XK8170数控万能工具铣床的电气设计

论文摘要

笔者在检索、查阅了大量相关资料的基础上,结合本单位机床技术改造项目,对数控机床的设计及改造技术进行了深入的分析研究。本文重点介绍了机床控制系统的设计,即整个控制系统以数控系统为中心,通过可编程控制器的设计使得CNC系统、电气控制系统、伺服系统协调统一工作,以实现数控加工过程。在数控机床改造设计的基础上,讨论了整个数控机床系统调试的内容和步骤,系统地分析了数控机床PLC控制程序、调整CNC系统机床参数,对数控系统进行整定并使整个控制指标达到最优。最后对机床辅助功能进行了设计,使用检测工具对机床各轴运动轨迹进行测量,分析了误差产生的原因,并利用数控系统强大的补偿功能,对机床进行误差补偿,最终对机床进行了成功的改造,达到了预期的指标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 前言
• 1.1 课题立项背景
• 1.2 机床概况及改造的方案措施和技术难点
• 1.2.1 数控万能工具铣床XK8170 机床简介
• 1.2.2 本课题的改造方案及研究的内容
• 1.2.3 项目的主要技术指标
• 第2章 机床控制系统设计
• 2.1 西门子SINUMERIK 810D 数控系统概述
• 2.1.1 SINUMERIK 810D 数控系统组成及系统连接
• 2.1.2 SINUMERIK 810D CNC 的性能及工作方式
• 2.2 机床伺服系统设计
• 2.2.1 交流伺服系统的基本工作原理
• 2.2.2 交流伺服电机及传动系统
• 2.3 本章小结
• 第3章 可编程序控制器设计
• 3.1 PLC 总体设计
• 3.1.1 SINUMERIK 810D PLC 的功能与编程方式
• 3.1.2 XK8170 数控万能工具铣床PLC 的硬件设计与接口定义
• 3.1.3 PLC 运行流程图
• 3.1.4 使能与急停信号的处理
• 3.1.5 重要子程序简述
• 3.2 机床保护功能
• 3.3 CNC 系统与伺服系统接口设计
• 3.4 本章小结
• 第4章 机床总体调试
• 4.1 开机和启动
• 4.2 NC 调试
• 4.2.1 伺服相关参数的设定
• 4.2.2 进给轴进行试运行及优化
• 4.3 PLC 调试
• 4.4 机床总体性能优化
• 4.5 本章小结
• 第5章 特殊功能的开发
• 5.1 圆度误差补偿
• 5.1.1 技术上的原因
• 5.1.2 补偿无速度匹配特性
• 5.1.3 补偿带速度匹配特性
• 5.2 辅助功能调用固定循环
• 5.3 显示功能的加强
• 5.3.1 加工时间的显示
• 5.3.2 工件计数器的显示
• 5.4 由PLC 读取坐标的位置和剩余量
• 5.5 本章小节
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 附录