0227数控机床电气设计课程设计.docx

1、0227数控机床电气设计课程设计 数控机床电气设计 整体教学设计所属分院：机械工程专业名称：数控技术制定人：韩红阁合作人： 制定时间：2014-01-01辽宁职业学院课程整体教学设计一、课程基本信息课程名称：数控机床电气设计课程代码：（可空）学分：2.5学时：40授课时间：第3学期授课对象：大二高职学生课程类型： 人文素养与职业素质课程专业能力课程专业能力拓展课程先修课程: 电路元件连接与测量后续课程:数控机床二、课程定位（尽可能用图形、表格表述）1. 岗位分析：就业方向初次就业岗位发展就业岗位机械装备制造普通机床操作工机械加工工艺员数控机床操作工数控工艺与程序员数控设备维修数控设备日常维护数

2、控设备装调维修说明：普通机床操作工包括：钳工、车工、铣工等；数控机床操作工包括：数控车工、数控铣工、加工中心操作工等本课程面向的主要岗位：数控设备装调维修工数控设备装调维修典型工作流程图能力需求数控机床的重要部件与正常状态认知能力准确检测相关静态状态或数值的能力 准确检测相关动态状态或数值的能力 正确处理检测中发现的问题的能力 数控机床故障现象分析的能力建立数控设备维护档案及交接班记录的能力知识需求数控机床机械结构知识；数控机床液压和气压系统知识（换刀机构、主轴刀具夹紧、尾座套筒、液压主轴卡盘）；数控机床电气系统知识；数控系统知识；PMC知识；素质需求严谨细致的工作态度不怕脏累精神沟通和表达能

3、力工程计划制定能力工具使用能力思维创新能力组织协调能力自主学习能力应对突发事件能力成本意识质量意识环境保护意识2. 课程分析：数控技术课程体系框图本课程前导课程：电路元件连接与测量本课程后续课程：数控机床三、课程目标设计总体目标：（这是课程的第一层目标，须与课程标准中相关表述一致，对于尚未制定课程标准的课程，由指定教师写出初稿，课程组教师集体研讨商定本课程的总体目标。）通过本课程学习和训练，学生能够根据要求了解数控机床电气控制原理；具备数控系统设计能力；本课程重点培养学生的电气识图、制图能力和电气系统的安装调试能力。能力目标：（(学生)能根据（标准、规范），运用（知识），做（事情） 初步具备通

4、过PMC控制系统检查数控机床功能状态的能力； 具备电气安装、排版、布线、接线能力； 应用数控机床电气维修课程知识解决工程实际问题的能力； 数控机床系统接线能力； 机床参数设置与修改调试能力。知识目标：（知道.;了解；理解；掌握） 掌握数控机床电气控制的基本理论，熟练掌握数控机床电路的基本分析方法； 掌握机床可编程序控制器（PMC）的组成与结构、工作原理和基本指令； 了解PMC功能指令。素质目标：（职业道德、职业素质、职业规范在本课中的具体表现） 严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程； 爱护设备及工具、夹具、刀具、量具； 着装整洁，符合规定； 保持工作环境清洁有序； 文明生产； 工

5、作认真负责，团结合作。四、课程内容设计：序号模块（或子模块）名称学时1数控机床电气控制122主轴、进给控制系统163数控机床PMC控制12合 计40五、能力训练项目设计编号能力训练项目名称子项目编号、名称任务能力目标知识目标训练方式、手段及步骤可展示的结果1CAK6132电气系统设计1.1数控机床电气控制1.1.1数控机床常用控制电器分类及选择分清数控机床各个电气部件掌握数控机床电气组成、分类任务单，学生根据任务单收集相关资料制定数控机床数常用电气元件选择分类计划讨论计划实施可行性根据电气原理图、进行数控机床电气元件选择与分类检查评估计划控制电器使用说明1.1.2数控机床电气控制电路继电器控制

6、电路、交流接触器控制电路的识别数控车床强电电路知识数控铣床强电电路知识任务单，学生根据任务单收集相关资料制定交流接触器中间继电器控制电路识读计划讨论计划实施可行性根据电气原理图，进行电路识读检查评估计划 1.2主轴、进给控制系统1.2.1主轴变频器连接能够设置变频器调速参数能够设置伺服驱动器参数掌握变频器调速知识伺服驱动器知识任务单，学生根据任务单收集相关资料制定主轴变频器连接计划讨论计划实施可行性根据电气原理图，进行电路连接检查评估计划接线图1.2.2主轴变频调速控制任务单，学生根据任务单收集相关资料制定主轴变频器调速控制计划讨论计划实施可行性根据参数表，进行主轴变频器调速控制检查评估计划参

