《数控编程技术》教学大纲.docx
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《数控编程技术》教学大纲
《数控编程技术》教学大纲
中央电大教务处教学管理科 2007年08月24日
第一部分大纲 说明
一、课程性质、目的和任务
本课程是中央广播电视大学数控技术专业的一门专业必修课,与数控加工工艺、数控机床课程紧密联系。
通过本课程的学习,使学生能够针对被加工零件,在合理地制定数控加工工艺的基础上,运用数控机床的数控系统所规定的编程规则和编程方法,编制零件的加工程序,为数控加工做准备。
通过本课程的学习主要培养学生3个方面的能力:
(1)数控加工相关知识的运用能力。
主要是机械制造基础知识、数控加工工艺基础知识、数控机床的基础知识和基本操作方法的应用能力。
(2)相关技术资料的应用能力。
通过本课程的学习,要使学生养成查阅编程手册、刀具样本等技术资料的能力。
(3)综合能力和素质。
针对数控加工技术属知识技能的特点,培养学生独立分析问题和解决工程实际问题的能力,提高学生的综合素质。
数控编程技术分为手工编程和自动编程两部分,本课程以手工编程为主,自动编程是通过CAD/CAM编程软件实现复杂零件数控加工程序编制的重要手段。
二、与相关课程的衔接、配合、分工
本课程是数控技术专业的专业必修课。
其先修课程为《机械制图》、《机械制造基础》和《金工实习》等课程和实践环节。
并行课程为《数控加工工艺》、《数控机床》。
该课程是数控加工工艺与数控机床紧密联系的纽带,是《CAD/CAM自动编程软件应用》课程的基础,同时也是《数控加工综合实训》实践环节的先修课程。
三、课程教学的基本要求
通过本课程的学习,要求学生能够达到以下要求:
(1)了解数控编程的基本概念,掌握数控加工程序的类型与格式,理解常用功能字的含义,掌握续效代码与非续校代码的区别。
(2)理解机床坐标系与工件坐标系的关系。
(3)了解编程中的工艺处理内容和步骤,掌握数控加工工艺分析方法。
能正确地进行加工方法选择,划分工序与工步,安排加工顺序与走刀路径,选择刀具及其几何参数,确定装夹定位方式。
编制中等复杂零件的数控加工工艺卡片,为数控编程做准备。
(4)了解编程中的数值计算内容与方法,掌握简单基点坐标的计算方法。
(5)掌握T、F、S、M功能指令的指令格式与编程方法;掌握常用G功能的指令格式与编程方法。
(6)了解刀具补偿的概念,理解刀具补偿的建立、执行与取消条件。
掌握刀具补偿指令的编程方法。
(7)了解简化编程指令的用途,掌握固定循环指令的编程格式和方法。
(8)了解车削加工编程的特点,掌握车削加工的编程方法,独立编制中等复杂零件的车削加工程序,为数控加工打下坚实的基础。
(9)能够根据被加工零件的几何特征和技术要求,按照数控系统所规定的程序格式,编制中等复杂零件的数控铣床(加工中心)加工程序。
(10)了解宏程序编制的基本方法,能够利用变量,编制简单的宏程序。
四、课程教学要求的层次
本课程教学按以下3个层次进行要求:
1.了解:
要求对有关教学内容有一般的认知。
2.理解:
要求领会有关教学内容的基本概念、基本理论、基本原则。
3.掌握:
要求能够应用所学知识和方法解决工程中的实际问题。
第二部分媒体使用与教学过程建议
一、课程教学总时数、学分数
本课程为4学分,课内学时为72学时。
开设一学期。
二、教学媒体及其相互关系
本课程的教学媒体由文字教材、录像课(IP课)和CAI课件组成。
1、文字教材
文字教材是主要的教学媒体,在全方位的体现基本教学内容的同时,要便于学习开展自学。
为
此,文字教材各章增加“学习目标”、“内容提要”、“小结”等导学内容。
2、录像课(IP课)
根据教学的总体要求以及各章节的学习目标,讲授重点、难点。
对于综合性的典型习题给予
细的解析。
讲解过程中要注意知识的衔接并突出技能训练的重要地位。
3、结合本课程的特点,利用计算机辅助教学手段形象、直观、生动地表述教学内容,包括重点
知识内容多角度分析与细化的讲解、实验与操作的模拟演示以及自我检测等。
其目的是配合文字教材的阅读,为学生开展个体化,交互式学习提供帮助。
三、考核说明
考试是对教与学的重要验收方式之一。
学生必须完成必做作用和实验、实训后,才能参加考试。
考试符合教学大纲要求、形式多样、突出重点、难易适中。
期末考试由中央电大统一命题,并执行统一的评分标准。
实验考核由各省级电大根据中央电大制定的考核要求安排。
具体考核要求见网上公布的考核说明。
四、教学建议
结合本课程的特点,可以借助防真软件,进行辅助教学,检验程序的正确性;还可以通过工程实际,采用项目教学法,把数控加工工艺、编程技术和数控机床操作紧密结合,边学习、边实践。
从而提高学生动手能力和独立分析问题与解决问题的能力。
五、学时分配
本课程的学时分配见表1。
表1课程学时分配
章节
课程内容
理论教学
课内实践教学
课时
小计
备注
课时数
教学方式手段
课时数
教学方式手段
1
数控加工的编程基础
4
多媒体
4
2
数控编程中的工艺分析
4
多媒体
2
实例分析
6
3
数控编程中的数学处理
3
多媒体
1
习题课
4
4
基本功能指令的编程方法
3
多媒体
1
习题课
4
5
常用准备功能指令的编程方法
6
