數(shù)控機床組成原理--教案

1、教 師 備 課 教 案 首 頁選用教材數(shù)控機床第一章 數(shù)控機床基礎(chǔ)知識批準審閱第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)

2、控機床。12數(shù)控機床的組成、工作原理一、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。教 師 備 課 教 案 附 頁授課提示講、授課重點內(nèi)容與提綱教學(xué)后記畫出圖，強調(diào)信息流向。并小結(jié)（10min）簡單描述各部分作用，強（3） 伺服系統(tǒng)（伺服單元、驅(qū)動單元）與位置檢測裝置接受數(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行功率放大，驅(qū)動伺服驅(qū)動裝置，帶動各軸的準確移動。（4） 可編程控制器與強電控制裝置介于

3、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)控裝置進行信息交流的工具。教 師 備 課 教 案 附 頁授課提示講、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（功能與計算機鍵盤一樣）和顯示器；。 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

4、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)備進行信息交換外，一般都具有用通訊方式進行信息交換的能力。它們是實現(xiàn)CAD/CAM的集成、FMS和CIMS的基本技術(shù)。采用的方式有： 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，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

5、訊接口板、特殊功能模塊以及相應(yīng)的控制軟件。教 師 備 課 教 案 附 頁授課提示講、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 進給伺服驅(qū)動裝置和進給電機 測量裝置 位置和速度測量裝置。以實現(xiàn)進給伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制。 作

6、用 保證靈敏、準確地跟蹤CNC裝置指令： 進給運動指令：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 (Programmable Logic Controller)：用于完成與邏輯運算有關(guān)順序動作的I/O 教 師 備 課 教 案 附 頁授課提示講、授課重點內(nèi)容與提綱教學(xué)后記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）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，對其進行譯碼并

7、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）。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，CNC通過譯碼、數(shù)字運算及邏輯運算完成插補、刀補、位置控制運算后，將相應(yīng)的控制信號發(fā)送到PLC、進給伺服單元，并通過PLC、進給伺服單元以及相應(yīng)的教 師 備 課 教 案 附 頁授課提示講、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,普通機械