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1、封面作者： PanHongliang仅供个人学习中北高校信息商务学院课 程 设 计 说 明 书院系：机械自动化系专业：机械设计制造及其自动化题目：数控技术课程设计 基于 PLC 的数控铣床主轴掌握系统设计指导老师：马维金刘丽娟职称 :职称 :教授讲师同学姓名：王亚东学号： 10020211X162021 年 1 月 9 日目 录一概述 41.1 数控技术课程设计的目的 41.2 原始数据和设计要求 4二.主轴伺服电机的挑选 52.1 伺服电机类型挑选 52.2 伺服电机的型号挑选 52.3 伺服电机的技术参数 5三 电路接线图和电器件清单 63.1 启动停止、正反转的掌握 63.2 电路接线图
2、 63.3 电器件清单 6四 PLC 挑选和掌握程序的设计64.1 PLC 的选型 64.2 掌握程序 T 形图 64.3 掌握程序的设计 7五总结 8六参考文献 8一概述数控铣床主轴掌握系统是用来实现机床主运动的传动系统，它应当对主轴传动系统的转速（速度）及变速范畴和启动停、正反转、加减速和位置进行有效地掌握；1.1 数控技术课程设计的目的通过本课程设计的训练，使同学在学完机床数控技术及相应的机床电器及PLC 等课程之后，能够运用所学的学问独立完成数控车、数控铣和加工中心的进给系统的自动控制系统设计，从而使同学进一步加深和巩固对所学学问的懂得和把握，并提高同学的实际操作才能；1. 运用所学的
3、理论学问，进行数控系统设计的初步训练，培育同学的综合设计能力；2. 把握沟通进给伺服驱动的原理和掌握方法；3. 把握 PLC 掌握系统设计的基本技能，具备查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的才能；4基本把握编写技术文件的才能；1.2 原始数据和设计要求对于数控铣床，设计主轴驱动系统，由沟通伺服电机实现，完成其选型运算，要求两轴联动，实现插补运算，并设计其启动停止、正反转、加减速和位置掌握系统，数控系统的脉冲当量为 0.01rad/ 脉冲；1 设计任务（1） 主轴沟通伺服电机 6kw 选型；（2） PLC采纳三菱 FX系列，设计掌握程序2 设计工作量要求：（1） 电路接线图和电器件清单；（
4、2） 掌握程序 T 形图及其对应的程序清单；（3） 编写课程设计说明书一份；二.主轴伺服电机的挑选2.1 伺服电机类型挑选伺服电机是伺服系统的关键部件，接受掌握系统发来的进给指令信号，并将其转变位角位移或直线位移，以驱动数控机床的进给部件实现所要求的运动伺服电机应满意：（1） 调速范畴宽调速范畴指数控机床要求驱动电动机能供应的最高转速与最低转速之比；（2） 精度高电动机转速要匀称，稳固，无爬行，响应性能好；启动或升速时要很快达到稳固值；停止或减速时要很快精确的停下来；（3） 电动机的负载特性要好（4） 电动机的结构简洁，制造简洁，成本低，使用修理简洁而对于主轴沟通伺服电动机要求具有响应快速、精
5、度和效率高、负载才能强、掌握性能优越等特点；仍要求其具有以下掌握功能：（1） 主轴与进给的同步掌握（2） 准停掌握（3） 角度分度掌握（4） 恒速度掌握依据机床数控技术知，主轴驱动系统中一般使用沟通异步（感应）伺服电动机，这种电机具有结构简洁，制造容量大等特点；在沟通异步伺服电机中从结构上分忧带换向器和不带换向器的两种，选用不带换向器的三相感应电动机；要实现位置掌握和速度掌握；在此，主轴伺服电机的类型挑选：沟通感应异步伺服电动机2.2 伺服电机的型号挑选依据主轴沟通伺服电机的功率为6kw，及要实现其启动停止、正反转、加减速和位置掌握系统，就主轴电动机掌握要有模拟接口（输出模拟电压，实现速度和位
6、置掌握）和串行口（二进制数据串行传送，实现加减速掌握），而串行口只能用FANUC主轴驱动器及其系列的主轴电动机；由数控技术课程设计，查表2-47FANUC系列沟通伺服电动机的技术参数，挑选沟通伺服电机的型号是：FANUC 40/3000i2.3 伺服电机的技术参数1 物理参数额定功率/kw额定力矩/N.M最高转速/r/min转动惯量/kg.m 20质量/kg6.03830000.022512 尺寸参数形状型号ACDEF形状尺寸 /mmGHIJKLM174105200102363424114.313.5329031413三 电路接线图和电器件清单3.1 启动停止、正反转的掌握3.2 电路接线图3
