常州机电学院项目课程教案F2

常州机电职业技术学院项目课程教案
授课日期课时数 2 教师姓名黄敏高授课班级数控04G1
数控04G2
项目与模块名称项目二 FANUC-0i数控系统连接与调试
模块一 FANUC-0i数控系统硬件的连接
教学场所
教学目标 1.掌握标准型数控系统的组成
2.理解数控机床工作过程
教学重点 1.标准型数控系统的组成
2.数控机床工作过程
教学难点数控机床工作过程
更新、补充删节内容
所需工具、设备
名称及数量
教学方法讲授法
教学组织形式班级教学
教学内容与步骤
一、工作任务：
连接FANUC-0i数控系统部件
图2-1 FANUC-0i系统的硬件
教学内容与步骤
二、相关理论知识：
(一)标准型数控系统组成
随着计算机技术的不断发展，现在CNC的结构一般均采用柔性程度较高的总线模块化的开放系统结构，其特点是将微处理器、存储器、输入／输出控制分别成插件板，每一块插件板均有一个特定的功能，所以又称为功能模块。

各功能模块间有明确的接口定义，以便相互交换信息。

1.基本组成
标准型数控系统一般是由程序的输入／输出设备、通信设备、微机系统、可编程控制器、主轴驱动、进给驱动及位置检测等组成，如图2—8所示。

2.模块功能
(1)微机控制系统微机控制系统是CNC的核心，
数控系统的主要信息均由它进行实时控制。

随着计算
机技术的不断发展，微机控制系统的CPU芯片也逐步
由8086发展到80586、PⅡ等，而且由单微处理器系
统向多微处理器系统方向发展。

(2)可编程控制器(PLC) 可编程控制器主要作用
图2-8 标准型数控系统基本组成
是用来实现辅助功能，如M、S、T等，其控制方式
主要是开关量控制。

按数控系统中PLC的配置方式可分为内装型PLC和外装型PLC，现代CNC 系统一般均采用内装型PLC。

(3)主轴控制模块主要任务就是控制主轴转速和主轴定位。

现代数控机床主轴电动机大多采用交流电动机，相应的驱动装置为变频器。

CNC只需要输出相应的控制信号到变频器，就能实现主轴转速、定位的控制。

(4)进给伺服控制模块数控机床对进给轴的控制要求很高，它直接关系到机床位置控制精度。

进给伺服系统一般由速度控制与位置控制两个控制环节组成，CNC根据位置控制单元的信息，处理并输出控制信号通过速度控制单元完成速度控制。

(5)检测模块检测模块完成主轴和进给轴的位置检测。

检测装置主要有光电编码器及光栅尺等，其作用就是配合主轴控制模块，进给轴控制模块完成位置控制。

(二)数控机床工作过程
根据零件图样和机械加工艺编写出数控加工程序送给CNC装置，在内部进行一系列的处理后，输出相应的位置控制信号给伺服系统，经过电动机和滚珠丝杠副驱动工作台或刀具进行移动，最后加工出合格的零件。

CNC装置中主要的连续信息流数据转换过程如图2-9所示。

图2-9 数控机床工作过程
1.输入；
2.译码
3.诊断
4.刀补计算
5.速度处理
6.插补处理
7.位置控制
课后作业
图2-10 CNC装置内部数据处理示意图。