数控铣床电气系统设计

洛阳理工学院毕业设计（论文）I数控铣床电气系统设计摘要本文重点介绍了机床控制系统的设计，即整个控制系统以数控系统为中心，通过可编程控制器的设计使得CNC系统、电气控制系统、伺服系统协调统一工作，以实现数控加工过程。在数控机床改造设计的基础上，讨论了整个数控机床系统调试的内容和步骤，系统地分析了数控机床PLC控制程序、调整CNC系统机床参数，对数控系统进行整定并使整个控制指标达到最优。最后对机床辅助功能进行了设计，使用检测工具对机床各轴运动轨迹进行测量，分析了误差产生的原因，并利用数控系统强大的补偿功能，对机床进行误差补偿，最终对机床进行了成功的改造，达到了预期的指标。关键词：数控机床；控制系统；可编程控制器洛阳理工学院毕业设计（论文）IIELECTRICALDESIGNOFCNCMACHINEABSTRACTTheauthorhasperformedthefurtherresearchandanalysisfortheNCmachinedesignandmodificationcombinedwithNCmachinemodificationprojectofourcompanyonthebasisoftheconstantconsultationofabundantrelativematerials.Thispaperfocusesondescribingthedesignofcontrolsystemofthemachine.NCsystem15thecentralizationofthewholecontrolsystem,theCNCsystem,electricalcontrolsystemandtheservosystemcanbeoperatedcoordinatelyanduniformlyviathedesignofprogrammablecontroller50astorealizetheNC.ItalsodiscussesthecontentandstepofthesystemadjustmentofthewholeNCmachine,analysesthePLCcontrolprocedureofNCmachinesystematically,andadjuststheparametersoftheCNCmachinebasedonthedesignofNCmodification,inaddition,theNCsystemhasbeenadjustedandlocatedtooptimizethewholecontrolperformance.Theauxiliaryfunctionofthemachine15designed,themovingtraceofeachaxis15measuredandthecausesoferrorwhichdealwiththeuseofthepowerfulerroneouscompensationoftheNCsystemofthemachineareanalyzed.Finallythemachine15modifiedsuccessfullyandreachedthestandardsasexpectedKEYWORDS:NCmachine;controlsystem;Programmablecontroller洛阳理工学院毕业设计（论文）III目录前言................................................................................................1第1章总体方案的设计...................................................................31.1机床概述以及总体方案的设计.........................................31.1.1机床的概述.................................................................31.1.2总体方案的设计.........................................................31.1本课题的研究内容...............................................................5第2章数控系统的特点及组成.......................................................62.1数控系统的类型以及品牌的选择........................................62.1.1数控系统的类型.........................................................61.1.2数控系统的品牌选择.................................................62.2SINUMERIK802S系统特点................................................82.2.1SIUNMERIK802S特点简介.......................................8第3章电气柜设计及系统连接.......................................................93.1电柜设计及电源选择...........................................................93.1.1电柜设计.....................................................................93.1.2电源选择...................................................................103.2系统接线...................................................................................113.1.1系统接线...................................................................113.2接口布置.............................................................................133.2.1接口布置...................................................................133.2.2输入输出接口定义...................................................143.2.3接口连接...................................................................14第4章步进电机连接及驱动电流.................................................234.1步进电机连接.....................................................................234.1.1步进电机连接...........................................................234.1.2回参考点配置...........................................................244.2驱动电流设定.....................................................................25第5章变频器选用及主控电路设计..............................................26洛阳理工学院毕业设计（论文）IV5.1变频器选用.........................................................................265.1.1主轴变频器选用.......................................................265.2主控电路.............................................................................285.2.1主控电路...................................................................28结论..............................................................................................31谢辞................................................................................................32参考文献..........................................................................................33附录..............................................................................................34洛阳理工学院毕业设计（论文）1前言机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床的诞生和发展。计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。随着计算机的发展，数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用，同时使人们对传统的机床传动及结构的概念发生了根本的转变。数控机床以其优异的性能和精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，并开创机械产品向机电一体化发展的先河。数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。数控机床与普通机床相比，其主要有以下的优点：1.适应性强，适合加工单件或小批量的复杂工件；在数控机床上改变加工工件时，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件加工。2.加工精度高；3.生产效率高；4.减轻劳动强度，改善劳动条件；5.良好的经济效益；6.有利于生产管理的现代化。数控机床已成为我国市场需求的主流产品，需求量逐年激增。我国数控机机床近几年在产业化和产品开发上取得了明显的进步，特别是在机床的高速化、多轴化、复合化、精密化方面进步很大。但是，国产数控机床与先进国家的同类产品相比，还存在差距，还不能满足国家建设的需要。我国是一个机床大国，有三百多万台普通机床。但机床的素质差，性能落后，单台机床的平均产值只有先进工业国家的1/10左右，差距太大，洛阳理工学院毕业设计（论文）2急待改造。随着数控机床越来越多的普及应用，数控机床