7、.3 电器件清单四 PLC 挑选和掌握程序的设计4.1 PLC 的选型依据要求采纳三菱 FX系列，就依据数控技术课程设计可查得：1 三菱FX系列的性能：型号最大 最 大扫描速度用户数据高 级运 动PLD功开关 模 拟/程序存储语言掌握能量 I/O量 I/O（kb/ms）存储器容器容 量量FX128240.748KB3308BYY-2 由于 FX系列 PLC中4.2 掌握程序 T 形图4.3 掌握程序的设计伺服电动机正反转及转速掌握程序如下：五总结此次关于数控铣床主轴掌握 PLC程序设计其内容主要包括主轴、 PLC、变频器三部分，他们相互之间的一个有序有效的协作使用，作为一个整体的组成部件，也是
8、数控铣床的核心所在；随着科学技术的不断进步和社会生产的不断进展，人们对机械产品的质量和生产率越来越高要求的提出，机床数控化改造的市场在我国有着很大的进展空间；因此本毕业设计具有很强的有用性；对于主轴的正反转是通过 PLC的指令和变频器的信号共同来实现；而PLC的指令和程序更是其中的核心部分PLC 是一个用于机床的可存贮可编程的规律掌握器，而是在 SINUMERIK802S掌握系统中作为一个软件 PLC使用；其任务是掌握机床相关功能的次序，总是循环执行用户的程序主轴就是实现各种机械运动的基础，主轴运转中可以在全速范畴内进行无级调整，但从安全角度考虑，每次只能调高或调低在答应的范畴内，不能有大起大
9、落的突变；在数控铣床的主 轴套筒内一般都设有自动拉、退刀装置，能在数秒种内完成装刀与卸刀，使换 刀显得较便利；而变频器就是用于掌握三相沟通电动机的速度，采纳具有现代 先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管 IGBT作为功率输出器件；因此，它们具有很高的运行牢靠性和功能的多样性；开关频率可选的脉冲宽度调制使电动机运行的噪声得以削减；对于 PLC掌握系统设计时遵循以下几个原就：1. 最大限度地满意被控对象的掌握要求2. 保证 PLC掌握系统安全牢靠3. 力求简洁、经济、使用及修理便利4. 适应进展的需要由此可见，主轴、 PLC、变频器三者相辅相成，如能很好的处理他们的兼容性和稳固性对铣床的整体性能会有一
10、个很大的提升空间，这也是许多专家讨论的原 因所在；六参考文献1. 范超毅. 数控技术课程设计 .武汉:华中科技高校出版社 ,2007.52. 范云涨. 数控编程设计简明手册 .北京:机械工业出版社 ,1994.73. 李方园. 数控机床电气掌握 . 清华高校出版社 .2021.44. 王爱玲. 机床数控技术 . 高等训练出版社 .2006.95. 范永胜. 电气掌握与 PLC应用. 中国电力出版社 .2004.8版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理；版权为潘宏亮个人全部This article includes some parts, including text,
11、pictures, and design. Copyright is Pan Hongliangs personal ownership.用户可将本文的内容或服务用于个人学习、讨论或观赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律的规定，不得侵害本网站及相关权益人的合法权益；除此以 外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权益人的书面许可，并支付酬劳；Users may use the contents or services of this article for personal study, research or appreciation, an
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