数控铣床控制系统设计
FANUC0imateC数控铣床电气控制系统及PLC控制设计基础
FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及PLC控制设计基础
FANUC-Oi Mate MC系统 配置图
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FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及PLC控制设计基础
FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及PLC控制设计基础
FANUC 0i mate C 系统的配置
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FANUC-Oi Mate MC系统配置 系统功能选择:系统功能包括B包功能，具备3个CNC轴控制功能和3轴联 动。系统只有基本单元无扩展功能。 伺服放大器和电动机:系统伺服为βi伺服单元(电源模块、主轴模块和进 给模块为一体)驱动βi系列主轴电动机和βi 进给伺 服电动机 示装置和MDI键盘:系统显示装置为7.2 in黑白LCD,MDI键盘标准配 置为小键盘 I/O装置：根据机床特点和要求选择I/O装置 机床操作面板：可以选择系统标准操作面板或机床厂家的操作面板 附加伺服轴:只能选择一个附加伺服轴
FANUC 0i mate C 系统的 功能连接图
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FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及PLC控制设计基础
1、主轴电系机的统选硬型件配置
显卡:视频信号和图形/文字显示信号。 轴卡:电动机标准参数和伺服轴的控制信息等。 下层功能板
闪存FROM：FROM中装载了系统各种管理和控制软件及机床厂家 的PMC程序和宏管理文件
数控铣床的控制系统设计与分析
数 控 系统 的 的任 务 是 对 刀 具 和 工 件 之 间 的 相 对 运 动 进 行 控 制 ，数 控 装 置 中 的 Ｐ Ｃ１Ｆ ７ Ｉ ６８７
上文所 述 的软、 硬
件 合 成 为 数 控 装
置， 此装置 是数控 系统 的核心 ， 能 功 有 正 确 识 别 和 解
精度 非常精 确 ，将 电压信 号转 换为 转矩和 转速来
中所 设 计 的 铣床 控 制 系 统所 采 用 的是 Ｍｉ ｏｏｔ ｃ ｓｆ ｒ
公司生产 Ｐ Ｃ１Ｆ ７ 单片机 ，最主 要 的特 点是 除 Ｉ ６ ８Ｘ
手 动控 制垂直 升 降进给 伺服 电动 机外 ，在键 盘输
入 方式 下 ，通 过 单片机 内部程序 的运 行 ，闭环控 制 横 向进给 伺服 电动机 和 纵 向进 给伺 服 电动机 的 二 坐标 进给 方 向不断变 换 ， 自动 在平 面 内铣 出所 设 计 的形状 。这 一设计 针对 性强 、成本 低 、效率
驱动 控制 对象 的伺服 电机 。为 了便 于操作 和观 察
工作 状态 ，电源 、键 盘 、显示 器 、单片机 等都 安 排在控 制 台 的面 板上 。该 设计 的硬件 系统 框 图如
图 ２ 示。 所
高，具有 很强 的推广 使用 价值 。
１ 控制系统
ＰＣ１Ｆ ７ Ｉ ６ ８ ７单 片机具 有哈 佛总线 结构 、Ｒ Ｓ ＩＣ 技 术 、功耗 低 、驱 动 能力强 、应 用平 台界面 友好 、 开发方 便 、一次 性编程 、体 积小 等特 点 ，因此 以 ＰＣ１ Ｆ ７ 单片机 为主 开发 的控制 系统 ，在软 、 Ｉ ６ ８Ｘ 硬 件 的设计 上有 其独特 优 势 ，在 铣床 的控 制系统
数控铣床设计说明书
1.1数控机床的产生和发展历程1.1.1数控机床的发展简史1946年世界上诞生了第一台电子计算机，同期美国北密执安的小型飞机承包商帕尔森斯公司(Parsosncoproraitno)为了制造飞机机翼轮廓的板状样板，提出了采用数字控制技术进行机械加工的思想，1949年由帕尔森斯公司与美国麻省理工学院伺服机构研究所合作开始从事数控机床的研制工作，1952年，研制出第一台实验性数控系统，并把它装在一台立式铣床上，成为世界上第一台数控机床，成功实现了同时控制三轴的运动。
1954年11月，在帕尔森斯专利基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司(Bendixocproratjno)生产出来，从此，传统机床产生了质的变化。
50多年过去了，数控系统由当时的电子管起步，经历了两个阶段六代的发展，即：硬件逻辑数控，简称为数控（NC）阶段经历了三代，即1952年第一代—电子管；1995年第二代—晶体管和印刷电路板；1965年第三代—小规模集成电路，由于它体积小，功耗低，使数控系统的可靠性得以进一步提高，数控系统发展到第三代。
计算机数控(计算机数字的控制，简写为CNC)阶段也经历了三代，即1970年第四代—小型计算机，1974年第五代—微处理器(MNC)和1990年第六代—基于Pc的阶段。
数控系统发展到了第五代以后，从根本上解决了可靠性低、价格昂贵、应用不方便等极为关键的问题，并在上世纪七十年代末八十年代初以后首先在美国、日本、欧洲等工业发达国家得到大规模普及应用。
1.1.2 我国数控技术的发展1.1.2.1我国数控技术经过了研制开发、引进技术、消化吸收、科技攻关和产业攻关几个过程，并得到了飞速发展。
从1958年起，由一些科研院所、高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发，由于受到当时国产电子元器件水平低、部门经济等因素的制约，未能取得较大的进展。
在改革开放以后，经过“六五”(1981一1985年)的引进国外技术，“七五”(1986一1990年)的消化吸收和“八五”(1991一1995)国家组织的科技攻关和“九五”(1996一2000年)国家组织的产业化攻关，才使得我国数控技术逐步取得实质性的进展，一些较高档次的数控系统(五轴联动)，分辨率为0.002 m的高精度数控系统、数字仿形数控系统、为柔性单元配套的数控系统都开发出来，并造出样机，开始了专业化生产和使用。
五轴数控铣床软PLC控制系统研究
五轴数控铣床软PLC控制系统研究1. 引言1.1 背景介绍五轴数控铣床软PLC控制系统是当前制造业中广泛应用的一种先进控制技术。
随着制造业的发展和对高精度、高效率加工需求的不断提升，五轴数控铣床软PLC控制系统的研究和应用越来越受到重视。
传统的数控铣床由于存在编程复杂、运行效率低等问题，已经不能满足现代制造业的需求。
对五轴数控铣床软PLC控制系统进行深入研究和优化改进，对提高加工精度和效率具有重要意义。
随着科技的不断发展，软PLC控制技术已经成为控制系统中的重要组成部分，其具有编程灵活、易于扩展、性能稳定等优点。
将软PLC技术应用于五轴数控铣床控制系统中，可以有效提高系统的可靠性和稳定性，实现更加精细化的加工。
通过对五轴数控铣床软PLC控制系统的研究，可以为制造业的发展提供技术支持和创新思路，推动我国制造业向高端制造迈进。
【背景介绍】1.2 研究目的本研究旨在探究五轴数控铣床软PLC控制系统的设计原理和实验验证，通过对其概述、设计原理和实验验证的研究，为优化改进方向提供理论基础和技术支持。
通过对系统的应用展望，为未来五轴数控铣床软PLC控制系统在各个领域的应用提供参考。
研究目的是为了深入了解五轴数控铣床软PLC控制系统，提高系统的稳定性和精准度，进一步推动数控技术的发展。
通过本研究，可以为相关领域的研究人员和工程师提供技术参考和实践经验，推动五轴数控铣床软PLC控制系统在工业生产中的广泛应用。
通过本研究的成果总结和存在问题分析，可以为未来研究提供方向和参考，为五轴数控铣床软PLC控制系统的进一步优化提供指导。
通过未来展望，可以为该领域的发展规划提供参考和启示。
1.3 研究意义五轴数控铣床软PLC控制系统是当前制造行业中广泛应用的一种先进控制技术，其具有精度高、效率高、稳定性好等优点。
本研究旨在探讨五轴数控铣床软PLC控制系统的设计原理和实验验证，为提高加工精度和效率提供技术支持。
研究意义主要体现在以下几个方面：五轴数控铣床软PLC控制系统的研究可以帮助企业提高生产效率，降低生产成本，提升产品质量，增强竞争力。
