数控机床装调维修教案
《数控机床机械系统装调与维修一体化教程》教案_2-4模块二
数控机床故障维修的原则
一、先外部后内部
二、先机械后电气
三、先静后动
四、先公用后专用。
五、先简单后复杂。
六、先一般后特殊给定的任务书，观看完成过程、学习的态度、方法、效果等进行综合评价。
八、课后练习（知识练习、技能训练、识预习要点）
3．镗轴自重挠曲(垂度)的补偿
教学设计方案
四、问题讨论（小组代表交流、教师提问）
1．为什么要对主轴箱进行平衡补偿？
2．主传动系统平衡补偿常采用的措施有哪几种？
3．编制自重挠曲（垂直）补偿包括哪些内容？
4.在数控机床中使用自重挠曲(垂度)的功能需要满足哪些条件？
五、教师总结（教师总结各组完成情况、存在的问题）
针对镗轴自重产生的下垂现象，进行镗轴自重挠曲(垂度)补偿。
教学条件
与环境
多媒体教室
拓展内容
数控机床故障维修的原则
参考材料
网络及图书馆资源等
教学心得
利用学校的数控机床平衡补偿形式进行讲解，效果较好。
教学设计方案
一、任务呈现（描述工作化任务及具体要求、教学时间安排）
图2—46所示为卧式数控铣床，其主轴箱是可以上下移动的，主轴箱的质量是靠什么实现平衡的？在应用数控铣床加工加工图2—47所示要求精度高的零件时，其同轴度很难保证，造成这种情况的原因是什么？怎样克服呢？这就是本任务所要解决的问题。时间：5min。
1．通过上网或查资料总结其他数控机床主轴箱平衡采用的形式。
授课时间
班级第周周（月日）第至节
班级第周周（月日）第至节
项目名称
数控机床的主传动系统装调与维修
项目课时
20
模块名称
《数控机床机械系统装调与维修一体化教程》教案_6-3模块六
a）b）c）d）
二、主题讲解（完成工作化任务必备知识、方法、步骤讲解，技能训练演示等）
1．卡盘的结构
2．尾座的结构
3．卡盘的维护与维修
4.尾座的维护及故障排除
5.卡盘故障的诊断
6.尾座常见故障
三、能力训练（学生完成工作化任务、小组讨论、教师指导）
教学设计方案
一、任务呈现（描述工作化任务及具体要求、教学时间安排）
数控机床上的卡盘与尾座与普通机床上的卡盘与尾座不同。在普通机床上他们的动作是靠手工完成的，而在数控机床上是通过编程或控制开关自动完成的，其外形图片如图6—19a、b所示。如图6—19c、d所示，在数控机床上卡盘与尾座一般是由液压系统控制的。
4.尾座的维护及故障排除
5.卡盘故障的诊断
6.尾座常见故障
工作任务
根据卡盘的结构பைடு நூலகம்说明其工作原理
根据尾座的结构图说明其工作原理
对卡盘进行维护及故障排除
对尾座进行维护及故障排除
教学条件
与环境
多媒体教室
拓展内容
数控机床管理的任务及内容
参考材料
网络及图书馆资源等
教学心得
带学生去工厂参观并参与卡盘与尾座的维护，既提高了学生的动手能力，又能够使学生更好的理解卡盘与尾座的结构及工作原理。
装卸卡盘时，床面要垫木板，不准开车装卸卡盘。机床主轴装卸卡盘要在停机后进行，不可借助于电动机的力量摘取卡盘。
六、拓展内容（教师讲解与本任务相关的拓展性内容）
数控机床管理的任务及内容
一、“三好”
二、数控机床操作工“四会”基本功
三、维护使用数控机床的“四项要求”
数控机床装调维修教案
数控机床装调维修教案数控机床是一种广泛应用于机械加工领域的高级设备，它具有高精度、高效率、高自动化程度等特点。
为了保证数控机床的正常运行和良好使用效果，装调维修工作显得尤为重要。
下面将为大家介绍一种数控机床装调维修教案。
一、教学目标：1.掌握数控机床的基本构造和工作原理。
2.学会数控机床的安装、调试和维修方法。
3.熟悉数控机床操作规程和安全注意事项。
二、教学内容：1.数控机床的基本构造：-主要部件：床身、主轴箱、进给箱、液压传动装置、电器控制系统等。
-工作原理：数控机床通过主轴和进给装置的联动控制实现工件的加工。
