机床数控系统电子教案（64学时） - 图文(8)

无 锡 职 业 技 术 学 院

教 案

教 师 姓 名 授 课 日 期 授课项目及 单元名称 张爱红 授课形式 年 月 日 周 项目五 西门子数控系统 单元四 基本控制逻辑的实现 讲授 授课班级 授课时数 2 教学目标 1. 使学生熟悉伺服驱动器使能控制的实现方法。 2．使学生熟悉急停和限位控制的实现方法。 3．使学生熟悉机床面板基本操作功能的实现方法。 4．使学生熟悉车床刀架控制的实现方法。 教学重点 教学难点 （带*为难点） 1．伺服驱动器使能控制的实现。 2．急停和限位控制功能的实现。 3．机床面板基本操作功能的实现。 *4.车床刀架的控制过程。 1．将教学内容分解为四项任务（基本控制逻辑的实现），学生可以带着任务（问题）学，从而学习目的明确，效果好。 2．上述列举的基本控制逻辑，属于典型案例（案例法），可以起到举一反三的作用，有助于促进学生逻辑思维能力的发展。 3．借助于多媒体课件、PLC软件、数控综合实验台，提高学生学习的兴趣，加深对所学内容的理解。 1．伺服驱动器使能控制约15分钟；急停和限位控制功能约15分钟；机床面板基本操作功能的实现约15分钟； 2．车床刀架的控制过程约40分钟； 3．回顾与总结约5分钟。 多媒体课件、PLC编程软件、数控系统综合实验台 复习讲授内容。 随堂提问，按效果计平时成绩。 教学方法 教学手段 学时安排 教学条件 课外作业 检查方法 备注 无锡职业技术学院 数控教研室

授课主要内容

项目五 西门子数控系统 单元四 基本控制逻辑的实现 一、伺服驱动器使能控制 为了保证数控系统与伺服驱动系统的安全可靠运行，其中有许多使能控制信号，只有当所有的使能条件全部满足后，伺服电机与伺服主轴才能工作。 二、急停和限位控制 1.急停控制：其目的是在紧急情况下，使机床上所有运动部件制动，并在最短的时间内停止。 2.限位控制：限位控制也是数控机床的一个基本安全功能。可分为：硬限位、软限位，其中硬限位是数控机床的外部安全措施，而软限位则是数控系统的内部安全功能。加工区域限制属于另一种形式上的软限位。 三、机床面板基本操作功能控制 1.进给倍率和主轴倍率：在机床控制面板上的倍率选择开关用于进给轴或主轴的速度修调。通常采用编码式旋转波段开关作为倍率选择开关。其编码方式有：格林码或二进制码两种。 2.电子手轮：利用电子手轮可在手动方式下移动坐标轴，进行工具原点和刀具参数的设定，手轮每一刻度称为1个增量，其硬件接口采用RS-422标准的差分协议。 3.进给轴的手动控制：手动移动坐标轴时，既可以采用连续点动方式，也可以采用增量点动方式。 4.程序运行控制选项：数控系统均配备了零件程序运行的控制选项，这些选项既可通过人机界面的选择窗口激活，也可通过机床控制面板上的选择键激活。 四、车床刀架控制 1.电动刀架控制原理：数控系统发出换刀信号，刀架电机正转继电器动作，电机正转，通过减速机构和升降机构将上刀体上升至一定位置，离合盘起作用，带动上刀体旋转到所选择刀位，发讯盘发出刀位信号，刀架电机反转继电器动作，电机反转，完成初定位后上刀体下降，齿牙盘啮合，完成精确定位，并通过升降机构锁紧刀架。 2.电动刀架设定：电动刀架可为四或六工位（即刀架上可装四或六把刀具），机床数据MD14510[20]所设定的数据应与刀架工位相吻合。每把刀具都有一固定刀号，通过霍尔开关进行到位检测。到位信号经故障设置引至I/O演示板下方的接插件上。刀架电机顺时针旋转时为选刀过程，逆时针旋转时为锁紧过程，锁紧时间由机床数据MD14510[22]决定（一般根据具体刀架，可设为1～1.6S左右）。 3.电动刀架PLC控制程序：梯形图程序参见多媒体课件。 无锡职业技术学院 数控教研室

