三轴数控铣床设计报告
工作报告之数控铣床实验报告
数控铣床实验报告【篇一:数控铣床实验报告】数控铣床实训报告一、实训目的:1、熟悉数控实训车间安全管理规定;2、了解数控铣床的基本结构、工作原理及其工作方法,学会正确的操作铣床;3、熟练掌握系统面板及操作界面的使用;4、掌握数控机床编程方法。
二、实训设备与材料:铣床:大连 xd-40a刀具:平底铣刀测量工具:游标卡尺刀具:平口虎钳材料:石蜡、木板绘图工具: autocad绘图软件三、实训内容:1、在实训老师的指导下,了解数控铣床的结构特点,铣床的工作原理及其工作方法。
2、学会编辑并运行程序,最后加工成品。
四、操作步骤:1、用 autocad绘图软件绘出工件模型,并标出各点坐标。
2、对刀,并设定工作坐标系。
3、编写程序,在程序编辑模式下输入程序4、用计算机仿真,若仿真结果出现错误,则需要再次修改程序,直至结果正确。
此时需重新启动数控面板,接着重复步骤2。
若仿真结果与所期望的图形一致,则新启动数控面板,接着重复步骤2。
5、切削加工。
6、工件完成后将 x 、y、 z 轴复位。
接着关闭数控面板电源,再关闭铣床电源。
五、操作注意事项:1、在对刀过程中 xyz 轴向一定要清楚,头晕或状态不好时不要去操作操作机床,以免发生意外。
在对刀过程中手摇器倍率要调节好,靠近工件的时候一定要把倍率调小,这样可以保证安全和确保更高的对到精确度。
2、操作时要注意刀具有半径补偿,故设计零件时要注意临界值,并注意刀补的方向。
3、铣床操作过程中出现警报时,要及时查找出错原因,切忌不可重启机子解决此问题,否则将出现同样情况。
4、编辑完程序后需要在模拟后保证安全的情况下才能进行加工,在模拟完后要进行加工时务必要先清零,而且要保证回零完全。
六、附录哑铃程序:(注:加工多次,使加工成品更加平滑。
)g54 g00 x0 y0 z200;m03 s800;g00 x0 y10000 z10000;g01 g41 x0 y10000 z-5000 d01 f2500;g01 y0;g01 x-20000;g02 x-40000 y0 z-5000 r10000;g01 x-60000;g01 y-40000;g01 x-40000;g02 x-20000 y-4000 z-5000 r10000;g01 x0;g01 y0;g01 y10000;g01 z10000;g01 g40 x0 y0 z200000;m05;m30;超人标志程序:(注:由于在木板上进行性加工,为了保护刀具,每次切削量不宜过大,以 1mm 为宜。
数控机床设计实验报告
数控机床设计实验报告1. 实验目的本实验旨在通过设计和建立数控机床的模型,探索数控机床的设计原理和控制方法,以及了解数控机床的工作原理和关键技术。
2. 实验原理数控机床是一种通过计算机控制来实现工件加工的机床。
在数控机床中,计算机控制系统通过预先编写程序,将工件的加工过程转化为机床控制指令,实现对机床运动轴的控制和工具路径的规划。
数控机床的关键技术主要包括:运动控制系统、位置控制系统和主轴控制系统。
运动控制系统通过控制电机和驱动装置,实现对机床各运动轴的精确控制;位置控制系统通过测量和反馈,对机床的位置进行闭环控制;主轴控制系统控制主轴的启停和转速。
这些技术的配合使得数控机床能够实现高精度、高效率的加工。
3. 实验材料和设备- 实验材料:数控机床的设计图纸、数控机床的控制系统软件- 实验设备:计算机、数控机床模型4. 实验步骤4.1 设计数控机床根据给定的设计图纸,按照数控机床的设计原理进行机床的设计。
4.2 建立数控机床模型根据设计图纸,利用合适的建模软件(例如SolidWorks)建立数控机床的三维模型。
4.3 编写数控程序根据数控机床的加工要求,编写数控程序,包括刀具路径规划、工件坐标系的建立、刀具的进给速度等。
4.4 导入数控程序将编写好的数控程序导入数控机床的控制系统软件中。
4.5 运行数控机床将建立好的数控机床模型连接到计算机上,通过数控机床的控制系统软件,启动数控机床并执行已导入的数控程序。
5. 实验结果与分析通过上述实验步骤,我们成功地设计和建立了一台数控机床模型,并成功导入了数控程序。
在实验中,我们观察到数控机床按照程序执行了加工过程,并得到了符合要求的工件。
数控机床相比传统机床,具有精度高、重复性好、加工效率高等优点。
通过数控程序的编写和导入,我们可以轻松实现对复杂工件的加工。
6. 实验总结本实验通过设计和建立了一台数控机床模型,深入探索了数控机床的设计原理和控制方法。
实验结果表明,数控机床具有精度高、加工效率高等优点,有很大的应用前景。
龙门式三坐标数控钻铣床设计
6 【 要】 摘 普通钻铣床主要应用于 机械修配车间, 适合于 单件小批量生产, 可加工零件范围较广,l l具有较全面的通用 铣床功能, 既可以用于钻削 加工, - ̄用于 也. j - 铣削 加工。 提高 为了 普通钻铣床的自 l 动 6化程度和加工范围, 提出了 机床的总体设计方案, 讨论了 机床的总体布局与传动方案, 研究了 机械传动 6 l系 统和数控系 统硬件的设计方法, 设计了 一台小型龙门式.坐 E 标数控钻铣床。 - 该小型龙门式三坐标数 l } 控钻铣床具有结构简单, 性好, 动化程度和加工精度高以 刚 自 及操作维 修方便等优点。 l
表 2经运动变换虚拟; -后 V RI T测量结果 jr  ̄ E CU
较为详细的论述 , 推导出该类机床后置处理转角计算公式和刀位 点坐标转换计算公式 。 通过对 比工件设计与求解结果的虚拟加工 的结果表明, 该方法正确 、 可行 。另外 , 该模型能适应不 同的机床 结构形式 , 而且考虑 了机床结构误差 的影响 , 为多坐标数控加工
平移运动副的运动量完全正确, 充分证明了所述机床运动变换建模 方法和求解方法的正确性 、 可行性, 同时具有较高的精确性。 表 3 比对 U G测量结果与 VE I T测量结果 RCU
与液压 ,0 93 ( ) 7 1. 2 0 ,7 1 : — 9 11
[] 2 陈涛 , 彭芳瑜 , 周云飞. 基于结构误差补偿 的多坐标 机床后置变换 [] J. 中国制造业信息化 , 0 ,22 :8 9 . 2 33 ( )8 — 0 0
’ 中 图分类 号 :H1 ,G 文 献标 识码 : T 3T 5 A
;
9
精度 、 效率、 品种等的要求越来 越大 , 传统 的通用机床 、 专用机床
数控车床报告(热门4篇)
数控铣床加工实训是数控技术应用专业教学体系中重要的教学环节之一,是基于《数控铣床应用》课程的学习基础并与之配套所进行的常见数控铣床常规操作的技能强化训练,是具备数控铣床基本操作技能,继而形成数控加工技术应用能力的必不可少的教学环节。
本实训的任务主要是对数控专业在校学生进行常见数控铣床基本操作技能的强化训练;同时,使学生具备常见数控铣床基本操作应用能力,做好数控铣床操作加工方面的准备,打牢数控铣床操作及加工基础。
