机床电器控制教案.rar

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课程名称：机床电器控制
授课题目（章、节）：第一章  绪论
参考书目：电器与可编程控制应用技术，主编：邓则名，机械工业出版社机床电器控制，主编：项毅，东南大学出版社
教学目的与要求
    机床是机械制造业中的主要加工设备，机床的质量、数量及自动化水平直接影响着整个机械工业的发展。机床电器控制对于现代化机床的发展有着非常重要的作用。现代机床电器控制的重要标志是：自动调节技术、电子技术、检测技术、计算技术、综合控制技术在机床上的应用。在该次课程中，通过机床电器拖动的发展、机床电器控制的发展、机床电器控制的基本概念等的讲述，让学生对机床电器控制技术有一定的认识和了解，为进一步的学习打下一个良好的基础。
教学内容与时间安排、教学方法：
1.整个机床行业的发展情况    
2.机床电器控制对机床发展起着非常重要的作用。
1）、机床电器拖动的发展
2）、机床电器控制的发展
3）、本课程的性质、任务及要求
3、机床电器控制的基本概念  
教学重点、难点：机床电器控制的基本概念 
授课方法及手段：多媒体教学
第一章  绪论
 机床是机械制造业中的主要加工设备，机床的质量、数量及自动化水平，直接影响整个机械工业的发展。机床的自动化水平对提高生产效率和产品质量，减轻体力劳动等方面都起到极为重要的作用。
 机床的电器控制对于现代机床的发展有着非常重要的作用。从广义上说，现代机床电器控制的重要标志是：自动调节技术、电子技术、检测技术、计算技术、综合控制技术在机床中的应用。虽然目前机床使用各种不同的动力设备，如液压装置、气压装置及电气设备等，但其中电气设备使用各种不同的动力设备。即使使用液压或气压装置作动力，也离不开电气控制，电器自动控制装置的配置情况正是机床自动化水平的重要标志。
机床电器拖动的发展
 机床的拖动装置发展迅速，变革很大。20世纪初由于电动机的出现，使机床的动力发生了根本改变。最初是由电动机直接代替蒸汽机，由一台电动机拖动一组机床，称为成组拖动。
 成组拖动是通过中间机构（天轴）实现能量分配与传递的，机构复杂，传递路径长，损耗大，生产灵活性小，不适于现代化生产的需要。20世纪20年代，出现了单独拖动形式，即由一台电动机拖动一台机床。
 多台电机拖动的被采用，不但简化了机床本身的机械结构，提高了传动效率，且使机床各运动部分能够选择最合理的运动速度，缩短了工时，也便于分别控制，促进了机床的自动化。
 由于直流调速性能好，调速的范围可以相应的扩大，调速精度高，平滑性强，在20世纪30年代出现了直流发电机－直流电动机组的调速系统，以及通过电机放大机等元件实现控制的自动调速系统。
机床电器控制的发展
 机床电器控制，最初是采用手动控制，后来除了少数容量小，动作单一的机床（如小型台钻，砂轮机等）使用手动控制电器外，多采用继电器－接触器自动控制方式。这种控制方式，可以实现对机床各种运动的控制，如起动，停止，反转改变转速等，它的控制方法简单，直接，工作稳定，成本低，能在一定范围内适应单机和自动化生产线的需要。
 但继电器－接触器控制系统，由于它的固定接线，使用的单一性，即一台控制装置只能针对一种固定程序的设备，一旦工艺程序有所变动，就得重新配线，满足不了程序经常改变，控制要求比较复杂的系统的需要。
 多年来，一种新型的控制装置－可编程控制器得到了迅速发展，它把继电器控制的优点与计算机的功能齐全，灵活性，通用性强的特点结合起来，用计算机的编程软件逻辑代替继电器接触器控制的硬接线逻辑，实现对程序需要经常变动的控制要求，使机床控制系统具有更大的灵活性和通用性。
 其主要特点：1）通用性强
 2）程序可以改变
 3）编程容易
 4）俄靠性较高
 5）使用维护方便
 可编程序控制器在机械制造行业的应用，提高了机床的自动化水平。但无论是有触点电器还是无触点的逻辑元件，其输入和输出信号只有“通”和“断”两种状态，因而这种控制是断续的，不能连续地反映信号的变化，故称为断续控制。
 为了使控制系统获得更好的静态和动态特性，完成更为复杂的控制任务，现广泛采用了反馈控制系统。反馈控制系统是由连续控制元件组成，它不仅能反映信号的通或断，而且能够反映信号的数值大小。这种由连续控制元件组成的反馈控制系统，叫做连续控制系统。
 由于数控技术的发展和计算机的应用，电力拖动自动控制又发展到一个新的水平，即向着生产过程自动化的方向迈进。应用计算机可以不断地处理复杂生产过程中的大量数据，计算出最佳参数，然后通过自动控制设备及时调整各部分生产机械，使之保持最合理的运行状态，实现整个生产过程的自动化。
 
本课程的任务、性质、及要求
 本课程是机械专业的一门的专业课，开设在先修课程《电工学》，《计算机应用基础》之后，其任务是给学生以机床电器控制系统(继电器-接触器控制)的结构,组成,工作原理和应用的基础理论和基本知识,使学生初步掌握机床电控系统的应用,设计方法,具有对简单机床电控系统设计,安装和调试的能力。
 本课程的最主要任务是：1）.熟悉机床常用控制电路的结构,工作原理及用途,并能正确选用.
 2）.熟悉机床控制电路的基本环节及其应用和分析方法,初步具有对不太复杂的机床控制电路改造和设计的能力
 本课程主要通过课堂讲授（含多媒体教学）、作习题等教学环节，培养学生分析，绘制和设计机床电器控制线路的能力。同时，它又是学生学习后续课程和完成课程设计和毕业设计不可缺少的专业知识。

机床电器控制的基本概念
一般说来，电力拖动系统可分为两部分：
电力拖动部分
电力拖动系统主要分为直流拖动和交流拖动两大类。
电器自动控制部分
 机床电器控制系统的类型很多，按使用的电器设备分，主要有继电器－接触器控制系统，电机放大机控制的直流调速系统；晶闸管－电动机直流调速系统，数字控制系统，计算机控制系统等。

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