数控机床电气维修教学全套课件教学资源包2.教案 项目1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一数控机床电气维修基础知识教学目的、要求●掌握数控机床的组成和工作原理。重点难点认识数控机床数控机床的基本操作教学环节时间分配4课时教学手段、教学方法和实施步骤多媒体授课内容:一、认识数控机床（一）数控机床的组成1.输入/输出装置：输入/输出装置是数控装置与外部设备进行数据或信息交换的设备。2.数控装置：数控装置是数控机床电气控制系统的核心，由硬件和软件两部分组成。3.主轴驱动系统：主轴驱动系统由主轴驱动单元和主轴驱动装置（包括速度检测元件）组成。4.进给伺服驱动系统：进给伺服驱动系统由进给伺服单元和进给驱动装置（一般内装速度和位置检测元件

2、）组成。5.可编程控制器（PLC）及机床I/O电路和装置。6.位置检测装置：位置检测装置是将数控机床各坐标轴的实际位移量、速度等参数检测出来，转变成电信号反馈给CNC装置。7.机床主体：机床本体即数控机床的机械部件，包括主运动部件、进给运动执行部件（工作台、拖板及其传动部件）和支承部件（床身、立柱等），还包括具有冷却、润滑、转位和夹紧等功能的辅助装置。（二）数控机床的工作原理1.工作原理：数控机床是一种高度自动化的机床，它在加工工艺与加工表面形成方法上与普通机床基本相同，最根本的不同在于实现自动化控制的原理与方法，数控机床是用数字化的信息来实现自动控制的。2.插补：（1）插补的

3、概念：据给定进给速度和给定轮廓线形的要求，在轮廓的已知点之间计算中间点的方法。（2）插补方法的分类：目前常用的插补方法大致分为两类：脉冲增量插补和数字增量插补。（三）数控机床的特点数控机床是实现柔性自动化的重要设备，与普通机床相比，数控机床具有如下特点：1.适应性强。2.加工精度高。3.生产效率高。4.自动化程度高，劳动强度低。（四）数控机床的分类1.按工艺用途分类：（1）一般数控机床：最普通的数控机床有数控车床、数控钻床、数控铣床、数控镗床、数控磨床和数控齿轮加工机床。（2）数控加工中心：这类数控机床是在一般数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置，构成一种带自动换刀装置的数控机

4、床。2.按加工方式分类：（1）金属切削类数控机床：如数控车床、加工中心、数控钻床、数控磨床、数控镗床等。（2）金属成型类数控机床：如数控折弯机、数控弯管机、数控回转头压力机等。（3）数控特种加工机床：如数控线（电极）切割机床、数控电火花加工机床、数控激光切割机等。3.按加工路线分类：（1）点位控制数控机床：多应用于数控钻床、数控冲床、数控坐标镗床和数控点焊机等。（2）直线控制数控机床：多用于简易型数控车床、数控铣床、数控磨床等。（3）轮廓控制数控机床：多用于数控车床、数控铣床、数控磨床、加工中心等。4.按控制方式分类：（1）开环控制系统：开环控制系统中没有检测反馈装置。由于指令

5、信息单方向传送，并且指令发出后，不再反馈回来，故称开环控制系统。（2）闭环控制系统：通过安装在工作台上的位置检测元件将工作台实际位移量反馈到计算机中，与所给定的位置指令进行比较，用比较的差值进行控制，直到差值消除为止。（3）半闭环控制系统：位置检测元件不是直接检测工作台的位移量，而是采用转角位移检测元件，测出伺服电动机或丝杠的转角，推算出工作台的实际位移量，反馈到计算机和综合进行位置比较，用比较的差值进行控制。任务实施一、实训设备认识实训所需要的设备二、参观工厂数控加工车间或学校数控实训室三、认识数控车床的主要组成部件1.在教师指导下，认识数控车床的主要组成部件及其在机床上所处

6、的位置。2.记录数控车床的主要组成部件的型号和作用，填入表中。二、数控机床的基本操作（一）数控机床坐标系1.坐标系确定原则（1）刀具相对于静止工件而运动的原则。（2）运动方向的规定：对于各坐标轴的运动方向，均将刀具远离工件的方向确定为各坐标轴的正方向。（3）标准坐标（机床坐标）系的规定：标准的机床坐标系是一个右手笛卡尔直角坐标系。2.坐标轴的确定（1）Z坐标轴：Z坐标轴的运动方向是由传递切削力的主轴所决定的，与主轴轴线平行的标准坐标轴即为Z坐标轴，其正方向是增加刀具和工件之间距离的方向。（2）X坐标轴：X坐标轴平行于工件装夹面，一般在水平面内，它是刀具或工件定位平面内运动的主要

7、坐标。（3）Y坐标轴：在确定X和Z坐标轴后，可根据X和Z坐标轴的正方向，按照右手笛卡尔坐标系来确定Y坐标轴及其正方向。3.机床原点和机床参考点（1）机床原点：机床原点是机床制造厂家设置在机床上的一个基准位置。（2）机床参考点：机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。（二）数控编程方法和步骤1.数控编程方法：手工编程、计算机自动编程。2.步骤：分析零件图样、确定工艺过程、计算加工轨迹尺寸、编写程序单、制作控制介质、程序校验。（三）零件加工程序的组成1.程序号：每一个存储在系统存储