《机床电气控制》课程.docx

机床电气控制课程追求卓越 精品课程 打造一流 机床电气控制 课程教学设计 濉溪职教中心 二一三年 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 一整体教学设计 1以实践为主，理论讲授为辅的教学方法 首先要制定能力目标和任务目标，提出任务； 讲解完成任务的方法，老师示范教学，学生动手操作； 以学生为中心，讲、练结合，教学的整个过程需要教师和学生积极配合和热情参与，师生双向互动； 教师的教学不再是传统的单向知识的传授，教师的角色要从知识的传授者转变成为教学组织、问题咨询、参与者、教练及技术指导角色，真正实现教学主体由教师向学生的转变，由教学行为向学习行为转变。 实施效果： 学生通过真实的工作任务训练，体验实际生产过程，目的明确，针对性强，技能提高明显，在教学中形成职业能力。 在整个工作过程中，教师只是引导者，可充分发挥学生的主观能动性，提高其解决问题的能力，培养创新意识。 2教学内容按职业活动构建 机床电气控制课程的学习重点应围绕数控机床的电气控制这一任务来开展和组织教学内容，而不能按学科体系面面都讲。数控机床电源电气控制、数控机床主轴电气控制、数控机床进给电气控制、数控机床刀架电气控制、数控机床控制面板电气、数控机床电气连接与调试等知识和技能就是围绕学生掌握机床电气控制所必须的学习内容而展开的。通过课程内容结构的调整，学生在学习中是学习的主体，学习是一种重要的个体行动。因此、构建以“岗位任务”式的教学内容结构，是学好机床电气控制的关键。 3课程成绩评定重视学习过程 课程成绩评定改革的基本思路是注重学习的过程，就是要强调对学生学习过程的控制作用，用学习的过程成绩来代替期末考试，调动老师的教和学生学的积极性，将“试题”转变为“试能”，达到使学生真正掌握知识和技能的目的。我们主要采取“任务法”对学生学习机床电气控制课程后进行成绩评定，用具有实用背景的任务全面评估学生学到了什么知识和技能。 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 4个性化的教学资源建设 为了配合工作导向课程体系教学的实施，院校加强了个性化教学资源的建设，包括：多媒体课件、网络课程、多媒体素材、网络资源、仿真与虚拟现实等。信息化教学设计强调利用各种信息资源来支持“学”而非支持“教”；学生可以根据自己的兴趣和学习方式灵活选择学习资源，强调“协作学习”，资源共享；以“任务驱动”和“问题解决”作为学习和活动的主线，在相关具体意义的情境中确定和教授学习策略与技能。 二.单元教学设计 教学单元由七个学习模块组成，每个模块由学习任务、知识要求和技能要求组成，每个单元就是一个完整的教学和工作任务，学生通过学完这七个单元，基本能掌握数控机床的电气控制要求，实现教学目的和要求。各单元任务和知识技能要求见下表： 学 习 模 块 学习模块1机床电气控制 概述 数控机床电气 数控机床电气组成、分类、分清数控机床各控制概述 控制对象、发展趋势。 个电气部件 4 单元学习任务 知识要求 技能要求 学时分配 任务一:数控车床电学习模块2 数控机床电源电气控制 任务二：数控铣床电源电气控制 源电气控制 数控车床强电电路构成，各种基本电器介绍、伺服变压器 电源变压器、开关电源。 掌握接触器、继4 电器结构、参数；数控车床各单元的连接。 4 数控铣床强电电路构成，常电源电路的组用的低压电器；中间继电器控制电路、交流接触器控制电路。 单元的连接。继电器控制电路、交流接触器控制电路的识别 任务一：变频器结构及工作原理 变频器介绍、结构、接线端数控机床主轴变子功能，与电源、数控装置频器的连接。 及电动机的连接。 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 学习模块3 数控主轴电气控制 任务二：主轴变频器调速参数的设置、主控制。 变频器调速参数的设置。 16 变频调速控制 轴的启停、速度控制、PLC任务三：数控机床主轴的其他电气控制 任务一：步进电动机进给电主轴定向控制的实现，PLC主轴定向控制的梯形图；主轴编码器及其应调试；主轴编码用。 器安装与调试。 