7、数表1.2.3交流伺服进给驱动系统的连接任务单，学生根据任务单收集相关资料制定交流伺服系统连接计划讨论计划实施可行性根据电气原理图，进行电路连接检查评估计划接线图1.2.4伺服控制参数设置任务单，学生根据任务单收集相关资料制定主轴变频器调速控制计划讨论计划实施可行性根据参数表，进行主轴变频器调速控制检查评估计划参数表1.3数控机床PMC控制1.3.1 PMC梯形图识读能够编写PMC程序PMC编程知识任务单，学生根据任务单收集相关资料制定换刀PMC梯形图识读计划讨论计划实施可行性根据梯形图，对换刀程序进行识读检查评估计划梯形图识读说明书1.3.2换刀控制的PMC的编程与调试任务单，学生根据任务单

8、收集相关资料制定换刀程序调试计划讨论计划实施可行性根据梯形图，进行换刀程序调试检查评估计划换刀控制程序六、项目情境设计情境由于生产加工需要，需要对CAK6132数控机床进行系统升级，需要换装的系统为FANUC 0iMATE TD项目1.CAK6132电气控制系统设计子项目1.1数控机床电气控制子情境如果你打开数控机床电气控制柜，你能分清各电气元件吗？放在你面前的一张数控机床强电电气图纸，你看懂了多少？任务1.1.1数控机床常用控制电器分类及选择1.1.2数控机床电气控制电路情境由于生产加工需要，需要对CAK6132数控机床进行系统升级，需要换装的系统为FANUC 0iMATE TD项目1.CA

9、K6132电气控制系统设计子项目1.2主轴、进给控制系统子情境主轴控制系统被人为断开了，你能根据电气图纸进行正确连接吗？有人告诉你数控机床主轴转速是无级的，你想知道是怎么实现的吗？普通机床进给系统是由电机通过变速装置驱动执行机构，数控机床也是这样吗？显示伺服系统设置画面的操作步骤，如果看不到，怎么办！任务1.2.1主轴变频器连接1.2.2主轴变频调速控制1.2.3交流伺服进给驱动系统的连接1.2.4伺服控制参数设置情境由于生产加工需要，需要对CAK6132数控机床进行系统升级，需要换装的系统为FANUC 0iMATE TD项目1.CAK6132电气控制系统设计子项目1.3数控机床PMC控制子情

10、境对于给定的梯形图，你能说明其中的含义吗？在4工位换刀程序基础上，你能写出正确的6工位换刀程序吗？任务1.3.1 PMC梯形图识读1.3.2换刀控制的PMC的编程与调试七、课程进程表第某次周次学时单元标题项目编号能/知目标师生活动其它（含考核内容、方法）114数控机床常用电器1.1.1分清数控机床各个电气部件/掌握数控机床电气组成、分类学习低压电器知识辨别低压电器元件常用低压电器工作原理说明224数控机床电气控制电路1.1.2继电器控制电路、交流接触器控制电路的识别/数控机床强电电路知识交流接触器控制电路分析控制电路分析说明书334数控机床电气控制电路1.1.2继电器控制电路、交流接触器控制电

11、路的识别/数控机床强电电路知识中间继电器控制电路分析控制电路分析说明书444主轴变频器连接1.2.1能够设置变频器调速参数能够设置伺服驱动器参数/掌握变频器调速知识伺服驱动器知识变频器与电源、数控装置及主轴电机的连接系统连接说明书554主轴变频调速控制1.2.2能够设置变频器调速参数能够设置伺服驱动器参数/掌握变频器调速知识伺服驱动器知识变频器调速参数的设置参数表664交流伺服进给驱动系统的连接1.2.3能够设置变频器调速参数能够设置伺服驱动器参数/掌握变频器调速知识伺服驱动器知识数控系统、驱动器、伺服交流电机的连接系统连接说明书774伺服控制参数设置1.2.4能够设置变频器调速参数能够设置伺

