中国机械制造业正面临着前所未有的机遇与挑战，以数控技术为核心的现代装备制造业是挑战取胜的重要条件之一。因此学习和应用数控技术对培养和造就具有创新精神的工程应用型人才、提升制造能力、打造制造强国具有极其重要的现实意义。

       本课程基于应用型人才培养新要求，遵循工程教育认证新理念，结合数控技术发展新趋势，以现代数控机床的组成特点及加工工艺过程为主线，全面阐述计算机控制系统、轨迹控制原理、机械系统结构、伺服驱动系统、工件位置检测和数控加工程序编制等知识，注重内容的先进性、系统性和实用性，突出重点，形式新颖。

       本课程采用线下、线上教学相结合，应用视频、动画、仿真等多样化的教学手段，让学生理解数控技术原理及实质，感受数控加工过程的美妙神奇，看到刀具切削时犹如灵动的雕刻刀，飘舞在工件表面上，打造出精美绝伦的工艺之品，体验惊人的机械加工之魂。

通过PPT课件、知识点微课视频、在线作业、在线测试、网上师生互动等方式，使学习者：

1. 掌握数字控制和数控机床等基本概念、组成及分类，了解数字控制原理及数控机床的加工特点，了解数控技术的产生背景、发展现状及发展趋势。

2. 了解数控装置的作用、特点、硬件结构，掌握数控软件的特点、基本结构形式，了解输入/输出接口的任务。

3. 掌握逐点比较法的插补原理、基本算法和象限处理；熟练掌握数字积分法直线、圆弧插补原理、各象限处理方法，掌握数据采样插补原理，要求通过例题与习题熟练掌握数字积分法插补全过程。

4. 掌握数控机床机械结构各基本组成模块的功能及内在相互联系；能够分析轴承、滚珠丝杠副及导轨副对数控机床加工精度及运动稳定性的影响；能够阐明运动摩擦力和负载对进给系统的影响。

5. 掌握数控机床伺服系统的组成、工作原理及性能特点；熟悉常用检测装置的组成、分类、特点、用途，以及各自的工作原理及应用场合，熟练掌握伺服系统的设计方法。

6.了解数控加工工艺分析方法和步骤，掌握数控加工工艺分析，掌握数控车削和数控镗铣削（加工中心）典型程序指令，掌握孔加工固定循环指令、子程序格式及应用。

主要涉及先修课程如机械制图，工程材料与热处理，公差配合，机械制造工艺，机械设计基础，气、液、电控制技术，电工电子技术，可编程控制器，材料力学等课程专业基础知识。

1.裴旭明主编，现代机床数控技术，机械工业出版社，2021.

2.周文玉主编，数控加工技术，高等教育出版社，2010.

3.陈蔚芳主编，机床数控技术及应用（第4版），科学出版社，2019.

4.胡占齐主编，机床数控技术（第3版），机械工业出版社，2019.

5.李东君主编，数控加工技术，机械工业出版社，2018.

1.

Q :  数控机床由哪些部分组成？数控装置的作用是什么？

A :  数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体四部分组成。数控装置的作用是把控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体四部分组成。数控装置的作用是把控制介质存储的代码通过输入和读带，转换成代码信息，用来控制运算器和输出装置，由输出装置输出放大的脉冲来驱动伺服系统，使机床按规定要求运行。

2.

Q : CNC装置的系统软件的结构模式有几种？每一种有何特点？

A :目前常见的CNC系统的软件结构模式有两种：前后台型和中断型软件结构。前后台型软件结构适合于采用集中控制的单微处理器结构的CNC系统，前台程序为实时中断程序，承担诸如位置控制、插补、辅助功能处理、面板扫描及输出等实时功能，而后台程序主要完成准备和管理工作，包括输入、译码、插补准备及管理等，通常称为后台程序或背景程序。中断型软件结构没有前后台之分，除初始化程序以外，根据各控制模块实时要求不同，将控制程序安排成不同级别的中断服务程序。整个软件是一个大的多重中断系统，系统的管理功能主要通过各级中断服务程序之间的通信来实现。

3.

Q :简述插补的概念。目前使用的插补算法有哪些？

A :所谓插补就是根据输入线型和速度的要求，实时分配各轴在每个插补周期内的位移量。其目的是控制加工运动，使刀具相对于工件作出符合零件轮廓轨迹的相对运动。

目前数控系统常用的插补算法有脉冲增量插补（包括逐点比较法和DDA法等）和数据采样插补（常用时间分割法或直接函数法）两大类。

4.

Q :数控机床在机械结构方面有哪些主要特点？

A :可概括为：高的静态、动态刚度，良好的抗振性能，良好的热稳定性能，高的运动精度和低速运动的稳定性，操作安全方便等。

5.

Q :进给伺服系统在数控机床的主要作用是什么？它主要由哪几部分组成?

A :数控机床的伺服系统是指以机床移动部件的位移和速度作为控制对象的自动控制系统，又称随动系统。在数控机床中，伺服系统接收来自插补器的进给脉冲，经变换放大后驱动工作台的移动。它是数控系统与机床的联系环节，是数控机床的重要组成部分，它的性能在很大程度上决定了数控机床的性能。伺服系统一般由伺服电路、伺服驱动装置、检测装置、机械传动装置以及执行部件等组成。

6.

Q :位置检测装置在数控机床中的作用是什么？

A :位置检测装置是闭环、半闭环伺服系统的主要组成部分，它的作用是检测位移和速度，发出反馈信号，使系统形成闭环控制。闭环及半闭环控制的数控机床的加工精度与检测元件的精度密切相关。

7、

Q : 数控铣削加工空间曲面的方法主要有哪些？

A : 数控铣削加工空间曲面的方法主要采用三坐标联动或两轴半联动的加工方法，其中两轴半联动（常用行切法）的方法常被采用。其基本原理是任意两个坐标轴联动，第三个坐标轴作周期性进给。此法控制系统简单，比较容易实现，经济性较好。