数控机床组成原理--教案

1、数控机床第一章数控机床基础知识批准审阅第2节数控机床组成结构、工作原理授课时数2授课对象教 具数控机床挂图授课方法讲授(引导、对比与推理)讲授内容1 .数控机床的组成2 .数控机床的工作原理3 .数控机床的工作过程难点、重点1 .数控机床的组成结构2 .数控机床的基本工作原理授课提示讲、授课重点内容与提纲复习提问3min新课引入1min数控机床 组成部分。(重点)8min复习:数控机床的定义？数控机床的特点与应用范围？学习一门技术，除了应掌握其基本的概念，更需要了 解该技术的设备结构与原理。只有这样才能更好的掌握技 能，更快的提高自己。数控技术的基本设备是数控机床。§1 2数控机床的

2、组成、工作原埋二、一数控机床的组成.1、组成结构数控机床一般分为五个部分(1)输入输出装.置.软驱、键盘、显示器等用以进行信息交换的设备(2)数控装置CNC)数控机床的核心，用以接受输入装置传送的信息，经过编译、运算和逻辑处理，输出控制数控机 床的指令。页首案教0K-课备师教授课提示讲、授课重点内容与提纲教学后记(3)伺服系统(伺服单元、驱动单元)与位置 检测装置1 -1 V，、, uli,.接受数控系统(装置)的指令信号， 经过运算比较将指令信息进行功率放大， 驱动伺服驱动装置，带动各轴的准确移动。 (4)可编程控制器与强电控制装置介于数控装置与机床机械、液压部件 之间的控制系统，接受数控装

3、置输出的主 运动变速、刀具选择交换、辅助装置动作 等指令信号，经运算放大后直接驱动相应 的电气动作，以完成规定的动作。(5)机床本体机床的机械部件：主运动部件，进给 运动执行部件，辅助装置部件等。切削加 工的主体设备。数控机床各部分结构关系如图所示画出图，强调 信息流向。弁 小结(10min )简单描述各部分作用，强PLC辅助装置科主轴布展电承*辅理动帆中同腥电叫任牖2、主要组成部件：(1).操作面板.?它是操作人员与数控装置进行信息交流 的工具。S原本体3授课提示讲、授课重点内容与提纲教学后记化学生对组成理解（10min ）?组成：按钮站、状态灯、按键阵列（功能 与计算机键盘样）和显示器；。

4、?它是数控机床特有部件（2）控制介质与输入输出设备?控制介质是记录零件加工程序的媒介 输入输出设备是CNC系统与外部设备进行 交互装置。交互的信息通常是零件加工程 序。即将编制好的记录在控制介质上的零件 加工程序输入CNC系统或将调试好了的零 件加工程序通过输出设备存放或记录在相 应的控制介质上（3）通讯?现代的数控系统除采用输入输出设备进行 信息交换外，一般都具有用通讯方式进行信 息交换的能力。它们是实现 CAD/CAM的 集成、FMS和CIMS的基本技术。米用的 方式有：?串行通讯（RS-232等串口）、?自动控制专用接口和规范（DNC方式，MAP协议等）?网络技术（internet ,

5、LAN等）（4） CNC装置（CNC单元）?组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口 板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的 控制软件。授课提示讲、授课重点内容与提纲教学后记对各部分作 用、功能适当 讲解，主要与 普通机床对 比讲解作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（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），所有这些工作是由CNC装置内 硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有 条不紊地进行工作? CNC装置是CNC系统的核心（5）伺服单元、驱动装置和测量装置?伺服单元和驱动装置?主轴伺服驱动装置和主轴电机?进给伺服驱

6、动装置和进给电机?测量装置?位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统 的闭环控制。?作用保证灵敏、准确地跟踪CNC装置指 令：?进给运动指令：实现零件加工的成形运动 （速度和位置控制）。?主轴运动指令，实现零件加工的切削运动 （速度控制）.（6） PLC、机床I/O电路和装置? PLC（ProgrammableLogicController）:用于完成与逻辑运算后关顺序动作的I/O授课提示讲、授课重点内容与提纲教学后记控制，它由硬件和软件组成；?机床I/O电路和装置：实现I/O控制的执 行部件（由继电器、电磁阀、行程开关、接 触器等组成的逻辑电路；?功能：接受CNC的M、S、T指令，对其 进行译

7、码并转换成对应的控制信号，控制辅 助装置完成机床相应的开关动作，接受操作 面板和机床侧的I/O信号，送给CNC装置， 经其处理后，输出指令控制 CNC系统的工 作状态和机床的动作。（7）机床?机床：数控机床的主体，是实现制造加工的 执行部件。?组成：由主运动部件、进给运动部件（工作 台、拖板以及相应的传动机构）、支承件（立 柱、床身等）以及特殊装置（刀具自动交换 系统 工件自动交换系统）和辅助装置（如 排屑装置等）。借助前面图 表讲解基础 强化学生的 理解记忆。小 结（10min ）二、数控机床的工作原理将编制好的数控指令通过操作面板及 输入输出装置（控制介质）.输入到数控系统. .（CNC）.中5 CNC通过译码,、.数字运算及. 逻辑运算完成插补、J补、位置控制运算后，. 将相应的控制信号发送到PLC、进给伺服单 元并通过PLC、进给伺服单元以及相应的.授课提示讲、授课重点内容与提纲教学后记简单总结与作业布置（3min ）板书设计驱动控制装置，控制机床主轴、进给轴、辅助装置的协调运动,完成零件的自动加工。 数控机床加工与普通机械加工最大的 不同在于实现自动化控制的原理与方法不同.数控机床采用数字化信息实现自动控制， 普