深圳市众为兴数控技术 ADT-CNC4840 铣床控制系统 说明书
ＡＤＴ－ＣＮＣ４８４０ 铣床控制系统 用 户 手 册深圳市众为兴数控技术有限公司 地址：深圳市南山区马家垅工业区３６栋５楼 邮编：５１８０５２ 目录第一篇：编程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４１． 综述 (4)１．１ 可编程功能 (4)１．２ 准备功能 (9)１．３ 辅助功能 (11)２． 插补功能 (11)２．１ 快速定位（Ｇ００） (11)２．２ 直线插补（Ｇ０１） (12)２．３ 圆弧插补（Ｇ０２／Ｇ０３） (12)３． 进给功能 (14)３．１ 进给速度 (14)３．２ 自动加减速控制 (14)３．３ 暂停（ Ｇ０４ ） (15)４． 参考点和坐标系 (15)４．１ 机床坐标系 (15)４．２ 关于参考点的指令（ Ｇ２７、Ｇ２８、Ｇ２９ ） (15)４．３ 工件坐标系 (17)４．４ 平面选择 (19)５． 坐标值和尺寸单位 (19)５．１ 绝对值和增量值编程（Ｇ９０和Ｇ９１） (19)６． 辅助功能 (20)６．１ Ｍ代码 (20)６．２Ｔ代码 (21)６．３ 主轴转速指令（Ｓ代码） (21)７． 程序结构 (21)７．２ 程序正文结构 (21)７．２．５文件结束 (23)８． 简化编程功能 (23)８．１ 孔加工固定循环（Ｇ７３，Ｇ７４，Ｇ７６，Ｇ８０￣Ｇ８９） (23)9.刀具补偿功能 (35)９．１ 刀具长度补偿（Ｇ４３，Ｇ４４，Ｇ４９） (35)９．２ 刀具半径补偿Ｂ (37)第二篇 操 作 篇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７５1.概要 (75)1.1手动操作 (75)1.2刀具按程序移动─自动运转 (76)1.3自动运转的操作 (76)1.4程序调试 (77)1.5程序的编辑 (78)1.6数据的显示及设定 (78)1.7显示 (79)2.操作面板说明 (79)2.1LCD面板 (79)2.2显示页面选择 (81)2.3操作方式选择 (81)2.4键盘的说明 (81)3.手动操作 (84)3.1手动返回参考点 (84)3.2手动连续进给 (85)3.3单步进给 (85)3.4手轮进给 (85)3.5手动辅助机能操作 (86)4.自动运行 (87)4.1自动运转 (87)4.2自动运转的停止 (87)4.3进给倍率 (88)5.调试 (88)5.1单程序段 (88)5.2跳过任选程序段（或机床软操作面板） (88)5.3输入信号检测输出信号测试 (88)6.安全操作 (88)6.1急停 (88)6.2超程 (89)7.报警处理 (89)8.程序存储、编辑、下载、显示 (89)8.1程序存储、编辑操作前的准备 (89)8.2把程序存入存储器中 (89)8.3程序检索 (89)8.4程序的删除 (90)8.5删除全部程序 (90)8.6字的插入、修改、删除 (90)8.7存储程序的个数 (91)8.8存储容量 (91)8.9程序下载 (91)8.10程序显示编辑界面 (93)9.数据的显示、设定 (93)9.1系统参数 (93)9.2刀补参数设定显示 (93)9.3工件坐标系设定 (93)9.4参数的显示 (96)9.5参数的设定和查询 (96)9.6机床软操作面板的显示及设置 (97)9.7设置参数设定 (97)9.8诊断显示设定 (98)10.显示 (99)10.1状态显示 (99)10.2程序显示 (100)10.3位置显示及清零 (101)第三篇 连 接 篇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１０３1、系统结构 (103)1.1CNC4840数控系统的组成 (103)2、外部连接 (104)2.1外部接口图 (104)2.2电机驱动器控制接口 (106)对应外壳定义：机床输出扩展接口 (119)附录1规格一览表 (122)附录2参数一览表 (125)附录4错误代码一览表 (132)附录5G功能一览表 (133)附录6工件坐标系设定及对刀 (135)第一篇：编程 １． 综述 １．１ 可编程功能 通过编程并运行这些程序而使数控机床能够实现的功能我们称之为可编程功能。
数控铣床电主轴系统设计说明书
目录引言 (1)1.数控铣床简介 (3)1.1.数控铣床组成 (3)1.2.数控铣床的工作原理 (4)1.3数控铣床加工的特点 (4)1.4数控铣床加工的主要对象 (4)2.电主轴概述 (5)2.1电主轴的基本概念 (5)2.2电主轴单元关键技术 (6)2.2.1高速精密轴承技术 (6)2.2.2高速精密电主轴的动态性能和热态性能设计 (7)2.2.3高速电动机设计及驱动技术 (8)2.2.4高速电主轴的精密加工和精密装配技术 (8)2.2.5高速精密电主轴的润滑技术 (9)2.2.6高速精密电主轴的冷却技术 (9)2.3高速电主轴发展及现状 (9)2.3.1高速电主轴技术的发展及现状 (9)2.3.2主轴单元结构形式研究的发展 (11)2.4电主轴对高速加工技术及现代数控机床发展的意义 (12)2.5内装式电主轴系统的研究 (13)3.电主轴工作原理及结构 (16)3.1电主轴的基本结构 (16)3.1.1轴壳 (16)3.1.2转轴 (16)3.1.3轴承 (17)3.1.4定子及转子 (17)3.2电主轴的工作原理 (17)3.3电主轴的基本参数 (19)3.3.1电主轴的型号 (19)3.3.2转速 (19)3.3.3输出功率 (19)3.3.4 输出转矩 (19)3.3.5电主轴转矩和转速、功率的关系 (20)3.3.6 恒转速调速 (20)3.3.7 恒功率调速 (20)3.3.8 轴承中径 (20)3.4自动换刀装置 (21)4. 电主轴结构设计 (22)4.1主轴的设计 (22)4.1.1.铣削力的计算 (22)4.1.2 主轴当量直径的计算 (23)4.2高速电主轴单元结构参数静态估算 (23)4.2.1 高速电主轴单元结构静态估算的内容及目的 (23)4.2.2轴承的选择和基本参数 (23)4.3轴承的预紧 (24)4.4主轴轴承静刚度的计算 (24)4.4.1 主轴单元主要结构参数确定及刚度验算 (26)4.4.2主轴单元主要结构参数确定 (27)4.4.3主轴强度的校核 (32)4.4.4主轴刚度的校核 (34)4.4.5主轴的精密制造 (35)4.5主轴电机 (36)4.5.1电机选型 (36)4.6主轴轴承 (37)4.6.1轴承简介 (37)4.6.2陶瓷球轴承 (38)4.6.3陶瓷球轴承的典型结构 (40)4.7主轴轴承精度对主轴前端精度影响 (40)4.8拉刀机构设计 (41)4.8.1刀具接口 (41)4.8.2拉刀杆尺寸设计 (42)4.8.3夹具体结构尺寸设计 (43)4.8.4 松、拉刀位移的确定 (45)4.8.5碟型弹簧的设计及计算 (46)4.9HSK工具系统结构特点分析 (48)4.10HSK工具系统的静态刚度 (52)4.10.1 HSK工具系统的变形转角及极限弯矩 (52)5.电主轴的润滑及冷却 (55)5.1润滑介绍 (55)5.1.1润滑的作用和目的 (55)5.1.2 电主轴润滑的主要类型 (55)5.1.3 油气润滑的原理和优点 (57)5.2电主轴的冷却 (58)5.2.1电主轴的热源分析 (58)5.2.2电主轴的冷却方法 (59)5.3电主轴的防尘和密封 (60)6.电主轴的驱动和控制 (61)6.1恒转矩变频驱动和参数设置 (61)6.2恒功率变频驱动和参数设置 (62)6.3矢量控制驱动器的驱动和控制 (64)6.4普通变频器原理 (65)6.5本设计采用的变频器原理 (67)6.6主轴准停 (69)6.6.1主轴的准停功能 (69)6.6.2主轴准停的工作原理 (69)6.6.3主轴准停控制方法 (70)7．主轴动平衡 (72)7.1动平衡介绍 (72)7.2动平衡设计 (73)总结 (75)致谢 (76)参考文献 (77)引言高速机床是实现高速切削加工的前提和条件。
数控车床XY轴工作台和控制系统设计说明书 毕业设计
数控车床XY轴工作台和控制系统设计说明书毕业设计数控车床XY轴工作台和控制系统设计摘要我设计的是车床XY轴工作台和控制系统，采用单片机控制步进电动机驱动工作台。
首先确定设计的总体方案，然后对车床的机械部分进行设计，其中包括工作台、滚动导轨、滚珠丝杠、步进电动机的设计和选用，最后对数控系统硬件和软件设计。