在实训前通过下达任务书,使学生明确实训目标、实训要求及注意事项、实训步骤及考核方式,克服畏难情绪。
根据学习心理学家的学习迁移及促进理论,考虑到高职学生在学习上可能的自卑、畏惧心里,本课程借鉴‘家庭教师式’和企业中‘师徒式’教学形式,以教师与学生面对面的“一对一”教学为基本思路,实践教学实现了上机操作——发现问题解决问题——上机操作——正迁移思路的单元式教学模式。
以教材为蓝本的同时,注意实践加工时编程处理;以F ANUC及华中数控编程指令系统为主,同时说明其他数控指令在格式上的差别,开阔了学生的视野,使他们进去企业后能快速适应不同的数控系统。
在教学中通过加工大量的零件,总结经验教训,使学生做到举一反三、触类旁通;针对学生出现的问题,教师面对面引导解决,增强了学生的自信心、解问题的能力和成就感,激发了学生的学习热情;实训中在注重手工编程训练的同时,也注重CAD/CA M在数控加工中的应用,与企业中最新技术应用情况接轨,体现了现代制造技术的发展趋势。
在实训中,提倡学生根据自己的爱好、兴趣、铣床的加工工艺范围和刀具、材料等情况,自行设计零件结构、形状、尺寸,独立编程、选择加工的刀具、确定加工的工艺、独立加工处所构思的零件,体现了自主学习和个性化发展,同时,也巩固了学生的`制图、工艺、装夹、刀具等方面的知识。
为使研究性学习落到实处,取消学生因为该课程与一般理论教学组织模式不一样而存在“蒙混过关”的侥幸心理,使学生得到有力管制;教学采用小组授课,教师根据学生学习情况,科学合理的将学生进行分组;根据学校铣床设备台数,如每个铣床、铣床总共8台,将全本成员按照能力强弱搭配,男女搭配;指派组长,阐明组长责任、组员与组员直接的协作关系,使学生形成互帮互学的风气,增强了学生团队意识和竞争意识。
数控铣毕业设计
数控铣毕业设计数控铣床是一种先进的机械设备,广泛应用于工业制造领域。
作为一名学习数控铣削技术的学生,我有幸能够参与数控铣床的毕业设计。
在本文中,我将分享我在毕业设计中的经验和收获。
首先,我想介绍一下数控铣床的基本原理。
数控铣床通过计算机控制系统,根据预先编写好的程序,自动完成工件的加工过程。
相比传统的手动操作,数控铣床具有高精度、高效率和稳定性的优势。
因此,研究和设计数控铣床是一个非常有挑战性和有意义的课题。
在我的毕业设计中,我选择了一个复杂的工件进行加工。
这个工件有多个形状复杂的孔和凹槽,需要进行多次刀具切削和坐标轴移动。
在编写加工程序之前,我首先进行了详细的工艺分析和加工路径规划。
通过使用CAD软件进行三维建模和仿真,我能够更好地理解工件的结构和加工难度,为后续的加工步骤做好准备。
接下来,我开始编写数控铣床的加工程序。
这是整个毕业设计的核心部分,也是最具挑战性的一步。
在编写程序时,我需要考虑刀具的选择、切削参数的设定以及加工路径的优化。
为了提高加工效率和工件质量,我还使用了自动换刀系统和自动测量系统。
这些先进的技术设备使得数控铣床的加工过程更加智能化和自动化。
在进行实际加工之前,我进行了多次的仿真和调试。
通过仿真软件,我能够模拟整个加工过程,并检查程序的正确性和合理性。
在调试过程中,我还发现了一些潜在的问题和改进的空间。
通过不断地优化程序和调整参数,我最终成功地完成了工件的加工。
除了加工的过程,我还进行了一系列的实验和测试。
通过使用精密测量仪器,我对工件进行了尺寸和表面粗糙度的检测。
结果表明,数控铣床的加工精度和表面质量能够满足设计要求。
这为我毕业设计的成功提供了有力的支持。
通过这次毕业设计,我不仅学到了理论知识,还获得了实践经验。
我深刻认识到数控铣床在工业制造中的重要性和应用前景。
随着科技的不断进步,数控铣床将会越来越普及,为工业生产带来更多的便利和效益。
总结起来,数控铣床的毕业设计是一项具有挑战性和有意义的任务。
数控铣实训报告方案设计
一、实训目的1. 使学生掌握数控铣床的基本操作技能,了解数控铣床的工作原理及特点。
2. 培养学生数控编程和加工工艺能力,提高学生解决实际问题的能力。
3. 培养学生的团队合作精神,提高学生的沟通协调能力。
4. 培养学生的安全意识和责任心,提高学生的职业素养。
二、实训内容1. 数控铣床的基本操作(1)数控铣床的结构及功能(2)数控铣床的操作面板及功能(3)数控铣床的安装与调试(4)数控铣床的安全操作规程2. 数控编程与加工工艺(1)数控编程基本概念及编程方法(2)数控铣床加工工艺参数的确定(3)数控铣床加工工艺路线的制定(4)数控铣床加工过程中的问题处理3. 数控铣床典型零件加工(1)简单平面零件的加工(2)孔加工(3)轮廓加工(4)曲面加工4. 数控铣床加工仿真与实际加工对比(1)仿真加工过程(2)实际加工过程(3)仿真与实际加工对比分析三、实训步骤1. 实训准备(1)了解数控铣床的基本知识,熟悉数控铣床的操作面板及功能。
(2)掌握数控编程基本概念及编程方法。
(3)学习数控铣床加工工艺参数的确定及加工工艺路线的制定。
2. 实训实施(1)按照实训内容,分组进行数控铣床的基本操作训练。
(2)进行数控编程与加工工艺训练,完成典型零件的加工。
(3)进行数控铣床加工仿真与实际加工对比分析。
3. 实训总结(1)每组汇报实训成果,总结实训过程中的收获与不足。
(2)教师点评各组实训成果,指出存在的问题及改进措施。
(3)撰写实训报告,对实训过程中的心得体会进行总结。
四、实训评价1. 实训过程评价:评价学生在实训过程中的操作技能、编程能力、加工工艺能力及团队合作精神。
2. 实训成果评价:评价学生完成典型零件加工的质量、加工效率及仿真与实际加工对比分析。
3. 实训报告评价:评价学生撰写实训报告的质量,包括内容完整性、逻辑性、条理性等方面。
五、实训注意事项1. 实训前,确保学生了解数控铣床的基本知识,熟悉操作面板及功能。
数控铣床实验报告
河南理工大学
工程训练中心数控开放性
实验报告
实验项目名称:数控技术创新与实践
专业班级:姓名:学号:
实验时间:2012年12月
一、实践目的
1.通过数控理论的培训掌握编程技术能够独立编程。
批改时间:
2.通过仿真模拟系统了解工件的制作过程,最后达到独立生产工件。
二、实践设备:
电子计算机,数控铣床等
三、实践内容及步骤:
1.了解程序语言及代码。
2.程序的构成,程序段格式。
3.坐标及运动方向的规定,机床坐标系及工件坐标系,绝对坐标系及
增量坐标系。
4.绝对坐标系与增量坐标系的指令-G90,G91
坐标系设定指令-G92
几周的数控铣床实训让我充分认识到了我实际操作能力的欠缺和不足,同时也认清了数控铣床在快速加工零件的重要性和不可撼动的地位。这次的数控铣床实训,让我更加深了对数控技术的兴趣,我以后在创新训练或者实际生产加工时会更加注意对数控铣床的使用和运用,努力将课堂所学应用到实际生产中,做到学以致用!
