教学导入：

学习目标：

1、知道数控机床加工过程及特点；

2、认识数控机床电气控制系统的组成及工作过程、主要性能指标；

3、知道学习本课程的重要性、结合相关就业情况进行教育

学习重点：认知数控机床的加工过程

学习难点：理解数控机床的特点，能够结合典型实例进行分析

思政元素：播放视频数控机床之工业之美，让学生感受现代制造业的魅力，激发学生学习热情。采用课后调研的方式，让学生了解我校或者其他高校本专业的优秀学生成长轨迹，“榜样的力量是无穷的”以此促进他们思考，达到促其成长的目的。

一、数控机床加工过程及特点

    数控机床是由普通机床发展而来的，它集机械、液压、气动、伺服驱动、精密测量、电气自动控制、计算机控制和网络通信等技术于一体，是一种高效率、高精度、能保证加工质量、具有一定柔性的生产设备。

1、数控机床加工过程可概括为：

（1）确定零件的加工工艺过程和参数；（2）编制的加工程序；

（3）输入加工程序；（4）数控机床自动进行加工。

 2、数控机床特点

（1）能完成复杂型面的加工；（2）提高零件的加工精度和质量；

（3）提高生产效率；（4）具有柔性；（5）减轻劳动强度。

二、数控机床电气控制系统组成及工作过程

 1 .组成：数控装置（CNC）、进给伺服系统、主轴伺服系统、机床强电柜系统等组成。

(1)数控装置（CNC） 是控制核心，它能自动对加工程序进行处理，并输出模拟量和开关量信号。其中：模拟量信号送往伺服系统，开关量信号送往机床强电系统。

(2)进给伺服系统  由进给伺服装置和进给伺服电机组成，完成各种进给量控制。

(3)主轴伺服系统  由主轴伺服装置和主轴电机等组成，完成主轴转速、转向控制。

(4)机床强电柜系统和可编程序控制器PLC  机床强电柜系统由交流接触器等各种低压电器组成，直接控制电动机的运行，完成数控机床的加工过程；PLC 由CNC 发出指令后，通过PLC 对机床侧包括强电柜系统进行各种控制。

三、数控机床电气控制系统分类

（一）按运动轨迹分类

 1、点位控制系统

   刀具沿工件从一个坐标点移动到另一个坐标点。移动过程中不进行任何切削加工。有数控钻床、数控镗床和数控冲床等。

2、直线控制系统

    刀具移动的轨迹是一条直线，在移动过程中可进行切削加工。有数控车床、数控铣床等。

3、轮廓控制系统

    能同时控制两个或两个以上坐标轴，实现连续控制。有数控车床、数控铣床、有数控切割机床、数控加工中心等。

（二）按伺服系统分类

1、开环控制系统

没有检测反馈装置，驱动元件是步进电机。

2、半闭环控制系统

有检测反馈装置，检测元件安装在电动机或丝杠轴端，通过角位移的测量来间接测量工作台的位置，驱动元件是交直流伺服电机。

3、闭环控制系统

有检测反馈装置，检测元件安装在工作台上，直接测量工作台的位置与位移，驱动元件是交直流伺服电机。

四、数控机床电气控制系统主要性能指标及要求

（一）数控机床的运动性能指标

1.数控机床的可控轴数和联动轴数

2.主轴转速：目前已普遍达到5000～10000r/min。

3.进给速度

4.坐标行程：指数控机床坐标轴X、Y、Z的行程大小即加工零件的大小。

5.刀库容量和换刀时间：中小型加工中心为16～60把刀具；大型加工中心可达100把刀具。

6.换刀时间

（二）数控机床的精度指标 

  1.定位精度  2 . 重复定位精度  3 .分辨率