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教 案

教 师 姓 名 授 课 日 期 授课项目及 单元名称 张爱红 授课形式 年 月 日 周 项目五 西门子数控系统 单元五 西门子数控系统参数 讲练结合 授课班级 授课时数 2 教学目标 1．使学生理解机床参数的功能。 2．使学生熟悉机床参数的分类。 3．使学生掌握机床参数的设定方法。 教学重点 教学难点 （带*为难点） 1．机床参数的功能。 2．机床参数的分类。 *3.机床参数的设定与调试。 教学方法 教学手段 1．根据数控系统的基本调试过程引入到机床参数的设置，列举机床参数的功能，并说明其重要性。 2．根据机床参数的分类，举例说明（案例法）每一种参数的取值与设定方法。 3. 借助于多媒体课件、数控系统综合实验台，采用讲练结合的形式，提高学生学习的兴趣，加深对所学内容的理解。 1．机床参数的功能的引入与介绍约15分钟； 2．根据机床参数的分类，列举参数的取值、设置示范约30分钟； 3．要求学生进行参数设定（任务法），加深对所学知识的理解，约40分钟； 4．回顾与总结约5分钟。 多媒体课件、数控系统综合实验台 复习讲授内容。 随堂提问、动手操作，按效果计平时成绩。 学时安排 教学条件 课外作业 检查方法 备注 无锡职业技术学院 数控教研室

授课主要内容

项目五 西门子数控系统 单元五 西门子数控系统参数 一、 机床参数的功能 1.机床数据是数控系统与机床以及伺服驱动之间匹配的媒介。 2.机床数据是数控系统功能管理和开放的钥匙。 3．机床数据是机床动态特性的调节阀门。 4.机床数据为PLC逻辑控制提供灵活的方式。 二、机床参数分类与设定 1．通用机床数据 2．轴机床数据 主要是与机床各运行轴相关的机械电气参数。 1）机床进给轴及相关机床数据； 2）机床主轴及相关机床数据。 3．PLC机床数据 与PLC相关的机床数据。 4．伺服驱动数据 MD880: 电机转速； MD918: PROFIBUS 地址； MD1005: 电机编码器每转脉冲数； MD1120：电流环增益； MD1121: 电流环积分时间； MD1407/MD1408:速度环增益； MD1409/MD1410:速度环积分时间。 5．其他机床数据 显示机床数据。 无锡职业技术学院 数控教研室

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教 师 姓 名 授 课 日 期 授课项目及 单元名称 张爱红 授课形式 年 月 日 周 实验 授课班级 授课时数 2 项目五 西门子数控系统 单元六 西门子数控系统的数据保护 1．使学生熟悉西门子数控系统存储器的配置情况。 2．使学生掌握西门子数控系统冷、热两种起动方法。 3．使学生掌握西门子数控系统（正常0、缺省值1、存储数据2）三种起动方法。 4．使学生掌握西门子数控系统机床数据的三种保护方法。 1．西门子数控系统存储器的配置。 教学目标 教学重点 教学难点 （带*为难点） 2．西门子数控系统冷、热两种起动方法。 3．西门子数控系统（正常0、缺省值1、存储数据2）三种起动方法。 *4.西门子数控系统机床数据的三种保护方法。 1．通过介绍西门子数控系统存储器的配置，说明静态存储器区存放工作数据（可修改），高速闪存区存放固定数据，通常作为数据备份区，以及存放系统程序。 2．示范并介绍西门子数控系统冷、热两种起动方法。 3．示范并介绍西门子数控系统（正常0、缺省值1、存储数据2）三种起动方法。 4．示范并介绍西门子数控系统机床数据的三种保护方法。 5．借助于多媒体课件、数控系统综合实验台、传输软件，将学生分组，要求在规定时间内完成实验任务（任务法），切实提高学生的动手能力。 1．介绍数控系统存储器的配置约10分钟； 2．示范并讲解西门子数控系统“冷、热”两种起动方法,“正常、缺省值、存储数据”三种起动方法约20分钟； 3．示范并介绍西门子数控系统机床数据的三种保护方法约15分钟； 3．学生分组完成实验任务约40分钟； 4．回顾与总结约5分钟。 多媒体课件、数控系统综合实验台 实验指导书：实验三 动手操作，按效果计平时成绩。 教学方法 教学手段 学时安排 教学条件 课外作业 检查方法 备注 无锡职业技术学院 数控教研室

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