-运动方式：数控机床可以实现直线运动、圆弧运动和曲线运动等。
2.数控机床的安装：-安装位置：数控机床要安装在平整稳固的基础上，远离震源和强磁场。
-安装调平：使用水平仪对数控机床进行水平调整，确保各轴的平行度和垂直度符合要求。
-安装附件：安装机床的配套装置，如冷却系统、刀库、卡具等。
3.数控机床的调试：-连接电源：将数控机床与电源连接，并检查电源线路的接线是否正确。
-系统启动：按照数控机床的启动顺序，逐一打开电源、操作台和控制柜，并进行系统自检和故障排除。
-参数设置：根据加工要求，设置数控机床的相关参数，如进给速度、切削速度等。
-运动校准：使用专用工具对数控机床的各轴进行一次性的机械校正，确保运动精度。
4.数控机床的维修：-故障排除：根据故障现象和报警信息，确定故障原因，并采取相应的维修措施。
-零部件更换：对于损坏或失效的零部件，可以根据维修手册和设备文档进行更换。
-润滑保养：定期对数控机床的润滑系统进行检查和维护，并根据要求添加润滑油。
-定期保养：定期对数控机床进行全面检查和保养，确保各部件的正常工作。
三、教学方法：1.理论授课：介绍数控机床的基本知识和装调维修方法，讲解相关原理和操作技巧。
2.实践操作：组织学生进行数控机床的实际操作，熟练掌握安装、调试和维修技能。
3.案例演练：结合实际案例，让学生分析和解决数控机床的故障问题，提高应变能力。
数控机床装调维修教学导案000002
生产实习课教案首页课时分配项目：FANUC数控系统的连接一、组织教学1. 检查学生出勤情况；2. 检查学生劳动防护用品的穿戴情况及实习工具的准备情况；3.宣布上课。
二、项目指导1.复习旧课为什么要对机床数据进行备份和保存？因为数据的唯一性和易失性。
2.项目引入通用型FANUC数控系统（OPEN CNC除外），其CNC系统平台及软件完全由FANUC公司开发，没有Windows界面，硬件采用F-BUS（FANUC总线）。
整个数控系统由CNC、伺服及主轴驱动、PMC（programmable machine control）及I/O电路组成和外围开关组成。
3.相关知识主控制系统⑴系统原理与构成CNC主控制系统就是数控机床的大脑和中枢●它含有CPU——中央处理器，负责整个系统的运算，中断控制等。
外观参见图1-7。
●存储器由F-ROM、S-RAM、D-RAM组成，其中：F-ROM（Flash read only memory 快速可改写只读存储器）存放着FANUC公司的系统软件，它们包括；①插补控制软件②数字伺服软件③ PMC控制软件④ PMC应用程序（梯形图）⑤网络通讯软件（以太网及RS232C、DNC等）控制软件⑥图形显示软件等。
S-RAM（Static random access memory 静态随机存储器）存放着机床厂及用户数据；①系统参数（包括数字伺服参数）②加工程序③用户宏程序及宏变量④ PMC参数⑤刀具补偿及工件坐标补偿数据⑥螺距误差补偿数据D-RAM（Dynamic random access memory 动态随机存储器）——作为工作存储器，在控制系统中起缓存作用。
数字伺服轴控制卡——目前数控技术广泛采用全数字伺服交流同步电机控制。
全数字伺服的运算以及脉宽调制已经以软件的形式打包装入CNC系统内（写入F-ROM中），支撑伺服软件运算的硬件环境由DSP （Digital Signal Process 数字信号处理器）以及周边电路组成，这就是所谓的“轴控制卡”。
《数控机床装调维修技术》教案
数控机床维修与保养一体化教学教案教师：学生分析：本次课程名称为《数控机床维修与保养》，授课的班级为16级数控3+2班。
这个班级在学校已经学习过了《数控车一体化教学》，基本掌握了华中数控车系统和数控车床的基本操作和加工。