步进电机工作原理、与控制步进电机的结8 系统、驱动器的连接； 构、系统的连接； 步进电机工作参数的设置、步进电机运行参位置和速度控制。 数的设置。 交流伺服进给驱数控系统、驱动器、交流电动系统的连接。 机的连接； 交流变频器的参驱动器结构、简单原理、各数设置；速度控个接线端子、参数； 制参数设置；位速度控制过程、参数设置与置控制参数设调试；位置控制过程，位置置、检测装置的检测、参数设置与调试。 安装与调试。 转位刀架的换刀过程、与数控装置的连接；自动换刀系统工作原理；CNC的连接及控制参数的调试；换刀信号传递，刀具的识别，PLC梯形图。 8 8 学习模块4 数控机床进给电气控制 气控制 任务二：交流电动机进给电气控制 学习模块5 数控机床刀架电气控制 任务一：自动转位刀架的电气控制 能连接刀架与数控装置； 设置和调试换刀参数。 任务二：数控机床刀架的I/O控制 自动换刀信号的控制过程，PLC梯形图调试PLC梯形图；自动换刀刀架与编写；自动换系统中的I/O接口及参数调刀与CNC的连接试； 及控制参数的调换刀控制的PLC的编程与调试。 试。 识别控制面板的功能，各键的具体意义。 学习模块6 任务一： 控制控制面板功能布置介绍、结面板的电气结构特点。 构及其功能 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 数控机床面板控制 任务二：控制面 板与数控装置连接 数控机床控制面板与CNC、PLC、机床强电柜连接。 连接控制面板与数控装置、机床电柜。 12 任务三：控制正反转、回参考点等控制键面板的I/O接口及PLC控制 的实现，信号通道；I/O地址分配和参数设置。 任务一：数控机床电气系统的总体组成 学习模 块7 数控机床电气系统连接 任务三：FANUC0i系统数控机床电气系统连接与调试 手动控制、自动控制、主轴主轴正、反转、停止的PLC控制及调试， 参数的设置。 系统的组成、各接口名称、主要参数。 华中CNC数控装接，各个I/O接口的连接，参数的正确设置。 16 数控装置组成、各接口构成、功能。 华中CNC系统的电源、主轴控制面板机通信接口等与数控装置的连接与调试。 任务二：HNC系统数控机床电气系统连接与调试 伺服、进给伺服、自动刀架、置与外部的连FANUC0I系统的电源、主轴控制面板机通信接口等与数控装置的连接与调试。 FANUC0i数控装接，各个I/O接口的连接，参数的正确设置。 伺服、进给伺服、自动刀架、置与外部的连濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 三单元教学方案设计 教学任务 教学参考学时 学习目标： 1.认识机床电气控制系统的组成，控制过程简述； 2.机床电气控制分类，认识数控系统、机床及各个接口组成； 3.能正确识别数控机床电气各个部件及其功能，识别参数和辨别型号； 4.熟悉数控技术发展的方向与新技术。 教学主要内容： 1.数控机床电气系统，数控装置、主轴伺服控制和进给伺服控制； 2、数控机床输入输出接口、数控机床工作过程； 3.机床电气控制分类：开环控制、闭环控制、半闭环控制； 4数控系统的发展、伺服控制技术的发展、网络技术的发展、PLC控制技术的发展； 5感性负载瞬态噪声抑制。 模块一：机床电气控制概述 教学2学时，实训 2学时 机床电气控制过程教学参考图 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 授课知识要点： 1.数控机床的工作原理、电气控制系统组成； 2. 机床电气控制的分类，分类； 3.数控机床电气技术的发展简介。 教学方法与教学手段： 工作导向的教学方法 ，将课堂教学、实训与产品安装制作融为一体，本模块一部分在课堂学习，一部分在数控机床现场学习。 考核标准与评价： 注重学习过程的考核：先前能力认可 形成性鉴定 终结性鉴定 综合评价 单元学习成绩可以由四项内容组成：数控机床电气基础知识+现场观摩操作+综合运用+职业能力=总成绩。 学生知识与能力要求： 教师的知识能力要求： 电子识图、电工电子技术基础、计算机基机床电气控制，电力电子技术、计算础能力、普通机床电气安装与调试能力，机技术知识、 教育、教学能力、课堂低压电器元件的安装与选用能力 设计管理能力、指导学生拆装机床电器的能力 课程教学实施条件： 教学PPT教学课件、各种低压电器、计算机、投影仪、教学学材 、数控机床、教学录像、数控实训台，生产现场。 