控铣床电气控制系统的设计样本.doc

控铣床电气控制系统设计a第1章绪论本绪论重要是从本课题来源、目、意义、应解决重要问题及应达到技术规定来简介机电一体化教学实验系统（数控铣床型），并且论述了国内外发展概况以及存在问题。最后简述了本设计指引思想。1.1课题来源随着各种学科交叉发展，本来纯机械加工已经发展为机电一体化加工机床，当前随着各种控制技术日趋完善，机电一体化加工系统——数控机床已经毫无疑问成为了工业生产主力装备。一方面，调查表白，国内要成为“世界工厂”，需要培训和造就数十万数控技术应用领域操作人员、编程人员和维修人员，另一方面，来自机电一体化专业在实践方面对于专门教学用仪器设备需求，是本课题产生重要因素。1.2目和意义本产品立足于设计一台可以满足各大高等院校对教学用机电一体化实验系统需求，用于学生实验所需数控铣床。重要用于装备高等院校，中档技术专业学校及各类技术学校机电一体化实验室设备，可用于数控机床，数控编程，数控原理等专业课程教学实验与培训。本课题是规定在指引教师指引下通过查阅有关内容资料并进行总体方案设计（涉及机械总体构造，电气控制系统总体构造和控制软件总体构造设计）进而最后完毕适合教学实验使用数控铣床。该机床能实现单轴定位及两轴联动联动，从而可以完毕对塑料制品铣、铰等基本切削运动，并能加工形状简朴零件。1.3机电一体化系统简介机电一体化技术基本概念是指将机械学、电子学、信息解决和控制及专用软件等当代各种新技术进行综合集成一种群体技术。机电一体化系统重要有五个构成某些:动力、机构、执行器、计算机和传感器,构成一种功能完善柔性自动化系统,其中计算机、传感器和计算机软件是机电一体化技术重要构成要素。机电一体化系统具备构造简朴、功能多、效率高、精度高、能耗低特点,与老式机械产品比较,机电一体化产品至少有如下三个长处。(1)原有机构产品中增长信息解决装置及相应软件,来代替原有产品某些机械控制机构,不但提高了自动化限度,并且能大大提高产品质量,同步也减少了生产成本,提高经济效益。(2)以机电一体化技术为主新型产品,与原机械产品相比,不但构造简朴,并且功能更加丰富,精度也得到提高。(3)将电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自优势结合起来,形成综合性优势,可开发出具备各种功能、智能化高新技术产品。1.3.1机电传动概述机电传动就是指以电动机为原动机驱动生产机械系统之总称。它目就是电能转变为机械能，实现生产机械启动，停止以及速度控制，完毕各种生产工艺过程规定，保证生产过程正常进行。机电传动控制系统发展愈来愈高。当前机电传动机控制系统由微型操纵杆，敏感元件，计算机，伺服机构和执行机构等某些构成。当操纵它时，电传系统立即将机械动作转变为电信号，经计算机计算放大后，通过电机使执行机构动作。电传操纵系统长处是构造比较简朴，体积和重量小，易于安装和维修、操纵敏捷度高，无滞后现象。由于可以敷设多条电缆，“生存力”大大增强。但就机电传动而言，它发展大体上经历了成组拖动，单电机拖动和多电机拖动三阶段。控制期间通过了四阶段：1.接触器与继电器2.电机放大机控制3.磁放大器，大功率可控水银整流器4.计算机数字控制CNC。就本次设计而言，系统驱动某些采用了步进电机驱动，控制某些采用比较先进微机与PLC控制。1.3.2数控加工概述数控加工，是指在数控机床上进行零件加工一种工艺办法，数控机床加工与老式机床加工工艺规程从总体上说是一致，但也发生了明显变化。如下是数控加工特殊之处：1．工序集中：数控机床普通带有可以自动换刀刀架、刀库，换刀过程由程序控制自动进行，因而，工序比较集中。工序集中带来巨大经济效益：1．减少机床占地面积，节约厂房。2．减少或没有中间环节（如半成品中间检测、暂存搬运等），既省时间又省人力。2．加工自动化：数控机床加工时，不需人工控制刀具，自动化限度高。带来好处很明显。a)对操作工人规定减少：一种普通机床高档工，不是短时间内可以培养，而一种不需编程数控加工操作工人培养时间极短（如数控车工需要一周即可，还会编写简朴加工程序）。并且，数控工在数控机床上加工出零件比普通工在老式机床上加工零件精度要高，时间要省。b)减少了工人劳动强度：数控工人在加工过程中，大某些时间被排斥在加工过程之外，非常省力。c)产品质量稳定：数控机床加工自动化，免除了普通机床上工人操作时所产生疲劳、粗心、预计等人为误差，提高了产品一致性。d)加工效率高：数控机床自动换刀等使加工过程紧凑，提高了劳动生产率。3．柔性化限度高：老式通用机床，虽然柔性好，但效率低下；而老式专机，虽然效率很高，但对零件适应性很差，刚性大，柔性差，很难适应市场经济下激烈竞争带来产品频繁改型。只要变化程序，就可以在数控机床上加工新零件，且又能自动化操作，柔性好，效率高，因而数控机床能较好适应市场竞争。4.加工能力强：数控机床能精准加