专业理论与实践课程教学大纲
 
《数控原理与系统》教学大纲
  一、 课程的地位、作用和任务 :
数控技术是机械加工自动化的基础,是数控机床的核心技术。发展数控机床是当前我国机械制造业改造的必由之路,是未来工厂自动化的基础。
本课程是本专业的一门主要专业课。本课程以数控技术的基本原理为根基,以数控机床为主线,介绍了数控技术的原理、组成部分、基本计算方法和编程应用,以及典型的数控系统。
本课程的基本任务:掌握计算机数字控制技术的基本原理和基础知识;掌握数控设备的组成及各组成部分的工作原理;学会合理选用数控系统并培养学生正确使用数控设备的能力;了解数控技术和数控机床的最新发展动态。
二、 教学内容和教学要求
(一)数控系统概述
1、 教学内容和教学要求
(1) 了解数控机床的的产生,机床数控系统的发展,数控技术在机械制造中的作用;
(2) 理解数控机床的工作原理、特点、分类、基本组成部分及其功能;
(3) 掌握一些数控技术的基本术语。
2、 能力培养要求
通过对绪论的学习,使学生初步掌握数控技术的基本原理和基本概念,对数控机床有一定的了解。
(二) 数控检测装置及输入通道
1、 教学内容和教学要求
(1) 了解传感器的分类和作用,输入通道,对检测元件的要求;
(2) 理解旋转变压器、光栅、感应同步器、磁尺、编码器和测速发电机的工作原理和应用场合; 2、变电站综合自动化系统的基本功能;
(3)掌握开环闭环系统的精度和区别。
2、 能力培养要求
通过对传感器及输入通道的学习,使学生掌握传感器在数控设备中的作用和意义,理解各种传感器的原理,初步具有分析和应用各种具体传感器的能力。
(三) 数控机床的伺服驱动系统
1、 教学内容和教学要求
(1) 了解对数控机床伺服系统驱动元件的要求,数控机床伺服系统的分类;
(2) 理解直流伺服电动机工作原理,交流伺服电动机的工作和调速原理,步进电动机的工作原理,位置控制系统的分类和作用;
(3) 掌握机床伺服系统的组成,开环、闭环、半闭环系统的区别,PWM脉宽调制原理,脉宽调制器和开关功率放大电路,SPWM脉宽调制原理,相位伺服系统。
2、 能力培养要求
通过对数控机床的伺服系统的学习,使学生了解伺服系统的作用和分类,理解各种电动机的结构和调速的工作原理等,具有根据实际情况分析选择伺服系统的能力。
(四)数控系统插补原理和数据处理
1. 教学内容和教学要求
(1) 了解插补方法的分类:逐点比较法,数字积分插补法,数据采样插补法;
(2) 理解译码,插补,脉冲,刀具补偿,逐点比较法和数字积分插补法的区别;
(3) 掌握四个象限的直线和圆弧的逐点比较法,直线和圆弧的数字积分插补法,B功能刀具半径补偿,C功能刀具半径补偿。
2. 能力培养要求
通过对数控系统插补原理和数据处理的学习,使学生掌握数控系统的插补原理和基本算法,具有对四个象限的直线和圆弧逐点比较插补法,直线和圆弧数字积分插补法的运算能力。
(五)典型数控系统
1. 教学内容和教学要求
(1) 了解键盘和显示器的接口电路,可编程控制器;
(2) 理解标准型数控系统的总体结构、硬件结构和软件结构;
(3) 介绍集中典型的数控系统及其特点。
2. 能力培养要求
通过对标准型数控系统的学习,使学生对整个数控系统有比较深刻的认识,具有分析对比各种数控系统的能力。
(六)开放式数控系统
1. 教学内容和教学要求
(1) 了解开放式数控系统的基本特征、发展动向及其关键技术;
(2) 了解数控技术的发展趋势。
2. 能力培养要求
对数控技术发展趋势检索能力的培养。
三、 课程实践环节
1. 实验
(1) 实验项目
? 实验一、数控工作台的拆装
? 实验二、数控系统的原理及组成
? 实验三、数控插补原理实验
? 实验四、各种数控机床参观
(2) 实验能力要求
通过本课程的实践,使学生理解数控机床的基本组成和结构,真正掌握数控加工的工作原理。
四、 学时分配建议
 

序号

课程内容

理论学时

实验学时

1

数控 系统概述

6

2

2

数控检测装置及输入通道

8

 

3

数控机床的伺服系统

10

2

4

数控系统插补原理和数据处理

10

2

5

标准型数控系统

6

2

6

开放式数控系统

2

 

 

机 动

4

2

 

合 计

46

10

 

五、说明
1.本课程基本要求适用于招收高中毕业生、学制为三年的高职数控设备应用与维护专业。完成课时的最少时数为50学时,根据需要适当增减。
2.本课程与其它课程的衔接和分工
(1)本课程的先修课程:电工学、机械设计、微机原理及接口技术、可编程控制器。
(2)本课程是本专业的一门主要专业课,以上述课程为基础介绍了数控技术的原理、组成部分、基本计算方法和编程应用。
3.各教学单元重点、难点和深广度的教学说明
(1) 第一章概论重点是介绍数控技术的一些基本的概念,让学生对数控技术有一个基本的了解。
(2) 第二章传感器及输入通道重点是各种传感器的原理、选用和分类。
(3) 第三章数控机床的伺服系统重点是机床伺服系统的组成,开环、闭环、半闭环系统的区别,PWM脉宽调制原理,脉宽调制器和开关功率放大电路,SPWM脉宽调制原理,相位伺服系统。
(4) 第四章数控系统插补原理和数据处理重点是四个象限的直线和圆弧的逐点比较法,直线和圆弧的数字积分插补法,B功能刀具半径补偿,C功能刀具半径补偿。
(5) 第五章标准型数控系统重点是CNC的组成和工作过程,软件结构。
(6) 第六章介绍开放式数控系统及其的发展趋势。
4.本课程作业要求
(1)每一章布置思考题或作业题
 