新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。
关键词：数控车床 XY工作台控制系统前言一、当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状在我国对外开放进一步深化的新环境下 ,发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性 ,并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。
装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度 ,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备 ,又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术 ,而数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品 ,其技术范围覆盖很多领域。
（一）、数控技术的发展趋势。
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化 ,使制造业成为工业化的象征 ,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大 ,他对国计民生的一些重要行业 IT、汽车、轻工、医疗等的发展起着越来越重要的作用。
从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看 ,其主要研究热点有以下几个方面:(1) 高速、高精加工技术及装备的新趋势(2) 5 轴联动加工和复合加工机床快速发展(3) 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势（二）、对我国数控技术及其产业发展的基本估计我国数控技术起步于 1958 年 ,近 50 年的发展历程大致可分为三个阶段：第一阶段从 1958 年到 1979 年 ,即封闭式发展阶段。
课程设计数控立式铣床XY工作台机电系统设计说明书
《机电一体化》课程设计数控立式铳床XY工作台机电系统设计院系:汽车学院专业:机械设计制造及其自动化班级:机电一班组长:雷博文组员：金亮、黄明亮、夏佳、熊秀成指导教师：蒋强目录一、设计目的 (3)二、设计任务 (3)三．总体方案的确定 (4)1、机械传动部件的选择..................................... ••:•. (3)(1) 导轨副的选用 (4)(2) 伺服电动机的选用 (4)(3) 工作台的选用 (4)2、................................................................. 控制系统的设计.. (4)3、................................................................. 绘制总体方案图.. (5)四、.......................................... 直线伺服电机的计算与选型51、.............................................. 导轨上移动部件的重量42、...................................................... 铣削力的计算43、........................................................ 载荷的计算74、............................................................ 初选型号75、............................................ 直线伺服电机可用性验算8五、........................................... 直线滚动导轨副的计算与选型81、直线滚动导轨选择理由 (8)2、直线导轨额定寿命L 的计算和选型 (10)3、光栅尺的选择 (11)4、工作台的选型 (12)六、PLC选型 (13)七、....................................................... 伺服放大器选型18八、控制系统硬件电路设计 (20)结束语 (21)参考文献 (22)一、设计目的课程设计是一个很重要的实践性教学环节，要求学生综合运用所学的理论知识，独立进行设计训练，主要目的：1) 通过本设计，使学生全面地，系统地了解和掌握数控机床得基本组成及其相关基本知识，学习总体方案拟定、分析与比较的方法。
XK160C数控铣床主轴系统及控制系统设计
目录目录 (1)摘要 (3)Abstract (4)第1章绪论 (5)1.1概述 (5)1.2 选题的意义和目的 (6)1.3数控机床的组成与分类 (7)1.4数控机床的发展 (9)第2章总体方案的设计 (13)2.1设计参数 (13)2.2总体方案的确定 (14)第3章主轴电动机的选取 (15)3.1电机初选 (15)3.2计算切削功率 (16)3.2.1切削力的计算 (16)3.2.2切削功率的计算 (17)第4章同步齿形带传动 (18)4.1 材料选择 (18)4.2 参数计算 (18)第5章主轴组件的设计 (20)5.1 主轴材料的选择及尺寸、参数的计算 (20)5.1.1轴的分类 (20)5.1.2主轴材料 (21)5.2主轴结构设计 (21)5.2.2轴的结构设计 (21)5.2.3草拟轴上零件的装配方案： (21)5.2.4轴上零件的定位 (22)5.2.5 各轴段直径与的确定 (22)5.2.6轴的结构工艺性 (23)5.3主轴强度的校核 (24)5.3.1按扭转强度进行计算 (24)5.3.2 强度校核计算 (25)5.4主轴传动装置箱体的作用 (29)5.5 主轴箱体的截面形状和壁厚计算 (29)传动装置箱体的典型纵截面形状为矩形或圆形。
箱体壁厚N的计算: (29)N= (29)第6章主轴轴承的选择 (29)6.1轴承的选择和轴承的精度 (29)6.2轴承的类型选择 (30)6.3 轴承游隙等级的选择 (30)6.4 轴承力的计算 (31)6.6 轴承寿命校核 (32)第7章控制系统设计 (33)7.1控制系统总体设计 (33)7.2硬件设计 (34)7.3软件设计 (34)7.3.1变频器的相关控制 (36)7.3.2译码法寻址 (36)7.3.3键盘显示器接口 (37)7.3.4程序存储器（EEPROM）芯片 (37)7.3.5数据存储器（RAM）芯片 (37)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (38)附录 (39)摘要数控技术和数控装备是制造工业现代化的基础，这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到国家的战略地位。
数控铣床的主传动系统及结构
构2023-11-07CATALOGUE目录•数控铣床简介•数控铣床的主传动系统•数控铣床的结构•数控铣床的传动系统设计•数控铣床的结构优化及改进建议•数控铣床的应用与发展趋势01数控铣床简介数控铣床是一种高精度、高效率的数控机床，具有自动化程度高、加工精度稳定、操作简便等特点。
数控铣床通常由主传动系统、进给系统、冷却系统等组成，主传动系统是数控铣床的核心部分，它直接影响着数控铣床的加工精度和效率。
根据主轴位置不同，数控铣床可分为卧式数控铣床和立式数控铣床。
卧式数控铣床的主轴位于水平位置，适用于加工平面、沟槽等，立式数控铣床的主轴位于垂直位置，适用于加工圆柱体、球体等。
数控铣床采用数字控制系统，可以精确控制加工过程中的速度、位置、角度等参数，从而保证加工精度。
高精度数控铣床可以同时控制多个坐标轴的移动，实现自动化加工，大大提高了加工效率。
高效率数控铣床可以加工各种形状的零件，适用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
广泛适用数控铣床通常配备有人机交互界面，用户可以通过界面进行编程、监控、调整等操作，非常便捷。
