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36选7数控机床组成

发布时间:2020-12-29 23:21

  数控机床组成_机械/仪表_工程科技_专业资料。章节 课题 数控机床工作过程及组成 教具学具 电教设施 机械系 施陆 课型 新授课 课时 2 计算机 教 学 目 标 知识 教学点 能力 培养点 德育 渗透点 1、数控机床的工作过

  章节 课题 数控机床工作过程及组成 教具学具 电教设施 机械系 施陆 课型 新授课 课时 2 计算机 教 学 目 标 知识 教学点 能力 培养点 德育 渗透点 1、数控机床的工作过程。2、数控机床的组成及各部分作用。 学生对数控机床学习兴趣。 培养爱科学爱劳动的优良品质和严谨的安全工作态度 1、数控机床的工作过程。 教 学 重 点 难 点 重点 2、数控机床的组成及各部分作用。 难点 数控机床和普通机床组成的区别。 学生活 动内容 教 师 活 动 内 容 一、组织教学 二、讲授新课 (一).数控机床与普通机床的结构图比较 点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课 时间 2′ 让学生 观察数 控机床 的工作 示意图, 老师在 数控机床工作过程示意图 讲解。 10′ 1 教 与 学 互 动 设 计 教 师 活 动 内 容 数控机床需要根据数控系统的指令,自动完成对主轴转速、进给 速度、刀具运动轨迹以及其他机床辅助功能(如自动换刀、自动冷却 等)的控制。它必须利用伺服进给系统代替普通机床的进给系统,并 可以通过主轴调速系统实现主轴自动变速。因此,在机械结构上,数 控机床主轴箱和进给变速箱的结果一般都非常简单; 齿轮、 轴类零件、 轴承的数量大为减少;电动机可以直接连接主轴和滚珠丝杠,不用齿 轮。在使用直线电动机、电主轴的场合,甚至可以不用丝杠、主轴箱。 在操作上,它不像普通机床那样,需要操作者通过手柄进行调整和变 速,操作机构比普通机床要简单的多,许多机床甚至没有手动机械操 作机构。此外,由于数控机床的大部分辅助动作都可以通过数控系统 的辅助功能(M 功能)进行控制,因此常用的操作按钮也比普通机床 少,操作更方便、更简单。 (二).数控机床组成 数控机床的种类很多,数控机床一般由输入输出设备、CNC 装置 (或称 CN C 单元) 、伺服单元、驱动装置(或称执行机构) 、可编程 控制器 PLC 及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。 图 1-1 是数控机床的组成框图。图 1-1 是数控机床的组成框图。其中 除机床本体之外的部分统称为计算机数控(CNC)系统。 学生活 动内容 时间 ′ 。 首 先 让 15′ 同学们 回顾以 前学习 普通车 床组成。 老师 绍介 机床 组成 图。 介 绍 的 框 5′ 图 1-1 数控机床的组成框图 1. 机床本体 CNC 机床由于切削用量大、连续加工发热量大等因素对加 工精度有一定影响,加之在加工中是自动控制,不能像在普通 机床上那样由人工进行调整、补偿,所以其设计要求比普通机 床更严格,制造要求更精密,采用了许多新的加强刚性、减小 热变形、提高精度等方面的措施。 2 教 与 学 互 动 设 计 教 师 活 动 内 容 装置 CNC 装置是 CNC 系统的核心,主要包括微处理器 CPU、存储 器、 局部总线、 外围逻辑电路以及与 CNC 系统的其他组成部分联 系的接口等。 数控机床的 CNC 系统完全由软件处理数字信息, 因 而具有真正的柔性化, 可处理逻辑电路难以处理的复杂信息, 使 数字控制系统的性能大大提高。 3.输入/输出设备 键盘、磁盘机等是数控机床的典型输入设备。除上述以外还 可以用串行通信的方式输入。 数控系统一般配有 CRT 显示器或 点阵式液晶显示器,显示的信息较丰富 ,并能显示图形。操作 人员通过显示器获得必要的信息。 4. 伺服单元 20′ 介绍伺 服电机 的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。根据接收 和 普 通 指令的不同,伺服单元有脉冲式和模拟式之分,而模拟式伺服 机 床 上 电机的 单元按电源种类又可分为直流伺服单元和交流伺服单元。 区别。 5. 驱动装置 伺服单元是 CNC 和机床本体的联系环节,它把来自 CNC 装置 驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动,通过简单的 机械连接部件驱动机床,使工作台精确定位或按规定的轨迹作 严格的相对运动, 最后加工出图纸所要求的零件。和伺服单元 相对应,驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机 等。 伺服单元和驱动装置可合称为伺服驱动系统,它是机床工 作的动力装置,CNC 装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施, 所以,伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分。从某种意义 上说,数控机床功能的强弱主要取决于 CNC 装置,而数控机床 性能的好坏主要取决于伺服驱动系统 6. 可编程控制器 可编程控制器 (PC, Programmable Controller) 是一种以微 处理器为基础的通用型自动控制装置,专为在工业环境下应用 而设计的。由于最初研制这种装置的目的是为了解决生产设备 的逻辑及开关控制, 故把称它为可编程逻辑控制器 ( PLC , Programmable Logic Controller)。当 PLC 用于控制机床顺序动 作时,也可称之为编程机床控制器 ( PMC , Programmable Machine Controller )。 CNC 装置 10′ 是数控 机最重 要的部 分。 学生活 动内容 时间 本部分 也是数 控机床 重要部 分之一。 3 教 与 学 互 动 设 计 教 师 活 动 内 容 PLC 己成为数控机床不可缺少的控制装置。CNC 和 PLC 协调配合, 共同完成对数控机床的控制。 用于数控机床的 PLC 一般分为两类:一类是 CNC 的生产厂家为实现数控机床的顺 序控制,而将 CNC 和 PLC 综合起来设计,称为内装型(或集 成型)PLC, 内装型 PLC 是 CNC 装置的一部分;另一类是以独 立专业化的 PLC 生产厂家的产品来实现顺序控制功能,称为 独立型( 或外装型)PLC。6.柔性化和集成化. 7.测量装置 测量装置也称反馈元件, 通常安装在机床的工作台或丝杠 测 量 装 置 是 数 15′ 上, 相当于普通机床的刻度盘和人的眼睛,它把机床工作台的 控机床 实际位移转变成电信号反馈给 CNC 装置,供 CNC 装置与指 起 到 保 险作用 令值比较产生误差信号,以控制机床向消除该误差的方向移 的一个 动。按有无检测装置,36选7CNC 系统可分为开环与闭环数控系统, 很 重 要 部分, 普 而按测量装置的安装位置又可分为闭环与半闭环数控系统。 开 通机床 环数控系统的控制精度取决于步进电机和丝杠的精度, 闭环数 没 有 这 部分。 控系统的控制精度取决于检测装置的精度。因此,测量装置是 高性能数控机床的重要组成部分。此外,由测量装置和显示环 节构成的数显装置, 可以在线显示机床移动部件的坐标值,大 大提高工作效率和工件的加工精度。 三、学生课内消化、讨论,及时提问。 四、课内小结 五、布置作业 1、数控机床各组成部分作用。 2、数控机床与普通机床在组成上的相同点与不同点。 5′ 5′ 学生活 动内容 内 容 时间 4