《数控加工技术》教学大纲
  一、 课程的地位、作用和任务
数控加工技术是一门实践性很强的、面向生产现场的实用型专业课程。它以数控机床为对象,介绍数控特别是计算机数控的基本原理及数控机床的体系结构,数控加工编程的基本知识,着重讲解数控程序的编制及数控程序的上机调试过程,让学生充分熟悉数控车床、数控铣床的有关操作,并具备加工中心机床操作、编程的一般知识,学习结束后需通过相关的加工中心操作工中级证书的考核。
本课程在内容方面侧重于基础知识、基础理论以及基本分析方法的讲授,在培养实践能力方面应着重数控加工技能的基本训练。
本课程的主要任务是:
1、 使学生熟悉数控机床机械的结构和工作原理,掌握数控机床对一些机械部件的要求。
2、 使学生熟悉典型的数控编程系统,掌握编程基础理论知识,使学生初步具有编写中等复杂零件的数控程序并进行加工的能力。
3、 使学生了解数控系统的基本组成及原理,为今后维护数控机床奠定基础。
4、 培养学生独立分析及查阅技术资料的基本技能。
二、 教学内容和教学要求
(一)数控加工概述
1. 教学内容和教学要求
(1) 了解数控机床的基本组成及工作原理;
(2) 了解数控加工的概念;
(3) 了解数控加工技术的发展。
2. 能力培养要求
(1) 通过对数控加工的介绍,使学生认识到数控加工的重要性发展趋势;
(2) 了解课程特点和学习方法。
(二)数控加工基础
1. 教学内容和教学要求
(1) 了解数控加工原理;
(2) 了解数控编程基础;
(3) 了解数控机床及其坐标系统;
(4) 了解数控加工的工艺处理。
2. 能力培养要求
使学生认识到数控加工的基础知识。
(三)数控车床的编程与操作
(1) 能编写简单的程序;
(2) 能熟练按照规程操作。
(四)数控铣床的编程与操作
1. 教学内容和教学要求
(1) 了解数控铣及机床组成;
(2) 掌握数控铣床的位置调整与坐标系设定;
(3) 掌握铣削基本功能指令;
(4) 掌握数控铣床的仿真与实际操作;
(5) 综合铣削加工技术。
2. 能力培养要求
(1) 能编写简单的程序;
(2) 能熟练按照规程操作。
(五)加工中心的编程与操作
1. 教学内容和教学要求
(1) 了解数控加工中心及其组成;
(2) 掌握特色程序指令;
(3) 理解综合加工技术实例。
2. 能力培养要求
(1) 能编写简单的程序;
(2) 能熟练按照规程操作。
三、 课程实践环节
1. 课内实践
(1) 项目
? 实验一 数控加工演示;
? 实验二 数控车床的操作界面及基本指令;
? 实验三 车床基本指令编程与操作;
? 实验四 数控铣床的操作界面及基本指令;
? 实验五 数控铣床操作。
具体参考《数控机床实验指南》(陈吉红主编,华中科技大学出版社)
(2) 能力要求
通过实验,使学生能熟练操作数控车床与铣床,并进行一些零件的加工。
2.实训
(3) 实训项目
本课程有两周的实习,主要进行数控车削编程与加工操作实训、数控铣削编程与加工操作实训等项目,具体参考《数控机床编程与操作实训》(罗学科、张超英主编,化工工业出版社)
(4) 能力要求
以实际的例子和实际的操作,使学生掌握数控加工的编程与操作。
四、学时分配建议
 

序号

课程内容

理论学时

实践学时

1

数控加工概述

4

 

2

数控加工基础

6

2

3

数控车床的编程与操作

14

4

4

数控铣床的编程与操作

14

4

5

加工中心的编程与操作

14

 

 

机 动

4

4

 

合 计

56

14

  五、说明
1. 本课程基本要求适用于招收高中毕业生、学制为三年的高职数控设备应用与维护专业。完成课时的最少时数为64学时,根据实际增减课时。
2. 本课程与其它课程的衔接和分工
本课程学习时要求学生已进行或正在进行机械制造基础、计算机操作的相关课程的学习,具备相应的技术知识和技能。本课程的联系课程有:《数控机床操作实训》是本课程的实践教学环节的高级层次,以本课程为基础,通过实训教学强化本课程的教学;《数控加工工艺与编程》、《CAD/CAM技术》与本课程联系紧密,本课程重在数控操作基础,而《数控加工工艺与编程》重点在于工艺设计与手工编程,《CAD/CAM技术》重点在于数控加工自动编程。
3. 各教学单元重点、难点和深广度的教学说明
(1) 数控加工概述单元主要是介绍数控加工工艺及其特点,让学生对数控加工工艺的作用有一个基本的了解,不用太深。
(2) 数控加工基础单元重点是掌握数控加工原理、数控机床及其坐标系,不用太深。
(3) 数控车床的编程与操作单元是本课程的重点内容,重点是数控车床的编程指令与程序调试,以及数控车床的仿真与实际操作,要讲透,还有举一些实际例子。
(4) 数控铣床的编程与操作单元是本课程的重点内容,重点是数控铣床的编程指令,以及数控铣床的仿真与实际操作,要讲透,还有举一些实际例子。
(5) 加工中心的编程与操作单元的重点是加工中心的编程指令,以及加工中心的操作,要举一些实际例子。
4.本课程作业要求
(1)每一章布置思考题或作业
 