人机交互便捷02数控铣床的主传动系统数控铣床主传动系统中的电机通常采用交流伺服电机或直流电机，根据机床的功率需求选择合适的电机类型和功率。
电机数控铣床的变速箱一般采用机械变速箱或液压变速箱，通过变速箱将电机的转速和扭矩传递到主轴。
变速箱主轴是数控铣床的主运动轴，通过连接刀具实现切削运动。
主轴数控铣床的主传动系统要求具有高精度，以确保切削过程的精确性和稳定性。
高精度快速响应可靠性高数控铣床在加工过程中需要快速响应，主传动系统应具有快速启停和变速的能力。
数控铣床的主传动系统对可靠性有很高的要求，需要确保长时间稳定运行。
030201机械主传动系统机械主传动系统采用机械变速箱和主轴组合实现主运动，具有结构简单、维护方便等优点，但调速范围有限。
电主传动系统电主传动系统采用电机直接驱动主轴实现主运动，具有调速范围广、响应速度快等优点，但需要配置相应的控制系统。
立式数控铣床工作台(X轴)及控制系统设计
毕业设计说明书设计题目：学生班级学号指导教师继续教育学院二零一二年三月毕业设计任务书一、设计题目立式数控铣床工作台（X轴）及控制系统设计二、主要设计参数及技术指标1、数控铣床的X轴(纵向)、Y轴(升降)、Z轴(横向)为微机控制，采用步进电机驱动，滚珠丝杠传动。
2、工作台、工件和夹具的总重量为m=918kg，所受重力为W=9000N，其中工作台的质量为m0=510 kg，所受重力为Wo=5000N；3、工作台的最大行程为Lp=600mm；工作台的快速移动速度为Vmax=20000 mm /min；工作台采用滚动直线导轨，导轨的动摩擦、静摩擦系数u=0.01；4、工作台的定位精度为20um5、机床采用主轴伺服电动机，额定功率P E=5.5KW,机床采用端面铣刀进行强力切削,铣刀直径D=125mm,n=272r/min。
6、机床的工作寿命为10年（约20000小时）7、数控铣床的切削状态表:三、设计内容及工作量（一）设计计算说明书一份0.7—0.8万字（二）、图纸部分1、X轴(纵向)伺服传动机构装配图 A0一张2、机床硬件电路图 A0一张四、设计的基本要求：能按时独立完成课程设计规定的全部内容，方案选择正确，论据充分，对设计中的主要问题分析深入，解决合理，有独立见解，能很好运用所学理论和提供的资料解决设计中的问题，能独立查阅和正确引用中外文参考资料，说明书文字通顺、清楚、选用数据论证合理、计算准确，图面整洁。
五、进程安排六、主要参考文献1、《机床设计手册》机械工业出版社2、《机床设计参考图册》上海科技出版社3、《经济型数控机床系统设计》张新义机械工业出版社4、《数控铣床床设计》文怀兴化学工业出版社5、《机械设计手册》机械工业出版社或化学工业出版社一、目录二、正文第一章数控技术的产生、发展第二章数控技术的特点第三章数控机床及加工中心的发展趋势第四章主要计算（电动机的选型、齿轮、丝杠、轴承的选择及校核）第五章总结第六章参考文献（不少于十本）。
XK5040数控铣床主轴箱、进给机构及控制系统设计
引言数控机床是一种高技术设备,它可以通过改变数控程序,适应不同零件的自动加工,而且可以采用较大的切削用量,利用软件进行精度校正和补偿,从而提高生产效率、加工精度和加工质量,可以实现工序集中、一机多用,能完成复杂型面的加工。
数控机床是现代制造业的关键设备,一个国家的数控机床的产量和技术水平在某种程度上反映了这个国家的制造业水平和竞争力。
因此数控机床是将来机床研制的重点。
本文针对经济型数控立式铣床及其控制系统的设计作简要的讨论。
数控铣床是机械和电子技术相结合的产物，，它的机械结构随着电子控制技术的在铣床上的饿应用，以及铣床性能提出的新要求，而逐步变化。
与不同铣床相比数控铣床用三个数控伺服系统替代了传统的机械进给系统，其外形和结构与普通铣床类似。
数控铣床的设计主要是进行主运动系统与进给系统的机械结构设计和控制系统设计第一章总体设计1.1、铣床简介铣床是一种用途广泛的机床。
它可以加工平面(水平面、垂直面等)、沟槽（键槽、T型槽、燕尾槽等）、多齿零件上齿槽（齿轮、链轮、棘轮、花键轴等）、螺旋形表面（螺纹和螺旋槽）及各种曲面。
此外，它还可以用于加工回转体表面及内孔，以及进行切断工作等。
由于铣床使用旋转的多齿刀具加工工件，同时有数个刀齿参加切削，所以生产效率高，但是，由于铣刀每个刀齿的切削过程是断续的，且每一个的切削厚度又是变化的，这就使切削力相应地发生变化，容易引起机床振动，因此，铣床在结构上要求有较高的刚度和抗振性。
铣床的类型很多，主要类型有：卧式升降台铣床、立式升降台铣床、龙门铣床、工具铣床和各种专门化铣床等。
随着科学技术的进步，数控铣床得到了越来越广泛的应用，它一般分为立式和卧式两种，一般数控铣床是指规格较小的升降台数控铣床，其工作台宽度多在400mm以下，规格较大的数控铣床，例如工作台宽度在500mm以上的，其功能已向加工中心靠近，进而演变成柔性制造单元。
数控铣床多为三坐标、两轴联动的机床，也称两轴半控制，即X、Y、Z三个坐标轴中，任意两个都可以联动。
ZTXX-30A数控铣床集中润滑系统控制的设计
硬件控制电路的设计， 提出自动集中润滑系统控制梯 形图设计思路及警示与安全保护设计思路［１］ ， 编制出 相应的控制梯形图并对主要控制梯形图和功能指令作 具体说明和分析。 １ 自动集中润滑系统控制电路设计与分析
如图 ２ 所示， 液位低检测开关 ＳＱ８ 一端接到 Ｉ ／ Ｏ ＬＩＮＫ ＣＢ１０５ 的 Ｂ０９ 端子上［２］ ， 地址定义为 Ｘ８������ ７， 另 外一端接到 Ｂ０１ （ ＋２４ Ｖ） 端子上； 给油泵马达上电 的直流 ２４ Ｖ 中间继电器 ＫＡ１０ 的线圈接到 Ｂ１８ 端子 上， 地址定义为 Ｙ２������ ５； 润滑油位低指示灯接到 Ａ１９ 端子上， 地址定义为 Ｙ２������ ６。ＺＴＸＸBiblioteka ３０Ａ 数控铣床集中润滑系统控制的设计
王勇１， 梁迪２， 杨凯雷１
（１������ 苏州工业职业技术学院机电设备维护中心， 江苏苏州 ２１５１０４； ２������ 纽威数控装备 （ 苏州） 有限公司， 江苏苏州 ２１５１２９）
摘要： 将 ＺＴＸＸ⁃３０Ａ 数控铣床手压式润滑方式改造成自动集中润滑方式， 设计自动集中润滑系统控制电路， 提出自动 集中润滑系统控制梯形图设计思路及报警与安全保护设计思路， 编制出相应的控制梯形图， 阐述了润滑油泵泵油时间梯形 图、 泵油间隔时间梯形图、 警示与安全保护梯形图的设计原理， 为其他数控机床自动集中润滑系统控制的设计提供技术 支持。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ； Ｌａｄｄｅｒ ｄｉａｇｒａｍ
某单位有一台简易的 ＺＴＸＸ⁃３０Ａ 数控铣床， 采用 手压式润滑方式， 如图 １ （ ａ） 所示。 这种润滑方式 有很多弊端， 不能定时定量进行润滑。 现将其改为集 中自动润滑方式， 采用 ＭＭＸＬ⁃３ 型集中稀油自动润滑 装置， 如图 １ （ｂ） 所示， 靠油泵自动泵油。
plc在数控机床控制系统中的应用 毕业设计
plc在数控机床控制系统中的应用毕业设计1. 引言1.1 概述数控机床是现代制造业中非常重要的设备之一，它能够实现高精度、高效率、自动化的加工过程。
在数控机床的控制系统中，PLC（可编程逻辑控制器）作为一种广泛应用的控制器，发挥着重要的作用。
本文将从PLC在数控机床中的应用出发，对其优势和作用进行详细分析，并通过具体应用案例展示其在数控机床领域的实际应用价值。
1.2 文章结构本文共分为五个部分，各部分内容安排如下：第二部分将介绍数控机床的基本原理，以使读者对数控机床有更深入的了解。
随后，在第三部分中，将通过具体的案例分析，展示PLC在不同类型的数控机床中所扮演的角色和应用情况。
第四部分将讨论在PLC与其他控制方式之间进行比较时面临的问题和挑战，并提出相应解决思路。
最后，在结论部分将对全文进行总结，并展望PLC在数控机床领域未来的发展方向。
1.3 目的本文的主要目的是探讨PLC在数控机床中的应用，深入了解其优势和作用，并通过具体案例分析加深读者对其在实际生产中所起到的重要作用的理解。
同时，本文还将探讨PLC与其他控制方式进行比较时所面临的问题与挑战，并提出未来发展方向。
通过本文的阐述，读者能够更好地理解和认识PLC在数控机床领域中的应用价值，并为相关研究和改进提供参考。
