一、课程概述
现代机床结构复杂、精度要求高，机床的动态性能已上升为影响加工精度和生产率的主要因素。本课程介绍动力学理论中的基本概念，通过机床主要功能部件的数学建模案例以及机床振动特性的试验分析等教学内容，让学生掌握机床动力学的基本理论及其应用。在此基础上学习数控机床数控与伺服驱动的理论与应用技术，掌握直线电机原理与应用，熟悉数控机床的可编程控制技术与系统，了解高速数控机床控制系统及智能控制技术。
二、《机床动力学与驱动技术》课程考核办法
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项目 |
占比 |
说明 |
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签到 |
10% |
研究生出勤统计 |
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讨论 |
10% |
课堂回答情况打分 |
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课程音视频 |
25% |
课程视频/音频全部完成得满分,单个视频/音频分值平均分配，满分100分 |
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作业 |
5% |
所有作业的平均分 |
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中期考核 （线上） |
20% |
由任课老师对汇报内容、语言陈述等进行打分 |
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期末汇报 （线上） |
30% |
由任课老师对汇报内容、语言陈述等进行打分 |
三、课程安排及学时分配
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课程 名称 |
机床动力学与驱动技术 |
总学时数 |
36 |
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单元 |
学时 |
内容 |
课前预习与阅读材料 |
备注 |
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1 |
4 |
第1章 制造机器的机器-数控机床 1.1 前言 1.2数控机床的历史 1.3数控机床的编程技术 1.4 诸多期望 1.5 动力学基础 |
1.赵俊生.数控机床控制技术基础.北京：化学工业出版社，2006 2.杨肃等.机床动力学. 机械工业出版社，1983 |
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2 |
6 |
第2章 驱动电机与驱动装置 2.1 驱动装置概述 2.2 步进驱动装置 2.3 晶闸管直流驱动装置 2.4 数控机床驱动电机实验 2.5 数控机床驱动电机报告 |
周祖德等.机电一体化控制技术与系统（第二版）.武汉：华中科技大学出版社，2003 |
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3 |
6 |
第3章 直线电机原理与应用 3.1 直线电机的基本结构与工作原理 3.2 直线同步电动机 3.3 直线直流电动机 3.4 直线步进电动机 3.5 数控机床中的直线伺服系统 |
叶云岳.直线电机原理与应用.北京：机械工业出版社，2002 |
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4 |
2 |
中期汇报（线上） |
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考试或报告（结合实例） |
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5 |
4 |
第4章 数控机床的伺服系统及其控制 4.1 概述 4.2 位置控制 4.3 主轴定向控制 |
1．赵俊生.数控机床控制技术基础.北京：化学工业出版社，2006 2．张柱银.数控原理与数控机床.北京：化学工业出版社，2003 |
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6 |
4 |
第5章 数控机床的可编程控制技术与系统 5.1 可编程序控制器的基本原理 5.2 可编程序控制器软件技术 5.3 可编程序控制器应用系统设计 |
赵俊生.数控机床控制技术基础.北京：化学工业出版社，2006
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7 |
3 |
第6章 高速数控机床控制系统的发展 6.1 矢量控制的PWM交流变频控制器 6.2 实时控制伺服系统 6.3 其他辅助控制技术 |
吴玉厚. 数控机床高速主轴系统.北京：科学出版社，2012 |
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8 |
3 |
第7章 智能控制技术及其应用 7.1 模糊控制 7.2 专家控制系统 7.3 智能控制技术在工业机器人中的应用 |
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9 |
2 |
课外拓展项目 |
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视频实例等 |
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10 |
2 |
期末考核（线下） |
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考试或报告（结合实例） |
四、“立德树人”育人内涵
- 培养学生理论联系实际的能力，让学生养成一切从中国国情出发的思维习惯；
- 能综合运用所掌握的知识来设计多因素、多目标复杂的机械控制驱动问题，并提出有效的解决方案；
- 培养学生的前瞻性学习能力，让学生们接触先进的智能制造设备与机械控制技术方式，对未来机床动力与控制的发展趋势有个初步了解，培养他们对智能制造的兴趣，居安思危，让年轻一代勇于承担起中华民族伟大复兴的重任。
- 1. 目标：通过对本课程的学习，力求使研究生达到：
- （1）熟悉机床动力学的基本理论和基本方法；
- （2）掌握伺服驱动技术、直线电机及可编程控制技术与系统等相关技术与发展动态；
- （3）了解高速数控机床控制系统及智能控制技术；
- （4）通过实践环节，培养独立工作能力和科学研究方法，增强专业知识。
- 2．要求：研究生具备数控机床基础知识，必须进行课前预习，完成教师布置的学习任务。
- 研究生