五、实践成绩:指导教师签名:
通过对数控铣床的实践操作,我大致清楚了数控铣床的操作:对刀,下刀,走刀等。同时我也有各种错误和不足,譬如:编程时不能充分考虑到刀具的走刀路径,以致于在铣床上实际加工时不能正确走刀,发生危险;有些操作指令不能充分了解其用法,导致在编程时很容易出现错误;对刀时不能专心调整,以致于出现下刀点错误或者不合适等情况。
5.快速点定位指令-G00
直接插补指令-G01
6.圆弧插补指令-G02,G03
[毕业设计说明书]桌面立式3轴微细加工数控铣床设计
SHANDONG UNIVEERSITY OF TECHNOLOGY毕业设计说明书桌面立式3轴微细加工数控铣床设计学院:机械工程学院专业:机械设计制造及其自动化学生姓名:学号:指导教师:2014年6月摘要当今制造业中,特别以医疗器械、微电子技术、航天、国防工业为代表的领域中,对精密、超精密三维微小零件的需求日益迫切。
其形状结构的特意化、零件材料的多样化、尺寸及表面质量的高精度化成为三维微小零件以及其微型装备的显著特征。
因此,微型化制造技术啊的研究已经成为现在科学研究的前沿和热点。
微型机床系统与微细制造技术受到国内外学术界和工业界的广泛关。
传统的加工系统中,即使最终产品的尺寸很小,所使用的机床依然很大。
故而浪费的空间、资源和能源,并且效率低、灵活性差,加工难度大。
所谓微细加工,就是用微小机床来加工微小零件。
微小机床有助于提高空间利用率和降低成本。
同时由于惯性较小,容易达到高速加工和高精度运动控制。
微型铣削工艺具有加工任意材料、三维复杂形状零件的能力,而数控技术是是制造业实现自动化、柔性化、集成化的基础,因此对微细加工数控铣削机床的研究具有重要的理论意义和实际应用前景。
所以我设计了这种桌面立式3轴微细加工数控铣床。
关键词:桌面铣床微细加工数控In the modern manufacturing, especially in medical apparatus and instruments, microelectronics, aerospace, defense industry, represented by domain, for precision and ultra precision 3 d micro parts demand is increasingly urgent. The shape of the structure of the specially, the diversification of parts material, size and surface quality of high precision become 3 d micro parts and micro equipment characteristic. Therefore, miniaturization manufacturing technology research has become the forefront of scientific research and hot now. Miniature machine tool system with micro manufacturing technology widely held by academia and industry both at home and abroad.Traditional machining system, even if the final product size is small, the use of machine tool remains large. So the space of the waste, resources and energy, and low efficiency, poor flexibility, processing is difficult. The so-called micro machining, is the use of tiny machine tool for processing small parts. Small machine tools can help improve the space utilization and reduce cost. At the same time due to inertia is small, easy to achieve high-speed processing and high precision motion control. Micro milling technology with any material, capable of 3 d complex shape parts, and numerical control technology is the is the foundation of manufacturing automation, flexibility, integration, so the study of micro machining CNC milling machine has important theoretical significance and practical application. So I design this desktop 3 axis micro machining vertical CNC milling machine.Key words:Desktop milling machine Micro machining CNC摘要 (I)Abstract (II)目录: (III)第一章引言 (1)1.1微型铣床 (1)1.1.1微型铣床的意义 (1)1.1.2近年来微型铣床的国内外研究现状 (1)1.1.3微型铣床设计方案的可行性分析 (2)1.2数控机床 (2)第二章铣床总体设计 (4)2.1铣床的总体布局 (4)2.2控制系统 (5)2.3传动系统 (6)2.3.1主轴及其驱动传动系统 (6)2.3.2进给系统 (8)第三章传动系统的设计计算 (9)3.1电主轴的设计计算 (9)3.2 Y轴方向进给系统的设计计算 (10)3.2.1Y轴方向直线电机的设计 (10)3.2.2Y轴方向导轨的设计计算 (12)3.3 Z轴方向进给系统的设计计算 (14)3.3.1 Z轴方向直线电机的设计计算 (14)3.3.2 Z轴方向导轨的设计计算 (15)3.4 X轴方向进给系统的设计计算 (16)3.4.1 X轴方向直线电机设计计算 (16)3.4.2 X轴方向导轨的设计计算 (18)第四章总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)第一章引言1.1微型铣床1.1.1微型铣床的意义在现代的制造业中,特别以医疗器械、微电子技术、航天、国防工业为代表的领域中,对精密、超精密三维微小零件的需求日益迫切。
数控铣床实验报告
一、实验目的1. 熟悉数控铣床的基本结构、工作原理及其工作方法。
2. 学会正确的操作数控铣床,掌握系统面板及操作界面的使用。
3. 掌握数控机床编程方法,能够独立编写和调试加工程序。
4. 培养动手操作能力和分析解决问题的能力。
二、实验设备与材料1. 数控铣床:大连XD-40A2. 刀具:平底铣刀3. 测量工具:游标卡尺4. 刀具:平口虎钳5. 材料:石蜡、木板6. 绘图工具:AutoCAD绘图软件三、实验内容1. 数控铣床的基本结构、工作原理及操作方法的学习。
2. 编写和调试加工程序。
3. 数控铣床的实际操作加工。
四、实验步骤1. 数控铣床的基本结构、工作原理及操作方法的学习(1)通过观察和询问,了解数控铣床的基本结构,包括主轴箱、刀架、工作台、数控系统等部分。
(2)学习数控铣床的工作原理,包括数控系统的工作流程、机床的运动控制等。
(3)掌握数控铣床的操作方法,包括开机、关机、手动操作、自动加工等。
2. 编写和调试加工程序(1)使用AutoCAD绘图软件绘制工件模型,并标注各点坐标。
(2)根据工件模型和加工要求,编写加工程序。
包括刀具路径、切削参数、加工顺序等。
(3)在计算机上进行仿真加工,检查程序的正确性。
(4)根据仿真结果,修改和调试程序,直至达到预期效果。
3. 数控铣床的实际操作加工(1)将工件装夹在数控铣床上,调整好刀具位置。