多媒体
2
习题课
8
6
刀具补偿指令及其编程方法
4
多媒体
2
习题课
6
7
简化编程指令及其编程方法
6
多媒体
4
习题课
10
8
数控车削加工编程
4
多媒体
4
实例分析
8
9
数控铣削加工编程
6
多媒体
4
实例分析
10
10
宏指令编程
4
多媒体
4
实例分析
8
11
自动编程简介
2
多媒体
2
机动
2
2
总计
48
24
72
第三部分教学内容和教学要求
一、数控加工的编程基础
(一)目的与要求
通过学习数控加工程序的基本组成、程序的基本结构和类型,使学生建立数控编程的基本概念。
(二)重点与难点
重点:
数控编程的内容与步骤,数控机床的坐标系和运动方向;
难点:
续效代码与非续效代码的区别。
(三)教学内容
1.数控加工的过程
2.数控编程的内容与步骤
3.数控编程的种类
4.数控机床的坐标系和运动方向
5.典型数控系统及其主要功能
6.程序的结构
7.程序段格式
8.续效代码与非续效代码
(四)教学要求
1.了解数控加工的过程
2.掌握数控编程的内容与步骤
3.理解数控编程的种类
4.掌握数控机床的坐标系和运动方向的命名规则
5.了解典型数控系统及其主要功能
6.掌握程序的结构组成
7.掌握程序段格式的书写规则
8.理解地址码中英文字母的含义
9.掌握续效代码与非续效代码的概念与区别
二、数控编程中的工艺分析
(一)目的与要求
通过学习数控编程前工艺处理的主要内容、数控工艺基本分析方法,能够进行典型零件的工艺分析。
(二)重点与难点
重点:
加工方法的选择,工序与工步的划分,刀具的合理选择,加工路线的确定。
难点:
对刀点与换刀点的确定,切削参数的确定。
(三)教学内容
1.数控编程中工艺处理的主要内容
2.数控机床的合理选用
3.数控加工零件的工艺性分析
4.加工方法的选择与加工方案的确定
5.工序与工步的划分
6.零件的装卡方法与夹具的选择
7.加工路线的确定
8.刀具的选择
9.切削用量的确定
10.对刀点与换刀点的确定
11.数控加工工艺文件的内容
(四)教学要求
1.了解数控编程中工艺分析的主要内容
2.掌握数控机床的合理选用方法
3.掌握数控加工零件的工艺性分析方法
4.掌握加工方法选择原则
5.掌握工序与工步的划分方法
6.掌握零件的装卡方法与夹具的选择原则
7.掌握加工路线的确定方法
8.掌握根据被加工零件的技术要求选择刀具的方法
9.掌握根据工艺条件选择切削用量的方法
10.理解对刀点与换刀点的概念
11.掌握数控加工工艺文件的编制方法
三、数控编程中的数学处理
(一)目的与要求
通过学习数控编程前数学处理的主要内容和基本方法,使学生能够利用三角函数计算基点坐标。
(二)重点与难点
重点:
利用三角函数计算基点坐标
难点:
辅助坐标点的设定与计算
(三)教学内容
1.三角函数法计算基点坐标
2.非圆曲线节点坐标的概念
3.辅助坐标点的设定与计算
(四)教学要求
1.掌握利用三角函数计算基点坐标的方法
2.了解非圆曲线节点坐标的概念
3.掌握辅助坐标点的计算方法
四、基本功能指令的编程方法
(一)目的与要求
通过学习,使学生能够利用基本功能指令进行编程。
(二)重点与难点
重点:
功能指令的编程格式与方法。
难点:
不同数控系统之间的指令与编程格式差别。
(三)教学内容
1.刀具功能(T指令)的编程
2.主轴功能(S指令)的编程
3.进给功能(F指令)的编程
4.常用辅助功能(M指令)的编程
(四)教学要求
1.理解刀具功能(T指令)的用途,掌握指令的编程方法。
2.理解主轴功能(S指令)的用途,掌握指令的编程方法。
3.理解进给功能(F指令)的用途,掌握指令的编程方法。
4.理解常用辅助功能(M指令)的用途,掌握指令的编程方法。
五、常用准备功能指令的编程方法
(一)目的与要求
通过学习,使学生能够利用常用准备功能指令进行编程。
(二)重点与难点
重点:
运动控制指令的编程格式、编程方法及注意事项。
难点:
圆弧插补时圆心坐标向量I、J、K的计算。
(三)教学内容
1.坐标系设定指令
(1)工件坐标系设定(G50/G92)
(2)坐标系零点偏置(G54~G59)
(3)平面选择(G17、G18、G19)
(4)回参考点操作(G27、G28、G29、G30)
2.尺寸指令
(1)公/英制转换指令
(2)绝对/增量指令
(3)直径/半径指令
3.基本运动控制指令
(1)快速移动指令G00
(2)直线插补指令G01
(3)圆弧插补指令G02/G03
4.暂停指令G04
(四)教学要求
1.掌握工件坐标系设定指令(G50/G92)的编程方法。
2.掌握坐标系零点偏置指令(G54~G59)的编程方法。
3.掌握平面选择指令(G17、G18、G19)的编程方法。
4.理解回参考点操作的概念,了解回参考点操作指令(G27、G28、G29、G30)的编程方法。
5.掌握公/英制转换指令的编程方法
6.掌握绝对/增量指令的编程方法
7.掌握直径/半径指令的编程方法
8.掌握快速移动指令G00的编程方法。
9.掌握直线插补指令G01的编程方法。
10.掌握圆弧插补指令G02/G03的编程格式及编程方法,理解圆心坐标向量I、J、K的含义,掌握圆心坐标的I、J、K的计算方法。
11.掌握暂停指令G04编程格式及方法。
六、刀具补偿指令及其编程