常州机电学院项目课程教案P4
常州机电学院项目课程教案J1
常州机电职业技术学院项目课程教案
教学内容与步骤
三、相关实践知识:
(一)主轴部件
（1）主轴轴承的配置形式
(二)主轴内刀具的自动夹紧和切屑的清除装置
(三)主轴准停装置
（四）主轴润滑与密封
（五）换档部件
（六）故障排除：
1．故障现象：加工中心主轴定位不良，引发换刀过程发生中断。
2．变档滑移齿轮引起主轴停转的故障维修
3．变档不能啮合的故障维修
四、拓展知识：
（一）电主轴
电主轴通常作为现代机电一体化的功能部件，装备在高速数控机床上(如图5-6示)。
其主轴部件结构紧凑，重量轻，惯量小，可提高起动、停止的响应特性，有利于控制振动和噪声；缺点是制造和维护困难且成本较高。
电动机运转产生的热量直接影响主轴，主轴的热变形严重影响机床的加工精度，因此合理选用主轴轴承以及润滑、冷却装置十分重要。
图5-6 电主轴。
常州机电学院项目课程教案3
数控机床主回路故障的维修
更新、补充Leabharlann 节内容无所需工具、设备
名称及数量
标准主回路接线板1块、断路器1只、接触器2只、按钮3只等
万用表、螺丝刀、斜口钳、尖嘴钳、电工刀等电工工具1套
教学方法
演示法
教学组织形式
现场教学
教学内容与步骤
一、工作任务：
工作任务：1.安装教材所示数控机床主回路的线路
2.排除数控机床主回路故障
（2）故障排查：
A、检查主回路U、V、W三相之间的电压是否为交流380伏，用万用表测量断路器QM1进线端端子U、V、W三相之间线电压是否正常。
B、检查断路器QM1是否跳开，如果没有跳开，用万用表测量断路器QM1出线端端子U1、V1、W1三相之间线电压是否正常；如果QM1跳开，分析其跳开的原因: a.是否断路器QM1的整定电流太小，没有超过电动机的额定电流值。如果是，放大断路器QM1的整定电流值。b.检查回路是否存在短路现象，用万用表测量电动机三相之间、相地之间的电阻值，看看是否存在短路。c.检查是否电机堵转。
B、控制回路故障排查，排查方法和第一个任务的控制回路故障排除方法相同。
三、注意
严格遵守实验室规章制度，严格遵守电工安全知识及操作规程，文明操作。
小结
教学日记
（1）.电机不能正常运转。(2).电机可以旋转，但只能向一个方向旋转。
教学内容与步骤
二、步骤：
一、按工艺要求接线，完成线路的安装、接线与通电调试。
1．元器件结构、参数、作用的认识。
2．接线工艺
（1）走线合理，做到横平竖直，整齐，各接点不能松动。
（2）避免交叉、架空线和叠线。
（3）对螺栓式接点，导线连接时，应打羊眼圈，并按顺时针旋转。对瓦片式接点，导线连接时，直线插入接点固定即可。
机电院课程设计
机电院课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握机电院课程的基本知识和技能，能够运用所学知识分析和解决实际问题。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：学生能够了解机电院课程的基本概念、原理和特点，掌握相关技术和方法。
2.技能目标：学生能够运用所学知识和技能进行机电设备的设计、分析和维护，具备一定的实际操作能力。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识到机电院课程在工程领域的重要性，培养对机电技术的兴趣和热情，树立正确的职业观念。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个方面：1.机电院课程的基本概念和原理：包括机电设备的分类、工作原理和应用领域。
2.机电设备的设计和分析方法：包括力学分析、电路分析、控制系统设计等。
3.机电设备的维护和调试技巧：包括设备保养、故障排查和修复方法。
4.机电行业的发展趋势和新技术：了解机电领域的发展动态，掌握新兴技术和应用。
三、教学方法为了达到课程目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解教材内容，使学生掌握基本概念和原理。
2.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法：分析实际案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题。
4.实验法：进行实际操作，培养学生的动手能力和实践技能。