教学准备与实施： 1、 数控车床4台； 2、 数控铣床4台； 3、 电工实训工具6套 课后练习 1 填充，以完成下列各表述。 1）半闭环控制中，CNC精确控制电动机的旋转角度，然后通过 传动机构，将角度转换成工作台的直线位移。 开环伺服系统主要特征是系统内没有 装置，通常使用 为伺服执行机构。 3）数控机床控制系统包括了 、 、 、 、 、 。 4）进给伺服系统是以 为控制量的自动控制系统，它根据数控装置插补运算生成的 ，精确地变换为机床移动部件的位移，直接反映了机床坐标轴跟踪运动指令和实际定位的性能。 5）闭环和半闭环控制是基于 原理工作的。 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 6）数控机床的基本组成包括 、 、 、 、 、 以及机床本体。 2.判断下列说法的对错，并将错的地方改正。 1） 2） 3） 数控系统的主要功能是控制运动坐标的位移及速度。 开环控制数控系统无反馈回路。 闭环控制数控系统的控制精度(accuracy)高于开环控制数控系统的控制精度。 4） 5） 6） 全闭环控制数控系统不仅具有稳定的控制特性，而且控制精度高。 半闭环控制数控机床安装有直线位移检测装置。 机床工作台的移动是由数控装置发出位置控制命令和速度控制命令而实 现的。 7） 8） 刀具按程序正确移动是按照数控装置发出的开关命令实现的。 机床主轴的起动与停止是根据CNC发出的开关命令，由PLC完成的。 9） M功能指令被传送至PLC-CPU，用PLC程序来实现M功能。 10)数控加工程序中有关机床电器的逻辑控制及其他一些开关信号的处理是用PLC控制程序来实现的，一般用C语言编写。 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 教学任务 模块二：数控机床电源电气控制 任务一：数控车床的电源电气控制 教学2学时，实训 2学时 教学参考学时 学习目标： 1.认识数控车床电源控制电路系统的组成和工作特点； 2.学习数控车床电源控制电路系统的主要电器性能指标及选用； 3.能绘制数控车床的电源控制电路的原理图、电气元件图及接线图。 教学主要内容： 1. 数控车床的伺服强电、主轴强电、冷却电动机及刀架电动机电气控制 2数控车床的控制电源电气 3数控车床电气控制常用的低压电器 4.感性负载瞬态噪声抑制 5.交流电动机的正、反转控制实现 授课知识要点： 1.数控车床的伺服强电、主轴强电、冷却控制； 教学方法与教学手段： 工作导向的教学方法，按真实的生与产品安装制作融为一体，学完该模数控车床电源电气参考图 电动机及刀架电动机电气控制，伺服电源产过程进行学习，将课堂教学、实训2. 低压电器：空开、接触器、继电器、伺块后，学生能独立安装和调试数控车濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 服变压器、开关电源的参数、选用、性能； 床的电源电气控制。 3.交流电机的正反转控制。 考核标准与评价： 注重学习过程的考核：先前能力认可 形成性鉴定 终结性鉴定 综合评价 课程学习成绩可以由四项内容组成：数控车床电源电气控制理论+安装技能操作+综合运用调试+职业能力=总成绩。 学生知识与能力要求： 教师的知识能力要求： 电子识图、电工电子技术基础、计算机基机床电气控制，电力电子技术、计算础能力、普通机床电气安装与调试能力，机技术知识、 教育教学能力、课堂设低压电器元件的安装与选用能力 计管理能力、指导学生操作机床加工零件的能力 课程教学实施条件： 教学准备与实施： 教学PPT教学课件、各种低压电器、计算1.数控车床4台 机、投影仪、教学学材 、数控机床、教学2.华中数控实训台6台 3.FANUC0ISIMENS840数控系统 录像、数控实训台，生产现场。 4.电工实训工具6套 课后练习 1、根据图1所示控制线路情况，判断其分别有哪种控制功能。(1)长动；(2)点动；(3)起动后无法关断；(4)按下按钮电源短路；(5)线圈不能接通。 图1 2、在机床电气控制电路中自锁、互锁各起什么作用?试举例说明。 