(2)启动数控系统,运行加工程序。
(3)观察机床运行情况,确保加工过程安全。
(4)加工完成后,检查工件尺寸和表面质量。
五、实验结果与分析1. 通过本次实验,掌握了数控铣床的基本结构、工作原理及操作方法。
2. 学会了数控机床编程方法,能够独立编写和调试加工程序。
3. 提高了动手操作能力和分析解决问题的能力。
4. 在实际操作加工过程中,发现了一些问题,如刀具磨损、工件尺寸超差等。
通过分析原因,采取了相应的措施,如更换刀具、调整加工参数等,最终解决了问题。
六、实验总结1. 数控铣床是一种高效、精密的加工设备,具有广泛的应用前景。
三坐标数控铣床设计
三坐标数控铣床设计一、引言随着现代工业技术的不断发展,数控机床成为了制造业中不可缺少的关键设备。
其中,三坐标数控铣床以其高精度、高效率的加工能力,在航空、汽车、电子等行业中得到了广泛应用。
本文将对三坐标数控铣床的设计进行详细介绍。
二、设计目标1.提高加工精度和效率:通过引入数控系统和三坐标测量装置,实现高精度加工和自动化控制。
2.提高运行稳定性:设计合理的结构并选用高质量的材料,提高设备的稳定性和可靠性。
3.提高操作性能:设计人性化的操作界面,降低操作难度,提高操作效率。
4.节能环保:采用节能控制系统和材料,减少能耗和环境污染。
三、总体设计思路1.结构设计:采用门式结构,通过稳定的床身和纵横移动平台实现工件的定位和加工。
2.控制系统设计:采用数控系统,实现对设备运动的精确控制,并通过三坐标测量装置对加工精度进行实时监测和修正。
3.加工装置设计:采用高速电主轴,通过不同的刀具和切削参数实现对工件的不同加工需求。
4.操作界面设计:采用触摸屏操作界面,提供直观、方便的操作方式。
四、结构设计1.床身结构设计:采用整体铸造或钢板焊接的方式,保证床身的刚性和稳定性。
2.纵向移动平台设计:采用滑块导轨,通过液压或电动方式实现平台的纵向移动。
3.横向移动平台设计:采用滚珠丝杠传动方式,实现平台的横向移动,并通过伺服电机和编码器实现精确控制。
4.工作台设计:采用真空吸附方式固定工件,通过液压托举装置实现工件的上下移动。
五、控制系统设计1.采用数控系统:通过数控系统实现对设备各个动作的控制,包括平台的移动、主轴的转速和进给速度的调节等。
2.采用三坐标测量装置:通过三坐标测量装置实时检测工件的加工精度,并将数据反馈给数控系统进行修正和自动化控制。
六、加工装置设计1.主轴设计:采用高速电主轴,通过不同的刀具和切削参数实现对工件的不同加工需求。
2.刀具库设计:设计刀具库存放刀具,采用自动换刀装置,实现对不同刀具的快速切换。
数控铣床实验报告
数控铣床实验报告引言在现代制造业中,数控铣床是一种重要的机床设备。
它可以通过计算机控制来实现自动加工,具有高精度、高效率和多功能的特点。
本次实验旨在通过对数控铣床的实际操作,加深对其原理和应用的理解。
实验目的1. 了解数控铣床的基本工作原理和结构组成;2. 学会使用数控铣床进行基本加工操作;3. 掌握数控编程和调试的方法。
实验装置和材料1. 数控铣床:XYZ型数控铣床;2. 加工材料:铝合金工件。
实验过程1. 首先,我们需要对数控铣床进行初始化设置。
将机床电源接通,并按照使用说明书的要求进行各项参数的设定。
确保数控铣床处于正常工作状态。
2. 接下来,我们开始进行数控编程。
根据工件的形状和尺寸要求,使用专门的数控编程软件进行程序设计。
在程序中,我们需要定义初始坐标、切削速度、进给速度等参数。
3. 编程完成后,将设计好的程序通过电脑传输到数控铣床的控制系统中。
确保程序无误后,可以启动铣床进行自动加工。
4. 进行加工过程中,要时刻观察铣床的运行情况。
注意检查切削刀具和工件之间的间隙,确保加工质量和安全。
5. 加工结束后,关闭数控铣床,并进行清洁和整理。
清除切削屑和液体冷却剂的残留物,保持设备的干净整洁。
实验结果通过本次实验,我们成功地完成了对铝合金工件的数控铣削加工。
在实验过程中,数控铣床表现出了高速、高精度和稳定的特点。
通过调试和优化加工程序,我们获得了满足要求的加工结果。
实验心得通过本次实验,我们深入了解了数控铣床的工作原理和操作方法。
数控铣床的自动化和高精度加工给制造业带来了革命性的变化,提高了生产效率和产品质量。
同时,我们也意识到了数控编程的重要性,程序的设计和调试对加工结果的影响至关重要。
在今后的学习和工作中,我们将进一步熟练掌握数控铣床的操作技巧,不断提高自己的实践能力。
结语数控铣床作为现代机械加工领域的重要工具,已经得到了广泛的应用。
通过本次实验,我们对数控铣床的工作原理和加工过程有了更深入的了解。
数控铣床加工实验报告(最终5篇)
数控铣床加工实验报告(最终5篇)第一篇:数控铣床加工实验报告实验一数控铣床加工实验(一)实验目的1、了解数控铣床组成及其工作原理。
2、了解零件数控加工的手工编程和自动编程方法。
3、掌握用数控铣床加工零件的工艺过程。
(二)实验内容及安排1)实验前仔细阅读本实验指示书的内容。
2)教师讲解数控铣床的组成及其工作原理,演示数控铣床操作过程。
3)学生进行程序传输和机床操作,完成零件加工。
(三)实验设备 1)数控铣床。
2)由10台计算机组成的局域网。
3)与机床通讯用计算机5台。
(四)数控铣床的组成数控铣床的基本组成见图1,它由床身、立柱、主轴箱、工作台、滑鞍、滚珠丝杠、伺服电机、伺服装置、数控系统等组成。
床身用于支撑和连接机床各部件。
主轴箱用于安装主轴。
主轴下端的锥孔用于安装铣刀。
当主轴箱内的主轴电机驱动主轴旋转时,铣刀能够切削工件。
主轴箱还可沿立柱上的导轨在Z向移动,使刀具上升或下降。
工作台用于安装工件或夹具。
工作台可沿滑鞍上的导轨在X向移动,滑鞍可沿床身上的导轨在Y向移动,从而实现工件在X和Y向的移动。
无论是X、Y向,还是Z向的移动都是靠伺服电机驱动滚珠丝杠来实现。
伺服装置用于驱动伺服电机。
控制器用于输入零件加工程序和控制机床工作状态。
控制电源用于向伺服装置和控制器供电。
(五)数控铣床加工说明 1.机床手动操作及手轮操作(1)手动:选择手动功能键(FANUC系统为功能旋钮“手动”档)(见附图),然后按动方向按键+X +Y +Z –X –Y –Z,使机床刀具相对于工作台向坐标轴某一个方向运动。
(2)手轮:选择手轮(单步)功能键(FANUC系统为功能旋钮“手轮”档)(见附图),然后选择运动方向,KND系统为X Y Z方向按键,FANUC系统为方向旋钮。
2.回零操作(1)零前准备:用手轮方式将工作台,尤其是刀轴移动至中间部位。
(Z向行程较小,只有100mm,多加注意)(2)零操作:选择回零按键,(FANUC系统为功能旋钮指向回零)。
数控铣床设计(毕业设计)
数控铣床设计(毕业设计)第一章引言1.1 课题的来源数控机床的教学由于比较抽象,需要借助实验来加深对课堂知识的理解。
但由于一般数控机床体积大,价格高,软硬件不是很开放,不适合学生的教学实验。
为此设计一种功能齐全、结构简单、软硬件结构开放、成本低,且有代表性的教学实验型铣床系统。
要求结构简单,经济适用,易于推广普及,且能完成教学目的的机床。
通过本次毕业设计,得到全面的锻炼,为将来机电产品的设计和使用打下良好的基础。
1.2课题的背景和意义数控技术是机床实现自动化控制的核心技术,是机械制造业的关键技术,其水平的高低和应用程度关系到国家的战略地位和综合国力。
数控技术是一门理论性和实践性都非常强的课程,其教学必须理论联系实际。
长期以来,数控技术教学遇到几大难题:(1)课堂教学难教师在课堂上对着书本讲,学生看不见摸不着,如听天书。
(2)实验教学难由于市场没有适用教学的机床,教学中使用的都是生产型机床,这些机床体积大、造价高、使用和维护成本高,很多学校用不起,并且有的话,大多是老师演示、学生观看,很少有学生自己直接操作。
教学设备问题是制约数控技术教学质量提高的瓶颈问题,为解决数控技术教学设备问题,特进行了微型三坐标数控铣床的设计,完成了微型数控铣床的总体方案设计,确立了机床的整机结构、总体布局以及关键部件(主轴系统、进给系统等)的选型与设计,机床的本体尺寸为320mmx220mmx400mm,机床的工作空间尺寸为180mmx180mm。
