项目5数控系统的认识和面板操作项目

PAGE2PAGE13教案序号15授课班级授课地点数控实训室课时安排2授课章节名称数控系统认识教学目标知识与技能：1． 掌握数控机床的组成2． 熟悉常用的数控系统3． 掌握数控系统的功能4． 掌握数控系统的组成与各部分的作用过程与方法：用实际工作任务促使学生形成探究知识、分析问题与解决问题的思维方式和行为习惯。情感与态度：通过完成项目任务，让学生养成职业素养，体验成功的快乐。教学重点常用数控系统的熟悉了解教学难点数控系统的组成与各部分的作用教法理实一体化教具多媒体、实训设备课外作业画出数控系统的组成方框图，说明各部分的作用。要求：图形规范，书写清楚，用电脑答题。（主要考察学生用电脑画图的能力和书写的规范性）教学后记数控系统的组成内容比较多，要善于利用多媒体的教学手段，多放些小录像，增加学生的实践认识。尽可能得掌握本次课得内容。教学过程教学内容教学设计第一部分：组织教学并介绍本门课主要内容及考核评价方法（时间：5分钟）数控机床既是一个典型的机电一体化产品，也是生产机电一体化产品的必备工具。数控机床涉及到机电类专业几乎所有的专业知识。本门《数控机床装调维修》课程，是数控技术和机电一体化专业学生的必修课，也是学院重点建设的一门课程。通过本门课程的学习，既可以使大家对几年来学习的知识和技能进行一次总结，也可以为大家进入企业工作打下必要的基础。本门课程分为机械和电气两部分。机械部分主要是数控机床本体部分，电气部分主要是数控系统部分。机械部分由丰崇友/金成孝老师教学，电气部分由本人负责。学习本课程的目的是要认识数控机床，熟悉常用的数控系统，能根据图纸组装、调试、操作及维护数控机床，并能排除数控机床的一般故障。课程采用课堂讲授与学生实际操作相结合的方式，课程的评价由学生课堂表现，实际操作成绩和卷面考试成绩三部分组成。第二部分：学习新内容【步骤一】说明主要教学内容、目的（时间：3分钟）1．掌握数控机床的组成2．熟悉常用的数控系统3．掌握数控系统的功能4．掌握数控系统的组成与各部分的作用【步骤二】新知识的引入（时间：5分钟）1．机械制造2．机械制造的一般过程3．机械制造的基本环节4．现代加工中的新事物【步骤三】操练（时间：70分钟）数控机床的组成数控机床终究还是一台机床。它是一种装有程序控制系统即数控系统（NC）的机床，主要由数控装置、可编程序控制器、伺服装置、位置反馈装置和机床主机构成。数控装置数控装置可编程序控制器机床主机伺服装置位置反馈装置现代数控系统都是以计算机作为控制核心,所以已称为计算机数控(CNC)。数控装置（CNC）、可编程序控制器（PLC）、进给伺服装置及主轴控制装置等统称为数控系统。数控机床的核心：数控装置（CNC）控制对象：机床控制的依据：加工程序执行机构：伺服驱动装置反馈机构：位置反馈。综上所述：数控机床=机床本体+数控系统。即数控机床是一个机电一体化产品。对于数控机床生产厂商来说，机床本体由其自身生产制造，数控系统外购。1.数控机床的机械结构数控机床本体即数控机床的机械结构。早期的数控机床主要是对机床的进给系统进行了革新和改造，其外形和结构与普通机床基本相同。2.数控系统数控系统是数控机床的电气部分。它包括数控装置（CNC）、可编程序控制器（PLC）、进给伺服装置及主轴控制装置等。二、常用的数控系统数控机床配置的数控系统品牌繁多，性能和结构也不尽相同。日本法拉克（FANUC）和德国西门子（SIEMENS）是世界上主要的数控系统生产厂家，此外还有西班牙FAGOR公司，德国HEIDENHAIN公司，法国NUM公司等。近几年我国数控机床发展迅速，国内一些数控产品也占有一定的市场份额，如华中数控系统，广州数控系统，北京航天机床数控集团公司等。还有就是台湾地区的数控机床在国内也有一定的市场份额。常用的典型数控系统简介1、FANUC（发那科）数控系统简介●它是日本的产品，自20世纪50年代以来，已经开发出了40多种数控系统，有F0、F10、F11、F15、F16等系列，每个系列又有多种可选择的功能，适用于多种机床。●结构上，已由大板结构转化为模块化结构，电路板多用多层板和高密度表面安装技术（SMT），使用专用大规模集成电路（LSI）芯片。●LSI包括：总线仲裁控制器（BAC），输入输出控制（IOC），位置控制MB87103。MB87103包括了数字计分法插补（DDA）、误差寄存器、基准计数器、脉宽调制和检测倍率等。●MAP接口可实现与上级控制单元或计算机通讯。