《機床數(shù)控系統(tǒng)技能實訓》授課計劃

《機床數(shù)控系統(tǒng)技能實訓》授課計劃（適用專業(yè)：自動化、機電一體化、數(shù)控技術,80學時）第1-4課時（理論2課時實踐2課時）課題一RS-SY（802S）實訓系統(tǒng)介紹理論環(huán)節(jié):(1)數(shù)控原理課程所學習過的有關的內容。(2)了解數(shù)控系統(tǒng)的組成，各主要組成部件的主要功能。(3)電源強電模塊及電源輸出模塊。(4)802S系統(tǒng)（ECU和DI/O）模塊。(5)主軸變頻器模塊。(6)步進進給模塊。(7)I/O演示模塊。(8)電動刀架及其動態(tài)顯示單元。(9)輸入點有效無效、正負邏輯檢測模塊。實踐環(huán)節(jié):了解、識讀SINUMERIK802S實訓系統(tǒng)的各主要部件及其型號、大小、功率等參數(shù)。以提問方式，考察學生對SINUMERIK802S各主要組成部件知識的掌握情況。了解和掌握SINUMERIK802S數(shù)控實訓系統(tǒng)的基本結構和功能特性。課后作業(yè)：要求學生在課外搜集SINUMERIK802S相關組成部件的資料，拓展掌握這些部件在各個領域的使用情況。第5-12課時（理論4課時實踐4課時）課題二SINUMERIK802S系統(tǒng)的連接、數(shù)據(jù)保護和設定理論環(huán)節(jié)：（1） 萬用表的使用方法，基本的電氣連接知識。（2） 了解和掌握SINUMERIK802S數(shù)控實訓臺的基本結構。識讀電氣線路圖的能力。了解SINUMERIK802S的存儲器，SINUMERIK802S系統(tǒng)的啟動方式。SINUMERIK802S系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護方法。SINUMERIK802S系統(tǒng)的初始化，數(shù)據(jù)存儲保護級，車/銑床數(shù)據(jù)設定。實踐環(huán)節(jié)：熟悉SINUMERIK802S數(shù)控系統(tǒng)的各基本單元。掌握SINUMERIK802S數(shù)控系統(tǒng)的電氣連接。(3)操作過程中正確使用各種專用工具。要求學生以小組為單位，互相協(xié)作和思考，最終完成 SINUMERIK802S數(shù)控實訓臺的各個主要部件之間的連接。通過RS232接口進行系統(tǒng)與電腦之間的數(shù)據(jù)傳輸、 數(shù)據(jù)存儲。西門子802S系統(tǒng)調試工具光盤TOOLB0＞安裝使用，系統(tǒng)初始化操作。(7)數(shù)控基本車/銑床初始數(shù)據(jù)設定。課后作業(yè)：802S步進驅動器有哪些信號與數(shù)控系統(tǒng)相連？分別起什么作用？(2)開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)在硬件連接上有什么不同？(3)數(shù)控系統(tǒng)有哪幾部分組成？(4)系統(tǒng)如何初始化？其意義如何？(5)系統(tǒng)為什么要進行車/銃床初始數(shù)據(jù)設定？802S基本數(shù)據(jù)有哪些？(6)為什么修改數(shù)據(jù)后要進行數(shù)據(jù)存儲？(7)通過RS232串行口進行數(shù)據(jù)傳輸時我們要注意哪些事項？(8)試述試車數(shù)據(jù)由系統(tǒng)穿輸至電腦的步驟。(9)試述各類數(shù)據(jù)由電腦傳輸至系統(tǒng)的步驟。第13-18課時(理論3課時實踐3課時)課題三SINUMERIK802S系統(tǒng)的PLC編程SINUMERIK802縱床數(shù)據(jù)對PLC信號的影響理論環(huán)節(jié)：PLC的定義及作用。PLC的組成、工作過程及類型。(2) S7-200可編程控制器的編程軟件及編程語言。