该机床体积小、重量轻、功能强、成本低,非常适合课堂教学、实验教学和实训教学,节省设备购置费用和使用费用的同时,将大幅度提高教学效率和教学效果,对于改变我国数控技术人才培养模式,降低培养成本、缩短培养周期,具有重大意义。
1.3近年来国外研究现状:国:教学型数控铣床作为高校机械类教学数控机床操作的实验与实训,已经在一些方面达到了一定水平。
现在,教学实验型数控铣床能够实现三轴联动控制,具有直线插补、圆弧插补、点动运行、MDI运行、自动运行、模拟运行、程序的动态显示、加工轨迹的动态显示等基本功能,采用ISO规定的数控加工代码编程,同一台计算机既是编程系统又是数控系统,可以完成从复杂型面的造型、自动编程、加工模拟仿真到数控实验、数控机床使用操作培训的全过程。
铣床数控课程设计报告
《数控编程与加工》课程设计班级姓名学号组员指导老师上海电机学院高职学院2013年6月目录《数控编程与加工》课程设计任务书................................《数控编程与加工》课程设计课题..................................1.课题分析.. (1)1.1 零件图分析 (1)1.2 加工要求 (1)2.工艺规划 (2)2.1选择加工方案 (2)2.2工装设计 (3)2.3工序划分 (5)2.4工艺文件 (9)3.程序编制 (11)3.1编程准备 (11)3.2特色指令 (11)3.3程序单 (14)4.数控仿真 (17)4.1仿真概述 (17)4.2工装准备 (19)4.3程序编制与输入 (25)4.4加工仿真 (26)总结参考文献《数控编程与加工》课程设计任务书一、课程设计目的1.复习和巩固已学过的“数控编程与操作”理论知识和操作技能,适当拓展“数控编程与操作”的深度和广度。
2.培养学生运用“数控编程与操作”技能,结合学过的机床、工艺、工夹具等专业知识,完成零件编程和加工的综合能力。
3.学习和训练查阅各种技术资料,编制相关的专业技术文件的基本技能。
二、课程设计要求1.完成指定的课程设计课题,达到以下基本要求:1)课题分析:明确加工内容和加工要求。
2)工艺规划:制定工艺方案;选定工艺参数;完成零件、刀具、夹具的选择、定位和安装;编制工序卡、刀具卡等技术文件。
3)程序编制:建立编程坐标系;编写数控加工程序单。
4)刀轨模拟:检验加工程序准确无误。
5)仿真加工:检验零件加工尺寸的基本正确。
6)打印输出:正确反映模拟、仿真等加工信息。
2.编写能够体现整个设计思想、设计要求、设计过程的课程设计说明书,并装订成册。
3.准备课程设计答辩。
三、课程设计课题(见下一页)四、课程设计步骤1.复习、巩固学过并将要用到的专业基础知识和“数控编程与操作”知识,做好各项准备工作。
数控铣床加工实验报告
数控铣床加工实验报告《数控铣床加工实验报告》摘要:本实验旨在通过数控铣床加工实验,探究数控铣床的加工原理和加工工艺,以及对加工精度的影响。
实验结果表明,数控铣床具有高精度、高效率的加工特点,能够满足复杂零件的加工需求。
关键词:数控铣床;加工原理;加工工艺;加工精度1. 实验目的通过数控铣床加工实验,了解数控铣床的加工原理和加工工艺,以及对加工精度的影响。
2. 实验原理数控铣床是利用数控系统控制刀具在工件上进行加工的机床。
其加工原理主要包括刀具的移动轨迹、切削参数的控制和加工程序的编制。
在加工过程中,通过数控系统精确控制刀具的移动轨迹和切削参数,实现对工件的精密加工。
3. 实验内容本次实验选择了一种复杂零件进行加工,通过数控铣床进行加工试验。
实验过程中,根据零件的加工要求,编制加工程序,并设置切削参数。
然后将工件固定在数控铣床上,启动数控系统进行加工。
4. 实验结果经过实验加工,得到了符合要求的零件。
实验结果表明,数控铣床具有高精度、高效率的加工特点,能够满足复杂零件的加工需求。
同时,切削参数的选择和加工程序的编制对加工精度也有一定影响,需要根据具体情况进行调整。
5. 实验结论通过本次实验,我们深入了解了数控铣床的加工原理和加工工艺,以及对加工精度的影响。
数控铣床在工业生产中具有重要的应用价值,能够满足复杂零件的加工需求,提高生产效率和产品质量。
综上所述,数控铣床加工实验为我们提供了宝贵的经验和教训,对今后的数控加工工作具有重要的指导意义。
希望通过不断的实践和探索,能够进一步提高数控铣床的加工技术,为工业生产提供更加优质的加工服务。
数控铣床加工实验报告
数控铣床加工实验报告数控铣床加工实验报告一、引言数控铣床是一种广泛应用于工业生产中的重要设备,其通过计算机控制,能够精确地进行各种形状的零件加工。
本实验旨在通过对数控铣床的操作和加工过程的观察,深入了解数控铣床的工作原理和加工特点。
二、实验目的1. 熟悉数控铣床的结构和主要部件;2. 学习数控铣床的操作方法;3. 掌握数控铣床的加工过程和注意事项;4. 分析数控铣床加工的优点和不足。
三、实验过程1. 实验准备在开始实验之前,我们首先需要了解数控铣床的结构和主要部件。
数控铣床主要由床身、工作台、主轴、进给机构、数控系统等组成。
床身是数控铣床的基础部件,工作台用于固定和夹紧工件。
主轴是数控铣床的核心部件,通过主轴可以实现工具的旋转。
进给机构用于控制工件在加工过程中的进给速度和方向。
数控系统是数控铣床的大脑,通过计算机控制各个部件的运动。
2. 操作方法我们首先需要打开数控铣床的电源,并将电脑与数控系统连接。
然后,通过数控系统的操作界面,输入加工程序和相关参数。
在确认无误后,我们可以开始加工。
数控铣床的加工过程中,需要不断监控工件的加工状态,并根据需要进行相应的调整。
3. 加工过程和注意事项在实际加工过程中,我们选择了一块铝合金材料进行加工。
首先,我们需要将铝合金材料固定在工作台上,并调整好刀具的位置和切削速度。
然后,通过数控系统控制主轴和进给机构的运动,开始加工。
在加工过程中,需要注意保持刀具和工件的接触面干净,并定期清理切屑。
加工完成后,我们需要对加工结果进行检查和测量,以确保加工质量。
四、实验结果与分析通过本次实验,我们成功地进行了一次数控铣床的加工操作。
在加工过程中,我们发现数控铣床具有以下优点:1. 加工精度高:数控铣床通过计算机控制,可以实现高精度的加工,保证了零件的质量和精度要求;2. 加工效率高:数控铣床可以实现自动化加工,提高了生产效率,节约了人力成本;3. 加工灵活性强:通过更换不同的刀具和调整加工参数,可以实现多种形状和尺寸的零件加工。
数控铣床课程设计报告书
机电工程系数控机床课程设计题目:凸台零件专业:机械设计制造及其自动化班级: 0902班: ###学号: 0912010211成绩:指导老师:胡明哲2011/12/20目录一.任务书 (1)二.设计零件 (2)三.数控加工工艺分析 (2)四.程序清单 (4)五.零件加工 (5)六.设计小结 (6)七.参考文献 (6)八.感想 (7)九.附件 (7)一、任务书1.课程设计概述《数控机床实训》课程设计是机械设计制造及其自动化专业的必修课程之一,它可以提高我们的动手能力,丰富学生的理论知识。
是一门理论与实践相结合的综合性专业基础课。
通过《数控机床实训》课程设计的学习,要求我们能够设计常用的轴类零件和型腔壳体类零件,并能够合理的选择卡具和加工设备,独立分析工艺,独立编程及完成其加工。
通过数控编程仿真实训,使我们掌握宇航仿真软件的基本操作。
提高实际操作和手工编程能力。
同时还要求学生掌握数控机床的组成及其控制原理和方法。
为以后的工作和学习打下坚实的基础。
2.课程设计目的通过本次课程设计,掌握数控机床进行机械加工的基本方法,巩固数控加工编制的相关知识,将理论知识与实际工作相结合,并最终达到独立从事数控加工程序编制的工作能力。
3.课程设计任务根据本任务书相关技术要求,完成零件设计,零件工艺分析,加工工序卡的编制,数控加工程序的编制,最后用HNC-21M数控系统机床加工出所设计的工件。
二、设计零件(见附件)三、数控加工工艺分析在对零件进行详细分析的基础上,按照数控加工工艺确定原则,确定整个零件的加工工艺规程,拟定零件的工艺路线,包括确定各加工表面的加工方法、正确划分加工阶段、合理安排加工工序的顺序、选择工装、刀具、量具,并对其加工工艺参数进行确定;确定对刀点和换刀点。
1)确定加工工序,填写工序卡2)确定夹具及夹紧方案3)确定零件编程原点以及加工换刀点4)确定零件走刀路线5)确定刀具,并填写刀具清单6)确定量具,并填写量具清单1) 数控加工工序卡片2)确定夹具及加紧方案在数控机床上加工零件时,也要合理的选择定位基准和加紧方案。