2. PLC在数控机床控制系统中的应用2.1 数控机床的基本原理在开始讨论PLC在数控机床控制系统中的应用之前，我们首先需要了解数控机床的基本原理。
数控机床是一种通过事先编程来自动化地进行加工的装置。
它使用计算机来精确地控制工具和工件之间的相对运动，并实现复杂的加工操作。
其核心组成部分是由电脑、传感器、伺服驱动器和执行器等组成的数控系统。
2.2 PLC在数控机床中的优势和作用PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）作为一种可编程的电子设备，广泛应用于各种自动化领域，包括数控机床。
PLC在数控机床中具有以下优势和作用：高可靠性：PLC具有稳定可靠的硬件结构和工业级别的软件设计，可以在恶劣环境下长时间稳定运行。
XK5040数控立式铣床及控制系统设计
目录摘要 (1)前言 (2)第1章绪论 (3)1.1数控机床的知识 (3)1.2 数控铣床的分类 (3)1.2.1 数控立式铣床 (3)1.2.2 数控卧式铣床 (4)1.3 数控铣床的结构特征 (4)1.3.1 数控铣床的主轴特征 (5)1.3.2 控制机床的坐标特征 (5)1.4 数控铣床的主要功能及加工对象 (5)1.4.1 数控铣床的功能 (5)1.4.2 自动换刀装置及其形式 (5)1.4.3 自动装置应当满足的基本要求 (6)第2 章总体方案的设计 (8)2.1 运动方案的设计 (9)2.1.1 运动数目的确定 (11)2.1.2 运动方案的确定 (13)2.2 功能部件的设计方案 (14)2.2.2 进给伺服系统 (18)2.2.3 自动换刀系统 (20)2.2.4 基础部件 (23)2.2.5 数控系统 (24)2.2.6 辅助装置 (24)2.3 总体布局 (24)2.4 主要技术参数 (24)2.5 小结 (25)第3章刀库的设计 (26)3.1 确定刀库容量 (26)3.2 确定刀库形式 (28)3.3 刀库结构设计 (28)3.4 初估刀库驱动转距及选定电机 (28)3.4.1初选电动机与降速传动装置 (29)3.4.2初估刀库驱动转距 (29)3.5刀库转位机构的普通圆柱蜗杆传动的设计 (30)3.6刀库驱动转矩的校核 (30)3.7花键联接的强度计算 (30)3.8夹紧机构插销剪切强度的校核 (31)3.9确定刀具的选择方式 (31)3.10刀库的定位与刀具的松夹 (31)第4章刀具交换装置的设计 (31)4.1确定换刀机械手形式 (31)4.2换刀机械手的工作原理 (32)4.3机械手的自动换刀过程的动作顺序 (32)4.4机械手回转轴4上的齿轮齿条设计 (33)4.5自动换刀装置的相关技术要求 (33)4.5.1主轴准停装置 (33)4.5.2换刀机械手的安装与调试 (33)4.6自动换刀程序的编制 (33)第5章自动换刀装置的控制原理 (34)5.1自动换刀装置的液压系统原理图 (35)5.2自动换刀装置换刀动作的顺序控制过程 (35)第六章数控加工程序的编制 (35)6.1 数控加工的特点 (35)6.2 数控编程方法及特点 (35)6.2.1 数控编程的分类 (35)6.2.2 编程零点及坐标系的选择 (36)6.2.3 对刀点的选择 (37)6.2.4 加工路线的确定 (37)6.3 数控加工程序的内容 (38)6.3.1车床程序 (38)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)摘要随着数控技术的发展和普及，加工中心的作用越发突显它的重要性。
五轴数控铣床软PLC控制系统研究
五轴数控铣床软PLC控制系统研究【摘要】本文针对五轴数控铣床软PLC控制系统进行研究，通过对软PLC技术、五轴数控铣床控制系统设计以及软PLC控制系统设计方案的详细介绍，实现了系统的性能优化和提升。
文章主要包括了软PLC技术的概述，五轴数控铣床的控制系统设计，软PLC控制系统设计方案的详细讨论，系统实现与优化的过程，以及经过性能测试与分析的结果。
最后对研究进行总结，展望未来的发展方向。
通过本文的研究，为五轴数控铣床软PLC控制系统的应用提供了重要的理论和实践指导，具有一定的实用和推广价值。
【关键词】五轴数控铣床、软PLC控制系统、研究背景、研究目的、研究意义、软PLC技术、控制系统设计、系统设计方案、系统实现、优化、性能测试、分析、研究总结、研究展望。
1. 引言1.1 研究背景目前关于五轴数控铣床软PLC控制系统的研究仍然较少，存在着一些问题和挑战。
软PLC技术在高精度、高速度的五轴数控铣床上的实际应用效果如何，系统的稳定性和性能如何，以及如何将软PLC技术与五轴数控铣床控制系统融合，实现系统的最优化。
本研究旨在探索五轴数控铣床软PLC控制系统的设计与实现，通过对软PLC技术的概述和五轴数控铣床控制系统的设计，提出一种适用于五轴数控铣床的软PLC控制系统设计方案，最终实现系统的优化和性能提升。
通过本研究的开展，不仅可以提高五轴数控铣床的加工精度和效率，还可以推动软PLC技术在数控设备领域的应用和发展。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨五轴数控铣床软PLC控制系统的设计和优化方案，提高数控铣床的精度、效率和稳定性。
通过研究，我们希望能够深入了解软PLC技术在五轴数控铣床控制系统中的应用，为实际生产中的数控铣床提供更加可靠和高效的控制方案。
研究还旨在为数控铣床的自动化生产和智能化发展提供技术支持，促进制造业的现代化转型和升级。
通过本研究，我们希望能够为相关领域的学术研究和工程应用提供有益的参考和借鉴，推动数控铣床软PLC控制系统的发展和应用。
数控车床系统XY工作台与控制系统设计
数控车床XY轴工作台和控制系统设计目录摘要 (1)前言 (2)一、毕业设计的目的、意义 (4)二、毕业设计的内容 (4)（一）毕业设计题目：单片机控制步进电机驱动的多用XY工作台。
(4)三、数控系统总体方案的确定 (4)（一）系统运动方式的确定 (4)（二）伺服系统的选择 (4)（三）计算机系统的选择 (5)（四）X—Y工作台的传动方式 (5)四、机械部分设计 (5)（一）确定系统脉冲当量 (5)（二）工作台外形尺寸及重量初步估算 (6)（三）滚动导轨副的计算、选择 (7)（四）滚珠丝杠计算、选择 (8)（五）齿轮计算、设计 (11)（六）步进电机惯性负载的计算 (12)（七）步进电机的选用 (13)五、数控系统硬件电路设计 (15)（一）数控系统的硬件电路由以下几部分组成： (15)（二）主控制器ＣＰＵ的选择 (15)（三）存储器扩展电路设计 (15)（四）步进电机驱动电路设计 (16)（五）其它辅助电路设计 (17)六、系统控制软件的设计 (18)（一）系统控制软件的主要内容 (18)（二）系统控制功能分析 (18)（三）系统管理程序控制 (19)（四）自动加工程序设计 (19)结束语 (20)参考资料 (21)摘要我设计的是车床XY轴工作台和控制系统，采用单片机控制步进电动机驱动工作台。
首先确定设计的总体方案，然后对车床的机械部分进行设计，其中包括工作台、滚动导轨、滚珠丝杠、步进电动机的设计和选用，最后对数控系统硬件和软件设计。
新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。
关键词：数控车床 XY工作台控制系统前言一、当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状在我国对外开放进一步深化的新环境下 ,发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性 ,并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。
XKA5750数控铣床主传动系统设计
XKA5750数控铣床主传动系统设计摘要本文介绍了XKA5750立式数控铣床的一些基本情况，简述了机床主传动系统方面的原理和类型，分析了各种传动方案的机理。
XKA5750立式数控铣床主传动系统包括主轴电动机、主轴传动系统和主轴组件三部分。
本文详细介绍了立式数控铣床主传动系统的设计过程，该立式数控铣床主轴变速箱是靠齿轮进行传动的，传动形式采用集中式传动，主轴变速系统采用多联滑移齿轮变速。
齿轮传动具有传动效率高，结构紧凑，工作可靠、寿命长，传动比准确等优点。