3、机床继电器接触器控制线路中一般应设哪些保护?各起什么作用?短路保护和过载保护有何别? 4、简述CK6130数控车床电源控制电路由那几部分组成。 5、试说明CK6130数控车床刀架电动机的正转和反转控制电路的互锁原理。 6、CK6130数控车床的刀架正、反转控制电路是指刀架在工作时可以正转换刀，也可以反向转动换刀吗，为什么？ 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 教学任务 模块二：数控机床电源电气控制 任务二：数控铣床的电源电气控制 教学2学时，实训 2学时 教学参考学时 学习目标： 1.认识数控铣床电源控制电路系统的组成和工作特点； 2.学习数控铣床电源控制电路系统的主要电器性能指标及选用； 3.能绘制数控铣床的电源控制电路的原理图、电气元件图及接线图。 教学主要内容： 1. 数控铣床的主电源电路控制； 2数控铣床的控制电源电气； 3数控铣床电气控制常用的低压电器 4. 中间继电器控制电路、交流接触器控制电路。 数控铣床电源电气参考图 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 授课知识要点： 1.数控铣床的伺服强电、主轴强电、冷却教学方法与教学手段： 工作导向的教学方法，按真实的生电动机及刀架电动机电气控制，伺服电源产过程进行学习，将课堂教学、实训控制； 与产品安装制作融为一体，学完该模2. 低压电器：空开、接触器、继电器、伺块后，学生能独立安装和调试数控铣服变压器、开关电源的参数、选用、性能； 床的电源电气控制。实训课建议在数3.接触器和中间继电器控制电路。 控铣床的车间教学。 考核标准与评价： 注重学习过程的考核：先前能力认可 形成性鉴定 终结性鉴定 综合评价 课程学习成绩可以由四项内容组成：数控铣床电源电气控制理论+安装技能操作+综合运用调试+职业能力=总成绩。 学生知识与能力要求： 教师的知识能力要求： 电子识图、电工电子技术基础、计算机基机床电气控制，电力电子技术、计算础能力、普通机床电气安装与调试能力，机技术知识、 教育教学能力、课堂设低压电器元件的安装与选用能力 计管理能力、指导学生操作机床加工零件的能力 课程教学实施条件： 教学准备与实施： 教学PPT教学课件、各种低压电器、计算1.数控铣床4台 机、投影仪、教学学材 、数控机床、教学2.华中数控实训台6台 录像、数控实训台，生产现场。 3.FANUC0ISIMENS840数控系统 4.电工实训工具6套 课后练习 1、简述数控铣床电源控制电路由那几部分组成。 2、试比较数控铣床与数控车床电源控制电路的特点。 3、说明数控铣床继电器和接触器控制电路的不同功能和作用。 4、绘制机床电气接线图应遵守哪些原则？ 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 5、数控铣床的主轴电机电气控制是怎么实现的，为什么没有主轴的正、反转控制接触器？ 6、数控铣床的主电路图中，冲屑电机的功能是什么？ 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 教学任务 模块三：数控机床主轴电气控制 任务一：变频器结构及工作原理 教学参考学时 教学4学时，实训 2学时 学习目标： 认识数控机床主轴变频器的结构、原理和工作特点； 学习主轴变频器的主要参数及设置； 数控机床主轴变频调速的控制电路的组成。 教学主要内容： 1、主轴变频器的结构和工作原理； 2、变频器原理、技术参数、调试与控制； 3. 安川变频器的结构、接线和简要调试。 安川变频器功能及管脚教学图 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 授课知识要点： 1变频器结构、调速原理，实现方法、教学方法与教学手段： 工作导向的教学方法 ，将课堂教学、实通用变频器的技术指标、参数调试； 训与产品安装制作融为一体，学完该模块2. 数控机床主轴控制电路系统组成、后，学生对变频器工作过程有正确的认识，主轴变频控制的实现、性能指标、参能独立安装和调试变频器。建议实训课程数的选用； 考核标准与评价： 注重学习过程的考核：先前能力认可 形成性鉴定 终结性鉴定 综合评价 课程学习成绩可以由四项内容组成：变频器结构及工作原理+调试技能操作+综合运用调试+职业能力=总成绩。 