为了使学生能更适应外面企业的要求，还需要学习数控系统的基本原理及简单故障的判断，为使学生更容易掌握本数控系统的基本原理，我们采取了理实一体化教学的模式，利用数控维修实训室，运用多媒体教学、现场实验、动手实践等多种教学手段增加教学的趣味性，激发学生自主学习的兴趣。
希望通过6周的教学，让学生掌握其他数控系统的原理、数控系统的连接、数控系统的调试等方面进行系统的学习，掌握其他数控系统的知识，为学生的就业打下坚实的基础。
素质和安全教育教学目标：1．使学生了解本门课程的内容与要求2．使学生做好实习各方面的准备3. 对学生进行职业素养与安全意识的培训，确保安全完成本课程教学。
技能目标：1. 使学生了解本专业必备的职业素养要求2. 让学生安全意识贯穿于整个教学实习期间教学重点、难点：重点：素质与安规培训难点：素质与安规意识的培养教学课时数：2教具：课本、PPT、多媒体教学设备教学内容、过程、方法：讲授：1 考试：1教学内容：1．课程介绍2．布置实习内容及要求，讲解实习实训形式及考核标准3．进行职业素养及安全意识培训教学过程：引入新课：（1）向同学们介绍自己（2）熟悉学生名字，与学生进行沟通，建立感情实习动员：（2）介绍本课程学习内容及学习要求（3）介绍本课程的学习形式及考核方法素养与安规教育：（4）讲解职业素养与安全生产的重要性（5）播放素质与安规教育的PPT( 6) 进行安规试题测试任务1-1 认识数控机床的组成部件教学目的：1．使学生了解数控机床的组成2．使学生了解数控机床的工作原理过程教学重点、难点：重点：数控机床的组成部件及其功能难点：数控机床的工作原理过程教学课时数：4教具：课本、实验台教学内容、过程、方法：讲授：3 练习：1教学内容：1．数控机床的概念2．数控机床的组成3．数控机床的工作原理过程教学过程：引入新课：（1）向同学们介绍自己（2）介绍本课程学习内容及考核方法本课内容及达到目的：1．一个合格的机床操作人员应是应能对机床的一些简单的故障进行维修，故应很好的了解机床的结构，及其组成部分的工作原理等。
数控机床装调维修教案
教学目标与要求
知识目标
掌握数控机床装调维修的基本理论和专业知识。
能力目标
具备独立进行数控机床装调、维修及日常保养的能 力。
素质目标
培养学生严谨细致的工作态度和团队合作精神。
02
数控机床基础知识
数控机床的组成与工作原理
组成
数控机床主要由数控系统、伺服 系统、机床本体、辅助装置等部 分组成。
工作原理
适应行业需求
满足机械制造行业对数控机床装调维修人才的需求，提高学生就 业竞争力。
课程内容与安排
数控机床结构与工作原理
深入讲解数控机床的组成结构、工作原理及 特点。
数控机床装调技术
学习数控机床的装配、调试及精度检测方法。
数控机床维修技术
掌握数控机床故障诊断、维修及保养方法。
实践操作与案例分析
通过实践操作和案例分析，提高学生解决实 际问题的能力。
独立完成数控机床的安装与调试。
数控机床故障诊断与维修
03
学习了数控机床常见故障的识别、诊断与维修方法，具备了一
定的故障处理能力。
学生学习成果评价与建议
学习成果评价
通过课程学习，学生基本掌握了数控机床装调维修的核心技能，能够独立完成 相关任务，达到了预期的教学目标。
学习建议
建议学生继续加强实践训练，提高技能熟练度；同时关注新技术、新方法的发 展，不断提升自身专业素养。
润滑保养
按照设备要求定期更换润滑油、润滑脂等， 确保设备润滑良好。
检查电气系统
检查电气元件、电缆等是否正常，及时处理 电气故障。
定期检查与调整建议
定期检查设备精度
定期对数控机床的精度进行检查，如有问题及时调整。
检查液压系统
数控机床安装调试与维修课程教案