四、教学资源我们将充分利用校内外资源，为教学提供支持：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的知识体系。
2.参考书：提供丰富的参考资料，帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料：制作精美的课件，提高课堂教学效果。
4.实验设备：完善实验设施，为学生提供实践操作的机会。
通过以上措施，我们期望能够实现课程目标，培养出具备高素质的机电技术人才。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等环节，评估学生的学习态度和思考能力。
2.作业：布置适量的作业，评估学生的知识掌握和应用能力。
常州机电学院项目课程教案F5
P4075=20：准停完成信号检测水平；
P4077：准停偏移量（如果定向停止位置不准，将会损坏换刀装置，可通过该参数对主轴定向位置进行精调）。
四、相关理论知识:
（一）数控机床对主轴控制的要求
（二）主轴驱动装置的特点
（三）主轴驱动装置的类型
（四）主轴电动机特性曲线
（五）主轴分段无级变速
（六）脉冲编码器
1.编码器类型
(1)增量式旋转编码器
(2)绝对式旋转编码器
(4)主轴准停
使主轴能停留在某个固定位置（主轴准停），M19
为了保证刀具能准确地在主轴和刀库之间交换，必须使用主轴准停功能。
准停命令信号（ORCMA）：该命令信号用于把主轴停止某一预定位置，以允许换刀；主轴转时，该信号被指定为“1”时，主轴立即减速，主轴停在预定位置；发出定向命令ORCMA时，为安全起见，SFRA，SRVA设为“0”，这样，即使换刀过程中，ORCMA=0，主轴也不会转。
CNC侧的参数主要有：
P3706.6和P3706.7：主轴电机速度指令输出极性；
P3706.0=0和P3706.1=0：脉冲编码器和主轴间的变速比；
P3705.1=1：SOR信号用于齿轮换档；
P3705.2=1：齿轮换档方法用方法B（方法B是指用参数P3751和P3752设定各档换档点的主轴速度）；
机床主轴设计转速为20~5000rpm，因此：
P3752=（5000×1/6000）×4095=3412
常州机电学院项目课程教案2
常州机电职业技术学院项目课程教案测量前必须根据需要的测量类别及量程，将转换开关拨到正确的档位上；读数时要认清所造量程对应的刻度线；测量完毕后应将转换开关拨到交流档最大量程处，存放在干燥环境中，尽可能减少震动．⑵数字式万用表数字式万用表由转换开关、测量电路、模数转换器、数字显示电压表等几大部分组成。
其中转换开关、 测量电路的功能与模拟式万用表相同， 模数转换器是把测量电路测出的模拟信号转换成数字信号，数字显示电压表接受来自模数转换器的数字信号，采用七段数码、 液晶等显示电路进行电压数值显示。
由于电压表内部采用了半导体集成技术， 所以数字式万用表电流挡的内阻可以做得很小， 电压挡内阻则可以做得很大， 电阻挡流过的电流又可以很小， 从而减少了对被测电路的影响。
数字式万用表内部没有机械损耗， 杜绝了机械损耗所引起的读数误差， 它的准确度和灵敏度比模拟式万用表要高得多。
此外， 它还具有测量速度快， 易于读取等优点。
图1-6为DT —830型数字式万用表的外形图。
用数字式万用表测量电阻时， 黑表笔（一般接COM 端）接内电源负极，红表笔（接其余三个输入插孔中的一个）接正极，正好与模拟式万用表的接法相反。
数字式万用表的使用方法与模拟式万用表基本相同。
二、相关理论知识：1．断路故障的检修（1）万用表检修法可以采用电压和电阻方式进行测量。
①电压测量法 检查时把万用表旋到交流电压500V挡位上。
分阶测量法 电压的分阶测量法如图1-10所示。
检查时，首先用万用表测量1、7两点间的电压，若电路正常应为380V ，然后按住起动按钮SB2不放，同时将黑表棒接到7号线上，红色表棒按2、3、4、5、6标号依次测量，分别测量7-2、7-3、7-4、7-5、7-6各阶之间的电压，电路正常情况下，各阶的电压值均为380V ，如测到7-5电压为380V ，测到7-6无电压，则说明行程开关SQ的动断触头断路。
Ω显示器电源开关量程转换开关OFF ON 晶体管插孔输入插孔h PF DC A AC A A C V D C V 10A mA COMV/Ωh PE 图1-6 DT —830型数字式万用表的外形图②分段测量法电压的分段测量法如图图1-11检查时先用万用表测试1-7两点，电压值为380V，说明电源电压正常。