12、服驱动器参数/掌握变频器调速知识伺服驱动器知识伺服参数设置参数表884PMC梯形图识读1.3.1识读梯形图/ PMC编程知识PMC梯形图识读程序注释994换刀控制的PMC的编程与调试1.3.2能够编写PMC程序/ PMC编程知识PMC控制程序编写换刀控制程序10104换刀控制的PMC的编程与调试1.3.2能够编写PMC程序/ PMC编程知识PMC控制程序编写换刀控制程序注1：“第次”指的是该次课在整个课程中的排序，也就是在“单元设计”中的标号，不是在本周内的次序。注2.：“师生活动”指的是师生“做什么（项目、任务中的）事情；学什么内容”。此项内容在这里只是个标题，具体化为“单元设计”后，就要详

13、细展开为“怎样做？怎样学？”。 八、第一次课设计（面向全课，力争体验）本课程第一次课，还是以数控机床为载体，介绍数控机床如何工作的。任务1：交流接触器、继电器任务2：数控机床主轴任务3：数控机床伺服轴任务4：刀架如何转位，如何换刀最后一次课设计（面向全课，高水平总结）通过数控机床电气设计课程学习，对于数控机床电气控制图纸应该能够识读，并能阐述其工作过程。九、考核方案（考核方案先由指定教师写出，然后由课程组成员集体研讨商定）项目的成绩评价由单项任务考核和综合任务考核组成，突出“过程考核与综合考核相结合，理论考核与实际考核相结合的原则。单项任务考核占总成绩的70%，综合任务考核占总成绩的30%。项

14、目单项任务考核评价综合任务考核评价任务名称得分总成绩分值比实得分得分总成绩分值比实得分1.1数控机床电气控制1.1.1数控机床常用控制电器分类及选择5%30%1.1.2数控机床电气控制电路10%1.2主轴、进给控制系统1.2.1主轴变频器连接 5%1.2.2主轴变频调速控制10%1.2.3交流伺服进给驱动系统的连接5%1.2.4伺服控制参数设置10%1.3数控机床PMC控制1.3.1 PMC梯形图识读 10%1.3.2换刀控制的PMC的编程与调试15%课程总成绩=单向任务考核实得分+综合任务考核实得分综合任务考核具有岗位工作任务的针对性，设置综合任务测试题，由学生根据自身情况自由选择一套综合任

15、务测试题。综合任务测试成绩占课程总成绩的30%。十、教学材料（指教材或讲义、参考资料、所需仪器、设备、教学软件等）数控机床电气设计讲义数控机床电气原理图纸CAK6132数控车床十一、本课程常用术语中英文对照序号中文词汇英文对照1电气控制Electric control2电气设计Electric devise3能力目标Concrete ability target4知识目标Knowledge target5数字控制Numerical Control6计算机数字控制Computer Numerical Control7超级模型Super Model8可编程控制器Programmable Contr

16、oller9可编程逻辑控制器Programmable Logic Controller10编程机床控制器Programmable Machine Controller11齿轮gear12伞齿轮bevel gear13正齿轮spur gear14斜齿轮helical gear15继电器relay16接触器Contactor17电磁接触器Magnetic Contactor18断路器circuit breaker19电压voltage20电流current21电流测量current measurement22滚珠丝杠Ball screw23丝杠螺母Nut24螺距Pitch25轴承Bearing26

17、角接触Contact angle27液压hydraulic pressure28液压泵hydraulic pump29液压表hydraulic pressure gauge30液压联轴节hydraulic coupling31液压制动器hydraulic brake32气压pressure33气压泵pulsometer34气压阀air pressure valve35主轴锥度Spindle shank36刀具锥柄Tool shank37主轴拉钉Pull stud38主轴箱Spindle head39齿轮Gear40截流阀Flow regulator41换向阀Solenoid vale42接近开

18、关Proximity switch43主轴准停Orient44磁开关Magnetic sensor45自动工作台交换Automatic Pallet Changer46工作台Table47工件Work piece48蜗杆Worm49蜗轮Worm wheel50刀库Magazine51机械手移向主轴侧Arm spindle side52机械手移向刀库侧Arm magazine side53手臂向右Arm moving rightward54手臂向左Arm moving leftward55机床门开Cover open56机床门关Cover close57脉冲宽度调制PWM58西门子SIEMENS59插补interpolation60伺服servo61误差error62刀具偏置tool offset63块规block gauge64进给保持feed hold65倍率override66分辨率resolution67参考点reference point68床身bed69固定床身式铣床fixed-bed-type milling machine70平床身式铣床horizontal bed type milling machine71直立床身式铣床vertical bed type milling machine72龙门床身Longmen bed73立柱Column