学生知识与能力要求： 教师的知识能力要求： 电子识图、电力电子技术基础、计算变频器知识，电力电子技术、计算机技术机基础能力、机床电气安装与调试能知识、 教育教学能力、课堂设计管理能力、力，PLC技术及应用 课程教学实施条件： 教学PPT教学课件、通用变频器、计算机、投影仪、教学学材 、数控机床、教学录像、数控实训台，生产现场。 课后练习： 1 数控机床主轴驱动有哪些控制功能？ 2 简述变频器的结构和工作原理 3数控机床主轴调速对伺服系统有哪些要求？ 4变频器模拟输入和数字输入各有什么特点？ 5交流伺服电动机的调速方法有几种？哪种应用最广泛？ 6变频器主要参数有哪些，如何设置？ 7交流电动机采用通用变频器如何实现调速控制？ 指导学生操作机床加工零件的能力 教学准备与实施： 1、 数控铣床4台 2、 华中数控实训台6台 3、 FANUC0ICNC、伺服驱动变频器6台 4、 电工实训工具6套 在现场教学。 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 教学任务 模块三：数控机床主轴电气控制 任务二：主轴变频调速控制 教学参考学时 教学4学时，实训 2学时 学习目标： 学习主轴变频系统的连接、主轴变频器调速控制； 学习数控机床主轴控制电路系统的主要性能指标及参数； 学会数控机床主轴变频调速参数的设置。 教学主要内容： 1.数控机床主轴变频调速驱动控制与连接； 2安川变频器与主轴连接与调试。 3.主轴控制的PMC及梯形图；FANUC0I数控系统、变频器及主轴伺服电机的连接与调试 教学参考图 授课知识要点： 1. 数控机床主轴控制电路系统组成、主教学方法与教学手段： 工作导向的教学方法 ，将课堂教学、轴变频控制的实现、性能指标、参数的实训与产品安装制作融为一体，学完该选用； 2.主轴控制的PMC程序和梯形图； 模块后，学生能独立安装和调试变频器，能正确连接和调试数控机床的主轴电气3.CNC与变频器及伺服电机的连接、调控制，实训单元要求在数控机床现场或试。 实训室进行学习。 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 考核标准与评价： 注重学习过程的考核：先前能力认可 形成性鉴定 终结性鉴定 综合评价 课程学习成绩可以由四项内容组成：主轴变频调速控制+调试技能操作+综合运用调试+职业能力=总成绩。 学生知识与能力要求： 教师的知识能力要求： 变频器技术，伺服电机知识、电力电子电子识图、电力电子技术基础、计算机技术、计算机技术知识、 教育教学能力、基础能力、机床电气安装与调试能力，课堂设计管理能力、指导学生调试数控PLC技术及应用、 数控机床的结构与原理。 课程教学实施条件： 教学准备与实施： 1.数控铣床4台 机床电气运行的技能。 教学PPT教学课件、交流伺服电机、通2.华中数控实训台6台 用变频器、计算机、投影仪、教学学材 、3.FANUC0ICNC、伺服驱动变频器6套 数控机床、教学录像、数控实训台，生4.电工实训工具6套 产现场。 课后练习： 1 数控机床主轴驱动有哪些控制功能？ 2数控机床主轴调速对伺服系统有哪些要求？ 3交流伺服电动机的调速方法有几种？哪种应用最广泛？ 4主轴伺服单元如何与CNC和伺服电动机连接的？ 5主轴变频调速控制参数有哪些，如何正确设置？ 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 教学任务 模块三：数控机床主轴电气控制 任务三：数控机床主轴的其他电气控制 教学参考学时 教学2学时，实训 2学时 学习目标： 学习主轴的准停控制及其实现方式； 学习数控机床主轴分级调速及其实现； 熟悉数控机床主轴的PLC电气控制。 教学主要内容： 1.数控机床主轴定向准停控制与连接； 2主轴分级调速的原理及实现方法； 3. FANUC0I数控系统主轴控制的PMC及梯形图 主轴准停定向教学参考图 主轴分级调速教学参考图 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 授课知识要点： 1. 数控机床主轴定向控制电路系统组成、准停控制的实现； 2.