常州机电学院项目课程教案P2
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四、PLC在数控机床中的应用模块一、冷却系统控制（1. PLC 802位逻辑指令2. 冷却系统梯形图程序）教学场所教学目标1．掌握PLC802位逻辑指令。
2．读懂冷却系统梯形图程序。
教学重点1．PLC802位逻辑指令。
教学难点更新、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：读懂冷却系统控制PLC802程序。
冷却功能LDOA=//////Q0.0 LDN I0.0 ONAN=LDO1．位逻辑指令（二进制位操作指令）表4－6 PLC 802位逻辑指令表2．指令举例⑴上升沿、下降沿指令LD I0.0 //输入常开触点EU //脉冲正跳变= Q0.0 //输出触点LD I0.0 //ED //脉冲负跳变= Q0.1 //LAD（梯形图） STL（语句表）注释图 4－17 上升沿、下降沿指令举例I0.0Q0.0Q0.1图 4－18 程序执行时序图⑵置位、复位指令LD I0.0//装入常开触点A I0.1//与常开触点=Q1.0//输出触点LD I0.0//A I0.1//S Q0.0, 1//将Q0.0开始的//1个触点置1R Q0.2, 3 //将Q0.2开始的//3个触点置0LAD（梯形图） STL（语句表）注释图 4－19 置位、复位指令举例I0.0I0.1Q1.0Q0.0Q0.2-Q0.4图4－20 程序执行时序图（四）阅读冷却系统梯形图程序1．冷却系统工作过程如图4－2所示，该冷却系统PLC控制部分有3个输入点I0.0、I0.3、I0.5和2 个输出点Q0.2、Q0.5。
当冷却按钮SB8（I0.1）按下时，Q0.2置位（冷却电机启动输出点）依次接通KA1、KM1和M1使冷却泵运转。
当再次按下冷却按钮SB8时，Q0.2复位，使冷却泵（M1）停转。
常州机电学院项目课程教案1
常州机电职业技术学院项目课程教案教学内容与步骤二、相关实践知识：（一）元器件认识1.低压断路器低压断路器也称为空气开关(或称自动空气断路器)。
它是一种既能作开关用，又具有电路自动保护功能的低压电器。
用于设备保护的断路器可进行过载和短路保护。
2.接触器接触器是一种用来自动地接通与断开大电流电路的电器。
大多数情况下其控制对象是电动机，但也可用于控制其它负载，如电热器、照明设备等接触器的触头按功能不同分为主触头和辅助触头两类。
按主触头流过的电流制式不同，可分为交流接触器和直流接触器；辅助触头用于接通和分断小电流的控制电路，有常开和常闭两种。
数控机床强电控制线路中常用交流接触器。
如图1-3为交流接触器外形结构和电气图形符号，通常用KM表示。
3．按钮按钮是一种短时接通或分断小电流电路的手动主令电器。
适用于交流电压500V或直流电压440V、电流5A及以下电路中。
一般它不直接操纵主电路的通断，而是在控制电路中发出“指令”，去控制接触器、继电器等自动电器，再由它们去控制主电路。
按钮在控制线路中也可作为电气联锁使用。
按钮一般由按钮帽、复位弹簧、常开触头、常闭触头、接线柱和外壳等组成。
其外形、结构、图形符号如图1—47所示。
按钮根据用途和结构的不同．分为停止按钮(动断按钮)、起动按钮(动合按钮)和复合按钮(动合与动断的组合按钮)几种。
（二）三相交流异步电动机交流电动机有同步电动机和异步电动机之分．同步电动机的制造工艺比较复杂，起动困难，故多用在特定的范围内(如用在发电机或带动大的负载)；异步电动机(又称感应电动机)的结构简单、坚固耐用、维修方便，因此得到广泛的应用。
异步电动机根据转子结构可分为鼠笼型和绕线型两种．这里介绍三相鼠笼型异步电动机(又称三相鼠笼型感应电动机)。
1.三相鼠笼型异步电动机的结构和工作原理（1）三相鼠笼型异步电动机的基本结构三相鼠笼型异步电动机由定子，转子及其它部件组成。
在电气原理图中的图形符号.如图1-16所示．定子(图1-17)由定子铁芯，机座和定子绕组等组成。
常州机电学院项目课程教案J4
(3)分度工作台下降
（二）数控回转工作台
数控回转工作台主要用于数控镗床和铣床，其外形和通用工作台几乎一样，但它的驱动是伺服系统的驱动方式.它可以与其他伺服进给轴联动。
（三）故障排除
