數(shù)控機床組成原理--教案

1、數(shù)控機床第一章數(shù)控機床基礎(chǔ)知識批準(zhǔn)審閱第2節(jié)數(shù)控機床組成結(jié)構(gòu)、工作原理授課時數(shù)2授課對象教 具數(shù)控機床掛圖授課方法講授(引導(dǎo)、對比與推理)講授內(nèi)容1 .數(shù)控機床的組成2 .數(shù)控機床的工作原理3 .數(shù)控機床的工作過程難點、重點1 .數(shù)控機床的組成結(jié)構(gòu)2 .數(shù)控機床的基本工作原理授課提示講、授課重點內(nèi)容與提綱復(fù)習(xí)提問3min新課引入1min數(shù)控機床 組成部分。(重點)8min復(fù)習(xí):數(shù)控機床的定義？數(shù)控機床的特點與應(yīng)用范圍？學(xué)習(xí)一門技術(shù)，除了應(yīng)掌握其基本的概念，更需要了 解該技術(shù)的設(shè)備結(jié)構(gòu)與原理。只有這樣才能更好的掌握技 能，更快的提高自己。數(shù)控技術(shù)的基本設(shè)備是數(shù)控機床。§1 2數(shù)控機床的

2、組成、工作原埋二、一數(shù)控機床的組成.1、組成結(jié)構(gòu)數(shù)控機床一般分為五個部分(1)輸入輸出裝.置.軟驅(qū)、鍵盤、顯示器等用以進(jìn)行信息交換的設(shè)備(2)數(shù)控裝置CNC)數(shù)控機床的核心，用以接受輸入裝置傳送的信息，經(jīng)過編譯、運算和邏輯處理，輸出控制數(shù)控機 床的指令。頁首案教0K-課備師教授課提示講、授課重點內(nèi)容與提綱教學(xué)后記(3)伺服系統(tǒng)(伺服單元、驅(qū)動單元)與位置 檢測裝置1 -1 V，、, uli,.接受數(shù)控系統(tǒng)(裝置)的指令信號， 經(jīng)過運算比較將指令信息進(jìn)行功率放大， 驅(qū)動伺服驅(qū)動裝置，帶動各軸的準(zhǔn)確移動。 (4)可編程控制器與強電控制裝置介于數(shù)控裝置與機床機械、液壓部件 之間的控制系統(tǒng)，接受數(shù)控裝

3、置輸出的主 運動變速、刀具選擇交換、輔助裝置動作 等指令信號，經(jīng)運算放大后直接驅(qū)動相應(yīng) 的電氣動作，以完成規(guī)定的動作。(5)機床本體機床的機械部件：主運動部件，進(jìn)給 運動執(zhí)行部件，輔助裝置部件等。切削加 工的主體設(shè)備。數(shù)控機床各部分結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖所示畫出圖，強調(diào) 信息流向。弁 小結(jié)(10min )簡單描述各部分作用，強PLC輔助裝置科主軸布展電承*輔理動帆中同腥電叫任牖2、主要組成部件：(1).操作面板.?它是操作人員與數(shù)控裝置進(jìn)行信息交流 的工具。S原本體3授課提示講、授課重點內(nèi)容與提綱教學(xué)后記化學(xué)生對組成理解（10min ）?組成：按鈕站、狀態(tài)燈、按鍵陣列（功能 與計算機鍵盤樣）和顯示器；。

4、?它是數(shù)控機床特有部件（2）控制介質(zhì)與輸入輸出設(shè)備?控制介質(zhì)是記錄零件加工程序的媒介 輸入輸出設(shè)備是CNC系統(tǒng)與外部設(shè)備進(jìn)行 交互裝置。交互的信息通常是零件加工程 序。即將編制好的記錄在控制介質(zhì)上的零件 加工程序輸入CNC系統(tǒng)或?qū)⒄{(diào)試好了的零 件加工程序通過輸出設(shè)備存放或記錄在相 應(yīng)的控制介質(zhì)上（3）通訊?現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)除采用輸入輸出設(shè)備進(jìn)行 信息交換外，一般都具有用通訊方式進(jìn)行信 息交換的能力。它們是實現(xiàn) CAD/CAM的 集成、FMS和CIMS的基本技術(shù)。米用的 方式有：?串行通訊（RS-232等串口）、?自動控制專用接口和規(guī)范（DNC方式，MAP協(xié)議等）?網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（internet ,