分段无极调速控制； 3.主轴控制的PMC程序和梯形图； 教学方法与教学手段： 工作导向的教学方法 ，将课堂教学、实训与产品安装制作融为一体，学完该模块后，能正确连接和调试数控机床的主轴定向电气控制，正确理解主轴控制的PLC梯形图。实训单元要求在数控机床现场进行学习。 考核标准与评价： 注重学习过程的考核：先前能力认可 形成性鉴定 终结性鉴定 综合评价 课程学习成绩可以由四项内容组成：主轴其他电气控制+技能操作+综合运用调试+职业能力=总成绩。 学生知识与能力要求： 教师的知识能力要求： 电子识图、电力电子技术基础、计算机PLC控制技术，伺服电机知识、电力电基础能力、机床电气安装与调试能力，子技术、计算机技术知识、 教育教学能PLC技术及应用、 数控机床的结构与原理。 课程教学实施条件： 力、课堂设计管理能力、指导学生进行机床电气调试的能力。 教学准备与实施： 教学PPT教学课件、交流伺服电机、PMC 数控铣床4台 控制器、计算机、投影仪、教学学材 、 华中数控实训台6台 数控机床、教学录像、数控实训台，生 FANUC0ICNC、PLC控制器6台 产现场。 电工实训工具6套 课后练习 1. 数控机床如何实现主轴的定向准停控制？ 2.交流伺服电动机的调速方法有几种？哪种应用最广泛？ 3.分析主轴定向控制的时序图，说明各种信号的控制过程？ 4.数控机床为什么要采用主轴分段调速？主轴分段调速有什么特点？如何实现？ 5.简述主轴的PLC控制过程，分析其梯形图控制的过程。 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 教学任务 模块四：数控机床进给电气控制 任务一：步进电机伺服驱动控制 教学参考学时 教学4学时，实训 4学时 学习目标： 1.认识数控机床步进电动机进给伺服驱动电气控制的组成和工作特点； 2学习步进电动机、驱动电源的主要性能指标及参数； 3.熟悉步进电动机进给伺服驱动电气控制系统的连接和调试 教学主要内容： 1）步进电动机原理与结构； 2）步进电动机的主要特性； 3）步进电动机的选用； 4） 步进电动机的驱动控制； 5）步进电动机驱动电源； 6）KT350步进电机驱动器主要参数，与CNC系统及电动机的连接和调试。 授课知识要点： 1.步进电机结构及工作原理主要参数，选用 ； 教学方法与教学手段： 工作导向的教学方法 ，将课堂教学、实训与产品安装制作融为一体，学完该步进电动机的控制与连接图 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 2. 通用步进驱动器结构、参数的选用、，模块后，学生能对由步进电机组成的进连接与调试； 给伺服驱动控制进行连接、调试。实训3. 步进电机组成的进给伺服控制系统课要求在现场进行学习。 的连接与调试。 考核标准与评价： 注重学习过程的考核：先前能力认可 形成性鉴定 终结性鉴定 综合评价 课程学习成绩可以由四项内容组成：步进电机伺服驱动控制+调试技能操作+综合运用调试+职业能力=总成绩。 学生知识与能力要求： 教师的知识能力要求： 机床电气控制，伺服控制技术、电力电电子识图、电力电子技术基础、计算机子技术、计算机技术知识、 教育教学能基础能力、数控机床电气安装与调试能力、课堂设计管理能力、指导学生电气力，伺服控制的基本知识 课程教学实施条件： 连接与调试的能力。 教学准备与实施： 教学PPT教学课件、步进电机、步进电1.步进电机控制系统6套， 机驱动器、计算机、投影仪、教学学材 、2.华中数控实训台6台 数控机床、教学录像、数控实训台，生3.FANUC0ISIMENS840数控系统 产现场。 课后练习 1.某五相步进电动机转子有48个齿，试计算单拍制和双拍制的步距角。 2.如何控制步进电动机的转速及输出转角？ 3.什么是反应式步进电动机的启动矩频特性和运行矩频特性？ 4.KT350步进电动机驱动器的由哪几部分组成？各有什么作用？ 5.绘制HNC-22TD数控系统与KT350步进电动机驱动器和步进电动机的电气连接4.电工实训工具6套 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 图。 