数控机床电气控制教学大纲

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1、《机床数控原理与系统》教学大纲一、课程基本信息课程名称机床数控原理与系统开课部门机械工程系数控维修教研室课程编号20220C编制人汤彩萍课程总学时/（分学期学时）80审定人 课程总学分/（分学期学分）5修订日期2007年1月8日第4次修订二、课程目标与任务本课程是数控技术应用与数控设备维修专业的主干必修课程。本课程任务是使学生熟悉数控机床控制系统的组成、各组成部分的功能及数控机床工作原理。通过对数控原理和典型数控系统的分析和介绍，使学生掌握数控装置、伺服系统、检测装置、可编程控制器在数控机床上的功能和应用，并掌握这些部件与机床本体配接的知识。学完本课程，学生应

2、具有初步分析现场生产问题、进行数控机床简单设计、进行数控机床调试和维修的能力。三、课程教学内容与要求备注：以下涉及的章节与特定教材无关，仅表示知识顺序。第一章数控机床控制技术概述（Generaldescription）教学内容重点与难点能力培养学时分配§1.1数控简介（IntroductiontoNC）一、数控概念（ConceptofCNC）二、数控机床基本组成（ElementsoftheCNCmachine）重点：数控概念、数控机床基本组成（硬件）①具备识别数控机床与普通机床的能力2§1.2数控机床控制系统的组成（ElementsoftheCNCmachin

3、econtrolsystem）②能够理解自动化设备的一般工作原理2一、组成(Elements)二、工作原理及控制对象（自控原理，theoryofautomationandcontrollableobjects）三、伺服系统的控制方式（Typesofservocontrol）现场教学重点：数控机床控制系统的组成难点：工作原理§1.3数控基础（FundamentalsofCNC）一、坐标系（CNCcoordinates）二、数控功能与编程基础(CNCfunctionsandCNCprograms)  更新：数控系统发展展望重点：伺服系统的三种控制方式①能够运用坐标

4、系的标准确定一台新机床的坐标系②具备辨别低档经济型数控机床与闭环数控机床的能力③能够理解不同控制方式的特点2实验1：数控机床的认识与数控机床坐标系  2第二章计算机数控装置(CNCcontrols)教学内容重点与难点能力培养学时分配§2.1CNC装置的组成一、硬件组成(Hardwarecomponents)二、软件组成（Softwarecomponents）重点：数控软件完成的任务能够理解数控系统对程序所做的插补前的处理2§2.2轮廓插补(Contourinterpolation) 更新：纳米插补功能重点：逐点比较法和数据采样法的基本思想能够理解插补的作用、种

5、类及基本思想2第三章位置检测装置(Positiondetectors)教学内容重点与难点能力培养学时分配§3.1旋转编码器（Rotaryencoders）§3.1.1增量式旋转编码器(Incremental)一、结构和原理（Structureandoperatingprinciple）二、输出信号（Outputsignals）三、旋转编码器在数控机床上的应用(Applications)举例：SIEMENS旋转编码器或FANUC编码器（规格与输出信号）§3.1.2绝对式旋转编码器(Absolute)一、结构和原理（Structureandoperatingpri

6、nciple）二、输出信号（Outputsignals）举例：HEIDENHAIN绝对式编码器或SIEMENS旋转编码器（规格与输出信号）重点：①旋转编码器的原理②输出信号③在数控机床上的应用难点：在数控机床上的应用①知道增量式编码器的输出电缆的芯线数及每根线的名称和作用②能够根据产品标签识别增量式和绝对式编码器③熟悉数控机床参考点的确定，包括开机首先回参考点的思想、回参考点的操作、回参考点的动作过程、回参考点过程常见故障诊断 4§3.2直线光栅尺（Linearencoders）一、结构和原理（Structureandoperatingprinciple）二、

7、输出信号及处理（Outputsignals）举例：HEIDENHAIN直线光栅尺（规格与输出信号） 更新：高分辨率编码器的应用重点：①直线光栅尺的原理②输出信号③在数控机床上的应用①知道直线光栅尺的输出电缆的芯线数及每根线的名称和作用②明确知道光栅尺在数控机床上是一种直接测量装置2实验2：坐标轴参考点的设置  2第四章驱动电机与驱动装置(Motorsanddrives)教学内容重点与难点能力培养学时分配§4.1步进驱动系统（Stepdrives）§4.1.1步进电动机• 结构和工作原理（Constructionandoperatingprinciple）二、工

8、作特性（Workingcurve）举例