5、LAN等）（4） CNC裝置（CNC單元）?組成：計算機系統(tǒng)、位置控制板、PLC接口 板，通訊接口板、特殊功能模塊以及相應(yīng)的 控制軟件。授課提示講、授課重點內(nèi)容與提綱教學(xué)后記對各部分作 用、功能適當(dāng) 講解，主要與 普通機床對 比講解作用：根據(jù)輸入的零件加工程序進(jìn)行相應(yīng)的處理（如運動軌跡處理、機床輸入輸出處理等），然后 輸出控制命令到相應(yīng)的執(zhí)行部件（伺服單元、驅(qū)動 裝置和PLC等），所有這些工作是由CNC裝置內(nèi) 硬件和軟件協(xié)調(diào)配合，合理組織，使整個系統(tǒng)有 條不紊地進(jìn)行工作? CNC裝置是CNC系統(tǒng)的核心（5）伺服單元、驅(qū)動裝置和測量裝置?伺服單元和驅(qū)動裝置?主軸伺服驅(qū)動裝置和主軸電機?進(jìn)給伺服驅(qū)

6、動裝置和進(jìn)給電機?測量裝置?位置和速度測量裝置。以實現(xiàn)進(jìn)給伺服系統(tǒng) 的閉環(huán)控制。?作用保證靈敏、準(zhǔn)確地跟蹤CNC裝置指 令：?進(jìn)給運動指令：實現(xiàn)零件加工的成形運動 （速度和位置控制）。?主軸運動指令，實現(xiàn)零件加工的切削運動 （速度控制）.（6） PLC、機床I/O電路和裝置? PLC（ProgrammableLogicController）:用于完成與邏輯運算后關(guān)順序動作的I/O授課提示講、授課重點內(nèi)容與提綱教學(xué)后記控制，它由硬件和軟件組成；?機床I/O電路和裝置：實現(xiàn)I/O控制的執(zhí) 行部件（由繼電器、電磁閥、行程開關(guān)、接 觸器等組成的邏輯電路；?功能：接受CNC的M、S、T指令，對其 進(jìn)行譯

7、碼并轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的控制信號，控制輔 助裝置完成機床相應(yīng)的開關(guān)動作，接受操作 面板和機床側(cè)的I/O信號，送給CNC裝置， 經(jīng)其處理后，輸出指令控制 CNC系統(tǒng)的工 作狀態(tài)和機床的動作。（7）機床?機床：數(shù)控機床的主體，是實現(xiàn)制造加工的 執(zhí)行部件。?組成：由主運動部件、進(jìn)給運動部件（工作 臺、拖板以及相應(yīng)的傳動機構(gòu)）、支承件（立 柱、床身等）以及特殊裝置（刀具自動交換 系統(tǒng) 工件自動交換系統(tǒng)）和輔助裝置（如 排屑裝置等）。借助前面圖 表講解基礎(chǔ) 強化學(xué)生的 理解記憶。小 結(jié)（10min ）二、數(shù)控機床的工作原理將編制好的數(shù)控指令通過操作面板及 輸入輸出裝置（控制介質(zhì)）.輸入到數(shù)控系統(tǒng). .（CNC）.中5 CNC通過譯碼,、.數(shù)字運算及. 邏輯運算完成插補、J補、位置控制運算后，. 將相應(yīng)的控制信號發(fā)送到PLC、進(jìn)給伺服單 元并通過PLC、進(jìn)給伺服單元以及相應(yīng)的.授課提示講、授課重點內(nèi)容與提綱教學(xué)后記簡單總結(jié)與作業(yè)布置（3min ）板書設(shè)計驅(qū)動控制裝置，控制機床主軸、進(jìn)給軸、輔助裝置的協(xié)調(diào)運動,完成零件的自動加工。 數(shù)控機床加工與普通機械加工最大的 不同在于實現(xiàn)自動化控制的原理與方法不同.數(shù)控機床采用數(shù)字化信息實現(xiàn)自動控制， 普