课后作业
教学记
常州机电职业技术学院项目课程教案
教师姓名
黄敏高
授课班级
数控04G1
数控04G2
授课日期
课时数
2
项目与模块名称
项目五 数控机床机械部件的结构与维修
模块三数控机床回转工作台的故障维修
教学场所
教学目标
1.知道数控机床回转工作台组成及特点
2.知道数控机床回转工作台的调整方法
3.能够分析数控机床回转工作台常见故障的原因并进行调整
工作任务：
1. 分析数控机床回转工作台常见故障的原因并进行调整
教学内容与步骤
三、相关实践知识
（一）分度工作台
数控机床的圆周进给由回转工作台完成，称为数控机床的第四轴；回转工作台可以与X、Y、Z三个坐标轴联动，从而加工出各种球、圆弧曲线等。回转工作台可以实现精确的自动分度，扩大了数控机床加工范围。
(1)分度工作台抬起
教学重点
数控机床回转工作台组成及特点
数控机床回转工作台常见故障的原因并进行调整
教学难点
数控机床回转工作台组成及特点
数控机床回转工作台常见故障的原因并进行调整
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：
分度工作台只能完成分度运动，不能实现圆周进给。分度工作台的分度只限于某些规定的角度。鼠齿盘式分度工作台是一种应用很广的分度装置。数控机床的圆周进给由回转工作台完成，称为数控机床的第四轴；回转工作台可以与X、Y、Z三个坐标轴联动，从而加工出各种球、圆弧曲线等。回转工作台可以实现精确的自动分度，扩大了数控机床加工范围。
机床电气控制与PLC项目一 模块4
机床电气控制与PLC
常州机电职业技术学院 项目一 机床电气控制实践
模块4 机床主轴正反转控制
1.4.2 低压断路器
4. 低压断路器的型号意义如下
机床电气控制与PLC
常州机电职业技术学院 项目一 机床电气控制实践
模块4 机床主轴正反转控制
1.4.2 低压断路器
5.常用低压断路器的主要参数
机床电气控制与PLC
常州机电职业技术学院 项目一 机床电气控制实践
模块4 机床主轴正反转控制
1.4.3 低压开关类电器
(3)熔断器式刀开关
熔断器式刀开关用于50Hz，电压至660V的有高短路电流的配电电路 和电动机电路中，做电动机保护和电源开关、隔离开关及应急开关，但 一般不用于直接通、断电动机。 常用型号有HR5、HRll等系列，型号意义及主要技术参数如下：
模块4 机床主轴正反转控制
1.4.3 低压开关类电器
机床电气控制与PLC
常州机电职业技术学院 项目一 机床电气控制实践
模块4 机床主轴正反转控制
1.4.3 低压开关类电器
（2）封闭式负荷开关
封闭式负荷开关又称铁壳开关， 图1-4-6所示为常用的HH系列封闭式负荷 开关的结构与外形。
常用型号有HH3和HH4等系列，型号意义如下：
机床电气控制与PLC
常州机电职业技术学院 项目一 机床电气控制实践
模块4 机床主轴正反转控制
1.4.2 低压断路器
1．低压断路器的结构和工作原理
低压断路器主要由头、灭弧系统、各种脱扣和操作机构等组成， 图1-4-3为其结构原理图。
(1)电磁脱扣器（过电流脱扣器） (2)热脱扣器（过载脱扣器） (3)失/欠压脱扣器 (4)分励脱扣器
常州机电学院项目课程教案6
常州机电职业技术学院项目课程教案二、相关实践知识：（二）数控机床直流电源形成1.直流电源就是电压的大小不随时间变化的电源.2.直流稳压电源的组成框图如图1－29所示，它是由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等四大部分组成。
(1)交流电压变换部分：将交流电网提供的交流电压变换到电子电路所需要的交流电压。
同时还可起到直流电源与电网的隔离作用。
(2)整流部分：将变压器变换后的交流电压变为单向的脉动电压（脉动直流）(3).滤波部分：对整流部分输出的脉动直流进行平滑处理，使之成为一个含纹波成分很小的直流电压。
(4)稳压部分：将滤波输出的直流电压进行调节，以维持输出电压的基本稳定。
由于滤波后输出直流电压受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大，所以要设置稳压电路。
3.变压器原理(1)空载运行和电压变换如图 1-30所示, 将变压器的原边接在交流电压ｕ1上, 副边开路, 这种运行状态称为空载运行。
此时副绕组中的电流i2=0, 电压为开路电压u20, 原绕组通过的电流为空载电流i10, 电压和电流的参考方向如图所示。
