数控机床电气控制技术教学大纲

数控机床电气控制技术教学大纲适应专业：机电一体化技术技术、数控技术 课程性质：必修课总 学 时：72总 学 分：4一、课程性质、目的和任务 本课程属于机电一体化技术和数控技术的职业技术课，是一门理论和实践相结合的课程。通过本课程的学习，应使学生在理论上初步掌握机床电气控制系统的结构组成、工作原理，可编程控制器的结构及工作原理、指令系统及编程方法，数控系统结构与接口，伺服驱动技术、光栅与编码器等方面的知识，为学习后续课程和专业知识奠定理论基础；实践上能对数控机床电气控制系统工作原理进行分析，初步具有认知、测试及设置数控机床电气控制系统中控制元件、部件的能力，最终能够掌握数控机床电气控制系统的整体结构和工作原理，为今后在工作中操作、调试、维修数控机床打下较坚实基础。二、教学基本要求 本课程的理论、技能两方面的教学要求如下： 1理论知识要求： 1) 掌握机床常用电器的结构、工作原理及用途，普通机床控制电路的基本环节。2) 了解数控装置的软件、硬件组成。3) 了解PLC的结构、工作原理，熟练掌握编程方法及在数控机床上的应用。4) 掌握进给及主轴驱动系统。5) 掌握常用位置检测装置的结构、原理及其应用知识。 2技能要求：1) 对生产型数控机床的参观及电控部分的现场讲解。2) 在“数控机床综合培训系统”上的实验。3职业能力：1) 具有认知及测试数控机床电气控制系统中控制元件、部件的基本能力。2) 具有对机床控制电路进行初步分析的能力；同时，通过实验提高学生动手能力以及分析问题、解决问题的能力，进一步深化理论知识，要求学生能独立完成实验，并对实验过程中出现的一些简单故障能够分析解决，对实验中出现的各种现象能做出解释，正确读取数据和编写实验报告。三、教学项目及课时分配 序号项目名称课时（含实践）1绪 论 22数控机床强电控制电路123数控装置（CNC）的结构104数控机床的伺服驱动165数控机床的位置检测装置106数控机床的可编程控制器167典型数控系统介绍 6合计 72 四、教学内容和教学要求 一、 绪论 教学内容： 1.数控机床控制系统的构成 2.数控机床的分类 3.数控系统的发展趋势 实验实训内容：现场参观生产型数控机床，讲解数控机床电气控制各组成部分 教学要求： 1.掌握数控机床控制系统的构成 2.了解数控机床的分类 3.了解数控系统的发展趋势 二、数控机床强电控制电路 教学内容： 1.机床常用低压电器的工作原理与选用 2.机床强电控制系统的基本环节 3.数控机床典型强电控制线路分析 实验实训内容： 1. 普通车床（例如CA6140车床）的电气控制接线 教学要求： 1.掌握机床常用低压电器的工作原理与选用方法 2.了解机床强电控制系统的基本环节 3.熟练掌握机床典型强电控制线路分析方法 三、数控装置（CNC）的结构（9学时） 教学内容： 1.数控装置概述 2.数控装置的硬件结构 3.数控系统的软件结构 4.数控系统的抗干扰 实验实训内容：数控系统的组成和连接 教学要求： 1.熟练掌握数控装置的作用及功能 2了解数控装置的各种硬件结构 3了解数控系统的软件组成 4.掌握数控系统的干扰途径及抗干扰手段 四、数控机床的伺服驱动（13学时） 教学内容： 1.伺服驱动概述 2.进给驱动系统 3.主轴驱动系统 实验实训内容： 1. 步进电机驱动系统的构成、连接及调试运行 2. 交流伺服系统的构成、连接及调试运行 教学要求： 1.熟练掌握数伺服驱动系统的分类及特点 2.熟练掌握步进电机驱动系统 3.了解直流及交流伺服系统 4.掌握主轴驱动系统，包括准停装置 五、数控机床的位置检测装置（10学时） 教学内容： 1.检测装置概述 2.旋转编码器 3.旋转变压器 4.光栅与磁栅 5.感应同步器 实验实训内容：主轴编码器实验 教学要求： 1.了解数控系统对位置检测装置的要求 2.熟练掌握各种检测装置的原理及结构 3.掌握各种位置检测装置的信号处理及检测电路的工作原理 六、数控机床的可编程控制器（PLC） 教学内容： 1.概述 2.可编程序控制器的结构及工作原理 3.数控机床PLC指令与编程 4.数控机床中的PLC应用 实验实训内容： 1.可编程控制器（PLC）编程练习实验 2.数控机床数据对可编程控制器（PLC）的影响 教学要求： 1.了解可编程序控制器的结构及工作原理 2.熟练掌握数控机床PLC指令与编程 3.掌握数控机床中的PLC应用 七、典型数控系统介绍 教学内容： 1.FANUC数控系统 2.华中数控系统 教学要求： 1.了解典型数控系统的特点 2.了解典型数控系统的结构 3.了解数控系统各组成部分之间的的连接六、考核方式 考核方式采取理论闭卷考试；总成绩（100%）=平时（20%）+期末（80%），平时成绩指作业加项目课程参与程度综合评价，总成绩考核的评分等级以百分制为标准。七、推荐教材和教学参考书 1.教材：数控机床电气控制 杨克冲编著，华中科技