2.1-2.2 数控系统的组成和分类
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一般主要包括；①急停方式选择；②轴手动按键;③速率修调（进 给修调，快进修调．主轴修调)；④回参考点；⑤手动进给；⑥增量
教案纸
教学过程设计
进给；⑦手摇进给；⑧自动运行；⑨单段运行；⑩超程解除；⑩机床动 作手动控制，例如，冷却启停、刀具松紧、主轴制动、主轴定向、主轴 正反转、主轴停止等。
表 JX-2
教案纸
表 JX-2
教学过程设计
第页
时间 教师 学生 分配 活动 活动
区，NC键盘区，机床控制面板区，如图3—2所示。
（1）显示器：一般位于操作面板的左上部，用于菜单、系统状态、
故障报警的显示和加工轨迹的图形仿真。
较简单的显示器只有若干个数码管．显示信息也很有限，
较高级的系统一般配有CRT显示器或点阵式液晶显示器，显
精度符合要求的零件。与伺服单元相对应。
（2）分类：驱动装置有步进电动机、直流伺服电动机和交流何服电
动机等。
伺服单元和进给驱动装置合称为进给伺服驱动系统，它是数控
机床的重要组成部分，它包含机械、电子、电动机等各种部件，涉
及强电与弱电的控制。数控机床的运动速度、跟踪及定位精度、加
工件表面质量、生产率及工作可靠性，往往主要决定于伺服系统的
的装置，计算机数控系统是以计算机为核心的数控系统。
【新课讲授】
65’
一、计算机数控系统的组成：如图 3—1 所示。
30’
自然引 跟 上 入课题 思路
重点 认 真 重点强 听 讲 调探究 做 好 式讲解 笔记
1、操作面板：是操作人员与机床数控系统进行信息交流的工具， 它由按钮站、状态灯、按键阵列(功能与计算机键盘类似)和显示 器组成。 数控系统一般采用集成式操作面板，分为三大区域：显示
南京技师学院教案（首页）
表 JX—1
授课日期 授课班级 课题 教学目标
08 电气高 08 电气高 10 电气高中
（1）
（2）
技师班
第 2 章 数控系统基本知识 2.1 数控系统的组成 2.2 数控系统的分类
计划 学时
2 课时
通过本课题的学习，掌握数控机床的组成及各部分的功能，熟 悉数控机床的分类方法和种类。了解数控机床的坐标系。
5’
复习提 思 考
问
回答
第3章 数控系统基本知识
2.1 数控系统的组成
【新课引入】
3‘
本章首先介绍计算机数控系统的组成及其分类，使读者对计
算机数控系统的面貌有一个了解，接着重点介绍数控装置的接口。
本章是学习数控机床电气控制基础的重要一章。
数字控制机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自
动控制的机床，它是数控技术的典型应用数控系统是实现数字控制
通常采用的通信方式有： 1） 串行通信(RS232等串行通信接口)； 2)自动控制专用接口和规范(DNC、MAP等)； 3)网络技术(Internet．LAN等)。 3、计算机数控装（CNC装置)
CNC 装置是计算机数控系统的核心。 CNC 装置由硬件和软件组成。 硬件主要由微处理器、存储器、位置控制、输入/输出 接口、可编程控制器、图形控制、电源等模块组成。 软件由管理软件和控制软件组成。管理软件系指零件加 工程序的输入输出、系统的显示功能和诊断功能。控制软件 则包括译码处理、刀具补偿、插补运算、位置控制和速度控 制等。 4、伺服单元
（1）分类：伺服单元分为主轴伺服和进给伺服，分别用来控制主
教案纸
教学过程设计
轴电动机和进给电动机。根据接收指令的不同，伺服单元有脉
表 JX-2
第页
时间 教师 学生 分配 活动 活动
冲单元和模拟单元之分。
（2）作用：伺服单元接收来自CNC装置的进给指令，这些指令经
变换和放大后通过驱动装置转变成执行部件进给的速度、方
教学重点 解决措施
教学难点 解决措施
教学设计 教学手段 教学方法
板书设计 授课提纲
重点：按机床运动轨迹和进给伺服系统的分类。 措施：网上下载图片进行讲解。
难点：轮廓控制数控系统和半闭环控制系统的理解以及各种类别的应用 场合。 措施：以结构特点出发，举一反三进行辨别。 先进行概念定义，再采用启发式的提问举例说明。 运用多媒体教学，通过图片举例，形象地讲解。 让学生参与思考，配套课堂练习理解知识点。
