《数控技术》课程大纲.docx
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《数控技术》课程大纲
《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：
NumericalControlTechnology
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
毕业要求及其指标点
本课程目标对毕业要求的支撑关系
毕业要求
指标点
毕业要求1：
工程知识
能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。
1.1掌握了用于解决材料成型及控制工程复杂问题的数学基础知识。
1.2掌握了用于解决材料成型及控制工程复杂问题的物理、化学等自然科学基础知识。
1.3掌握了用于解决材料成型及控制工程复杂问题的工程力学基础知识。
1.4掌握了用于解决材料成型及控制工程复杂问题的工程检测与控制基础知识。
1.5系统掌握了专业知识，能够将所学知识用于解决材料成型及控制工程复杂问题。
课程目标1、
课程目标4
毕业要求2：
问题分析
能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。
2.1能够应用工程数学基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。
如：
复杂的模具设计。
课程目标2
课程目标3
2.2能够应用物理、化学基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，获得有效结论。
如：
物理综合实验。
2.3能够应用力学基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，获得有效结论。
如：
工程力学综合实验。
2.4能够应用工程科学基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，获得有效结论。
如：
工程控制实验中的建模与分析。
毕业要求3：
设计/开发解决方案
能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑法律、健康、安全、文化、社会以及环境等因素。
3.1了解机械工程、材料成型及控制工程问题特征，掌握解决复杂工程问题的设计方法。
3.2在考虑法律、健康、安全、文化、社会以及环境等制约因素的前提下，能够设计（开发）针对复杂材料成型及控制工程问题的解决方案，具备设计（开发）满足特定材料成型及控制工程需求的系统、单元（部件）或工艺流程的能力。
3.3在设计（开发）过程中，具有追求材料成型及控制工程复杂问题创新解决的态度和意识，掌握了基本的创新方法，清楚创新方向及领域。
课程目标5
毕业要求4：
研究
能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
4.1掌握材料热加工成形原理及特点，能够采用科学方法，具备合理设计材料成型及控制工程（模具）复杂实验、开展科学研究的能力。
课程目标4
4.2掌握材料成型及控制工程原理及主要工艺，能够采用科学方法，正确构建并实施材料成型及控制工程综合实验，得出正确结果的能力。
4.3能正确使用和处理实验数据，通过信息综合处理，具备对复杂的材料成型及控制工程实验结果进行正确分析能力。
4.4了解常见的材料成型及控制工程常用设备、实验仪器及实验方法，具备调控设备及仪器参数，进行测控和维护的能力。
毕业要求5：
使用现代工具
能够针对复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。
5.1掌握文献检索、资料查询、现代网络搜索工具的使用方法。
5.2了解材料成型及控制工程专业重要资料来源及获取方法。
5.3具备应用各类文献、信息及资料进行复杂材料成型及控制工程实践的能力。
5.4掌握复杂材料成型及控制工程问题的预测与模拟方法，理解其局限性。
毕业要求6：
工程与社会
能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。
6.1了解与工程相关的国家方针、政策与法律法规，能够评价工程实践对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。
6.2了解材料成型及控制工程专业特点及其对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，能够正确评价复杂成型及控制工程问题解决方案的优劣。
6.3能正确认识材料成型及控制工程各种复杂工艺对于客观世界和社会的影响，理解并能够承担的相应工程和社会责任。
毕业要求7：
环境和可持续发展
能够理解和评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
7.1了解材料成型及控制工程的专业特征、学科前沿和发展趋势，正确认识本专业对于社会发展的重要性。
7.2能正确理解和评价材料成型及控制工程复杂问题实施对环境保护及社会可持续发展等的影响。
7.3在解决复杂的材料成型及控制工程的实际问题中，能够正确理解并考虑工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
毕业要求8：
职业规范
具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。
8.1具有人文社会科学素养，理解世界观、人生观的基本意义及其影响。
8.2了解中国国情，理解中国可持续科学发展道路以及个人的做人规范，具有较高的社会责任感。
8.3在工程实践中，理解工程师的职业性质、职业责任,具备工程师的职业道德
8.4具有健康的体质和良好的心理素质，能较好地履行责任。
毕业要求9：
个人和团队
能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。
9.1具备较宽广的本学科基础知识和较高的个人素质，能够在多学科背景下，承担个人及团队成员的作用。
9.2具备良好的团队协作精神，善于和团队其它成员协作、互补、交往。
9.3能够承担团队负责人角色，具备综合团队成员意见和建议，进行合理决策之领导能力。
毕业要求10：
沟通
能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。
并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。
10.1较好地掌握了一门外语，了解不同文化的差异，具有一定的跨文化交流能力。
10.2了解本专业领域及其相关行业的国内外的技术现状，具有较强的业务沟通能力与竞争能力。
课程目标5
10.3能够应用现代工具撰写报告、设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，就复杂的专业工程问题进行有效沟通和交流。
毕业要求11：
项目管理
理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。
11.1了解机械及材料工程管理和经济决策的基本知识，理解并掌握工程管理原理与经济决策方法。
11.2具备应用工程管理和经济决策知识实践的工作能力，具有一定的组织、管理及领导能力，能够较好地通过口头或书面方式表达自己的想法。
11.3具有较强的综合归纳能力，能在多学科环境中加于应用。
毕业要求12：
终身学习
具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。
12.1对终身学习的重要性，有自觉的意识和正确的认识。
12.2能够采用合适的方法，自我学习、提高的能力。
12.3能够适应社会进步与发展，与时代同步。
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。
教学手段：
（1）精心组织教学素材。
以本专业领域常见的数控机床、典型的数控加工方法为讲解对象，深入分析数控加工方法的工艺特点、工艺参数的选取原则，并结合NX/CAM软件的应用，使学生具备一定的设计（开发）一般零件的数控加工工艺的能力；
（2）课程内容与企业实际、科研成果相结合。
以企业实际案例为课堂讨论对象，引导学生结合所学知识，提出技术解决方案；强化实践教学环节，以加深对课堂教学内容的理解和掌握。
（3）尽量采用小班教学，要求每一位学生根据自己的兴趣，完成准备1个零件的数控加工工艺方案，并能用PPT展示汇报（大班教学时采用抽签等形式确定汇报的学生）；汇报展示后，全体学生进行讨论交流，提高课堂互动频率与水平。
九、教学内容与学时安排
（1）总体安排
教学内容与学时的总体安排，如表2所示。
其中教学课时20学时，上机练习12学时。
表2基本教学内容与学时安排
序号
课程内容
课堂（学习、讨论）学时
课外（准备、复试、实践）学时
1
数控技术概论
2
1
2
数控机床的运动
2
2
3
数控工艺知识
3
3
4
手工编程方法
2
2
5
自动编程方法
1
1
6
NX/CAM综述
2
1
7
NX/CAM平面铣加工
2
4
8
NX/CAM型腔铣加工
2
4
9
NX/CAM固定轴铣加工
2
4
10
NX/CAM后置处理和综合案例分析
2
4
说明：
上机练习12学时，分别练习NX/CAM的平面铣、型腔铣和固定轴铣以及综合案例练习。
（2）具体内容
各章节的具体内容如下：
第1章数控技术概论
1.1数控技术的基本概念
1.2数控加工的特点
1.3数控机床的组成、分类与特点
1.4数控技术的发展趋势
第2章数控机床的运动
2.1数控加工作业过程
2.2数控机床的坐标系与运动方向
2.3数控编程的特征点
2.4数控机床的坐
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