数控机床电气控制课程教学大纲gfmw

数控机机床电气气控制课课程教学学大纲课程编号号007006811课程类别别必修课参考理论论学时数技方向向92+（330实验验）加工方向向48+（110实验验）参考学分分数技方向向5加工方向向3先修课程程电工与电电子技术术、数控控机床适用专业业数控技术术、机电电一体化化、电气气自动化化一 、课课程性质质与目的的“数控机机床电气气控制”是为数控控技术应应用专业业开设的的一门重重要的职职业技术术课。它以数控控实用技技术为背背景，理理论联系系实际，课程体系完整。通过本课程的学习，使学生掌握数控机床电气系统的基本知识和基本的分析、计算方法，并得到必要的实践技能的训练，为将来成为数控技术专门人才打下基础。二、课程程基本要要求1.掌握握数控机机床电气气控制的基基本理论论，进给给运动控控制(点点位控制制、直线线控制、轮轮廓控制制)，闭闭环控制制,主轴轴控制，辅助控制。2.熟悉悉掌握数数控机床床电路的的基本分分析方法法，分析主电路、控控制电路路、独立电电源的基基本特性性。3.重点点掌握数数控系统统I/OO接口、模模拟接口口电路，分分析接口口的基本本概念、主主要信号号功能，了解接口信号相互作用。4.了解解电磁兼兼容概念念，运用用电磁兼兼容采取取抗干扰扰措施。5.熟练练掌握伺伺服系统统特性，估估算扭矩矩，了解电机机与驱动动器的选选用、电路连连接。6.了解解国内、外外典型数数控装置置特性、功功能，了了解选用用方法、系统连连接、调试。7.掌握握PLCC控制电电路特点点，了解解在数控控机床上上的典型型应用，梯梯形图设设计与调调试。8.了解解系统参参数的作作用、形形式、功功能，调调试方法法。9.掌握握数控车车床、铣铣床、加加工中心心的控制制特点、电路路设计、电路配配线、连连接、联联调。10.学学会正确确使用常常用的仪仪器和仪仪表、调调节设备备，掌握握电气系系统的基基本测试试技术。三、课程程教学内内容1.数控控机床控控制基础础（chaapteer 11）数控技术术的发展展历程、数数控机床床的结构、数数控机床床控制系系统、进进给运动动控制（插插补）、开开关量（顺序序）控制制。2.数控控机床电电气系统统（chhaptter 2）机床电气气原理图图识图、数控机机床常用用控制电电器及选选择（隔隔离开关关、断路路器、接触器器、继电电器、主主令电器器、保护护电器）机床动力线路、机床控制线路、机床电源线路、配线规则（载流量、颜色）抗电磁干扰。3.可编编程序控控制器PPLC（cchappterr 3）PLC概概述、PPLC的的基本应应用知识识、数控控系统与与PLCC系统，数控机床PLC系统的设计及调试、数控机床PLC应用实例。4.数控控机床运运动控制制与位置置检测（cchappterr 4）进给运动动控制方方式、步进电电机及驱驱动、直直流伺服服电机及及驱动、交交流伺服服电机及及驱动、全全数字交交流伺服服、主轴轴运动控控制、交交流变频频器、编编码器、光光栅尺、闭环控制实现。5.国产产典型数数控系统统（chaapteer 55）数控系统统体系结结构、接接口连接接、参数数设定。6.日本本FANNUC数数控系统统（chaapteer 66）（6系统统、0系系统、118系统统）外结构特特点、内内部结构构、接口口连接、参参数设定定、调试试方法。7.德国国SIEEMENNS 数数控系统统（chaapteer 77）(8100/8220系统统、8022系统、840系统)外结构特点、内部结构、接口连接、参数设定、调试方法。8.数控控车床控控制（chaapteer 88） 数控车床床电气控控制特点点与功能能、二坐坐标控制制、主轴轴控制、换换刀控制制、辅助助控制、分分进给/转进给给控制、主主轴转速速检测，电电路设计计、连接接、联调调方法。9.数控控铣床控控制（chaapteer 99）数控铣床床电气控控制特点点与功能能、三坐坐标控制制、主轴轴控制、换换刀控制制、辅助助控制，电电路设计计、连接接、联调调方法。10.加加工中心心控制（chaapteer 110）加工中心心电气控控制特点点与功能能、主轴轴准停控控制、刀刀库与换换刀机械械手控制制、旋转转工作台台控制、交交换工作作台控制制，电路路设计、连连接、联联调方法法。