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 教学任务 教学参考学时 学习目标： 模块四：数控机床进给电气控制 任务二：交流电机进给伺服驱动控制 教学4学时，实训 4学时 1. 认识数控机床交流电动机进给伺服驱动电气控制的组成和工作特点； 2.交流电机变频调速的原理，熟悉永磁同步交流电机的结构及参数； 3.学习交流伺服电动机、伺服驱动模块的主要性能指标及参数； 4.熟悉交流伺服进给伺服驱动电气控制系统的连接和参数调试。 教学主要内容 1）交流伺服电动机的工作原理与变频调速； 2）交流伺服电机变频调速的控制； 3）正弦脉冲SPWM波调制的原理； 4）交流伺服驱动器与交流伺服电机，数控系统的连接； 5）HSV-16伺服驱动器的功能参数，各信号个端子的作用； 6）伺服驱动的运行调整，内部速度控制方式。 +T-SDMXPanasonicAC SERVO DRIVEX轴伺服模块CNA-XT23X1mm BKCN I/F+KA10100100CP+CP-DIR+DIR-A+A-B+B-Z+Z-GNDK27K2829SRV-ON9CCWL8CWL3PULS+4PULS-5SIGN+6SIGN-21OA+22OA-48OB+49OB-23OZ+24OZ-13,25GNDL1L2L3rtUVWPE12345RST220A220B2Rvv 4X1mm 22X1mm BK+M-MXAC SERVO MOTOR 松下伺服电机+E-WEPOX 1.5米UXVXWXPE67VX8WX9UX1(红)2(白或黄)3(黑)4(绿/黄)MS3PGXS30数控装置XS30接口CN SIG24VX20X211007353717413436COM+SRV-RDY+ALM+GNDCOM-SRV-RDY-ALM-A7/A8B9/B10Z11/Z12RX17RX18+5V40V2FG20+E-WEPGXRvvp12X0.2 1.5米红A粉红/A绿 B蓝/B黄Z橙/Z浅蓝RX紫RX白+5V黑0VFG交流电机进给伺服驱动学习参考图 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 授课知识要点： 1. 交流伺服驱动模块的结构、功能及参数 教学方法与教学手段： 工作导向的教学方法 ，将课堂教学、实训与产品安装制作融为一体，学完该模2.交流伺服电机的型号，结构、参数； 块后，学生能对由交流变频调速组成的伺3.交流伺服电机驱动控制系统的组成，服进给系统进行连接、参数设置和调试。连接与调试。 实训在现场进行教学。 考核标准与评价： 注重学习过程的考核：先前能力认可 形成性鉴定 终结性鉴定 综合评价 课程学习成绩可以由四项内容组成：交流电机进给伺服驱动控制+技能操作+综合运用调试+职业能力=总成绩。 学生知识与能力要求： 教师的知识能力要求： 机床电气控制，交流伺服控制、电力电子电子识图、电力电子技术基础、计算机技术、计算机技术知识、 教育教学能力、基础能力、数控机床电气安装与调试能课堂设计管理能力、指导学生进行机床电力，交流电机的结构原理，伺服控制的气连接与调试能力。 基本知识。 课程教学实施条件： 教学准备与实施： 教学PPT教学课件、交流变频器、交流1.交流伺服驱动模块控制系统6套 电机、计算机、投影仪、教学学材 、2.华中数控实训台6台，交流电机6台 数控机床、教学录像、数控实训台，生3.FANUC0ISIMENS840数控系统 产现场。 课后练习 1.三相交流永磁同步电动机用于进给驱动有何好处？交流伺服电动机上的转子位置检测装置有何作用？该检测装置有哪些形式？ 2. 试述永磁同步交流伺服电动机与永磁同步直流伺服电动机的区别。 3. 画出交流进给伺服驱动装置的原理框图。 4.当今进给伺服系统常用驱动电动机有几种，试简述每种电动机的特点及适用范围。 5.流永磁同步电动机中的“三相交流”是指 ，“永磁”是指 ，“同步”是指 。 6.数控机床进给轴的驱动电机广泛采用 。 4.电工实训工具6套 濉溪县职教中心 追求卓越 精品课程 打造一流 7.步电动机的 装有三相对称绕组， 为永久磁极。 教学任务 模块五：机床刀架电气控制 任务一：自动转位刀架的电气控制 教学参考学时 教学2学时，实训 2学时 学习目标： 1、 掌握数控机床4工位自动控制刀架的电气结构，工作过