《数控机床安装调试及维修》教案目录教案1--------概述教案2--------数控机床的安装调试教案3--------数控机床的验收教案4--------数控机床的调整、主轴部件教案5--------进给传动部件的调整教案6--------回转部件、自动换刀装置的调整教案7--------位置检测装置、床身导轨的调整教案8--------数控系统发展简介、FANUC-0ib功能介绍教案9--------FANUC-0ib系统构成、硬件连接教案10------系统参数及设定教案11------I/O接口及PMC编程教案12------ SINU MERIC 840C特点介绍主要功能教案13----- SINUMERIC 840C系统的结构及各部分的功能教案14------ fanuc-0ib系统报警分类及常见故障分析教案15-----FANUC-0ib常见报警及处理方法教案16----数控机床的故障诊断及维修技术概述教案17----利用PLC进行数控机床的故障检测教案18-----数控系统系统故障的诊断教案19-----伺服系统的故障及维修技术教案20-----检测装置的故障及诊断教师教案教案专用纸第一章概述1.数控机床的优点：数控机床集机械制造、计算机、气动、传感检测、液压、光机电技术等一体，其优点：⑴能够进行复杂型面零件的加工，解决工艺难题。
⑵提高生产率⑶具有柔性⑷减轻工人的劳动强度2．我国数控机床的发展现状起步年代：1958开始研制目前生产能力：2001年国内数控机床产量已达1.8万台国产数控系统：⑴华中理工大学华中一型、华中二型⑵北京航天机床数控集团航天一型⑶中科院沈阳计算机所蓝天一型⑷中国珠峰数控公司中华一型3．加强数控维修的意义⑴技术需要⑵市场需要⑶企业的效益需要4．对数控维修人员的要求⑴知识面广⑵良好的系统的培训⑶良好的英语阅读能力⑷敢于实践，通过实践不断总结经验⑸敬业精神⑹持续的学习精神5．本课程的学习任务、要求⑴掌握数控机床安装调试验收的的知识、验收机床精度的方法。
《数控机床自动化系统装调与维修一体化教程》教案模块一
《数控机床自动化系统装调与维修一体化教程》教案模块一数控机床自动化系统装调与维修一体化教程教案模块一本教案模块旨在介绍数控机床自动化系统的装调与维修，并为学生提供相关的基础知识和操作技能。
一、教学目标1. 理解数控机床自动化系统的基本原理和组成结构；2. 掌握数控机床自动化系统的装调方法和流程；3. 熟悉数控机床自动化系统的常见故障及维修方法；4. 培养学生的操作技能和故障排除能力。
二、教学内容1. 数控机床自动化系统的基本原理：- 数控机床的定义和分类；- 数控机床的结构和工作原理；- 数控系统的组成和功能。
2. 数控机床自动化系统的装调方法和流程：- 数控机床的装配和调试流程；- 数控系统的参数设置和校准；- 数控编程和工件加工示范。
3. 数控机床自动化系统的故障与维修：- 常见故障的诊断和排除方法；- 数控机床部件的更换和维修；- 故障案例分析和解决方案。
三、教学方法1. 理论授课：通过讲解和演示，介绍数控机床自动化系统的原理和装调方法；2. 操作实践：组织学生进行实际操作，掌握数控编程和工件加工的基本技能；3. 案例分析：分析数控机床自动化系统的故障案例，培养学生的故障排除能力；4. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，探讨解决数控机床自动化系统故障的有效方法。
四、教学评估1. 知识测试：通过问答和笔试形式，测试学生对数控机床自动化系统的理解程度；2. 操作考核：对学生进行数控编程和工件加工操作的考核；3. 综合评价：综合考虑学生的理论知识掌握情况、操作技能和故障排除能力进行评价。
五、教学资源1. 数控机床自动化系统装调与维修教材；2. 数控机床模拟实训设备；3. 数控编程和工件加工实例。
六、教学安排本教案模块的教学安排如下：七、教学亮点1. 组合教学法：将理论与实践相结合，提高学生的研究效果；2. 故障案例分析：通过具体案例分析，加深学生对故障排除的理解；3. 小组讨论：培养学生的合作意识和解决问题的能力。
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生产实习课教案首页