CNC與PLC數(shù)據(jù)交換接口，802S系統(tǒng)標準PLC程序介紹。機床數(shù)據(jù)在PLC程序中的應用實例。實踐環(huán)節(jié)：(1)了解SINUMERIK802S系統(tǒng)內嵌PLC(S7-200)工作原理。(2)熟悉S7-200的PLC指令及編程。熟悉NC與PLC接口信號處理。創(chuàng)建PLC項目輸入梯形圖程序，保存項目。(5)建立通訊，下載項目，運行項目。(6)監(jiān)控和調試項目。(7)通過設置MD14512[0]-[7](VW45001000-VW4500100)7改變有效輸入、輸出位的有效工作狀態(tài)。通過設置MD14512[12](VB45001012)改變機床進給和主軸倍率。通過設置MD14512[17](VB45001017)改變機床返回參考點時進給倍率是否有效。課后作業(yè)：802S系統(tǒng)中STEP7連接開啟后，其在通訊功能中的程序為什么不能傳輸了？802S系統(tǒng)中NC部分與PLC部分有各自的CPU嗎？PLC有哪些編程語言及各自有什么特點？PLC機床數(shù)據(jù)的值可以通過手動設置嗎？(5)怎樣使某個輸入點變?yōu)?有效？第19-29課時(理論5課時實踐6課時)課題四SINUMERIK802S步進驅動單元的調試及故障診斷SINUMERIK802S主軸變頻單元的調試及故障診斷

SINUMERIK802S機床主軸及主軸編碼器的安裝與故障診斷理論環(huán)節(jié)：(1)步進電機的基本結構、主要特性及工作原理。(2)反應式步進電機的通電方式和步距角、轉速的計算。(3)步進電機驅動控制系統(tǒng)的組成及其怎樣與數(shù)控系統(tǒng)連接。(4)步進驅動器的調整及數(shù)控系統(tǒng)的設定。(5)三相感應電動機的基本結構、主要特性及工作原理。(6)三相感應電動機的調速與變頻調速原理。7）通用變頻器的結構及其分類和電路原理。（8）西門子MM42C介紹、操作與故障診斷。9） 變頻器與802S/C的匹配。10） 數(shù)控系統(tǒng)位置測量裝置的分類。11） 光電增量式編碼器的工作原理（12）編碼器與ECU的連接及編碼器反饋在ECU中參數(shù)的設定。實踐環(huán)節(jié)：（I） 掌握主軸變頻驅動系統(tǒng)的調試方法（2）掌握主軸閉環(huán)系統(tǒng)的調試方法。（3）熟悉主軸閉環(huán)系統(tǒng)的故障診斷。（4） 步進系統(tǒng)在正常情況下的運行實驗。（5） 步進系統(tǒng)在高速時的丟步實驗。（6）步進系統(tǒng)的缺相運行實驗。（7）步進系統(tǒng)在低頻時的共振實驗。（8）命令脈沖信號斷路故障實驗。（9）方向脈沖信號斷路故障實驗。（10） 變頻器的常規(guī)使用。（II） 802S系統(tǒng)主軸設定。（12） 變頻器的常見故障診斷。（13） 系統(tǒng)與變頻器、編碼器的硬件連接。（14） 編碼器的信號變化驗證。（15） 編碼器的系統(tǒng)參數(shù)設定。課后作業(yè)：（1） 為什么步進系統(tǒng)在高速時有時會有丟步現(xiàn)象？（2） 步進系統(tǒng)運行時的共振現(xiàn)象是故障嗎？（3） 與步進進給系統(tǒng)相關的機床數(shù)據(jù)主要有哪些？（4） 如何判斷故障是變頻器是變頻自身的故障？（5） 變頻器的工作原理是什么？（6）變頻器有哪幾種類型？（7） 如何將系統(tǒng)的指令轉速與主軸的實際轉速匹配正確？（8） 如果編碼器的信號A與A接反了，將會出現(xiàn)什么情況？（9）為什么說主軸編碼器在一般情況下不是速度反饋元件也不是位置反饋元件第30-40課時（理論5課時實踐6課時）課題五SINUMERIK802S外圍故障模擬及診斷

