数控铣床控制系统设计实验.doc
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1、第五章 数控铣床控制系统设计实验一、实验目的 1、掌握简单数控铣床控制系统的设计过程2、掌握常用数控系统(NUM1020)的操作过程3、掌握交流伺服电机的工作方式及应用过程4、了解数控系统内置式 PLC 的实现原理及编程方式 5、掌握数控系统自动控制功能程序的设计及开发过程 二、实验设备1、NUM1020数控系统一套2、安川交流伺服电机3套3、计算机及梯形图编辑软件一套三、设计要求1、以实验室现有的设备(NUM1020数控系统)作为控制器,参照实验室现有的数控铣床的功能,完成一台具有3轴联动功能的数控铣床的电气系统设计过程。2、移动轴(3轴)采用实验室现有的交流伺服电机进行驱动,采用半闭环位置
2、控制模式。3、主轴采用实验室现有的变频调速器进行设计驱动,系统不要求具备自动换刀功能。4、完成PLC输入输出点的分配。5、具有行程及其他基本的保护功能。6、设计相关功能的梯形图控制程序(要求具有:手动进给功能、手轮进给功能、MDI功能、自动控制功能及各种基本的逻辑保护功能)7、完成设计报告。8、设计过程有关资料请参照附录。四、设计内容数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的,两都的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通铣床有很大区别。数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成: A:主轴箱 包括主轴箱体和主轴传
3、动系统,用于装夹刀具并带动刀具旋转,主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。 B:进给伺服系统 由进给电机和进给执行机构组成,按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动,包括直线进给运动和旋转运动。 C:控制系统 数控铣床运动控制的中心,执行数控加工程序控制机床进行加工。 D:辅助装置 如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。 E:机床基础件 通常是指底座、立柱、横梁等,它是整个机床的基础和框架(一)系统功能布局图:CNC控制器PC机X轴伺服驱动器X轴电机Y轴伺服驱动器Y轴电机Z轴伺服驱动器Z轴电机变频器主轴电机编码器PLC强电电源其它功能故障报警检测信号控制面板图1:功能布
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