数控机床电气维修教学全套课件教学资源包2.教案 项目2教案.docx

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1、机械科学与工程学院教案用纸项目名称项目二数控系统的综合装调和电气维修教学目的、要求●掌握数控装置的结构与原理。重点难点数控装置及数控系统的综合装调数控系统的电气维修教学环节时间分配4课时教学手段、教学方法和实施步骤多媒体授课内容:一、数控装置及数控系统的综合装调学习目标1.掌握数控装置的结构与原理。2.熟悉数控装置信号接口的名称及其功能。3.能进行数控系统的综合连接和调试。任务呈现1.认识数控装置各接口的名称和功能。2.完成数控系统的综合连接和调试。（一）CNC装置的硬件组成1.计算机部分计算机是CNC装置的核心部件，主要包括微处理器CPU及

2、总线、存储器、外围逻辑电路等。包括微处理器CPU和总线、存储器、外围逻辑电路。2.电源部分：电源部分的任务是给CNC装置提供一定功率的逻辑电压、模拟电压及开关量控制电压，要能够抵抗较强的浪涌电压和尖峰电压的干扰。3.面板接口和显示接口：这一部分接口电路主要是控制MDI面板、操作面板、数码显示、CRT显示等。4.开关量I/O（输入/输出）接口：I/O口是连接机床和CNC之间的输入输出信号的电路。5.内装型PLC部分：PLC是一种替代传统机床强电的控制器，利用逻辑运算功能实现各种开关量的控制。6.伺服输出和位置反馈接口：这部分硬件和CPU一起组成

3、CNC系统位置控制的硬件支持，它们决定了位置控制的某些重要性能。7.主轴控制接口：主轴控制主要是对主轴转速的控制。8.外设接口：这部分硬件的主要任务是把零件程序和机床参数通过外设输入CNC装置和从CNC装置输出，同时也提供CNC与上位计算机的接口。（二）数控装置的硬件结构1.单微处理机结构：这种结构只有一个微处理机，集中控制、分时处理数控的各个任务。2.多微处理机结构：多微处理机结构由两个或两个以上的微处理机来构成处理部件。（三）数控装置的软件组成、结构及工作过程1.数控装置的软件组成：数控装置的软件主要分为管理软件和控制软件。管理软件包括零

4、件数控加工程序和其他辅助软件。控制软件是为实现CNC系统各项功能所编制的专用软件。2.数控装置的软件结构：常见的CNC软件结构形式有前后台型软件结构和中断型软件结构。3.数控装置软件的工作过程：CNC装置软件是一系列能够完成各种功能的程序的集合，它在硬件环境支持下，按照系统监控软件的控制逻辑，对系统初始化、程序的输入、译码处理、刀具补偿、速度处理、插补运算、位置控制、I/O接口处理、显示和诊断处理等方面进行控制。（四）数控装置的特点及功能1.CNC装置的特点：灵活通用、控制功能的多样化、使用可靠、维修方便、易于实现机电一体化。2.CNC装置的

5、功能：CNC装置的功能通常包括基本功能和选择功能。基本功能是数控系统必备的功能；选择功能是可供用户根据机床特点和工作用途进行选择的功能。（五）数控机床接口1.数控机床接口类型数控机床接口是指数控装置与机床电气设备之间的电气连接部分。通常情况下有四种类型：第Ⅰ、Ⅱ类接口连接电路传送的信息是数控装置与伺服单元、伺服电机、位置检测和速度检测器件间的控制信息及反馈信息。它们属于数字控制及伺服控制。第Ⅲ类电源及保护电路由数控机床强电线路中的电源控制电路构成。第Ⅳ类开关信号和代码信号是数控装置与外部传送的输入、输出控制信号。2.FANUCOiMate——

6、TD数控装置的接口：FANUCOimate——TD数控装置是把主控单元和I/O单元合二为一。任务实施（一）、准备工作（二）、认识数控装置的组成及接口（三）、数控系统的综合连接和调试1.数控系统硬件连接2.数控系统电源连接及通电调试二、数控系统的电气维修学习目标1.掌握数控机床电气故障的维修原则和诊断方法。2.掌握数控机床电气系统的维护方法。3.掌握利用存储卡进行数控系统数据备份和恢复的方法。4.掌握数控系统的故障诊断与处理方法，并能检修数控系统常见的电气故障。任务呈现1.进行数控系统的数据备份和恢复。2.检修数控系统常见的电气故障。（一）数控

7、机床电气故障的成因和类型1.数控机床电气故障的成因（1）电器元件有使用寿命限制，非正常使用下会大大降低寿命。（2）电气系统容易受外界影响造成故障致使有些电器损坏。（3）操作人员非正常操作，能造成开关手柄损坏、限位开关被撞坏的人为故障。（4）电线、电缆磨损会造成断线或短路等会使绝缘性能下降造成短路。（5）冷却泵、排屑器、电动刀架等的异步电动机进水，或者轴承损坏会造成电动机故障。2.数控机床电气故障的类型（1）按故障发生的性质分类：按故障发生的性质分类，分为硬件故障、软件故障和干扰故障三种。（2）按故障发生后有无报警指示分类：按故障出现时有无指示

8、，分为有诊断指示故障和无诊断指示故障。（3）按故障出现时有无破坏性分类：按故障出现时有无破坏性，分为破坏性故障和非破坏性故障。（4）按故障出现的必然性与偶然性分类：