SINUMERIK802S 機床的參考點SINUMERIK802S 絲杠螺距誤差的補償理論環(huán)節(jié):數(shù)控系統(tǒng)外圍設備。機床參考點的含義、設立及調試方法絲杠螺距誤差補償。。實踐環(huán)節(jié):掌握機床外圍期間的調試方法。掌握機床外圍器件的故障診斷。掌握機床參考點的設定及調試方法。PLC機床參數(shù)設定外圍器件與PLC的工作聯(lián)系。完成一次回參考點操作，仔細觀察機床運動并敘述全過程。驗證零脈沖方式2與方式4有哪些不同。驗證回參考點與反向間隙補償?shù)年P系。測量絲杠螺距誤差。補償絲杠螺距誤差。課后作業(yè):PLC在數(shù)控系統(tǒng)中的作用。PLC機床參數(shù)在設置中應該注意的問題是什么？為什么說零脈沖類型方式4比方式2更為精確？在未回參考點的情況下，機床的絲杠螺距誤差補償起作用嗎？在回參考點的過程中，若減速開關出現(xiàn)故障，會有什么危險？若NC系統(tǒng)配置有光柵反饋，還需要進行絲杠螺距誤差補償嗎？為什么?若比較補償方法一與方法二有何優(yōu)缺點？第41-44課時(理論2課時實踐2課時)課題六RS-SY(802D)實訓系統(tǒng)介紹理論環(huán)節(jié)：1)電氣控制模塊及電源控制模塊。2)802D系統(tǒng)模塊。3)主軸變頻器模塊。4)611UE伺服模塊。5)I/O演示模塊6)PP72/48接口單元。7)數(shù)控原理課程所學習過的有關的內容。8)了解數(shù)控系統(tǒng)的組成，各主要組成部件的主要功能。2．實踐環(huán)節(jié)：了解、識讀SINUMERIK802D實訓系統(tǒng)的各主要部件及其型號、 大小、功率等參數(shù)。以提問方式，考察學生對 SINUMERIK802D各主要組成部件知識的掌握情況。了解和掌握SINUMERIK802D數(shù)控實訓系統(tǒng)的基本結構和功能特性。3．課后作業(yè)：要求學生在課外搜集SINUMERIK802D相關組成部件的資料，拓展掌握這些部件在各個領域的使用情況。第45-52課時（理論4課時實踐4課時）課題七SINUMERIK802D系統(tǒng)的連接、數(shù)據(jù)保護和設定理論環(huán)節(jié)：（1） 萬用表的使用方法，基本的電氣連接知識。（2） 了解和掌握SINUMERIK802D數(shù)控實訓臺的基本結構。識讀電氣線路圖的能力。了解SINUMERIK802D的存儲器，SINUMERIK802D系統(tǒng)的啟動方式。（3）SINUMERIK802D系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護方法。 SINUMERIK802D系統(tǒng)的初始化，數(shù)據(jù)存儲保護級，車/銑床數(shù)據(jù)設定。實踐環(huán)節(jié)：（1） 掌握SINUMERIK802D數(shù)控系統(tǒng)的電氣連接。（2）操作過程中正確使用各種專用工具。（3）要求學生以小組為單位，互相協(xié)作和思考，最終完成 SINUMERIK802D數(shù)控實訓臺的各個主要部件之間的連接。（4）通過RS232接口進行系統(tǒng)與電腦之間的數(shù)據(jù)傳輸、 數(shù)據(jù)存儲。（5） 西門子802D系統(tǒng)調試工具光盤TOOLB0＞安裝使用，系統(tǒng)初始化操作。（6） 數(shù)控基本車/銑床初始數(shù)據(jù)設定。課后作業(yè)：（1） 802D步進驅動器有哪些信號與數(shù)控系統(tǒng)相連？分別起什么作用？（2）開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)在硬件連接上有什么不同？（3）數(shù)控系統(tǒng)有哪幾部分組成？（4）系統(tǒng)如何初始化？其意義如何？（5）系統(tǒng)為什么要進行車/銑床初始數(shù)據(jù)設定？802D基本數(shù)據(jù)有哪些？（6）為什么修改數(shù)據(jù)后要進行數(shù)據(jù)存儲？（7）通過RS232串行口進行數(shù)據(jù)傳輸時我們要注意哪些事項？（8）試述試車數(shù)據(jù)由系統(tǒng)穿輸至電腦的步驟。（9）試述各類數(shù)據(jù)由電腦傳輸至系統(tǒng)的步驟。第53-58課時（理論3課時實踐3課時）課題八SINUMERIK802D系統(tǒng)的PLC編程