文中介绍了立式数控铣床主传动系统各种传动方案优缺点的比较、主传动方案的选择和确定、主传动变速系统的设计计算、主轴组件的设计、轴承的选用基润滑、关键零件的校核、以及主轴电动机的控制等设计过程。
关键词：数控铣床，主传动系统，主轴组件The main drive system design of XKA5750 CNC milling machineAuthor:Han LiguoTutor:Yan CunfuAbstractThis paper introduces some basic situations of the XKA5750 vertical CNC milling machine, briefly discusses the principles and types about spindle driving system of machine tool and analyzes the mechanism of various transmission scheme. The main driving system of XKA5750 CNC milling machine includes three parts that is spindle motor, spindle driving system and spindle components. This paper describes the main driving system design process of the XKA5750 CNC milling machine in detail. The spindle gearbox of this vertical CNC milling machine is driven by gear, and the driving mode adopts a centralized transmission, the spindle speed system uses multi sliding gear transmission. The advantages of gear drive are high transmission efficiency, compact structure, reliable, long life and accurate transmission ratio and so on. This paper compares the advantages and disadvantages of the various transmission scheme for vertical CNC milling machine system, introduces the selection and identification of main drive program, gearshift design and calculation of the main drive, the design of the spindle components, the selection and lubrication of the bearing, verification of critical parts, and the control of spindle motor, and so on.Key words：CNC milling machine, spindle driving system, spindle components目录1 绪论 (1)1.1我国数控机床的发展现状 (1)1.2课题提出的意义和目的 (2)2 XKA5750数控铣床主传动系统方案的确定 (3)2.1数控铣床主传动系统简介 (3)2.2对数控铣床主传动系统的要求 (3)2.3主传动的类型及方案选择 (4)3 主传动变速系统主要参数计算 ........................................................ 错误！未定义书签。
XK5040数控立式铣床及控制系统设计
摘要数控机床即数字程序控制机床，是一种自动化机床，数控技术是数控机床研究的核心，是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。
随着制造技术的发展，现代数控机床借助现代设计技术、工序集约化和新的功能部件使机床的加工范围、动态性能、加工精度和可靠性有了极大的提高。
本文主要对XK5040数控立式铣床及控制系统进行设计，首先分析立式铣床的加工特点和加工要求确定其主参数，包括运动和动力参数；根据主参数和设计要求进行主运动系统、进给系统和控制系统硬件电路设计。
主要进行主运动系统和进给系统的机械结构设计及滚珠丝杠和步进电机的选型和校核；对于控制系统由于这里主要针对经济型数控铣床的设计，这里采用步进电机开环控制，计算机系统采用高性能价格比的MCS-51系列单片扩展系统，主要进行中央处理单元的选择、存储器扩展和接口电路设计。
由于本文采用8031单片机控制系统，因此，设计出的立式铣床性能价格比高，满足经济性要求。
可实用于加工精度较高的场合。
关键词数控技术；立式铣床；设计ABSTRACTThe numerical control engine bed is the digital process control engine bed, is one kind of automated engine bed, the numerical control technology is the core which the numerical control engine bed studies, is the manufacturing industry realization automation, the network, the flexibility, the integrated foundation. Along with the manufacture technology development, the modern numerical control engine bed with the aid of the modern design technology, the working procedure intensification and the new function part caused the engine bed the processing scope, the dynamic performance, the processing precision and the reliability had the enormous enhancement .This article mainly carries on the design to the XK5040 numerical control vertical milling machine and the control system, first analyzes the vertical millingmachine the processing characteristic and the processing request determines its host parameter, including movement and dynamic parameter; Carry on the host kinematic scheme according to the host parameter and the design request, enters for the system and the control system hardware circuit design. Mainly carries on the host kinematic scheme and enters for the system mechanism design and the ball bearing guide screw and electric stepping motor shaping and the examination; Regarding control system because here mainly aims at the economy numerical control milling machine the design, here