微型数控三轴联动数控铣床得设计
摘要随着科学技术的迅速发展,数控技术已是衡量一个国家机床制造业水平的重要标志。
因此有必要使学生初步掌握数控机床的结构和相关操作,但一般数控机床由于体积大、价格高、很难适应教学的需要。
为进一步提高教学质量,更好地实施素质教育、培养学生的创造性思维能力、实际动手能力和科研创新能力、便于教学、应有一套微型数控铣床。
它具有体积小、价格低、功能完善、安全系数高、性能优越等系列优点。
论文详细介绍了微型精密三轴联动数控铣床的设计过程,主要进行了数控铣床的机械部分设计,论证了各种方案的优缺点,从而在总体布局上有所把握。
通过分析比较各种设计方案,根据合理性和经济性的指导思想,决定采用固定龙门式结构,床身导轨水平放置。
在机械部分设计过程中,尽量考虑节约成本和互换性,保证X、Y、Z进给选用相同的步进电机、滚珠丝杠等零部件。
本文详细的论述了微型精密三轴联动数控铣床的机械系统部分的设计与计算,包括部件的选择,各零件的选择、设计、计算等。
此铣床配上数控系统可为学生提供大量的教学实验,满足学生的教学要求。
关键词:数控铣床;机械系统;精密;微型AbstractWith the rapid development of science and technology, numerical control technology has being an important indicator of the level of a national machine manufacturing industry. Therefore it is necessary for students to master the initial structure of CNC machines and related operations, but CNC machines in general are large, high prices, so it is difficult to adapt to the needs of teaching. In order to improve the quality of teaching, and better implementation of quality education and training of creative thinking ability of students, the actual practical ability and scientific innovation, facilitate the experimental teaching, the teaching should have a simple CNC milling machine. It has the advantages such as small size, low cost, fully functional, high safety factor, superior performance and so on.This article on teaching the design of CNC milling machine gives a more reasonable design based on same factors such as the need to process the scope of the processing components, precision machine tools, and the demand of experimental, and detail some of the mechanical system design and calculation, including parts choice, the choice of the components, design, calculation and so on. CNC milling machine with this system can provide students with a large number of teaching experiments, and can meet the demands of teaching students.Key words: CNC milling machines; mechanical systems; accurate; minisize目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1数控机床的发展与现状 (1)1.1.1 国际微型数控机床的发展与现状 (1)1.1.2 我国微型数控机床的发展与现状 (2)1.2选题的背景和意义 (2)1.3研究的目的和任务 (3)第2章微型数控铣床总体设计方案 (4)2.1常见微型数控铣床设计方案分析 (4)2.1.1 微型数控铣床的分类 (4)2.1.2 立式铣床的常用布局形式 (5)2.2微型数控铣床的布局形式 (8)2.3微型数控铣床总体传动方案的设计 (8)第3章主轴驱动的设计 (10)3.1主轴驱动及其控制 (10)3.1.1 对主轴驱动的要求 (10)3.1.2 主轴驱动及其控制方式 (11)3.2主传动系统的设计与计算 (11)3.2.1 铣削力的计算 (11)3.2.2 主轴电机的选择 (13)第4章进给系统的设计 (14)4.1进给系统的机械结构特点 (14)4.2滚珠丝杠的选择与安装方式的选择 (15)4.2.1 滚珠丝杠特点 (15)4.2.2 安装方式分类 (15)4.2.3 丝杠旋转类安装形式 (16)4.2.4 支撑轴承选型 (18)4.3Y方向进给系统设计 (18)4.3.1 基本导程 (18)4.3.2 滚珠丝杠的选择计算 (19)4.3.3 刚度的验算 (21)4.3.4 稳定性验算 (22)4.4X、Z方向进给系统设计 (23)4.5导轨的选型计算 (23)4.5.1 导轨的形式及选择 (23)4.5.2 载荷计算 (24)4.5.3 安装注意事项 (29)4.6步进电机选型计算 (30)第5章基于CATIA的设计与装配 (33)5.1CATIA设计 (33)5.2CATIA装配 (34)结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)CONTENTS Abstract (I)Contents (V)Chapter 1 Introduction (1)1.1 CNC machine status and development trend (1)1.1.1 International trends mini CNC machine tools (1)1.1.2 Micro CNC machine tools of development and industrialization (1)1.2 Background and Significance topics (2)1.3 Research objectives and tasks (3)Chapter 2 Micro CNC milling overall design scheme (4)2.1 Common mini CNC milling machine design analysis (4)2.1.1 Classification of micro-milling machine (4)2.1.2 The layout of the form commonly used vertical milling machine (5)2.2 Micro CNC milling machine layout of the form (8)2.3 Overall drive mini CNC milling program design (8)Chapter 3 Mini CNC milling spindle drive and mechanical design (9)3.1 Spindle drive and control (9)3.1.1 The requirement for spindle