《数控机床故障诊断与维护》教学大纲
  一、课程的地位、作用和任务
发展数控机床是当前我国机械制造业改造的必由之路,是未来工厂自动化的基础。本课程为《数控设备应用与维护》专业高职学生重要的专业课之一。课程的任务是培养学生成为在数控机床诊断与维修方面具有基本分析能力与解决问题能力的技术人材
通过本课程的教学,使学生确立数控机床故障诊断与维修的基本思路与基本原则。在了解常用数控机床的结构、数控系统、数控伺服系统和数控机床检测系统的工作原理基础上,通过对常见故障特点和发生原因的分析,掌握数控机床故障诊断所必需的理论知识,并配合相关的实验与实训,使学生在理论知识与实践相结合的情况下,初步学会用数控机床中常用的检测技术与方法去分析现象,故障定位,并学会用基本方法去排除常见故障。
二、教学内容和教学要求
(一)数控机床故障诊断与维修概述
1. 教学内容和教学要求
(1) 了解数控机床的组成与工作原理;
(2) 了解数控机床故障诊断的意义;
(3) 掌握数控机床故障诊断的内容与故障分类;
(4) 掌握数控机床故障诊断与维修的基本要求;
(5) 掌握数控机床故障诊断的基本原则和一般故障检查方法与处理方法。
2. 能力培养要求
(1) 通过数控机床故障诊断与维修的介绍,使学生认识到其重要性,并故障诊断与维修有一个整体的概念;
(2) 了解课程特点和学习方法。
(二)数控机床的安装调试与维修管理
1. 教学内容和教学要求
(1) 掌握数控机床安装调试的注意事项;
(2) 掌握数控机床验收的注意事项;
(3) 掌握数控机床的日常维护与管理;
2. 能力培养要求
(1) 培养学生安装调试与验收的实际能力;
(2) 能进行日常的维护与管理,能熟练使用仪器仪表。
(三)数控伺服系统故障诊断与维修
1. 教学内容和教学要求
(1) 理解数控机床的伺服系统的结构和工作原理;
(2) 掌握主轴伺服系统的故障分析与维修;
(3) 掌握进给伺服系统的故障分析与维修;
(4) 掌握位置检测系统的故障分析与维修。
2. 能力培养要求
(1) 结合原理与判断原则来诊断实例,使学生熟悉成因与检查方法。
(四)数控机床机械故障的诊断
1. 教学内容和教学要求
(1) 了解数控机床的机械结构;
(2) 理解数控机床机械故障分类及其一般诊断方法;
(3) 掌握主传动系统与主轴部件故障的诊断与维修;
(4) 掌握进给传动机构故障的诊断及维修;
(5) 掌握导轨副故障的诊断与维修;
(6) 掌握液压、气动系统故障诊断及维修;
(7) 了解刀库及自动换刀装置故障分析与排除。
2. 能力培养要求
(1) 由数控机床传动件的工作特点出发,使学生弄清机械故障诊断的原理、方法和诊断过程。
(五)数控系统的故障检测与诊断
1. 教学内容和教学要求
(1) 了解数控系统的诊断方法;
(2) 理解数控系统的软件故障检测;
(3) 理解数控系统的硬件故障检测。
2. 能力培养要求
(1) 结合原理与判断原则来诊断实例。
(六)机床电气与可编程控制器的故障分析与维修
1. 教学内容和教学要求
(1) 理解PLC在数控机床中的功能;
(2) 掌握数控机床中的I/O元件;
(3) 掌握数控机床中PLC的故障形式与故障诊断方法;
(4) 理解电源维护及故障诊断。
2. 能力培养要求
(1) 使学生能根据报警号、根据动作顺序、根据控制对象的工作原理、根据PLC的I/O状态等来诊断故障。
(七)数控机床故障诊断与维修实例
1. 教学内容和教学要求
(1) 掌握数控机床爬行与振动的分析;
(2) 掌握数控机床基准点的故障分析与排除
; (3) 掌握数控车床典型故障分析与排除;
(4) 掌握数控铣床典型故障分析与排除;
(5) 理解加工中心典型故障分析与排除。
2. 能力培养要求
(1)培养学生将知识应用于实际中的分析能力
; (2)培养学生知识应用的综合能力。
三、课程实践环节
1. 实验
(1) 实验项目
? 实验一、修前技术准备实验
? 实验二、计算机模拟故障分析实验
? 实验三、机床电器故障诊断实验
? 实验四、自诊断——参数与诊断画面的调用实验
? 实验五、PLC程序法、接口信号法与信号追踪法实验
(2) 实验能力要求
通过本课程的实践,使学生加深对数控机床故障诊断与维护方法的掌握,真正掌握数控机床故障诊断与维护的技巧。
2.实习(根据实际开设)
安排两周的实习,加深理解数控机床的结构和工作原理;掌握数控机床故障诊断的主要方法并进行维修;掌握各种常用的测试仪器、仪表的使用方法。
四、学时分配建议
 

序号

课程内容

理论学时

实验学时

1

数控机床故障诊断与维修 概述

4

 

2

数控机床的安装调试与维修管理

8

2

3

数控伺服系统故障诊断与维修

12

 

4

数控机床机械故障的诊断

8

2

5

数控系统的故障检测与诊断

6

2

6

机床电气与可编程控制器的故障分析与维修

12

4

7

数控机床故障诊断与维修实例

6

 

 

机 动

4

 

 