uses electric stepping motor open-loop control, the computer system uses the high performance price compared to the MCS-51 series monolithic expansion system, mainly carries on the central processing element the choice, the memory expansion and the connection circuit design .Because this article uses 8,031 monolithic integrated circuits control system, therefore, designs the vertical milling machine performance price is higher than, satisfies the efficient request. But practical to processing precision higher situation .Key words Numerical control technology; Vertical milling machine; Design目录摘要 01 总体设计 (4)1.1、铣床简介 (4)1.2、 X K5040型数控铣床的总体布局、主要技术参数及总传动系统图 (4)1.2.1 XK5040型数控铣床的总体布局 (4)1.2.2 XK5040型数控铣床的主要技术参数 (5)1.2.3 总传动系统图 (7)2 主运动系统设计 (8)2.1 传动系统设计 (8)2.1.1参数的拟定 (8)2.1.2 传动结构或结构网的选择 (8)2.1.3 转速图拟定 (10)2.1.4齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制 (12)２.２传动件的估算与验算 (15)2.2.1传动轴的估算和验算 (15)２.２.２齿轮模数的估算 (18)２.３展开图设计 (23)２.３.１结构实际的内容及技术要求 (23)２.３.２齿轮块的设计 (24)２.３.３传动轴设计 (26)２.３.４主轴组件设计 (29)２.４制动器设计 (34)２.４.１按扭矩选择 (34)２.５截面图设计 (35)２.５.１轴的空间布置 (36)２.５.２操纵机构 (36)２.５.３润滑 (36)２.５.４箱体设计的确有关问题 (37)３进给系统设计 (39)３.１总体方案设计 (39)３.１.１对进给伺服系统的基本要求 (39)３.１.２进给伺服系统的设计要求 (39)３.１.３总体方案 (39)３.２进给伺服系统机械部分设计 (40)３.２.１确定脉冲当量，计算切削力 (40)３.２.２滚珠丝杆螺母副的计算和造型 (42)３.２.３齿轮传动比计算 (51)３.２.４步进电机的计算和选型 (52)３.２.５进给伺服系统机械部分结构设计 (61)４控制系统设计 (65)4.1绘制控制系统结构框图 (65)4.2.选择中央处理单元（CPU）的类型 (65)4.3存储器扩展电路设计 (66)４.３.１程序存储器的扩展 (66)４.３.２数据存储器的扩展 (67)４.４I/O接口电路及辅助电路设计 (67)４.４.１I/O接口电路设计 (67)４.４.２步进电机接口及驱动电路 (68)４.２.３其他辅助电路 (69)参考文献 (72)致谢......................................................................................................... 错误！未定义书签。
西门子802D数控化控制系统设计
27科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 信 息 技 术数控技术的发展对工业生产带来了革命性的影响,数控技术和数控设备的先进性已经成为衡量一个国家、企业数字化的重要标准。
虽然这项技术的先进性使得许多企业跃跃欲试,但是一个现实问题就是在数控建设初期,设备的购买、安装所耗费的费用往往使许多企业难以承受。
[1]特别是数控设备的更新换代,如果不能科学规划的进行,实质上会造成企业的巨大浪费。
所以,数控技术的发展并不是一种完全清零的更新,它也包括对现有数控系统进行优化和改造。
1 数控系统的选择根据我公司的现实生产需要,综合经济、效率、实用性等多方考虑,我们选择西门子802D数控系统来进行优化控制设计。
该系统是一种经济型的数控系统,主要操作对象是针对车床和铣床。
系统的功能性强,核心部件P CU 将C NC 、P LC 、H MI 和通讯等功能集成于一体。
系统操作的可靠性强,安装方便,在安装以后可以免于维护运行。
系统的运行主要依靠内置的PL C系统,设计过程简单,周期较短[2](如图1)。
2 PLC 的设计与调试为了使P L C 子程序的效果发挥到最佳状态,我们根据现有机床的特点,对其做了一定的改造。
将原有的冷却泵、电动机、刀架电动机等予以更换,增加了能够用于PLC控制的主轴箱油泵电动机和导轨润滑的电子泵。
PLC控制系统的作业,其本质依旧是通过对数据的采集和处理来完成,所以要使PL C能够作业,我们就需要将信息通路分为输出和输入两个部分,分别采用DP48/72进行采集。
802D系统中,对所有的用户提供了一个标准的车床应用程序,也就是在这个标准程序的基础上我们可以根据自己的需要进行改进,是逻辑控制符合各自的需求即可。
在调试PL C用户程序时,需做以下的工作:(1)用802D调试电缆将计算机和802D的COM1端口连接;(2)802D进入联机方式:系统→PLC→STEP7连接→设定通讯参数→选择“连接开启”;(3)启动PLC编程工具,进入通讯画面,设定通讯参数;(4)在拥有一个编辑无误的PLC应用程序时,利用编程工具软件将该应用下载到802D中。
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数控铣床控制系统设计目的：设计以AT89S51为控制核心的数控铣床控制系统。
要求：1、通过键盘控制工作台沿-X，+X，-Y，+Y，-Z，+Z方向的移动，照明设备的开启及主轴转速的控制,读取EPROM程序指令。
2、能够实现与PC的通讯。
3、当冷却液或润滑油供应不足时有自动报警机制。
4、通过LED数码显示器实时显示X,Y,Z坐标及主轴转速。
5、实现X，Y，Z轴越界报警。
6、设计急停按钮。
总设计方案1 数控系统硬件接线选用AT89S51 单片机作为此次数控系统设计的核心控制处理器，采用两片89S51双机通讯，外接两片2764 EPROM用于存放控制程序、批量生产工件加工程序及数据，再选用两片8kb的6264RAM作为存放试制小批量生产工件加工程序及数据。
由于系统扩展，为使编程地址统一，我们采用74LS373、74LS139译码器完成译码法对扩展芯片进行寻址的功能，如图 1.0所示为总体设计框图。
图1.0 总体设计框图工作原理：单片机系统是机床数控系统的核心，通过键盘输入命令，数控装置送来的一系列连续脉冲通过环形分配器、光电耦合器和功率放大器，按一定的顺序分配给步进电动机各相绕组，使各相绕组按照预先规定的控制方式通电或断电，这样控制步进电动机带动工作台按照指令运动。
1.1 双机通信接口本次设计采用RS-485双机通信接口，RS-485是RS-422A的变型，它与RS-422A 的区别在于：RS-422A为全双工，采用两对平衡差分信号线；而RS-485为半双工，采用一对平衡差分信号线。
RS-485对于多站互联十分方便且相对便宜，所以采用此种接口，如图1.1是本设计中的双机通信接口。
图1.1 双机通信图在上图中，RS-485以双向、半双工的方式实现双机通信。
在AT89S51单片机系统发送或接受数据前，应先将SN75176的发送门或接受门打开，当P1.0=1时，发送门打开，接受RS-485电平、RS-485电平到TTL电平的转换功能。
1.2 存储器的扩展选择晶体振荡器的工作频率为12MHz。
主控器选用AT89S51，由于数控铣床根据加工零件的复杂程度，相应的编程语言会相当复杂，而且数据传输量大，因此，单纯靠51芯片内部自带的存储空间远远不能满足使用要求，有必要对数据存储区和程序存数区进行扩展。