drive (9)3.1.2 Spindle drive and control (10)3.2 Design and Calculation of Main Transmission System (10)3.2.1 Calculation of milling force (10)3.2.2 Spindle motor selection (12)Chapter 4 The feed system design (13)4.1 The mechanical feed system structural characteristics (13)4.2 Ball selection and installation choices (14)4.2.1 Ball Features (14)4.2.2 Installation Category (14)4.2.3 Mounting screw rotating class (15)4.2.4 Support Bearing Selection (17)4.3 Y Direction feed system design (17)4.3.1 Basic Lead (17)4.3.2 Calculation ball choice (18)4.3.3 Checking stiffness (20)4.3.4 Stability Checking (21)4.4 X, Z direction feed system design (22)4.5 Sizing guide (22)4.5.1 Form and selection guide (22)4.5.2 Load Calculation (23)4.5.3 Installation Precautions (28)4.6Stepper motor sizing (29)Chapter 5 Design and assembly based on CATIA (32)5.1 CATIA design (32)5.2 CATIA assembly (33)Conclusions (35)Acknowledgements (36)References (37)第1章绪论1.1 数控机床的发展与现状1.1.1 国际微型数控机床的发展与现状自1970年首次提出为小型化机床的概念以来,日本、美国、德国等发达国家在微型机床研制领域取得了丰硕的成果,然而国内在微型机械研制领域内,对微型机床的研究才刚刚起步。
三轴数控铣床设计报告
控制系统课程项目设计说明书项目名称:数控铣床控制系统设计系别:机械电子工程系专业:机械设计制造及其自动化姓名:citycars学号:指导教师:陈少波完成时间:2012 年 6 月8 日至2012 年 6 月22 日目录1 概述 (3)1.1 设计目的 (3)1.2使用设备 (3)1.3设计内容及要求 (3)2 NUM1020控制系统设计 (4)2.1 功能概述 (4)2.2 主要元器件选型 (5)2.2.1电机选型 (5)2.2.2 伺服驱动器与变频器选型 (7)2.3 电路原理设计 (7)2.3.1 电源供电设计 (7)2.3.2 驱动电路设计 (9)2.3.3 电机编码器与伺服驱动器连接设计 (9)2.3.4 手轮与轴卡连接设计 (9)2.3.5铣床控制电路设计 (10)2.4 控制系统设计 (11)2.4.1控制系统功能设计 (12)2.4.2 参数设置 (12)2.4.3 程序设计 (14)3 总结 (17)1 概述1.1 设计目的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1.2使用设备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1.3设计内容及要求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。
三坐标数控铣床设计
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英文摘要
Three Coordinate NC Milling Machine Design Basing on the common milling machine,this thesis reconstructs it and turns it to a NC milling with three coordinate.This reconstructed machine can realize cure line and straight line machining pathway by three axis linkage。 The reconstructed milling machine movements along x,y,and Z are drove by step driver,the AC motor is used in principal axis. All above motors are controlled by single chip.This thesis focuses on designing the mechanism of the and mastering the single chip working principle. Which is including to the drive system design of X,Y,Z workbench , the whole machine construction design and the control system design of single chip. In a NC machine tool system, the precision and reliability of the machine tool depend on the serve system. Through the reconstructing ,analyzing and designing of a common milling machine serve system, the machining ability can be improved ,and a big sum money may be saved, the company will benefit from it. [Keywords] Milling Machine, NC , Reconstruct, Three Coordinate
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控制系统课程项目设计说明书项目名称:数控铣床控制系统设计系别:机械电子工程系专业:机械设计制造及其自动化姓名:citycars学号:指导教师:陈少波完成时间:2012 年 6 月8 日至2012 年 6 月22 日目录1 概述 (3)1.1 设计目的 (3)1.2使用设备 (3)1.3设计内容及要求 (3)2 NUM1020控制系统设计 (4)2.1 功能概述 (4)2.2 主要元器件选型 (5)2.2.1电机选型 (5)2.2.2 伺服驱动器与变频器选型 (7)2.3 电路原理设计 (7)2.3.1 电源供电设计 (7)2.3.2 驱动电路设计 (9)2.3.3 电机编码器与伺服驱动器连接设计 (9)2.3.4 手轮与轴卡连接设计 (9)2.3.5铣床控制电路设计 (10)2.4 控制系统设计 (11)2.4.1控制系统功能设计 (12)2.4.2 参数设置 (12)2.4.3 程序设计 (14)3 总结 (17)1 概述1.1 设计目的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1.2使用设备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1.3设计内容及要求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。
2 NUM1020控制系统设计2.1 功能概述此三轴联动数控铣床由X、Y、Z轴三轴及主轴组成,X、Y、Z轴采用伺服电机传动,由伺服驱动器驱动。