向、位移，因此伺服单元是数控装置与机床本体的联系环节。
它把来自数控装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大
功率信号。
5、 驱动装置
（1）作用：驱动装置将伺服单元的输出变为机械运动，它与
伺服单元一起是数控装置和机床传动部件间的联系环节，它
们有的带动工作台，有的带动刀具，通过几个轴的综合联动，
使刀具相对于工件产生各种复杂的运动，加工出形状、尺寸与
动态和静态性能，数控机床的故障也主要出现在伺服系统上。 6、 可编程逻辑控制器(PLC)
（ 1） PLC模 块 ： 是 CNC装 置 实 现 顺 序 控 制 的 模 块 ， 称 为 P M C (ProgrammableMachine Controller)模块。
第2章 数控系统基本知识 2.1 -2.2 数控系统的组成及分类 一、 数控系统的组成 二、数控系统的分类 1、按工艺用途分 2、按机床的运动轨迹分类 3、按进给伺服系统分类 4、按数控系统功能水平分
教案
教学过程设计
表 JX-2
纸
第页
时间 教师 学生 分配 活动 活动
【复习提问】 1、 什么是数字控制、计算机数控系统、开放式数控系统？ 2、 现代数控技术的发展趋势是什么？
示的信息较丰富。经济型和普及型的数控系统的显示器或液
晶显示器只能显示字符，高性能的数控系统的显示器能显示图
Байду номын сангаас形。
（2）NC键盘：包括标准化的字母数字式MDI键盘和F1～F1O
十 个 功 能 键 ， 用 于 零 件程序的编制、参数输入、手动数据输
入和系统管理操作等。
图3-2 华中世纪星HNC-21M数控系统面板图 （3）机床控制面板(MCP)：用于直接控制机床的动作或加工过程。
第页
时间 教师 学生 分配 活动 活动
2、输入／输出装置 （1）作用：
1）输入装置的作用：是将程序载体上的数控代码变成相应 的数字信号，传送并存入数控装置内。
2）输出装置的作用：是显示加工过程中必要的信息，如坐标值、 报警信号等。
（2）通信 计算机数控系统还可以用通信的方式与其他计算机系统
或其他数控装置进行信息的交接，这是实现CAD／CAM集成、FMS 和CIMS的基本技术。
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进给；⑦手摇进给；⑧自动运行；⑨单段运行；⑩超程解除；⑩机床动 作手动控制，例如，冷却启停、刀具松紧、主轴制动、主轴定向、主轴 正反转、主轴停止等。
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时间 教师 学生 分配 活动 活动
区，NC键盘区，机床控制面板区，如图3—2所示。
（1）显示器：一般位于操作面板的左上部，用于菜单、系统状态、
故障报警的显示和加工轨迹的图形仿真。
较简单的显示器只有若干个数码管．显示信息也很有限，
较高级的系统一般配有CRT显示器或点阵式液晶显示器，显
精度符合要求的零件。与伺服单元相对应。
（2）分类：驱动装置有步进电动机、直流伺服电动机和交流何服电
动机等。
伺服单元和进给驱动装置合称为进给伺服驱动系统，它是数控
机床的重要组成部分，它包含机械、电子、电动机等各种部件，涉
及强电与弱电的控制。数控机床的运动速度、跟踪及定位精度、加
工件表面质量、生产率及工作可靠性，往往主要决定于伺服系统的
的装置，计算机数控系统是以计算机为核心的数控系统。
【新课讲授】
65’
一、计算机数控系统的组成：如图 3—1 所示。
30’
自然引 跟 上 入课题 思路
重点 认 真 重点强 听 讲 调探究 做 好 式讲解 笔记
1、操作面板：是操作人员与机床数控系统进行信息交流的工具， 它由按钮站、状态灯、按键阵列(功能与计算机键盘类似)和显示 器组成。 数控系统一般采用集成式操作面板，分为三大区域：显示
南京技师学院教案（首页）
表 JX—1
授课日期 授课班级 课题 教学目标
08 电气高 08 电气高 10 电气高中
（1）
（2）
技师班
第 2 章 数控系统基本知识 2.1 数控系统的组成 2.2 数控系统的分类
计划 学时
2 课时
通过本课题的学习，掌握数控机床的组成及各部分的功能，熟 悉数控机床的分类方法和种类。了解数控机床的坐标系。
