槽加工、铣孔加工的程序编制方法，进一步理解工艺处理、工序划分的意义，进一步掌握程序功能字的含义与使用方法，了解程序编制过程中容易出现的问题，进一步理解程序结构，了解螺纹孔加工、槽加工程序编制的特点，为编制复杂加工程序打下基础。另外，本次课将在镗铣类机床普通编程方法的基础上介绍镗铣类机床的特殊编程方法。

一、章节题目

第四章数控机床编程

第三节镗铣类机床编程方法

二、教学方法与辅助手段

本次课的授课方式为讲课，通过实例使学生掌握数控加工程序基本的编制方法，消化理解前两次课的内容。使用多媒体课件及板书配合教学。

三、教学目的与要求

1.掌握螺纹孔加工、槽加工、铣孔加工程序编制方法

2.掌握常用镗铣类机床编程的特殊代码指令格式和使用方法

3.理解固定循环的含义，掌握常用镗铣加工固定循环的动作过程

4.掌握使用固定循环指令时程序编制的特点

5.掌握子程序编程方法

6.了解比例变换、图形旋转、镜向、极坐标编程方法

四、本次课的重点、难点

本次课重点：

1.多刀具、多工序加工时程序编制过程中的工艺处理与工序划分与程序的结构举例

2.G代码、M代码使用过程中需要注意问题

3.螺纹孔加工、槽加工、铣孔加工程序编制

4.镗铣加工固定循环

5.子程序编程

本次课难点：

1.复杂零件编制过程中的工艺处理、工序划分及程序结构

2.固定循环指令的应用

3.子程序编程

五、授课内容与时间安排

1.多刀具、多工序加工时的工艺处理、工序划分与程序的结构举例（1.2学时）

2.特殊的镗铣类机床指令（0.7学时）

3.常用固定循环代码及应用（1.1学时）

六、教学参考书

1.《数控技术》，龚仲华，机械工业出版社，2004.12

2.《数控技术》，王永章，哈尔滨工业大学出版社，2001.12

七、复习思考题、作业题

复习思考题

1.使用固定循环指令编程和使用普通方法变成时，程序结构上有

什么不同，二者编程效率如何？

2.子程序在加工程序编制中的作用及使用子程序时需要注意哪些

问题？

3.分析多刀具、多工序加工时程序编制过程中的工艺处理与工序

划分与程序的结构特点？

作业题

1.利用G81指令编写例4-17的孔加工程序

八、实施情况及分析

本次课按照预定计划完成，效果较好。

本次课将首先向学生介绍车削加工编程特点，在此基础上通过实例向学生讲解车削加工编程方法。介绍车削加工中常用的简单固定循环指令，并通过实例讲解简单固定循环指令的使用方法。介绍几种复合固定循环指令的格式。