四、理论论学时分分配表：序号内 容容数技方向向课时数加工方向向课时数1数控机床床控制基基础442数控机床床电气控控制1283可编程序序控制器器1244数控机床床运动控控制与位位置检测测1285国产典型型数控系系统1246日本FAANUCC数控系系统847德国SIIEMEENS 数控系系统848数控车床床控制849数控铣床床控制8410加工中心心控制84合计9248五、本课课程实验验内容及及要求 1.交流流主电路路、交流流控制电电路实验验,2学学时要求:学学会各种种机床电电器安装装及连线线，正确确完成机机床电路路的配线线，通电电测试电电路功能能。2.直流流控制电电路与接接口电路路实验，22学时要求:先先剖析一一台数控控装置对对外接口口电路，再正确选择外部元件和设备,正确连接后通电试验，加深对开关量信号和模拟量信号控制特性的理解，3.PLLC控制制实验, 4学时要求: 先用一台PLLC装置置通过对对外接口口连接局局部控制制电路，编制梯梯形图（程程序），然然后通电电试验，加深梯形图（程序）对电路功能的理解。4.步进进电机特特性与驱驱动实验验2学时时要求:先先用一台台数控装装置正确确连接驱驱动器与步进进电机，通通电后再再调到高、中中、低不不同速度度，加载载观其现现象、测测其特性性，加深深对矩频特特性的理理解。5.直流流伺服电电机特性性与驱动动实验 2学时时要求:先先用一台台数控装装置正确确连接驱驱动器与直流伺伺服电机机，通电电后再调到高高、中、低低不同速速度，加加载观其其现象、测测其特性性，加深深对控制特特性的理理解。6.交流流伺服电电机特性性与驱动动实验 2学时时要求:先先用一台台数控装装置正确确连接驱驱动器与交流伺伺服电机机，通电电后再调到高高、中、低低不同速速度，加加载观其其现象、测测其特性性，加深深对控制特特性的理理解。7. 主主轴电机机、交流流变频控控制实验验 2学学时要求:先先用一台台主轴电电机正确确连接驱驱动器或或交流变变频器，通通电后用用控制信信号调到到高、中中、低不不同速度度，加载载观其现现象、测测其特性性，加深深对负载特特性的理理解。8. 编编码器、光光栅尺实实验 22学时 要求:先将编码器器、光栅栅尺正确确连接的的电源，再通过转动或直线运动，用示波器观察和分析输出信号波形，测量位置与数据关系。9. 数数控系统统实验，22学时要求:首首先将数数控装置置与多轴轴进给驱驱动、主主轴进行行连接，通通电后再再在手动动、手轮轮、MDDI、自自动方式式下工作作，理解解速度、位位置、联联动的关关系以及及正常、异异常现象象的表现现。10系系统参数数实验，22学时要求: 先将数控控装置与与进给驱驱动、主主轴进行行连接，通通电后改改变系统统参数，再再在手动动、手轮轮、MDDI、自自动方式式下工作作，反复复改变系系统参数数，观察察现象，理理解参数数功能，作作用。11.数数控车床床换刀控控制实验验 2学学时要求: 先将数控控装置、PPLC与与电动刀刀架连接接，通电电后再设置系统统参数，理解改改变参数数后刀架架定位的的变化,掌掌握其调调整方法法。12.多多轴联动动实验，22学时要求:先先将数控控装置与与多轴进进给驱动动、滑台台进行连连接，通通电后再再在手动动、手轮轮、MDDI、自自动方式式下工作作，设置置各轴在在不同速速度下运运动，观观察轨迹迹变化，编编制整圆圆运动程程序，观观察各轴轴运动变变化，加加深联动动控制的的理解。13加加工中心心刀库找找刀及换换刀控制制, 4学时要求: 先熟悉找刀刀捷径原原理、机械手手的基本本特性,再用PPLC实实现控制制，学会会梯形图图设计原原理，调调试方法。以上共计计13个实训项目，总计300学时(数数控加工工方向选选作5个个，10学学时) 。六、本课课程实训训内容及及要求（附附加课时时）1数控控车床全全电路实实训，88学时2数控控铣床全全电路实实训，88学时3加工工中心全全电路实实训，88学时要求：根根据实训训条件，选选择国产产数控系系统、日日本FAANUCC数控系系统、德国SSIEMMENSS 数控控系统，设设计全电电路，完完成连线线、调试试、测试试。七、参考考教材及书书籍1数数控机床床电气控控制本本校编，机机械工业业出版社社。2数数控机床床电气控控制廖兆荣荣编，高高等教育育出版社社。3数数控机床床电气控控制杨立冲冲编，华中中科技大大学出版版社。4数数控原理理与典型型数控系系统王凤蕴蕴编，高等等教育出出版社。5数数控机床床故障诊诊断与维维修郭士义义编，机械械工业出出版社。6.数数控机床床实验指指南陈吉红红编，华华中科技技大学出出版社。8