合 计

60

10

  五、说明
1. 本课程基本要求适用于招收高中毕业生、学制为三年的高职数控设备应用与维护专业。完成课时的最少时数为64学时,根据实际可适当增减课时。
2. 本课程与其它课程的衔接和分工
(1)本课程的先修课程:电工与电子技术基础、数控原理与系统、机床电气控制及PLC应用、数控加工技术、单片机原理及其应用。
(2)本课程是本专业的一门主要专业课,以上述课程为基础讲授数控机床的故障诊断与维护技术,使学生初步学会用数控机床中常用的检测技术与方法去分析现象,故障定位,并学会用基本方法去排除常见故障。
3. 各教学单元重点、难点和深广度的教学说明
(1) 数控机床故障诊断与维修概述单元
重点:数控机床故障诊断的内容与故障分类,数控系统的诊断技术,数控机床故障诊断的基本原则和诊断步骤。
难点:数控系统的诊断技术,数控机床故障诊断的基本原则和诊断步骤。
教学建议:了解数控机床的构成与工作原理,引入数控机床中信号流的概念,结合实例讲解,并安排一个自诊断法故障分析的实验,加强学生对这部分内容的理解。
(2) 数控机床的安装调试与维修管理
重点:开箱验收、安装、调试与验收中的注意事项,数控机床维护与管理的主要内容,数控机床的抗干扰。
难点:数控机床的精度检测,数控机床的抗干扰措施。
教学建议:数控机床的精度检测可采用现场教学的方法,并安排一个实验。数控机床的抗干扰可从不同干扰引起的危害,对各种抗干扰措施的作用进行分析,控制信号线、反馈信号线和电源线在安装时的走线对信号的影响进行分析。
(3) 数控伺服系统故障诊断与维修单元
重点:交流主轴伺服系统的故障诊断,进给伺服系统的故障诊断,位置检测装置的故障诊断。
难点:交流主轴伺服系统的故障诊断,进给伺服系统的故障诊断,位置检测装置的故障诊断。
教学建议:结合原理与判断原则来诊断实例;熟悉成因与检查方法。
(4) 数控机床机械故障的诊断单元
重点:数控机床中的各种传动件的工作原理,机械故障诊断技术
难点:机械故障诊断技术
教学建议: 由数控机床传动件的工作特点出发,着重于讲清机械故障诊断的原理、方法和诊断过程。
(5) 数控系统的故障检测与诊断单元
重点:数控系统的诊断方法,数控系统的软件故障,数控系统的硬件故障。
难点:数控系统的硬件故障。
教学建议:采用课堂教学和现场教学相结合的方法,在讲清数控系统的工作原理和各种检测诊断方法后,在现场对几种不同的硬件故障采用不同的方法进行检测和诊断。
(6) 机床电气与可编程控制器的故障分析与维修
重点:数控机床中PLC的故障形式与故障诊断。
难点:数控机床PLC故障诊断
教学建议:在讲清PLC的故障表现形式的基础上,介绍数控机床PLC的故障诊断方法,可根据报警号、根据动作顺序、根据控制对象的工作原理、根据PLC的I/O状态等来诊断故障。
(7) 数控机床故障诊断与维修实例单元
重点:常见故障类型的总结;故障诊断步骤与方法的总结;确立清晰的分析思路。
难点:故障分析步骤与方法的总结;清晰思路的确立。
教学建议:启发式教育,共同讨论,整理思路。
4.本课程作业要求
(1)每一章布置思考题或作业题
  《 CAD/CAM 技术基础》教学大纲
 

一、课程的地位、作用和任务
本课程是一门实践性很强的重要技术专业课。通过本课程的学习,使学生具有一定的二维、三维绘图能力,及利用自动编程软件编制较复杂数控程序的实际技能,为后续课程、毕业设计及毕业后的生产应用掌握必要的基本技能。
本课程的主要任务:
1.掌握CAD/CAM的基本概念和系统组成。
2.熟练使用MASTERCAM/UG/PROE中的一种进行二维三维图的绘制。
3.熟练使用MASTERCAM/UG/PROE中的一种进行数控程序的编制。
4.所绘二维三维图符合数控加工工艺要求。
5.所编制的程序工序合理、选用的刀具及加工参数合理。
6.能按所使用的机床类型正确选用后处理程序。
7.培养认真负责的工作态度和一丝不苟的工作作风。
8.培养分析解决生产实际问题的能力。
二、教学内容和教学要求
绪论
1、教学内容:
(1) 本课程的研究对象和学习目的。
(2) 本课程的内容和基本要求。
(3) 本课程的学习方法。
2、教学要求:
(1) 了解CAD/CAM技术在现代工业生产中的作用和地位。
(2) 了解CAD/CAM系统组成和工作过程。
(3) 了解当今主流CAD/CAM软件的特点及发展趋势。
(4) 了解本课程的学习要求和学习方法。
(一)MASTERCAM的基本知识
1、教学内容:
(1) MASTERCAM 9简介。
(2) MASTERCAM 9运行环境与启动。
(3) MASTERCAM 9的工作界面。
(4) MASTERCAM 9调用命令步骤和方法。
(5) MASTERCAM 9文件管理。
(6) 退出MASTERCAM 9步骤和方法。
2、教学要求:
(1) 掌握MASTERCAM 9 MILL模块的启动方法。
(2) 了解MASTERCAM 9 MILL模块菜单分区布置的特点。
(3) 掌握MASTERCAM 9 MILL模块命令调用方法。
(4) 掌握MASTERCAM 9 MILL模块文件管理的方法。
3、能力培养要求:
