数控机床控制及故障诊断系统设计与实现

论文摘要

数控机床是典型的机电一体化系统,随着数控技术的迅速发展,数控机床的普及日渐成为机械行业的潮流。这对数控机床制造行业在研发、生产、维护等方面如何提高效率、提高质量提出了越来越高的要求。本课题就发那科数控机床的应用控制系统开发作了具体、深入的研究、实践,规划设计了满足客户特定需求的控制系统。课题就CNC系统选配、运动控制系统配置、开关量顺序控制等进行了具体探讨,尤其对PLC技术在数控机床上的使用即可编程机床控制器和顺序程序做了深入的研究,提炼出模块化配置和编程的具体方法,不但提高了加工精度,也提高了控制系统设计与开发的效率与质量。本课题还就数控机床的故障诊断系统做了初步研究,结合故障树分析方法,编制出利用面向对象编程技术和数据库技术开发的交互式辅助诊断软件,能够帮助维修人员诊断故障、丰富故障诊断知识库,并能对机床的设计制造和维护改善工作形成反馈信息。软件综合利用树控件、列表控件等技术,对数据库中精心设计的树形网络关系进行了更加直观、逻辑性的表达,大大提高了维修人员的诊断效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 数控机床的发展
• 1.2 计算机数控系统
• 1.3 数控机床的PLC技术
• 1.4 数控机床的伺服系统
• 1.5 数控机床的故障诊断系统
• 1.6 本文研究内容和论文章节安排
• 第2章 数控机床控制系统的设计
• 2.1 机床整体设计——双工位立式加工中心
• 2.1.1 机床整体配置
• 2.1.2 机床运行方式
• 2.1.3 机床控制系统设计
• 2.1.4 机床控制系统软件构造
• 2.2 机床电气控制设计
• 2.2.1 强电主电路配置
• 2.2.2 强电控制电路
• 2.2.3 交流电机控制电路
• 2.2.4 控制电源电路
• 2.2.5 伺服电机控制电路
• 2.3 机床控制系统的PMC顺序控制设计
• 2.3.1 PMC顺序控制方案
• 2.3.2 PMC顺序程序地址分配
• 2.3.3 PMC顺序程序编制思路
• 2.3.4 PMC顺序程序编制方案
• 2.4 机床运动伺服控制设计
• 2.4.1 进给伺服系统控制方案
• 2.4.2 主轴伺服系统控制方案
• 2.5 本章小结
• 第3章 数控机床控制系统的实现与运行效果
• 3.1 机床的电气控制
• 3.2 机床的PMC顺序控制
• 3.2.1 PMC一级程序
• 3.2.2 PMC二级程序
• 3.2.3 PMC子程序
• 3.3 机床的运动伺服控制
• 3.3.1 进给伺服系统
• 3.3.2 主轴伺服系统
• 3.4 本章小结
• 第4章 数控机床故障诊断系统的设计与实现
• 4.1 机床故障诊断系统开发背景
• 4.2 机床故障诊断系统设计
• 4.2.1 故障诊断系统总体设计
• 4.2.2 系统需求分析与功能目标
• 4.2.3 数据库设计
• 4.2.4 数据库连接与公共类设计
• 4.3 机床的故障诊断系统
• 4.3.1 数据库实现
• 4.3.2 数据库连接
• 4.3.3 整体模块
• 4.3.4 故障树管理模块
• 4.3.5 故障诊断模块
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 附录1 数据库连接部分程序代码
• 附录2 故障树知识添加部分程序代码
• 附录3 故障树部分程序代码
• 附录4 故障树分析部分程序代码