课时分配
项目：伺服参数的设定
、组织教学
1. 检查学生出勤情况；
2. 检查学生劳动防护用品的穿戴情况及实习工具的准备情况；
3. 宣布上课。
二、项目指导
1. 复习旧课（提问）
说出下列各参数的作用？
1020
1828
1829
2. 项目引入
在FANUC 0i 系列中，伺服参数是最重要的，也是维修、调试中干预最多的参数
3. 相关知识
设定电机ID 号
F-ROM中写有很多种电机数据，如何从中选择一组适合电机数据写到
S-RAM 中呢？正确选择各轴所使用的电机代码（MOTORID NO.——Identification 即电机“身份识别”号），就可以从F-ROM中读
取相匹配的数组。
具体方法为；按照电机型号和规格号（中间4位：A06B-XXXX-BXXX
从电机规格表中选择相应的电机代码（参见下表）
丫轴
00001010
197*
2
1
1 -111
8 192
10000 f0000
.JOG 寧半屮申 ** * t * + I 1 0 ： 50 ： -1 9
电机ID 号对应表参见下面的表格。
对于本手册中没有叙
述到的电机
型号，请参照ai 系列伺服放大器说明书
对于ai 和Bi 系列伺服电机对照下列表，不带括号的电机类型是对 于HRV1的，带括号的电机类型是对 HRV2和HRV3勺。
电机型号 B 2/4000is
B 4/4000is
B 8/3000is
B 12/3000is
B 22/2000is
电机规格 0061(20A) 0063(20A) 0075(20A) 0078(40A) 0085(40A) 电机代码 153(253)
156(256)
158(258)
172(272)
174(274)
电机型号 a c4/3000i
a c8/2000i
a c12/2000i
a c22/2000i
a c30/1500i
电机规格 0221 0226 0241 0246 0251 电机代码 171(271)
176(276)
191(291)
196(296)
201(301)
电机型号 a 1/5000i
a 2/5000i
a 4/3000i
a 8/3000i
a 12/3000i
电机规格 0202 0205 0223 0227 0243 电机代码 152(252)
155(255)
173(273)
177(277)
193(293)
电机型号 a 22/3000i
a 30/3000i
a 40/3000i
a 40/3000i
FAN
电机规格 0247 0253 0257 0258-B_1_
电机规格 197(297)
203(303)
207(307)
208(308)
电机型号 a 4/5000is
a 8/4000is
a 12/4000is
a 22/4000is
a 30/4000is
电机规格 0215 0235 0238 0265 0268 电机代码
165(265)
185(285)
188(288)
215(315)
218(318)
电机型号
a 40/4000is a 50/3000is a 50/3000is a 100/2500is a 200/2500is
数数量
冲冲容 脉脉器 定
馈馈数 设反
反计
向苦
方速位
参
电机ID 号
x 轴
CMR （指令倍乘比）指令倍乘比的含义;
f^MI82O
伺服位置控制是指令与反馈不断比较运算的结果，但是实际移动距离是电机轴与滚珠丝杠综合运动的结果，那么指令10mm电机转多少圈才能够让工作台移动10mm呢？这里取决于丝杠螺距和电机反馈脉冲数等关键参数，假如滚珠丝杠螺距为10mm那么电机旋转一圈工作台移动10mm 又怎样在CNC指令10mm后，电机正好旋转一圈，并且反馈的脉冲数正好与指令脉冲数吻合，
FANUC伺服的解决方案就是引入一个当量概念