通过学习MASTERCAM的基本知识,使学生能正确启动MASTERCAM 9能按要求建立新文件、打开旧文件、保存文件。能正确退出MASTERCAM 9。
(二) 基本设置
1、 教学内容:
(1) 设置对象属性。
(2) 改变对象属性。
(3) 栅格设置。
2、 教学要求:
(1) 设置对象属性
①了解对象属性含意。
②掌握图素的颜色、图层属性设置方法。
③掌握线型、线宽属性设置方法。
④掌握点式样属性设置方法。
(2) 改变对象属性
①掌握清除几何对象颜色方法。
②掌握改变几何对象颜色方法。
③掌握改变几何对象图层方法。
④掌握改变几何对象属性方法。
(3) 栅格设置
①掌握栅格显示设置方法。
②掌握栅格捕捉设置方法。
3、能力培养要求:
(1) 通过学习基本设置,使学生能按要求合理设置几何对象的颜色、图层、及线型、线宽、点式样。能按要求改变几何对象的颜色、图层、及线型、线宽、点式样。能设置栅格的显示几捕捉方式以提高绘图速度和精度。
(三)基本二维绘图
1、教学内容:
(1) 点的创建方法。
(2) 直线的创建方法。
(3) 圆弧、圆的创建方法。
(4) 样条曲线的创建方法。
(5) 矩形的创建方法。
(6) 文本的创建方法。
(7) 椭圆的创建方法。
(8) 正多边形的创建方法。
2、教学要求:
(1) 掌握点、直线、圆、圆弧的画法。
(2) 掌握矩形、椭圆、正多边形的画法。
(3) 掌握文本的创建方法。
(4) 掌握样条曲线的创建方法。
3、能力培养要求:
通过学习本章内容,使学生具有使用MASTERCAM绘制基本二维图形的能力。
(四)图形编辑
1、教学内容:
(1) 对象的选取、删除方法。
(2) 对象的镜像、旋转、缩放、平移、偏移方法。
(3) 倒角、倒圆、修剪、延伸、分割、连接方法。
(4) 改变nurbs样条曲线控制点的方法。
(5) 样条曲线转成圆弧及直线、圆弧、参数型样条曲线转成nurbs样条曲线的方法。
2、教学要求:
(1) 掌握对象的选取、删除方法。
(2) 掌握对象的镜像、旋转、缩放、平移、偏移方法。
(3) 掌握倒角、倒圆、修剪、延伸、分割、连接方法。
(4) 掌握改变nurbs样条曲线控制点的方法。
(5) 掌握样条曲线转成圆弧及直线、圆弧、参数型样条曲线转成nurbs样条曲线的方法。
培养学生能绘制、修改复杂二维图的能力。
(五)三维绘图基础
1、 教学内容:
(1)三维造型概述。
(2)设置构图面、视角及构图深度的方法。
(3)三维线架造型的技巧。
2、 教学要求:
(1)熟练掌握设置构图面、视角及构图深度的方法和步骤。
(2)掌握线架造型的方法和技巧。
3、 能力培养要求:
通过三维绘图基础内容的学习,应使学生达到:
(1)具有准确设置构图面、视角及构图深度的能力。
(2)具有一定的线架造型能力。
(六)三维曲面造型
1、教学内容:
(1)创建基本三维曲面。
(2)通过线架变换创建曲面。
(3)通过曲面编辑创建曲面。
2、教学要求:
(1)掌握圆柱面、圆锥面、方块体面、球体面、圆环面、挤压面的创建方法。
(2)掌握举升(Loft)曲面、昆式(Coons)曲面、直纹( Ruled) 曲面、旋转 (Revolve)曲面、扫描(Sweep)曲面、牵引(Draft)曲面的创建方法和步骤。
(3)掌握曲面倒圆角、曲面偏移、曲面修剪∕延伸、曲面熔接方法。
3、能力培养要求:
通过三维曲面造型方法的学习,应使学生具有下列能力:
(1)对简单曲面能正确应用各种造型方法的进行造型。
(2)对较复杂的组合曲面,能合理综合运用各种曲面造型方法进行造型。
(七)二维铣床加工系统
1、教学内容:
(1)工作设置及操作管理。
(2)刀具参数设置。
(3)二维刀铣床加工系统各模组功能。
(4)各模组特有参数设置。
2、教学要求:
(1)掌握工件、刀具、材料参数的设置方法。
(2)掌握操作管理器的使用方法。
(3)掌握面铣削、外形铣削、挖槽加工、全圆加工、钻孔加工的功能及参数设置方法。
3、能力培养要求:
通过学习二维铣床加工系统的内容,应使学生具有下列能力:
(1)具有正确运用二维铣床各加工模组进行零件加工的能力。
(2)合理设置加工参数的能力。
(3)合理使用刀具的能力。
(八)三维铣床加工系统
1、教学内容:
(1) 三维铣床加工系统的加工类型。
(2) 曲面参数设置。
(3) 曲面加工模组功能及参数设置。
2、教学要求:
(1) 掌握曲面参数设置方法。
(2) 掌握平行式粗加工、放射状粗加工、投影粗加工、流线粗加工、等高粗加工、残料粗加工的特点及参数设置的方法。
(3) 掌握平行式精加工、陡斜面精加工、放射状精加工、投影精加工、流线精加工、等高精加工、残料精加工、交线清角精加工的特点及参数设置的方法。
3、能力培养要求:
通过学习本章内容,应使学生具有各类典型零件粗精加工能力。
三、课程实践环节
目的:培养学习理论和实践相结合的应用能力。
内容:零件CAD/CAM造型。
要求:本训练安排在CAD/CAM基础课讲授完成后进行。
能力培养要求:通过一周综合训练,应使学生具有下列能力:
(1)具有测量一般零件并运用MASTERCAM进行三维造型的能力。
(2)具有运用MASTERCAM进行编程和操作数控机床进行加工的技能。
四、学时分配建议(以60学时为参照,其他学时作合理调整)。