图中Ｎ１为原绕组的匝数, Ｎ２为副绕组的匝数。
变压器空载运行时, 原、副绕组上电压的比值等于两者的匝数之比, Ｋ称为变压器的变比。
若改变变压器原、副绕组的匝数, 就能够把某一数值的交流电压变为同频率的另一数值的交流电压原绕组的匝数Ｎ1比副绕组的匝数Ｎ２多时, Ｋ＞１, 这种变压器为降压变压器; 反之, 当Ｎ１的匝数少于Ｎ２的匝数时, Ｋ＜１, 为升压变压器。
图1－29直流稳压电源的组成框图1112201UKUNNU==e1u1i10N1e2u20N2¦µ图1-30 变压器的空载运行(2)负载运行和电流变换如图1-31所示, 变压器的原绕组接交流电压u １, 副绕组接上负载ＺL, 这种运行状态称为负载运行。
这时副边的电流为ｉ２, 原边电流由ｉ10增大为ｉ１, 且u ２略有下降, 这是因为有了负载后,ｉ１、ｉ２会增大, 原、 副绕组本身的内部压降也要比空载时增大, 使副绕组电压Ｕ２比Ｅ２低一些。
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常州机电职业技术学院项目课程教案
图4－29 SIEMENS PLC 802的程序结构
程序
中断程序
2
子程序2
主程序 中断程序
子程序m 子程序1 中断程序
n
教学内容与步骤
二、相关理论知识：
（一）SIEMENS PLC 802的程序结构如图4-29。
SIEMENS PLC 802的用户程序，由主程序、子程序及中断程序构成。
主程序在周而复始地运行过程中，根据需要调用相应的子程序。
这种模块化的软件结构大大地提高了程序的通用性和可移植性，也方便了用户对程序的阅读、修改及编制。
以本模块工作任务中给出的主程序MAIN （OB1）为例，在网络1（NETWORK1）中，当接点SM0.0（ONE ）接通时FILTER 子程序才得以执行。
在网络6（NETWORK6）中，COOLING 子程序的执行条件是当SM0.1（SCAN-1ST ）= 0并且MD14512-11-0（机床参数）= 1。
用户可以通过对机床参数MD14512-11-0的设定，来决定是否激活COOLING 子程序。
在表4－11中列出了SAMPLE 程序中的所有子程序及它们的功能。
表4-11 SAMPLE 中的子程序表
表4－12 子程序调用及子程序返回指令
（二）SIEMENS PLC 802的输入/输出信号滤波原理
SAMPLE程序为不同的机床接线而设计，即任何输入点既可以按常开触点接线，也可以按常闭触点接线。
所有输入输出均通过子程序FILTER（SBR62），按机床数据参数MDl4512[0]，[1]，[2]，[3]和MDl4512[4]，[5]，[6]，[7]进行预处理。
根据下图可以了解输入输出信号与内部缓冲寄存器之间的关系。
这里SAMPLE使用标志位存储区的MB100、MB101、MB102、MB103构成了输入输出信号的内部缓冲寄存器。
在SAMPLE中M100.0表示输入点I0.0；M101.2表示I1.2；M102.3表示Q0.3；M103.4表示Q1.4依此类推。
而SAMPLE（实例程序）中的所有子程序均使用MB100、MB101、MB102、MB103信号，而不直接使用IB0、IB1、QB0、QB1信号。
1．输入信号有效性参数
2．输出信号有效性参数
3．输入信号逻辑参性数
4．输出信号逻辑性参数
二、相关实践知识：
（一）I/O处理参数的使用背景
SINUMERIK 802Se/Ce数控系统在出厂时，在SIEMENS PLC 802（内置PLC）中预装了一套PLC 的用户程序——SAMPLE，该实例程序SAMPLE涵盖了数控车床、数控铣床的全部典型控制功能。
SAMPLE程序采用模块化结构，以子程序调用的形式集成了数控机床各种控制功能。
这样极大地方便了用户对SINUMERIK 802Se/Ce数控系统的使用——只需根据机床的具体情况，激活相应的功能子程序，就能迅速地建立起对整个机床的PLC控制。
SAMPLE程序使得SINUMERIK 802Se/Ce数控系统的通用性大大提高，为了适应不同机床的硬件接线（输入信号：常开接点、常闭接点；输出信号：正逻辑执行元件、负逻辑执行元件），SAMPLE 程序设计了FILTER子程序。
通过I/O处理参数的设置，FILTER子程序可以将不同的输入/输出信号，转化成统一的符合SAMPLE程序要求的信号，不必修改PLC程序。