数控系统是实现数字控制的载体。数控技术也叫计算机数控技术（Computerized Numerical Control 简称：CNC），它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成。数控技术是制造业信息化的重要组成部分。通过本课程的学习，掌握数控原理、学会数控系统设计开发方法。
《数控系统及应用》教学大纲
Principle and Application of Numerical Control System
课程编号：QZ071008
开课学期：第一学期
学 时：32
学 分：2.0
开课单位：机械工程学院
大纲撰写人：孙选
一、教学目的与要求：
数控技术为现代先进制造技术的基础之一 ，是机械工程学科中机电控制及其结合的专业技术基础课。本课程教学目的是使学生掌握机床的数字控制技术的基本原理，数控指令系统，数控加工工艺及程序编制 ，数控装置的结构与分析，数控能够系统的组成、结构及工作原理，数控系统各组成单元（数控装置、驱动系统、检测系统组成、人机交互）的结构、原理，数控系统构成方案及实现。本课程的主要任务是培养学生如下几方面的能力：
1、掌握机电结合及多学科融合的综合系统分析、设计、制造和使用能力。为从事现代制造工程（如CAD/CAM、FMS、CIMS…等技术工作）打下基础。
2、掌握数控技术的基本理论和所涉及的基本技术，具有分析、选用和设计机械设备、数控系统的能力。
3、具有编制、分析和调试数控加工程序（中等复杂程度）的能力。掌握数控编程中的数学处理方法和自动编程的方法。
4、掌握数控技术实验的原理和方法，具有实验分析能力，使用计算机能力以及实验研究的初步能力。
5、了解数控技术发展的新理论、新技术和最新发展趋势。
二、教学内容、学时分配
（一） 数控技术概论 (4学时)
1. 数控技术的基本概念
2．数控系统的组成、工作原理
3. 数控系统分类及发展概况。
4. 查阅文献资料，对国内外数控系统发展趋势进行综述。
（二）数控编程基础 (2学时)
1. 数控机床程序编制的内容与步骤、编制方法；
2. 数控程序手工编制基本指令（G、M、S、T、F指令）
3. 自动数控编程简介
（三）实验一 零件数控加工程序编制、数控加工 (2学时)
（四）插补原理及控制方法 (4学时)
1. 逐点比较法插补（不同象限的直线、圆弧插补原理和控制软件流程）
2. 其他插补方法简介
3. 查阅文献资料，对数控插补方法进行综述。
（五） 数控机床的检测系统 (2学时)
1. 数控系统组成及各部分功能简介
2. 位置、位移、速度检测装置
（六） 数控机床的伺服驱动系统 (4学时)
1. 步进电动机结构、工作原理、选用与使用
2. 交、直流伺服电机驱动系统
3. 查阅文献资料，对伺服系统控制方式进行综述。
（七） 数控装置 (2学时)
1. 数控装置组成
2. CNC装置的工作内容
3. CNC硬件组成
4. CNC软件组成
（八） 数控系统应用开发 (8学时)
1. 数控系统应用开发实例一
2. 数控系统应用开发实例二
3. 数控系统应用开发实例三
4. 数控系统应用开发实例三
（九）实验二：数控系统设计实践 (2学时)
三、教学方式
课堂理论教学、学生查阅文献撰写文献综述报告、实验、工程案例分析、设计实践相合的教学方法
四、考核方式
闭卷考试。期末闭卷考试成绩占70%，平时成绩占30% 。平时成绩包括作业成绩、实验成绩、设计实践成绩。
五、先修课程
- 机电传动与控制
- 数控技术
- 机电系统检测与控制
六、教材及教学参考资料
（一）教材
[1] 马宏伟. 数控技术（第二版）. 北京：电子工业出版社，2010.
[2] 数控系统及应用,自编教材,未成册. 孙选.副教授,6万字
（二）推荐书目
- 叶蓓华.数字控制技术.北京：清华大学出版社，2002.
- 张建纲.数控技术（第二版）. 武汉：华中科技出版社. 2000.
- 李郝林.机床数控技术（第二版）. 北京：机械工业出版社，2008.
- 刘文信.机床数控技术. 北京：机械工业出版社.2010.
- 明兴祖.数控加工综合实践教程. 北京：清华大学出版社.2008.
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