●有的FANUC数控系统的故障诊断采用了“专家系统”。●目前主推产品为0i系列，16/18/21系列，30/31/32系列。（1）F0系列（2）F10、F11、F12系列二、数控系统的功能数控系统是数控机床的控制和指挥中心，机床的各个执行部件都在数控系统的统一指挥下有条不紊的工作，自动地按给定程序进行零件的加工。数控系统的组成与各部分的作用前面已经说过，数控系统一般由输入/输出装置（I/O装置）、数控装置（CNC装置）、驱动控制装置、机床电气逻辑控制装置（PLC）四部分组成。1．输入/输出装置（I/O装置）2.数控装置（CNC装置）CNC是整个控制系统的核心，它由硬件和软件共同完成数控任务，与数控系统的其它部分通过接口相连。数控装置由硬件和软件构成。主要用来对各坐标轴进行插补控制，输出主轴转速给定值，以及进行主轴定位控制。3.驱动控制装置也叫控制电动机放大器或伺服放大器。其作用是根据CNC输出的速度给定值，控制各坐标轴电动机及主轴电动机的转速，实现机床坐标轴运动；保证伺服速度环有良好的动、静态特性，从而实现正确定位，加速、减速及稳速控制。4.机床电气逻辑控制装置（PLC）在现代数控机床中，机床电气逻辑控制装置已经普遍采用可编程序控制器（PLC）,PLC有内装和外置式两种类型。在FANUC系统中，机床电气逻辑控制装置又叫机床程序控制器(PMC)。PMC可用LADDER(梯形图)语言将机床的控制顺序编入程序，使机床侧的强电电路简单化。

【步骤四】知识和能力的归纳（时间：5分钟）1．掌握数控机床的组成2．熟悉常用的数控系统3．掌握数控系统的功能4．掌握数控系统的组成与各部分的作用教案序号16授课班级授课地点数控实训室课时安排2授课章节名称FANUC数控系统各功能单元的识别教学目标知识与技能：1.FANUC0imate数控系统的基本配置2.FANUC0imate数控系统各单元的基本功能过程与方法：用实际工作任务促使学生形成探究知识、分析问题与解决问题的思维方式和行为习惯。情感与态度：通过完成项目任务，让学生养成职业素养，体验成功的快乐。教学重点1.讲解FANUC0imate数控系统的基本配置2.讲解FANUC0imate数控系统各单元的基本功能教学难点数控车床与数控铣床使用系统之间的差别教法理实一体化教具多媒体、实训设备课外作业FANUC0imate数控系统各单元的基本功能？教学后记机床控制面板按键非常多，必须要通过学生多看，多练习才能掌握。教学过程教学内容教学设计第一部分：组织教学和复习上次课主要内容（时间：5分钟）1．掌握数控机床的组成2．熟悉常用的数控系统3．掌握数控系统的功能4．掌握数控系统的组成与各部分的作用第二部分：学习新内容【步骤一】说明主要教学内容、目的（时间：3分钟）1.熟悉FANUC0imate数控系统的基本配置2.熟悉FANUC0imate数控系统各单元的基本功能3.在数控机床上找到相应的组成单元并记录其型号规格，加深对数控系统的认识。【步骤二】新知识的引入（时间：2分钟）上次课介绍了数控机床和数控系统的一般知识，本次课针对具体的实物来具体认识常用的数控机床和数控系统。【步骤三】操练1．FANUC0i系列数控系统介绍（时间：10分钟）目前北京FANUC出厂的0iC/0i-Mate-C包括加工中心/铣床用的0IMC/0i-Mate-MC和车床用的0iTC/0i-Mate-TC。2．查看数控机床相关技术资料，了解数控系统的基本配置，熟悉各单元的基本功能。（时间：25分钟）下图是一台典型的FANUC0i数控系统。数控系统一般包括几部分：⑴CNC控制单元（数值控制器部分）；⑵伺服驱动单元和进给伺服电动机；⑶主轴驱动单元和主轴电动机；⑷PMC（PLC）控制器；⑸机床强电柜控制信号的输入/输出（I/O）单元；⑹机床的位置测量与反馈单元（通常包括在伺服驱动单元中）；⑺外部轴（机械）控制单元。用于刀库、交换工作台、上下料机械手等的驱动；⑻信息的输入/输出设备。如电脑、磁盘机、存储卡、键盘、专用信息设备等；⑼网络。如以太网、HSSB（高速数据传输口）、RS-232C口等和加工现场的局域网。图右下方的I/OLinkβi伺服放大器与电动机用于外部机械的驱动与控制，上方画出了以太网。2、记录机床的名称、型号、规格，所用数控系统各单元的型号、规格。（1）机床名称：（2）机床型号：（3）机床规格：（4）机床生产厂家及出厂日期：（5）数控装置型号：（6）主轴驱动装置型号：（7）主轴电机型号：（8）进给伺服装置型号：（9）进给伺服电机型号：（10）刀架驱动电机的型号：（11）冷却电机型号（时间：40分钟）【步骤四】知识和能力的归纳（时间：5分钟）1.