5’
复习提 思 考
问
回答
第3章 数控系统基本知识
2.1 数控系统的组成
【新课引入】
3‘
本章首先介绍计算机数控系统的组成及其分类，使读者对计
算机数控系统的面貌有一个了解，接着重点介绍数控装置的接口。
本章是学习数控机床电气控制基础的重要一章。
数字控制机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自
动控制的机床，它是数控技术的典型应用数控系统是实现数字控制
通常采用的通信方式有： 1） 串行通信(RS232等串行通信接口)； 2)自动控制专用接口和规范(DNC、MAP等)； 3)网络技术(Internet．LAN等)。 3、计算机数控装（CNC装置)
CNC 装置是计算机数控系统的核心。 CNC 装置由硬件和软件组成。 硬件主要由微处理器、存储器、位置控制、输入/输出 接口、可编程控制器、图形控制、电源等模块组成。 软件由管理软件和控制软件组成。管理软件系指零件加 工程序的输入输出、系统的显示功能和诊断功能。控制软件 则包括译码处理、刀具补偿、插补运算、位置控制和速度控 制等。 4、伺服单元
（1）分类：伺服单元分为主轴伺服和进给伺服，分别用来控制主
教案纸
教学过程设计
轴电动机和进给电动机。根据接收指令的不同，伺服单元有脉
表 JX-2
第页
时间 教师 学生 分配 活动 活动
冲单元和模拟单元之分。
（2）作用：伺服单元接收来自CNC装置的进给指令，这些指令经
变换和放大后通过驱动装置转变成执行部件进给的速度、方
教学重点 解决措施
教学难点 解决措施
教学设计 教学手段 教学方法
板书设计 授课提纲
重点：按机床运动轨迹和进给伺服系统的分类。 措施：网上下载图片进行讲解。
难点：轮廓控制数控系统和半闭环控制系统的理解以及各种类别的应用 场合。 措施：以结构特点出发，举一反三进行辨别。 先进行概念定义，再采用启发式的提问举例说明。 运用多媒体教学，通过图片举例，形象地讲解。 让学生参与思考，配套课堂练习理解知识点。
向、位移，因此伺服单元是数控装置与机床本体的联系环节。
它把来自数控装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大
功率信号。
5、 驱动装置
（1）作用：驱动装置将伺服单元的输出变为机械运动，它与
伺服单元一起是数控装置和机床传动部件间的联系环节，它
们有的带动工作台，有的带动刀具，通过几个轴的综合联动，
使刀具相对于工件产生各种复杂的运动，加工出形状、尺寸与
动态和静态性能，数控机床的故障也主要出现在伺服系统上。 6、 可编程逻辑控制器(PLC)
（ 1） PLC模 块 ： 是 CNC装 置 实 现 顺 序 控 制 的 模 块 ， 称 为 P M C (ProgrammableMachine Controller)模块。
第2章 数控系统基本知识 2.1 -2.2 数控系统的组成及分类 一、 数控系统的组成 二、数控系统的分类 1、按工艺用途分 2、按机床的运动轨迹分类 3、按进给伺服系统分类 4、按数控系统功能水平分
教案
教学过程设计
表 JX-2
纸
第页
时间 教师 学生 分配 活动 活动
【复习提问】 1、 什么是数字控制、计算机数控系统、开放式数控系统？ 2、 现代数控技术的发展趋势是什么？
示的信息较丰富。经济型和普及型的数控系统的显示器或液
晶显示器只能显示字符，高性能的数控系统的显示器能显示图
Байду номын сангаас形。
（2）NC键盘：包括标准化的字母数字式MDI键盘和F1～F1O
十 个 功 能 键 ， 用 于 零 件程序的编制、参数输入、手动数据输
入和系统管理操作等。
图3-2 华中世纪星HNC-21M数控系统面板图 （3）机床控制面板(MCP)：用于直接控制机床的动作或加工过程。
第页
时间 教师 学生 分配 活动 活动
2、输入／输出装置 （1）作用：
1）输入装置的作用：是将程序载体上的数控代码变成相应 的数字信号，传送并存入数控装置内。
2）输出装置的作用：是显示加工过程中必要的信息，如坐标值、 报警信号等。
（2）通信 计算机数控系统还可以用通信的方式与其他计算机系统
或其他数控装置进行信息的交接，这是实现CAD／CAM集成、FMS 和CIMS的基本技术。