(数控机床电气控制教学大纲.doc

《机床数控原理与系统》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称 机床数控原理与系统 开课部门 机械工程系 数控维修教研室 课程编号 20220C 编制人 汤彩萍 课程总学时 / （分学期学时） 80 审定人 ? 课程总学分 / （分学期学分） 5 修订日期 2007年 1月 8日 第 4 次修订 二、课程目标与任务 本课程是数控技术应用与数控设备维修专业的主干必修课程。 本课程任务是使学生熟悉数控机床控制系统的组成、各组成部分的功能及数控机床工作原理。通过对数控原理和典型数控系统的分析和介绍，使学生掌握数控装置、伺服系统、检测装置、可编程控制器在数控机床上的功能和应用，并掌握这些部件与机床本体配接的知识。学完本课程，学生应具有初步分析现场生产问题、进行数控机床简单设计、进行数控机床调试和维修的能力。 三、课程教学内容与要求 备注：以下涉及的章节与特定教材无关，仅表示知识顺序。 第一章 数控机床控制技术概述 （ General description ） 教学内容 重点与难点 能力培养 学时分配 § 1.1 数控简介（ Introduction to NC ） 一、数控概念（ Concept of CNC ） 二、数控机床基本组成（ Elements of the CNC machine ） 重点：数控概念、数控机床基本组成（硬件） ①具备识别数控机床与普通机床的能力 2 § 1.2 数控机床控制系统的组成（ Elements of the CNC machine control system ） 一、组成 (Elements) 二、工作原理及控制对象（自控原理， theory of automation and controllable objects ） 三、伺服系统的控制方式（ Types of servo control ） 现场教学 重点：数控机床控制系统的组成 难点：工作原理 ②能够理解自动化设备的一般工作原理 2 § 1.3 数控基础（ Fundamentals of CNC ） 一、坐标系（ CNC coordinates ） 二、数控功能与编程基础 (CNC functions and CNC programs) ? ? 更新：数控系统发展展望 重点：伺服系统的三种控制方式 ①能够运用坐标系的标准确定一台新机床的坐标系 ②具备辨别低档经济型数控机床与闭环数控机床的能力 ③能够理解不同控制方式的特点 2 实验 1 ：数控机床的认识与数控机床坐标系 ? ? 2 第二章 计算机数控装置 (CNC controls) 教学内容 重点与难点 能力培养 学时分配 § 2.1 CNC 装置的组成 一、硬件组成 (Hardware components) 二、软件组成（ Software components ） 重点：数控软件完成的任务 能够理解数控系统对程序所做的插补前的处理 2 § 2.2 轮廓插补 (Contour interpolation) ? 更新：纳米插补功能 重点：逐点比较法和数据采样法的基本思想 能够理解插补的作用、种类及基本思想 2 第三章 位置检测装置 (Position detectors) 教学内容 重点与难点 能力培养 学时分配 § 3.1 旋转编码器（ Rotary encoders ） § 3.1.1 增量式旋转编码器 (Incremental) 一、结构和原理（ Structure and operating principle ） 二、输出信号（ Output signals ） 三、旋转编码器在数控机床上的应用 (Applications) 举例： SIEMENS 旋转编码器或 FANUC 编码器（规格与输出信号） § 3.1.2 绝对式旋转编码器 (Absolute) 一、结构和原理（ Structure and operating principle ） 二、输出信号（ Output signals ） 举例： HEIDENHAIN 绝对式编码器或 SIEMENS 旋转编码器（规格与输出信号） 重点： ①旋转编码器的原理 ②输出信号 ③在数控机床上的应用 难点： 在数控机床上的应用 ①知道增量式编码器的输出电缆的芯线数及每根线的名称和作用 ②能够根据产品标签识别增量式和绝对式编码器 ③熟悉数控机床参考点的确定，包括开机首先回参考点的思想、回参考点的操作、回参考点的动作过程、回参考点过程常见故障诊断 ? 4 § 3.2 直线光栅尺（ Linear encod