主轴采用普通三相异步电机,由变频器驱动。
数控系统采用NUM1020数控系统。
由NUM1020数控系统作为控制核心,三台伺服驱动器通过NUM1020系统的轴卡地址编码控制,主轴变频器由数控系统的PLC 输出模拟量控制,同时变频器反馈速度模拟量输入到PLC。
系统框图如图1所示。
图1 功能概述图2.2 主要元器件选型2.2.1电机选型性能参数设计指标:(1)工作台质量m=510kg(所受的重力W=5000N);(2)主轴部分工作部件质量m=510kg(所受的重力W=5000N);(3)工作台的最大行程L p=600mm;(4)工作台X轴和Y轴最大移动速度V max=9000mm/min;(5)z轴最大移动速度为3000mm/min;(6)主轴最大转速n=2000n/min;(7)最大切削力F=1000N;(8)铣刀最大直径d=20mm;(9)工作台采用贴塑导轨,导轨的动摩擦系数μ=0.15。
(10)位置控制精度0.01mm。
2.2.1.1 X轴和Y轴驱动电机选型:X、Y轴为平动,电机驱动力仅需要克服平动所受到的导轨的摩擦力,因此电机所需功能较小。
所需驱动功率P=FV=W×μ×V=5000×0.15×6000/(60×1000×1000)KW=0.12KW 假设电机传动效率为η=0.9,则电机最小功率为P_1=P/η=0.13kW2.2.1.2 Z轴驱动电机选型:Z轴电机驱动主轴部件移动时,需要克服工作部件的重力,所需要电机功能较大。
所需驱动功率假设电机传动效率为η=0.9,则电机最小功率为P_2=P/η=0.28kW2.2.1.3 主轴轴驱动电机选型:依据性能参数设计指示,最大切削力F=1000N,铣刀最大直径d=20mm所需电机最大转矩T由公式得所需驱动功率查电机型号选型手册,低功率交流电机的转速较大,没有2840 n/min及以下的,因此,此处电机扭矩计算按电机转速3000 n/min计算:假设电机传动效率为η=0.9,则电机最小功率为P_2=P/η=3.5Kw根据以上计算,X、Y、Z轴的伺服电机选用日本安川品牌的交流伺服电机,主轴选用西门子品牌的三相异步电机。
电机型号如下表所示:2.2.1.4 控制精度验算:设齿轮传动比,丝杆导程为t=6mm,则控制精度为符合设计精度指示要求。
2.2.2 伺服驱动器与变频器选型因驱动电机选取的是安川品牌的伺服电机,为了使系统性能更优,方便维护,选取安川品牌的伺服驱动器,型号与伺服电机对应。
变频器选型台达品牌的通用型号。
如下表所示:伺服器与变频器型号2.3 电路原理设计2.3.1 电源供电设计图2所示是铣床数控系统输入电源电路部分。
其中L1、L2、L3为火线,构成三相交流380V供电线;N为零线;PE为地线。
一台伺服电机额定电流8A,整个系统估计30A,初定40A,选用14平方铜线。
电源总开关采用断路器,对电路过载及过流保护。
通过三相隔离变压器,将三相交流380V电压转换成三相交流220V电压对伺服电机的供电,三台伺服电机的总功率是2.9KW,变压器功率选4.5KW。
加入220VAC-24VDC电源模块,将两相220V交流电压转换成24V直流电压,对NUM系统及其PLC输入输出部分供电。
图2 电源供电设计图3 驱动电路设计2.3.2 驱动电路设计如图3所示,X、Y、Z轴伺服电机连接伺服驱动器,主轴电机连接变频器,变频器的电路接通及正反转控制由NUM系统的PLC输出电路控制。
主轴电机由接入变频器,由AC380V供电。
冷却液泵采用三相AC380V的电机驱动,功率为40W。
电路中采用断路器对电路进行过载及短路保护。
2.3.3 电机编码器与伺服驱动器连接设计如图4所示,为电机编码器与伺服驱动器连接,采用速度控制模式。
X、Y、Z轴的接线方式相同。
图4电机编码器与伺服驱动器连接电路2.3.4 手轮与轴卡连接设计图5 手轮与轴卡连接电路2.3.5铣床控制电路设计图6 铣床控制电路如图6所示,继电器部分KA1~KA10为直流24V中间继电器,由输出开关量控制,主要控制主轴正反转、冷却电动机及伺服控制等。
图中S1、S3分别为X 轴的正、反超程限位开关的常闭触点;S3、S4分别为Y轴的正、反超程限位开关的常闭触点;S5、S6分别为Z轴的正、反超程限位开关的常闭触点,它们结合伺服系统的运行标志位来控制系统的运行允许继电器。
伺服ON是来自伺服电源模块与伺服驱动模块的故障连锁。
2.4 控制系统设计图7 PLC接口如图7所示,根据系统控制对PLC的输入输出端口进行分配,输入开关量主要有进给装置、主轴装置、冷却液等的状态信息,输出开关量控制是相应的继电器工作。
2.4.1控制系统功能设计2.4.2 参数设置数控机床存在很多的参数,不同的参数起到不同的控制作用,系统庞大,故在此只设置一些参数起到我们想要的参数,下面是NUM1020典型参数设置表:详细说明:(1)P2的意思是测量轴X、Y、Z轴,三个轴分别占有从低位到高位的三个位置。
系统设置为07时,在X、Y、Z所占的位子上显示的数都为1,所以三轴都测量。
当改成05时在Z的位置上显示的为0,所以只有X、Y轴测量(2)P0是指在显示屏中显示的轴。
同理当三轴都显示的时候系统设置为07。
当改为03时,Z轴不显示。
(3)P10是指轴的测量方向,当系统设置为04时,Z轴是1、X、Y轴是0。
应该X、Y轴的转动方向一致。
但由于决定电机转动方向的还有电机的三根线的接线方式。
所以会导致在观察的时候X、Z轴的转动方向一致。
(4)P11轴的测量单位转换系数、俗称电子齿轮。
通过改变其的设置值可以改变电机的转速。
(5)P12是手轮的测量方向,在系统中给首轮分配了两个位。
当设置值为00时,顺时针转动手轮时显示轴转动方向的值为正值。
当设置值为01时,顺时针转动手轮时显示轴转动方向的值为负值。
(6)P23是参数的设置可改变最大跟随误差,当超过跟随误差时,屏幕出现报警。
2.4.3 程序设计程序初始化:%w5.7为屏幕保护功能选择,设定其为0即禁止屏幕保护。
%w4.0当其为1时允许所有轴进给,不为1时所有轴都不能进给。
%w100.0为控制轴组1(X、Y、Z)的进给,%w100.1复位时,处于MDI模式或自动模型,其运行后其他指令不再运行,直接回到原来程序继续运行。
其中%w4.0、%w4.3、%w100.5、%100.2、%100.1等均为无条件执行,梯形图:MDI手轮和手动选择程序采用%M10.w作为分支条件,根据其等于1或者2转到相关的子程序执行。
图中%16.B代表手动方式和回零方式。
%15.B代表手动增量类型和手轮进给。
手轮控制%I100.0手动进给轴选择x,%I101.0代表手动正向进给,%I501.0代表正向行程开关限制,%w9.0代表手动正向进给(电机正转);%I101.0代表手动负向进给,%I501.1代表负向行程开关限制,%w9d.0代表手动负向进给(电机反转)。
Y、Z轴的方向控制同X轴。
此外,为了解决正转和反转同时转动的问题,用了互锁原理,当%101.0作用时,只有正转;当%101.1作用时,只有反转,当两个同时按下时两个都不转,控制X、Y、Z方向梯形图如下:主轴控制①%R122.0、%R122.1、%R122.2分别代表主轴的顺时、逆时转动和主轴停;%Q501.0代表主轴顺时转动的灯亮,%Q501.1逆时针转动的灯亮;%I503.6代表出故障,%w100.5代表系统至于等待状态,不处理正在执行的程序段中的下一个功能。
自动加工循环程序%I103.1循环启动按钮输入,当输入为1时,循环启动模型开启;%W3.2动作向NC系统提出循环加工请求;%R3.2为PLC检测到NC系统响应了循环加工请求后就动作,梯形图:电机报警要%R5.0显示息,%Q500.3才有效。
且%500.2、%500.3 %500.4都不工作,%M700.1运行。
3 总结这个课程设计项目综合了《数控技术》和《机电传动控制》两门课和内容,是一个综合的应用。
通过本次课程设计,使我了解熟悉了简单的数控铣床控制系统的设计过程和常用数控系统(NUM1020)的设计过程。
由于临近期末考试,时间紧迫,设计的准备工作内容量较大,因此这个课程设计由我和另两位同学组队完成。
项目中,我负责电机的选型及电气原理图设计。
这次课程项目设计,极大的提高了我能力。
因为时间问题,这个项目在两天时间内基本完成了,组员分工明确,及时交流查找到的信息,互相帮助解决各自遇到的问题,有效的提高了项目进程。