熟悉FANUC0imate数控系统的基本配置2.熟悉FANUC0imate数控系统各单元的基本功能3.在数控机床上找到相应的组成单元并记录其型号规格教案序号17授课班级授课地点数控实训室课时安排2授课章节名称FANUC数控系统的面板操作教学目标知识与技能：1.熟悉FANUC0imate数控系统的基本面板与机床操作面板的布局；2．掌握各键的功能，能熟练输入数据并操作机床；3.熟悉系统菜单各功能画面的调用方法。过程与方法：1.用实际工作任务促使学生形成探究知识、分析问题与解决问题的思维方式和行为习惯。2.在小组合作完成工作任务中，促进学生获取职场工作的体验情感与态度：通过FANUC数控系统的面板操作的学习，让学生学习快客，体验职场工作。教学重点系统面板的操作方法教学难点数控系统各功能的具体涵义教法理实一体化教具多媒体、实训设备课外作业FANUC0imate数控系统的基本面板与机床操作面板的布局？教学后记多利用ppt和Flash动画，帮助学生理解，加强记忆的能力。教学过程教学内容教学设计第一部分：组织教学和复习上次课主要内容（时间：5分钟）1．数控机床的组成2．常用的数控系统3．数控系统的功能4．数控系统的组成与各部分的作用第二部分：学习新内容【步骤一】说明主要教学内容、目的（时间：3分钟）1.熟悉FANUC0imate数控系统的基本面板与机床操作面板的布局；2．掌握各键的功能，能熟练输入数据并操作机床；3.熟悉系统菜单各功能画面的调用方法。【步骤二】新知识的引入（时间：2分钟）要学会数控系统的装配调试与维修，除了要认识数控系统及各功能部件外，会操作系统和机床也是一项基本功。【步骤三】操练（时间：75分钟）FANUC0iMate-TC数控系统面板与操作面板的详细介绍1、基本面板（LCD/MDI）FANUC0iMate-TC数控系统的操作面板可分为：LCD显示区、MDI键盘区（包括字符键和功能键等）、软键开关区和存储卡接口。图3-1FANUC0iMate-TC主面板2、操作面板(MTB)各按键功能说明：方式选择键1）编辑方式键：编辑方式（EDIT）键，设定程序编辑方式，其左上角带指示灯。2）参考点方式键：在此方式下运行回参考点操作，其左上角指示灯点亮。3）自动方式键：按此键切换到自动加工方式，其左上角指示灯点亮。4）手动方式键：按此键切换到手动方式，其左上角指示灯点亮。5）MDI方式键：按此键切换到MDI方式运行，其左上角指示灯点亮。6）DNC方式键：按此键设定DNC运行方式，其左上角指示灯点亮。7）手轮方式键：在此方式下执行手轮相关动作，其左上角带有指示灯。功能选择键8）单步键9）跳步键10）空运行键11）选择停键12）机床锁定键13）超程释放键点动和轴选键手轮/快速倍率键辅助功能键主轴键指示灯区波段旋钮和手摇脉冲发生器其它按钮开关二、系统菜单的详细介绍三、学生上机练习以上的操作【步骤四】知识和能力的归纳（时间：5分钟） 1.熟悉FANUC0imate数控系统的基本面板与机床操作面板的布局；2．掌握各键的功能，能熟练输入数据并操作机床；3.熟悉系统菜单各功能画面的调用方法。教案序号18授课班级授课地点数控实训室课时安排4授课章节名称数控系统的认识与数控系统的面板操作部分考核教学目标知识与技能：1.进一步熟悉FANUC0imate数控系统的基本配置2.进一步熟悉FANUC0imate数控系统各单元的基本功能3.在数控机床上找到相应的组成单元并并说明其型号规格，加深对数控系统的认识。过程与方法：用实际工作任务促使学生形成探究知识、分析问题与解决问题的思维方式和行为习惯。情感与态度：通过完成项目任务，让学生养成职业素养，体验成功的快乐。教学重点1.熟悉FANUC0imate数控系统的基本配置2.熟悉FANUC0imate数控系统各单元的基本功能教学难点数控车床与数控铣床使用系统之间的差别教法理实一体化教具多媒体、实训设备课外作业订正错误。教学后记强化知识，通过考核能有效的督促学生深入的学习。教学过程教学内容教学设计第一部分：组织教学和复习上次课主要内容（时间：5分钟）1．数控机床的组成2．常用的数控系统3．数控系统的功能4．数控系统的组成与各部分的作用第二部分：学习新内容【步骤一】说明主要教学内容、目的（时间：3分钟）1.进一步熟悉FANUC0imate数控系统的基本配