 

序号

教学内容

学 时 分 配

讲课

习题课

技能训练

小计

1

MASTERCAM 基本知识

1.5

 

0.5

2

2

MASTERCAM 基本设置

2

 

0.5

2.5

3

基本二维绘图

8

2

1

11

4

图形编辑

6

 

1

7

5

三维绘图基础

2.5

 

1

3.5

6

三维曲面造型

8

2

2

12

7

二维铣床加工系统

8

 

2

10

8

三维铣床加工系统

8

2

2

12

总 计

 

 

 

 

60

  五、说明 1.本教学基本要求适用于招收高中毕业生,其学制为三年的高职数控设备应用与维护专业。完成课程的课时数为50~65学时,根据实际增减课时。
2.本课程与其他课程的衔接与分工。
(1)本课程要求学生在具有机械制图、模具、机械加工工艺、数控原理知识的基础上进行;
(2)本课程只能为学生进行数控加工自动编程打下一定的基础,还需要在后继课程、生产实习、课程作业、课程设计和毕业设计中继续培养和提高,并使所加工产品逐步达到生产要求。
3. 各教学单元重点、难点和深广度的教学说明
(1)各单元教学内容中要求掌握的部分是该单元的重点内容,要求讲得详细些。
(2)整门课程中,基本二维绘图、三维曲面造型、三维铣床加工系统是重点内容,一定要举些实际例子,使学生真正掌握操作技能。
4.本课程作业要求
(1)每一章布置思考题或作业题。
《数控加工工艺及编程》教学大纲
一、 课程的地位、作用和任务
数控技术是制造业实现自动化集成生产的基础,数控加工技术的应用给现代制造业带来了巨大的效益。而数控加工工艺与编程是数控加工的基础与保证。
本课程是数控专业一门专业技术基础课。本课程以数控加工工艺及编程所涉及的问题为主线,在适当讲述传统制造工艺的知识的基础上,介绍数控加工工艺的概念及其特点、数控加工工艺的设计、数控编程的基本概念以及程序的手工编制。
本课程的基本任务:使学生了解数控加工工艺的特点;掌握数控加工工艺的设计内容及其设计步骤;掌握数控加工工艺文件的编制;掌握数控编程的编程方法和代码;掌握数控手工编程技巧,使学生能从事企业数控工艺员,数控加工等岗位工作。
二、 教学内容和教学要求
(一)数控加工概述
1. 教学内容和教学要求
(1) 了解数控加工工艺及其特点;
(2) 了解数控加工程序的作用;
(3) 了解数控加工技术的发展趋势;
2. 能力培养要求
(1) 通过对数控加工的介绍,使学生认识到数控加工工艺与编程的重要性;
(2) 了解课程特点和学习方法
(二)机械加工工艺基础
1. 教学内容和教学要求
(1) 了解机械加工工艺的基本概念;
(2) 理解机床夹具的组成与作用、以及常用加工刀具;
(3) 了解表面加工方法与加工方案;
(4) 掌握零件机械加工工艺规程的制订。
2. 能力培养要求
(1) 使学生对传统加工工艺有一定的认识;
(2) 能制定机械加工工艺规程,要以实际的例子说明。
(三)数控加工工艺设计
1. 教学内容和教学要求
(1) 掌握数控加工工艺性的分析;
(2) 掌握数控加工工艺路线的设计;
(3) 掌握数控加工工序的设计;
(4) 掌握数控加工工艺文件的编制。
(5) 了解数控加工工艺的管理。
2. 能力培养要求
(1) 能根据实际零件分析加工工艺;
(2) 能使用相关软件(如机械加工工艺软件版)制定相应的加工工艺并生成工艺文件。
(四)数控刀具系统及机床附件
1. 教学内容和教学要求
(1) 掌握数控加工刀具的种类及其选择方法;
(2) 掌握数控机床附件(如夹具)的使用方法。
2. 能力培养要求
使学生对具体零件的特点及加工顺序选择相应的刀具与夹具。
(五)数控编程的基本概念
1. 教学内容和教学要求
(1) 掌握数控编程的三各坐标系;
(2) 了解数控编程的方法;
(3) 掌握常用的数控代码。
2. 能力培养要求
培养学生的编程能力,有较扎实的理论基础,为后面的手工编程打下基础;
培养学生归纳比较的能力。
(六)数控加工程序
1. 教学内容和教学要求
(1) 掌握数控编程的步骤及程序结构;
(2) 理解数控编程中的数值计算。
(3) 了解刀具补偿的概念;
(4) 掌握手工编程的技巧。
2. 能力培养要求
(1)培养手工编程的能力。
(七)数控编程实例
1. 教学内容和教学要求
(1) 数控车床编程实例;
(2) 数控铣床编程实例。
2. 能力培养要求
(1)培养学生的动手能力与实际的工程能力。
三、 课程实践环节
1. 课内实践
(1) 项目
? 实验一 机床夹具认识实验;
? 实验二 车削工件装夹及对刀实验;
? 实验三 铣床工件装夹及对刀实验;
? 实验四 手工编程实验。
(2) 能力要求
? 通过上机,使学生能用数控加工工艺软件对数控加工工艺路线、加工工序进行设计;并能编制数控加工工艺文件;
? 通过实际操作,使学生能选择相应的刀具与夹具,并进行手工编程。
2.实习(根据实际情况开设)
(1) 实习项目
本课程有两周的实习,主要进行数控加工工艺分析、数控刀具及其选用、工件装夹及夹具的选用、数控铣床编程等项目,具体参考《数控机床加工工艺、编程及操作实训》(张超英、罗学科主编,高等教育出版社)
(2) 能力要求
以实际的例子和实际的操作,使学生掌握数控加工工艺规程设计,装夹及对刀应注意的问题。
四、 学时分配建议

序号

课程内容

理论学时

实践学时

1

数控加工 概述

4

 

2

机械加工工艺基础

4

2

3

数控加工工艺设计

12

4

4

数控刀具系统及机床附件

6

4

5

数控编程的基本概念

6

 

6

数控加工程序

12

2

7

数控编程实例

8

 

 

机 动

4

2

 

合 计

56

14

五、 说明
1. 本课程基本要求适用于招收高中毕业生、学制为三年的高职数控设备应用与维护专业。完成课时的最少时数为64学时,可根据实际适当增减课时。
2. 本课程与其它课程的衔接和分工
(1)本课程的先修课程:数控加工技术,数控原理。
(2)本课程是本专业的一门主要专业课,以上述课程为基础介绍数控加工过程中非常重要的加工工艺及手工编程。
3. 各教学单元重点、难点和深广度的教学说明
(1) 数控加工概述单元主要是介绍数控加工工艺及其特点,让学生对数控加工工艺的作用有一个基本的了解,不用太深。
(2) 机械加工工艺基础单元重点是掌握机床夹具、常用加工刀具以及零件机械加工工艺规程的制订步骤,不用太深,但要广一些。
(3) 数控加工工艺设计单元是本课程的重点内容,重点是掌握数控加工工艺性的分析、设计以及工艺文件的制定生成,要讲透。
(4) 数控刀具系统及机床附件单元重点是数控加工刀具与夹具的选用与使用,不用太深。
(5) 数控编程的基本概念单元重点是掌握数控编程的三各坐标系与数控代码。
(6) 数控加工程序单元也是本课程的重点,重点在于数控编程的步骤与程序结构,以及手工编程,一定要讲透。
(7) 数控编程实例单元重点在于举例分析、应用。
4.本课程作业要求
(1)每一章布置思考题或作业题  
机床电气控制实习大纲
实习学时:两周
一、实习目的与任务
机床电气控制是一门实践性很强的课程。通过对控制线路实验台的操作、查线和排故等实践,培养学生分析问题、解决问题的综合能力,使学生对书本知识进一步深化为实践知识;使学生更加熟悉电气控制系统的基本控制电路,具有机床电气控制系统分析和排故的基本能力。
二、实习要求
1. 认真分析机床电气控制电路,掌握其原理并思考能否改善;
2. 对设置故障的机床电气回路进行检查、排故;
. 实习时注意遵守纪律,严格按照规范进行操作;
4. 实习结束后要完成实习报告。
三、实习内容与方式
1. 机床电气回路分析
通过实物与电路图的对照,了解机床电气组成结构及其工作原理,分析其控制电路的原理。
2. 故障检查和排除
人工设置机床电气回路故障,学生进行检测分析,主要是X62W万能铣床和T86镗床的控制线路原理及机床的故障检查和排除。
通过故障开关可在实验台上模拟实际机床的各种故障现象,从而能进一步培养学生的动手能力及维修电工的技能等级考试。本实习以动手操作与电路分析为主,课堂教学与自学为辅,学生必须进行独立操作。
四、实习的时间安排
本实习两周时间,有效天数10天,具体时间安排如下表:  

