机床数控系统反求课程设计报告.docx

东华理工大学长江学院课程设计报告课程设计题目：专业课程设计性实验4-机制方向机床数控系统反求学生姓名专业：班级：指导教师：2011年5月18日编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：实验说明本次实验是对数控机床进行拆装分析锻炼学生各方面的能力使学生各个知识体系得到巩固、加强和融合基本流程如下：一、结合数控机床实物及相关资料完成以下内容：1、了解数控机床的种类、结构、功能及主要性能指标；了解数控机床的组成、结构与拆装过程；理解掌握数控机床的电气控制、机械结构和数控系统原理。2、按不同的需求从不同的角度拆卸机床理解掌握机床的电气控制线路掌握各种电路元气件。3、观察机床机械结构并与普通机床作对比比较各种零部件的差别；对进给驱动和主轴驱动进行观察分析理解原理。4、观察分析数控装置各种接口及连接绘制计算机数控系统组成框图。学生应上交纸质图、电子图、实验报告。各能力培养环节最终都必须通过指导教师的答辩指导教师要及时了解学生情况力争使学生在各环节都得到锻炼有所收获。成绩评定由能力考查、图纸、实验报告组成比例4：4：2.一数控机床工作原理按照零件加工的技术要求和工艺要求编写零件的加工程序然后将加工程序输入到数控装置通过数控装置控制机床的主轴运动、进给运动、更换刀具以及工件的夹紧与松开冷却、润滑泵的开与关使刀具、工件和其它辅助装置严格按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作从而加工出符合图纸要求的零件。二.数控机床结构数控机床主要由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体四个部分组成。1）控制介质控制介质以指令的形式记载各种加工信息如零件加工的工艺过程、工艺参数和刀具运动等将这些信息输入到数控装置控制数控机床对零件切削加工。2）数控装置数控装置是数控机床的核心其功能是接受输入的加工信息经过数控装置的系统软件和逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理向伺服系统发出相应的脉冲并通过伺服系统控制机床运动部件按加工程序指令运动。3）伺服驱动系统伺服系统由伺服电机和伺服驱动装置组成通常所说数控系统是指数控装置与伺服系统的集成因此说伺服系统是数控系统的执行系统。数控装置发出的速度和位移指令控制执行部件按进给速度和进给方向位移。每个进给运动的执行部件都配备一套伺服系统有的伺服系统还有位置测量装置直接或间接测量执行部件的实际位移量并反馈给数控装置对加工的误差进行补偿。4）机床本体数控机床的本体与普通机床基本类似不同之处是数控机床结构简单、刚性好传动系统采用滚珠丝杠代替普通机床的丝杠和齿条传动主轴变速系统简化了齿轮箱普遍采用变频调速和伺服控制三主要功能及性能指标数控轴数3轴联动轴数3轴最小设定单位直线0.001mm旋转角度0.001度编程尺寸范围-99999.999mm到99999.999mm直线插补圆弧插补。手动攻丝自动圆弧单段点动回参考点增量倍率进给修调PLC常用电器元件空气开关转换开关按钮接触器热继电器时间继电器等电器控制线路星-三角降压启动控制电路主轴传动HB-XZK7532数控钻铣床工作台左右运动为X坐标前后运动为Y坐标均由GK6062-6AF31交流永磁伺服电动机通过同步齿形带、带轮、滚珠丝杠和螺母实现；主轴箱上下运动为Z坐标其运动由GK6063-6AF31带抱闸的交流永磁伺服电动机通过同步齿形带、带轮、滚珠丝杠和螺母实现。机床主轴旋转运动则由YPNC-50-5.5-A主轴电动机经同步带及带轮传至主轴。主轴电动机为变频调速三相异步电动机由数控系统控制变频器的输出频率实现主轴无级调速。换刀装置当有手动或自动刀具松开指令时PLC将输出有效信号直流控制线路中的直流24V继电器线圈通电最终将使刀具松/紧电磁阀通电刀具松开此时可手动将刀具拔下。延时一段时间后PLC将输出有效信号直流控制线路中的直流再经一段时间延时PLC输出撤消信号主轴吹气电磁阀断电此时可将加工所需刀具放入主轴锥孔。然后机床CNC装置控制PLC输出撤消信号使刀具松/紧电磁阀断电刀具重新夹紧而完成装刀过程。V继电器线圈通电导致主轴吹气电磁阀通电清除主轴锥孔内灰尘。四计算机数控系统组成框图NC操作面板电源回路控制回路驱动单元步进电机PLC输出（1）PLC输出（2）PLC输出图HC5102连接图面板布线图五PLC面板按钮功能说明电源钥匙开关合上开关后必须用