一、章节题目

二、教学方法与辅助手段

本次课的授课方式为讲课，通过实例使学生掌握车削加工程序编制方法，使用多媒体课件及板书配合教学。

三、教学目的与要求

1.掌握数控编程特点

2.掌握使用固定循环指令编程时程序的结构特点

3.掌握端面加工、外圆加工和孔加工的固定循环指令格式

4.能够使用固定循环指令编程

四、本次课的重点和难点

重点：

1.车削加工的特点

2.固定循环指令格式及应用

难点：

1.使用固定循环指令时程序的格式

2.固定循环指令的应用

五、授课内容与时间安排

1.数控车床编程特点与特殊指令（30分钟）

2.编程举例（15分钟）

3.简单固定循环指令及其编程举例（60分钟）

4.复合固定循环指令格式（30分分钟）

六、教学参考书

1.《数控技术》，龚仲华，机械工业出版社，2004.12

2.《数控技术》，王永章，哈尔滨工业大学出版社，2001.12

七、复习思考题、作业题

思考题：

1.车削加工编程与铣削加工编程有哪些共同点与区别

2.使用固定循环编程时程序的结构特点

作业题：

使用固定循环指令编写加工程序。

八、实施情况与分析

本次课在复习上次课有关车削加工复合固定循环指令格式的基础上，讲解复合固定循环指令的应用以及应用中需要注意的问题。

一、章节题目

二、教学方法与辅助手段

本次课的授课方式为讲课，通过实例使学生掌握车削加工程序编制方法，使用多媒体课件及板书配合教学。

三、教学目的与要求

1.掌握复合固定循环指令格式

2.掌握使用复合固定循环指令格式时刀具的动作特点

3.掌握编程方法

4.掌握程序结构

四、本次课的重点和难点

重点：

1.复合固定循环指令的格式

2.复合固定循环指令的使用

难点：

1.复合固定循环指令的使用

2.使用复合固定循环指令时程序的结构

五、授课内容与时间安排

1.复习复合固定循环指令格式（15分钟）

2.使用复合固定循环指令时刀具的动作组成及特点（25分钟）

3.编程举例（70分钟）

4.编程注意事项及程序结构特点（25分钟）

六、教学参考书

1.《数控技术》，龚仲华，机械工业出版社，2004.12

2.《数控技术》，王永章，哈尔滨工业大学出版社，2001.12

七、复习思考题、作业题

思考题：

1.使用复合固定循环指令时程序的结构特点

2.G70复合固定循环指令如何与G71指令配合使用，及二者在程序中的位置。

作业题：

1.使用复合固定循环指令编写加工程序。

八、实施情况与分析

本次课将介绍有关插补原理方面的内容。重点介绍插补在数控加工中的作用、插补算法。

一、章节题目

二、教学方法与辅助手段

本次课的授课方式为讲课，通过实例使学生掌握车削加工程序编制方法，使用多媒体课件及板书配合教学。

三、教学目的与要求

1.认识插补在轮廓加工中的作用

2.了解常用插补方法及各自特点

3.掌握逐点比较法、数字积分法和数据采样插补法的基本原理

四、本次课的重点和难点

重点：

1.插补原理

难点

1.数据采样插补法

2.数字积分法

五、授课内容与时间安排

1.插补的作用及常用插补方法（15分钟）

2.逐点比较法原理及举例（65分钟）

3.数字积分法原理及距离（35分钟）

4.数据采样插补法基本原理（20分钟）

六、教学参考书

1.《数控技术》，龚仲华，机械工业出版社，2004.12

2.《数控技术》，王永章，哈尔滨工业大学出版社，2001.12

七、复习思考题、作业题

思考题：

1.在轮廓加工中怎样控制刀具与工件的相互运动

作业题：

2.第一象限内直线，其起点坐标为（0，0），终点坐标为（6，4），用逐点比较法进行插补计算。

八、实施情况与分析

一、章节题目

二、教学方法与辅助手段

本次课的授课方式为讲课，通过实例使学生掌握车削加工程序编制方法，使用多媒体课件及板书配合教学。

三、教学目的与要求

四、本次课的重点和难点

重点：

五、授课内容与时间安排

六、教学参考书

1.《数控技术》，龚仲华，机械工业出版社，2004.12

2.《数控技术》，王永章，哈尔滨工业大学出版社，2001.12

七、复习思考题、作业题

思考题：

作业题：

八、实施情况与分析

一、章节题目

二、教学方法与辅助手段

本次课的授课方式为讲课，通过实例使学生掌握车削加工程序编制方法，使用多媒体课件及板书配合教学。

三、教学目的与要求

四、本次课的重点和难点

重点：

五、授课内容与时间安排

六、教学参考书

1.《数控技术》，龚仲华，机械工业出版社，2004.12

2.《数控技术》，王永章，哈尔滨工业大学出版社，2001.12

七、复习思考题、作业题

思考题：

作业题：

八、实施情况与分析

二、教学方法与辅助手段

本次课的授课方式为讲课，通过实例使学生掌握车削加工程序编制方法，使用多媒体课件及板书配合教学。

三、教学目的与要求

四、本次课的重点和难点

重点：

五、授课内容与时间安排

六、教学参考书

1.《数控技术》，龚仲华，机械工业出版社，2004.12

2.《数控技术》，王永章，哈尔滨工业大学出版社，2001.12

七、复习思考题、作业题

思考题：

作业题：

八、实施情况与分析

二、教学方法与辅助手段

本次课的授课方式为讲课，通过实例使学生掌握车削加工程序编制方法，使用多媒体课件及板书配合教学。

三、教学目的与要求

四、本次课的重点和难点

重点：

五、授课内容与时间安排

六、教学参考书

1.《数控技术》，龚仲华，机械工业出版社，2004.12

2.《数控技术》，王永章，哈尔滨工业大学出版社，2001.12

七、复习思考题、作业题

思考题：

作业题：

八、实施情况与分析