机床数控系统电子教案(学时)标题.doc

数控原理及系统 下半学期教案 教师：倪松、尤家荣 班级：10数控1、2 12数控高技 仪征技 学 院 教 案 教 师 姓 名 张爱红 授课形式 讲授 授课时数 2 授 课 日 期 年 月 日 周 授课班级 授课项目及 单元名称 项目二 进给伺服驱动系统 单元一 步进驱动系统 教学目标 使学生了解数控机床对进给伺服系统的要求、进给伺服系统的分类。 使学生熟悉步进驱动系统的组成与控制原理。 使学生了解脉冲分配控制方法。 使学生了解步进电机的主要特性。 使学生熟悉步进电机的选用方法。 教学重点 教学难点 （带*为难点） 数控机床对进给伺服系统的要求。 进驱动系统的组成与*控制原理。 *3.脉冲分配控制方法。 4. 数控机床中步进电动机的选用方法。 教学方法 教学手段 1．通过讲授计算机数控系统的组成引入到进给伺服驱动系统，并介绍数控机床对进给伺服系统的要求、进给伺服系统的分类。 2．通过讲授进给伺服系统的分类引入到步进驱动系统，并介绍步进驱动系统的组成与控制原理。 3．结合经济型数控机床，介绍步进电机的主要特性、步进电机的选用方法等。 借助于多媒体课件，数控系统综合实验台，提高学生学习的兴趣，加深对所学内容的理解。 学时安排 1．数控机床对进给伺服系统的要求、进给伺服系统的分类约15分钟； 2．步进驱动系统的组成与控制原理约25分钟； 3．脉冲分配控制方法约20分钟。4. 步进电机的主要特性、选用方法约30分钟； 教学条件 多媒体课件、数控系统综合实验台 课外作业 查阅步进电机资料。 检查方法 随堂提问，按效果计平时成绩。 备注 授课主要内容 项目二 进给伺服驱动系统 单元一 步进驱动系统 数控机床对进给伺服系统的要求 1．精度高 2．响应快、无超调 3．调速范围宽 二、进给伺服系统的分类 1．步进驱动系统 2．直流伺服驱动系统 3．交流伺服驱动系统 三、步进驱动系统的组成 步进驱动系统没有位置反馈回路与速度反馈回路，一般用于对速度和精度要求不高的中、小型经济型数控机床上。 步进驱动系统的控制 1.工作台位移量的控制：进给脉冲的数量N→定子绕组通电状态变化次数N→步进电动机转子角位移ψ→机床工作台位移量L。 2. 工作台进给速度控制：进给脉冲频率f→定子绕组通电／断电状态的变化频率f→步进电动机转速ω→工作台的进给速度V。 3. 工作台运动方向控制：改变步进电动机输入脉冲信号的循环顺序方向，就可改变步进电动机定子绕组中电流的通断循环顺序，从而使步进电动机实现正转和反转，相应的工作台进给方向就被改变。 五、步进电动机（1、2：简要说明，注意与《数控机床伺服控制》课程的衔接） 结构 工作原理 3. 主要特性 步进电动机的驱动电源 1．脉冲分配控制 2.驱动放大电路 七、步进电机的选用 1. 首先要确定步进电动机的类型。 2. 根据机床的加工精度要求，选择进给轴的脉冲当量 3. 根据所选步进电动机的步距角、丝杠的螺距以及所要求的脉冲当量，计算减速齿轮的降速比。 4. 电动机在最快移动速度时，由矩频特性决定的电动机输出转矩要大于负载转矩，并留有余量。 5. 步进电动机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系。 无 锡 职 业 技 术 学 院 教 案 教 师 姓 名 张爱红 授课形式 讲授 授课时数 2 授 课 日 期 年 月 日 周 授课班级 授课项目及 单元名称 项目二 进给伺服驱动系统 单元二 交流伺服驱动系统 教学目标 1．使学生熟悉交流伺服系统的组成。 2．使学生熟悉机床常用位置检测元件的应用。 使学生熟悉伺服电动机及伺服驱动器与数控系统的连接。 使学生理解闭环位置控制的实现过程。 使学生了解全数字伺服系统的特点。 教学重点 教学难点 （带*为难点） 1．交流伺服系统的组成。 *2.闭环位置控制的实现。 机床常用位置检测元件的应用。 伺服电动机及伺服驱动器与数控系统的连接。 教学方法 教学手段 1．通过讲授进给伺服系统的分类引入到交流伺服驱动系统，并介绍交流伺服系统的组成与闭环位置控制的实现过程。 通过讲授交流伺服系统的组成，介绍交流伺服电机、位置检测装置的相关知识，以及闭环伺服系统的连接。 通过比较模拟伺服系统与全数字伺服系统的区别，引入全数字伺服系统的构成与特点。 4．借助于多媒体课件，数控系统综合实验台，提高学生学习的兴趣，加深对所学内容的理解。 学时安排 1．交流伺服系统的组成与闭环位置控制的实现约30分钟； 2．交流伺服电机与机床常用位置检测元件的应用约20分钟； 3．伺服电动机及伺服驱动器与数控系统的连接约20分钟。 4．全数字伺服系统的特点约20分钟。