車永昌數(shù)控原理教案

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1、數(shù)控原理教案中職數(shù)控培訓(xùn)班車永昌2011/9/151.章節(jié)名稱:1.2數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理2.計(jì)劃學(xué)時(shí)：23.教學(xué)目標(biāo)：讓學(xué)生了解數(shù)控機(jī)床的組成，掌握數(shù)控機(jī)床的工作原理。4.教學(xué)重點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床的組成5.教學(xué)難點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床的工作原理6.教學(xué)媒體：課件7.教學(xué)內(nèi)容：1.2.1數(shù)控機(jī)床的組成（如下圖所示）①輸入裝置：光電閱讀機(jī)（通過穿孔紙帶把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)），磁帶機(jī)，軟盤驅(qū)動(dòng)器，USB接口，RS232C接口[1969年EIA制定的在數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間的串行的二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換的接口]，網(wǎng)線輸入方法：邊輸入邊加工（內(nèi)存小，程序大）；

2、一次將加工程序全部讀入②數(shù)控裝置：它是數(shù)控機(jī)床的核心，具有編譯，運(yùn)算，邏輯處理等功能。數(shù)控裝置經(jīng)過數(shù)學(xué)運(yùn)算，產(chǎn)生連續(xù)的控制量，送驅(qū)動(dòng)裝置，完成軌跡控制；數(shù)控裝置經(jīng)過邏輯運(yùn)算，產(chǎn)生離散的開關(guān)量，送輔助控制裝置，完成動(dòng)作控制。插補(bǔ)：機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)依照一定方法確定刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的過程。也可以說，已知曲線上的某些數(shù)據(jù)，按照某種算法計(jì)算已知點(diǎn)之間的中間點(diǎn)的方法，也稱為“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”。③驅(qū)動(dòng)裝置（伺服驅(qū)動(dòng)）：接受信號(hào)并進(jìn)行功率放大，驅(qū)動(dòng)機(jī)床移動(dòng)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電機(jī)為主要部件的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。主軸變頻器+主軸電動(dòng)機(jī)=主軸驅(qū)動(dòng)裝置小黑匣控制器+

3、x軸步進(jìn)電機(jī)=x軸驅(qū)動(dòng)裝置大黑匣控制器+z軸步進(jìn)電機(jī)=z軸驅(qū)動(dòng)裝置④輔助控制裝置的主要作用是接收數(shù)控裝置輸出的開關(guān)量指令信號(hào)，經(jīng)過編譯、邏輯判別和運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)功率放大后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電器，帶動(dòng)機(jī)床的機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等輔助裝置完成指令規(guī)定的開關(guān)量動(dòng)作。這些控制包括主軸運(yùn)動(dòng)部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動(dòng)停止，工件和機(jī)床部件的松開、夾緊，分度工作臺(tái)轉(zhuǎn)位分度等開關(guān)輔助動(dòng)作。由于可編程邏輯控制器（PLC）具有響應(yīng)快，性能可靠，易于使用、編程和修改程序并可直接啟動(dòng)機(jī)床開關(guān)等特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛用作數(shù)控機(jī)床的輔助控制裝置。⑤機(jī)床本體：數(shù)控機(jī)床

4、與普通機(jī)床基本類似，不同之處是數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單、剛性好，傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠代替普通機(jī)床的絲杠和齒條傳動(dòng)，主軸變速系統(tǒng)簡化了齒輪箱，普遍采用變頻調(diào)速和伺服控制。⑥位置檢測(cè)裝置：它通過傳感器對(duì)機(jī)床的轉(zhuǎn)速及實(shí)際位置進(jìn)行檢測(cè)，并將角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，反饋到數(shù)控裝置，與給定位置進(jìn)行比較，數(shù)控裝置根據(jù)比較結(jié)果向伺服系統(tǒng)發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，對(duì)產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，以確保機(jī)床移動(dòng)部件能夠精確地移動(dòng)到所要求位置。1.2.2數(shù)控機(jī)床的工作原理數(shù)控機(jī)床的編程人員在編制好零件加工程序后，就可以由操作人員輸入（包括MDI輸入、由輸入裝置輸入和通信輸入）至數(shù)控裝置，并存儲(chǔ)在數(shù)控裝

5、置的零件程序存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)。要加工時(shí)，操作者可用菜單命令調(diào)入需要的零件加工程序到加工緩沖區(qū)，數(shù)控裝置在采樣到來自控制面板的“循環(huán)啟動(dòng)”指令后，即對(duì)加工緩沖區(qū)內(nèi)的零件加工程序進(jìn)行自動(dòng)處理（如運(yùn)動(dòng)軌跡處理、機(jī)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(dòng)裝置和PLC等），從而加工出符合圖紙要求的零件。8.效果評(píng)價(jià)：通過講述數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)原理，以及結(jié)合前沿科技的內(nèi)容，起到了較好的教學(xué)效果。