车永昌数控原理教案.docx

数控原理教案中职数控培训班车永昌2011/9/151.章节名称:1.2 数控机床的组成及工作原理2.计划学时：23.教学目标：让学生了解数控机床的组成，掌握数控机床的工作原理。4.教学重点：数控机床的组成5.教学难点：数控机床的工作原理6.教学媒体：课件7.教学内容：1.2.1数控机床的组成（如下图所示）①输入装置：光电阅读机（通过穿孔纸带把光信号转换为电信号），磁带机，软盘驱动器，USB接口，RS232C接口[1969年EIA制定的在数据终端设备DTE和数据通讯设备（DCE）之间的串行的二进制数据交换的接口]，网线输入方法：边输入边加工（内存小，程序大）；一次将加工程序全部读入②数控装置：它是数控机床的核心，具有编译，运算，逻辑处理等功能。数控装置经过数学运算，产生连续的控制量，送驱动装置，完成轨迹控制；数控装置经过逻辑运算，产生离散的开关量，送辅助控制装置，完成动作控制。插补：机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。也可以说，已知曲线上的某些数据，按照某种算法计算已知点之间的中间点的方法，也称为“数据点的密化”。③驱动装置（伺服驱动）：接受信号并进行功率放大，驱动机床移动部件。它包括含功率放大器的控制器以及以直流或交流伺服电机为主要部件的执行机构。主轴变频器+主轴电动机=主轴驱动装置小黑匣控制器+x轴步进电机=x轴驱动装置大黑匣控制器+z轴步进电机=z轴驱动装置④辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量指令信号，经过编译、逻辑判别和运动，再经功率放大后驱动相应的电器，带动机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。这些控制包括主轴运动部件的变速、换向和启停指令，刀具的选择和交换指令，冷却、润滑装置的启动停止，工件和机床部件的松开、夹紧，分度工作台转位分度等开关辅助动作。由于可编程逻辑控制器（PLC）具有响应快，性能可靠，易于使用、编程和修改程序并可直接启动机床开关等特点，现已广泛用作数控机床的辅助控制装置。⑤机床本体：数控机床与普通机床基本类似，不同之处是数控机床结构简单、刚性好，传动系统采用滚珠丝杠代替普通机床的丝杠和齿条传动，主轴变速系统简化了齿轮箱，普遍采用变频调速和伺服控制。⑥位置检测装置：它通过传感器对机床的转速及实际位置进行检测，并将角位移或直线位移转换成电信号，反馈到数控装置，与给定位置进行比较，数控装置根据比较结果向伺服系统发出运动指令，对产生的误差进行补偿，以确保机床移动部件能够精确地移动到所要求位置。1.2.2数控机床的工作原理数控机床的编程人员在编制好零件加工程序后，就可以由操作人员输入（包括MDI输入、由输入装置输入和通信输入）至数控装置，并存储在数控装置的零件程序存储区内。要加工时，操作者可用菜单命令调入需要的零件加工程序到加工缓冲区，数控装置在采样到来自控制面板的“循环启动”指令后，即对加工缓冲区内的零件加工程序进行自动处理（如运动轨迹处理、机床输入／输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件（伺服单元、驱动装置和PLC等），从而加工出符合图纸要求的零件。8.效果评价：通过讲述数控机床的结构原理，以及结合前沿科技的内容，起到了较好的教学效果。