内 容

时间

熟悉电路图及各种元件的功能、使用方法、场合

2 天

故障演示、熟悉故障现象、原因

1 天

练习查找故障

2 天

练习使用各种故障开关查找故障

3 天

完成实习报告、考核

2 天

五、参考资料
1. 机床控制线路实习指导书(自编);
2. 《电气控制与PLC原理及应用》.程周主编,电子工业出版社.2004年。
六、效果评价与考核
1.考核内容:
设计成绩按学生在实习中的表现、对知识的掌握程度、实际操作的熟练程度、分析问题和解决问题的能力、完成任务的质量、课程成果等综合评定,共分五级评定,单独计入学生成绩册。
2.考核方式:
现场操作和口试结合进行。
3.成绩评定:
实习成绩综合后按优秀(90-100分),良好(80-90分),中等(70一79),及格(60~69分),不及格(60分以下)五级计分制评定。
4.考核标准:
本实习的考核办法根据平时动手、分析能力情况与实习报告相结合。  

序号

考核内容

成绩比例(%)

1

机床电气控制电路图分析

15

2

故障检查的正确

25

3

排除故障的措施

20

4

实习过程纪律、安全

20

5

实习报告的准确、规范

20

七、大纲说明
1.一天指导老师作总体讲课,重点是机床电气原理与故障检查的一般步骤。
2.以后每天,视进度由老师作提示性讲课,讲述重点和难点,及时发现和指导解决难题,不能等到问题成堆再辅导。  
数控机床维修实习大纲
实习学时:两周
一、实习目的与任务
数控维修技术不仅是保障正常运行的前提,对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用,而且是操作性很强的技术。通过实习,使学生加深对课堂所讲知识的理解。加深理解数控机床的结构和工作原理;掌握数控机床故障诊断的主要方法并进行维修;掌握各种常用的测试仪器、仪表的使用方法。
二、实习要求
1.养成认真、注意安全、踏实、严谨、一丝不苟的工作作风。
2. 确立数控机床故障检测与诊断的基本思路与判断原则。
3.学会全面查阅数控机床的技术资料,掌握机床的电气控制系统的组成及其基本原理。学会在现象与背景的调查与分析基础上归纳总结出一些典型故障的故障特征、故障类型与故障大定位,制作出各种相关的系统框图与相关的动作流程图,以故障流程图来确定诊断与维修的具体步骤。
4. 学会应用数控机床自诊断。初步掌握故障检测与诊断的手段与方法。初步能进行
故障定位。学会建立故障档案。
5. 实训报告内容:阐述每个实训项目的要求和内容;按指导书的要求回答有关问题、填写实训中得到或求出的数据、画出要求的图纸等;做完每个项目后的体会、取得的经验和教训;对本实训项目的改进和提高提出自己的建议。
6.按实训环节递交报告,最后递交数控机床故障诊断与维修的总结报告。
7. 实习时注意遵守纪律,严格按照规范进行操作。
三、实习内容与方式
1. 数控机床结构分析
了解数控机床的组成与工作原理;
2. 数控机床故障诊断与维修
(1)故障检查(已设置好故障):根据信号与报警指示,同时采用仪器进行检查,初步确定故障的状态;
(2)故障分析:根据已知的故障状况按故障分类办法分析故障类型,从而确定排故原则。一般情况下,对照机床配套的数控系统诊断手册和使用说明书,可以列出产生该故障的多种可能的原因;
(3)确定原因:对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的真正原因;
(4)维修:根据故障原因进行维修;
(5)了解数控机床的日常维修保养方法。
其中具体故障诊断与维修包括:
(1)步进驱动单元的故障诊断
(2)数控系统故障分析
(3)数控机床精度检测
(4)机械故障诊断
实习方式以动手操作为主,课堂教学与自学为辅,学生必须进行独立操作。
四、实习的时间安排  

序号

实习环节

时间安排

1

数控机床结构分析

1 天

2

步进驱动单元的故障诊断

2 天

3

数控系统故障分析

2 天

4

数控机床精度检测

2 天

5

机械故障诊断

2 天

6

完成实习报告

1 天

五、参考资料
1. 数控机床维修实习指导书(自编)
2. 具体数控机床维护手册;
3. 《数控机床及其维护》.刘战术主编,人民邮电出版社.2005年。
六、效果评价与考核
1.考核内容:
设计成绩按学生在实习中的表现、对知识的掌握程度、实际操作的熟练程度、分析问题和解决问题的能力、完成任务的质量、课程成果等综合评定,共分五级评定,单独计入学生成绩册。
2.考核方式:
现场操作和口试结合进行。
3.成绩评定:
实习成绩综合后按优秀(90-100分),良好(80-90分),中等(70一79),及格(60~69分),不及格(60分以下)五级计分制评定。
4.考核标准:
本实习的考核办法根据平时动手、分析能力情况与实习报告相结合。  

序号

考核内容

成绩比例(%)