――“指令当量=反馈当量”也就说发出的脉冲数应和反馈的脉冲数相匹配。
CM（指令倍乘比）与DM（N/M）就是“调整” “指令当量”和“反馈当量”的参数，通俗的讲它是一个“凑数”的过程，就是想方设法使指令与反馈脉冲数建立一个合理的关系。
注意:
最小指令增量、检测单位、
CMR 和DMR 之间的关系如下:
最小指令增量 =CMR X 检测单位
电机每转移动量
指令被乘比设定原则如下;
PRM 1820 ---------------
通常，指令单
位
二检测单位(CMR=)，因此参数1820#,指令倍乘比设为2 关断电源，然后再打开电源。
下面进一步完善设定数据
检测倍率(DMR 也称进给齿轮比 N/M (F.FG )的设置
PRM 2084 PRM 2085
设定半闭环 a 脉冲编码器
柔性进给齿轮的 N
柔性进给齿轮的 M
指令倍乘比
对分子和分母，最大设定值（约分后）是32767。
对柔性齿轮比，a i脉冲编码器电机每转有1000000个脉冲。
如果计算电机转数时使用了n值，比如使用齿轮和齿条，假定n值近似为
355/113
实际简化后公式为：
N = 电机每转1转所需的位置脉冲数的最小公约数
这里有一个关键词“电机每转1转所需的位置反馈脉冲”，物理含义是：电机旋转一转，工作台移动的距离换算成位置脉冲数，而距离与位置脉冲数的关系取决于伺服轴的基本参数1004#最小输入单位的指定，通常该值为0.001mm并代表1个脉冲数，假如电机转一转工作台移动10mm最小指令单位是0.001mm相当于电机转一转产生10000个脉冲数。
参考下图：
<-—10mm/0.001mm =10000 （个脉
移动方向
PRM 2022
---------------- 电机回转方向 ------
+ 111正向，-111负向
速度脉冲数，位置脉冲数
串行a i 脉冲编码器或串行a 脉冲编码器时:
参数号
设定单位1/1000mm
设定单位1/10000mm
闭环
半闭环
闭环 半闭环
高分辨率设定
2000 xxxxxxx0
XXXXXXX1 分离型检测器
1815 00100010
00100000
00100010
00100000
速度反馈脉冲
2023 4X2048=8192 819
位置反馈脉冲
2024
NS
12500
NS/10
1250
NS 为电机一转的位置反馈脉冲数（4倍后）。
全闭环时，还需设定PRM 200蓉3= 1,# 4= 0
参考计数器的设定主要用于栅格方式回原点，根据参考计数器的容 量，每隔该容量脉冲数溢出产生一个栅格脉冲，栅格（电气栅格）脉冲 与光电编码器中一转信号（物理栅格）通过 1850#参数偏移后，作为回 零的基准栅格。
参见下图所示
PRM 1821
1 JWLTL
—参考计数
PCZ
参考计数器容量设定值是指电机转一转所需的（位置反馈）脉冲数, 或者设定为该数能够被整数除尽的分数。
也可以理解为返回参考点的栅格间隔 所以，参考计数器容量 二 栅格间隔/检测单位 栅格间隔=脉冲编码器1转的移动量
参考计数器容量
PRM 1821
各轴的参考计数器容量
反馈
溢出脉冲作
PRM 2084/2085
N/M
PCB PCZ
《设定举例》
需要注意的是，由于“零点基准脉冲”是由栅格指定的，而栅格又是由参考计数器容量决定的，当参考计数器容量设定错误后，会导致每次回零的位置不一致，也即回零点不准。
三、示范操作
1、参数备份
2、通过参数3208#1SKY置1打开【system]
3、将3111# b0=1使系统显示伺服画面
4、找到伺服设定画面
实训内容：伺服参数设定
四、巡回指导
1. 检查学生是否遵守安全文明生产规程。
2. 检查学生的实习情况，及时更正指导。
3. 检查学生的故障排除情况。
4. 对学生在实习中出现的有共性问题进行集中辅导五、结束指导
1. 老师对本节课的实习情况进行点评
2. 课后思考题柔性齿轮比的计算方法？。