SINUMERIK802D機床數(shù)據(jù)對PLC信號的影響理論環(huán)節(jié)：（1） PLC的定義及作用。PLC的組成、工作過程及類型。（2） S7-200可編程控制器的編程軟件及編程語言。（3）CNC與PLC數(shù)據(jù)交換接口，802D系統(tǒng)標準PLC程序介紹。（4） 機床數(shù)據(jù)在PLC程序中的應用實例。實踐環(huán)節(jié)：（1） 了解SINUMERIK802D系統(tǒng)內嵌PLC（S7-200）工作原理。（2） 熟悉S7-200的PLC指令及編程。（3） 熟悉NC與PLC接口信號處理。（4） 創(chuàng)建PLC項目輸入梯形圖程序，保存項目。（5）建立通訊，下載項目，運行項目。（6）監(jiān)控和調試項目。（7） 通過設置MD14512[0]-[7] （VW45001000-VW4500100）7改變有效輸入、輸出位的有效工作狀態(tài)。（8） 通過設置MD14512[12]（VB45001012）改變機床進給和主軸倍率。通過設置MD14512[17](VB45001017)改變機床返回參考點時進給倍率是否有效。課后作業(yè)：802D系統(tǒng)中STEP7連接開啟后，其在通訊功能中的程序為什么不能傳輸了？802D系統(tǒng)中NC部分與PLC部分有各自的CPU嗎？PLC有哪些編程語言及各自有什么特點？PLC機床數(shù)據(jù)的值可以通過手動設置嗎？(5)怎樣使某個輸入點變?yōu)?有效？第59-69課時(理論5課時實踐6課時)課題九SINUMERIK802D步進驅動單元的調試及故障診斷SINUMERIK802D主軸變頻單元的調試及故障診斷SINUMERIK802D機床主軸及主軸編碼器的安裝與故障診斷理論環(huán)節(jié)：(1)步進電機的基本結構、主要特性及工作原理。(2)反應式步進電機的通電方式和步距角、轉速的計算。(3)步進電機驅動控制系統(tǒng)的組成及其怎樣與數(shù)控系統(tǒng)連接。(4)步進驅動器的調整及數(shù)控系統(tǒng)的設定。(5)三相感應電動機的基本結構、主要特性及工作原理。(6)三相感應電動機的調速與變頻調速原理。(7)通用變頻器的結構及其分類和電路原理。西門子MM420介紹、操作與故障診斷。變頻器與802D的匹配。(10)數(shù)控系統(tǒng)位置測量裝置的分類。(11)光電增量式編碼器的工作原理(12)編碼器與ECU的連接及編碼器反饋在ECU中參數(shù)的設定。實踐環(huán)節(jié)：(1)掌握步進驅動器的調試方法。(2)掌握主軸變頻驅動系統(tǒng)的調試方法(3)掌握主軸閉環(huán)系統(tǒng)的調試方法。(4)步進系統(tǒng)在正常情況下的運行實驗。步進系統(tǒng)在高速時的丟步實驗。步進系統(tǒng)的缺相運行實驗。步進系統(tǒng)在低頻時的共振實驗。命令脈沖信號斷路故障實驗。方向脈沖信號斷路故障實驗。變頻器的常規(guī)使用。802D系統(tǒng)主軸設定。變頻器的常見故障診斷。系統(tǒng)與變頻器、編碼器的硬件連接。編碼器的信號變化驗證。編碼器的系統(tǒng)參數(shù)設定。課后作業(yè)：(1)為什么步進系統(tǒng)在高速時有時會有丟步現(xiàn)象？(2)步進系統(tǒng)運行時的共振現(xiàn)象是故障嗎？(3)與步進進給系統(tǒng)相關的機床數(shù)據(jù)主要有哪些？(4)如何判斷故障是變頻器是變頻自身的故障？(5)變頻器的工作原理是