1

数控机床结构分析

15

2

故障检查的正确

25

3

排除故障的措施

20

4

实习过程纪律、安全

20

5

实习报告的准确、规范

20

七、大纲说明
1.一天指导老师作总体讲课,重点是数控基础故障检查与排故的一般步骤。
2.以后每天,视进度由老师作提示性讲课,讲述重点和难点,及时发现和指导解决难题,不能等到问题成堆再辅导。  
数控机床操作实训大纲
实习学时:两周
一、实习目的与任务
数控加工技术是一门实践性很强的、面向生产现场的实用型专业课程。数控机床操作是数控加工的基础,是培养数控加工技能必不可少的实践性课程。通过实习,使学生加深对课堂所讲知识的理解。了解数控机床的结构和工作原理;掌握数控机床加工的操作步骤与使用方法;熟悉数控机床的编程方法,能对几何形状比较简单的零件进行手工编程。
二、实习要求
1. 学生必须按照要求编写加工程序;
2. 实习时注意遵守纪律,严格按照规范进行数控铣床、车床的操作;
3. 达到数控铣(车)工中级技能水平;
4. 实习结束后要完成实习报告。
三、实习内容与方式
1. 数控车
1)了解数控车床的组成、工作原理、加工范围、型号;
2)了解车床安全操作规定;
3)熟练掌握数控车床的常用指令及手工编程方法;
4)掌握数控车床操作面板及各功能键的作用;
5)掌握数控车床对刀操作及加工操作步骤;
6)通过对轴类零件、轴套类等典型零件的编程与加工操作能对数控加工对象进行加工工艺分析,选择正确的加工工艺路线,确定合理的加工工艺参数;
7)了解数控车床的维修保养方法。
2. 数控铣
1)了解数控铣床床的组成、工作原理、加工范围、型号;
2)了解铣床安全操作规定;
3)熟练掌握数控铣床的常用指令及手工编程方法;
4)掌握数控铣床操作面板及各功能键的作用;
5)掌握数控铣床对刀操作及加工操作步骤;
6)通过对典型零件的编程与加工操作能对数控加工对象进行加工工艺分析,选择正确的加工工艺路线,确定合理的加工工艺参数;
7)了解数控铣床的维修保养方法。
实习方式以仿真软件与实际机床结合、动手操作为主。
四、实习的时间安排  

序号

实习环节

时间安排

1

数控车床结构、工作原理

1 天

2

数控车床的常用指令及手工编程方法

1.5 天

3

数控车床对刀操作及加工操作步骤

0.5 天

4

实际零件车加工操作

2 天

5

数控铣床结构、工作原理

0.5 天

6

数控 铣床 的常用指令及手工编程方法

1.5 天

7

数控 铣床 对刀操作及加工操作步骤

0.5 天

8

实际零件铣加工操作

2 天

9

撰写实习报告

0.5 天

五、参考资料
1. 数控铣工(中级)职业技能鉴定考试培训资料.广东省职业技能鉴定指导中心;
2. 熊熙编.数控加工职业资格认证强化实训.高等教育出版社.2004年.
3. 数控车床实训指导书;
4. 具体数控车床与数控铣床操作规范;
5. 《数控机床编程与操作实训》.罗学科、张超英主编,化工工业出版社.2005年。
六、效果评价与考核
1.考核内容:
设计成绩按学生在实习中的表现、对知识的掌握程度、实际操作的熟练程度、分析问题和解决问题的能力、完成任务的质量、课程成果等综合评定,共分五级评定,单独计入学生成绩册。
2.考核方式:
现场操作和口试结合进行。
3.成绩评定:
实习成绩综合后按优秀(90-100分),良好(80-90分),中等(70一79),及格(60~69分),不及格(60分以下)五级计分制评定。
4.考核标准:
本实习的考核办法根据平时动手、分析能力情况与实习报告相结合。  

序号

考核内容

成绩比例(%)

1

数控机床工作原理

10

2

数控车加工操作

25

3

数控铣加工操作

25

4

加工零件质量

15

5

实习过程纪律、安全

15

6

实习报告的准确、规范

10

七、大纲说明
1.一天指导老师作总体讲课,重点是数控操作规范。
2.以后每天,视进度由老师作提示性讲课,讲述重点和难点,及时发现和指导解决难题,不能等到问题成堆再辅导。  
CAD/CAM 综合实训大纲
实训学时:两周
一、实训目的
计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM),已广泛用于产品设计及机械制造,对设计和制造业产生了革命性的影响,可大大节省时间,减少错误发生,降低成本,提高生产效率。通过本次练习,将理论知识与实际应用机密结合起来,使学生真正感觉到学以致用,培养学生的实际动手能力,为以后做好相关工作奠定基础。
二、实训要求
1. 学生必须按照要求进行软件三维造型;
2. 掌握数控加工参数设置并进行仿真;
3. 生成可用于加工的后处理程序;
4. 练习时注意遵守纪律;
5. 练习结束后要完成练习报告。
三、实训内容与方式
1. 练习用MasterCAM软件进行画图,时间为7天,主要内容包括如下:
① 熟悉MasterCAM9.0的软件界面,进行各种二维图形的绘制练习;
② 三维图形的绘制练习;
③ 零件加工的参数设置;
④ 进行二维图形和三维图形的刀具路径编制练习;
⑤ 通过后处理生成数控加工程序。
2.其他CAM软件(如Powermill或cimatron)的演示与练习
① 零件加工的参数设置;
② 进行二维图形和三维图形的刀具路径编制练习;
③ 通过后处理生成数控加工程序。
练习方式以电脑绘图、软件模拟为主。
四、实训时间安排  

序号

实习环节

时间安排

1

MasterCAM 二维图形的绘制练习

1 天

2

MasterCAM 三维造型练习

3 天

3

零件加工的参数设置

2 天

4

仿真与后处理

1 天

5

其他 CAM 软件练习

2 天

6

完成实训报告

1 天

五、参考资料
1.CAD/CAM综合实训指导书(自编);
2.《三维造型设计-Mastercam9.0实例详解》.何满才主编,人民邮电出版社.2003年。
六、效果评价与考核
1.考核内容:
设计成绩按学生在实习中的表现、对知识的掌握程度、实际绘图的熟练程度、分析问题和解决问题的能力、完成任务的质量、课程成果等综合评定,共分五级评定,单独计入学生成绩册。
2.考核方式:
现场操作和成果结合进行。
3.成绩评定:
实习成绩综合后按优秀(90-100分),良好(80-90分),中等(70一79),及格(60~69分),不及格(60分以下)五级计分制评定。
4.考核标准:
本实习的考核办法根据平时动手、分析能力情况与实习报告相结合。  

序号

考核内容

成绩比例(%)

1

MasterCAM 三维造型操作

50

2

零件加工的参数设置、后处理

20

3

实习过程纪律、安全

15

4

实习报告的准确、规范

15

七、大纲说明
1.一天指导老师作总体讲课,重点是软件的介绍与操作演示。
2.以后每天,视进度由老师作提示性讲课,讲述重点和难点,及时发现和指导解决难题,不能等到问题成堆再辅导。  
 




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