根据估计，每片89S51选用两片2764作为程序存储器，两片6264作为数据存储器。
同时，并采用一片74LS373地址锁存器和一片74LS139作为片选芯片。
1.2.1 程序存储器2764EPROM是用紫外线可擦除的半导体只读存储器。
2764 是8K*8 字节的紫外线镲除、电可编程只读存储器，单一+5V 供电，工作电流为75mA，维持电流为35mA，读出时间最大为250nS，如图1.2是2764芯片的28脚双列直插式封装及内部原理，如下是2764芯片各引脚的作用：P0～P7：数据线，输出，编程时代码输入。
A0～A7：地址线，输入。
GND ：接地(0V)。
：写允许信号输入线，低电平有效。
Vcc ：工作电源电压(+5V)。
GND ：电源地。
D 011D 112D 213D 315D 416D 517D 618D 719A 010A 19A 28A 37A 46A 55A 64A 73A 825A 924A 1021A 1123A 122G N D 14C E 20PG M27V c c 28V p p1N C 26O E 222764N C 1A 122A 73A 64A 55A 46A 37A 28A 19A 010D 011D 112D 213G N D14D 315D 416D 517D 618D 719C E120A 1021O E 22A 1123A 924A 825C E226W E 27V c c 286264DIG0～DIG7：8位LED位选线，从共阴极LED中吸入电流。
SEG A～SEG G DP：7段驱动和小数点驱动。
IEST：通过一个10k电阻和Vcc相连，设置段电流。
图1.4 MAX7219引脚图图1.5 显示电路2）采用键盘接口74LS164实现数码管动态显示功能。
74LS164是高速硅门CMOS，与低功耗肖特基型 TTL (LSTTL) 器件的引脚兼容，功耗为80mW，工作电压为+5v。
74HC164、74HCT164 是 8 位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出，如图1.7是键盘接线电路图。
数据通过两个输入端（DSA 或 DSB）之一串行输入；任一输入端可以用作高电平使能端，控制另一输入端的数据输入。
两个输入端或者连接在一起，或者把不用的输入端接高电平，一定不要悬空，如图1.6所示为74LS164的封装方式。
时钟 (CP) 每次由低变高时，数据右移一位，输入到 Q0、Q0 是两个数据输入端（DSA和 DSB）的逻辑与，它将上升时钟沿之前保持一个建立时间的长度。
主复位 (MR) 输入端上的一个低电平将使其它所有输入端都无效，非同步地清除寄存器，强制所有的输出为低电平。
各引脚功能：DSA：数据输入。
DSB：数据输入。
Q0～Q3：输出。
GND：地（0V）。
CP：时钟输入（低电平到高电平边沿触发）：中央复位输入（低电平有效）Q4～Q7：输出。
图 1.6 74LS164引脚图Vcc：正电源。
图1.7 键盘电路图1.4 保护驱动电路1.光电耦隔离为了防止电动机的冲动及其他一些原因影响到控制电路，因此采用光电耦合器接口把控制计算机和外部驱动电路完全隔离开来，达到保护控制电路的可靠稳定性，如图1.8所示是设计电路中光电耦合连接接口。
图1.8 光电耦合器接口电路2.L298N芯片的介绍L298是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。
该芯片的主要特点是:工作电压高，最高工作电压可达46V;输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器、线圈等感性负载；采用标准TTL逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作；有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路，如图1.9是该芯片的引脚图，表1-1为各引脚的功能。
图1.9 L298芯片引脚表1-1 L298芯片引脚功能引脚符号功能1 15 SENSING ASENSING B此两端与地连接电流检测电阻，并向驱动芯片反馈检测到的信号2 3 OUT 1OUT 2此两脚是全桥式驱动器A的两个输出端，用来连接负载4 Vs 电机驱动电源输入端5 7 IN 1IN2输入标准的TTL逻辑电平信号，用来控制全桥式驱动器A的开关6 11 ENABLE AENABLE B使能控制端.输入标准TTL逻辑电平信号；低电平时全桥式驱动器禁止工作。
8 GND 接地端，芯片本身的散热片与8脚相通9 Vss 逻辑控制部分的电源输人端口10 12 IN 3IN 4输入标准的TTL逻辑电平信号，用来控制全桥式驱动器B的开关1314 OUT 3OUT 4此两脚是全桥式驱动器B的两个输出端，用来连接负载1.5 AT89S51 扩展I/O接口芯片82C55的设计根据本次设计需要有电动机主轴转速以及工作台的位置反馈，需要的I/O 口数量较多，因此需要对89S51进行I/O口的扩充。
1.硬件接口电路通过74LS373作为地址锁存器，工作电压+5V 功耗120MV，P0.1、P0.0经74LS373与82C55的地址线A1、A0连接；P0.7经74LS373与片选端CS相连，其他地址线悬空；82C55的控制线－RD、－WR直接与AT89S51单片机的－RD、－WR端相连；AT89S51单片机的数据总线P0.0～P0.7与82C55的数据线D0～D7连接。
图2.0 AT89S51 I/O口扩展2.确定82C55端口地址图1.7.1 中82C55驱动电流10mA工作电压+5V，只有3条线与AT89S51单片机的地址线相连，片选端、端口地址悬着端A1、A0，分别接于P0.7、P0.1和P0.0，其他地址线全悬空。
显然只要保证P0.7为低电平时，即可选中82C55；若P0.1、P0.0再为00，则选中82C55的PA口。
同理P0.1、P0.0为01、10、11分别选中PB口、PC口及控制口。
若端口地址用16位表示，其他无用端口全设为1（也可把无用端全设为0），则82C55的A、B、C及控制口地址分别为FF7CH、FF7DH、FF7EH、FF7FH。
1.6电动机的选择及功能介绍本次设计采用57BYG250-80两相直流异步电动机，采用24v额定电压，此电机的基本参数如表1-2所示：表1-2 步进电机参数1.7 光电编码器光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。
由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90 的两路脉冲信号。
编码盘将脉冲信号发送给MAX202，MAX202将信号反馈给51单片机，单片机再将电机的转速通过LED数码管显示出来。
图2.1 编码器示意图1.8 报警装置如果任一工作台X和Y二个方向移到轨道的边缘话，通过一个或门，将P1.4口置位，就越界报警，同时停止工作，蜂鸣器发出声音，警示灯亮。
1.9 电源电路本次设计需要提供两个不同电压的电源分别为+5v和+24v1.+5v的电源电路设计分析电路接220v的交流电，用整流加滤波加线性稳压器7805稳压的方式获得5V直流电压，这样的话，变压器次级电压应该是7V，7V正弦波交流电压的峰值是9.8V左右，经过桥式整流损失两个整流二极管PN结压降后是7.8V左右，而7805对于工作电压的要求是必须大于7V，7.8V正好留有一点余地，通过7805芯片稳压，最后输出需要的+5v稳定电压（如图2.2所示）。
图2.2 +5v电源电路2. +24v电源电路设计分析电路接220v的交流电，用整流加滤波的方法获得+24v直流电压，因为此电压是用来驱动电机的对电压的稳定性要求不高，故不需要加线性稳压器，通过变压器降压次级电压变为26v，经过桥式整流损失两个整流二极管PN结压降后是24v，滤波获得24v电压输出（如图2.3所示）。
图2.3 +24v电源电路1.10 设计电路的电流计算1 此次设计用的芯片种类及工作电流如下：6264 四片工作电流40MA，2764四片工作电流75MA，MAX7219 四片工作电流30MA，74LS373 两片工作电流24MA，74LS139 两片6.8MA，51单片机两片工作电流40MA，82c55一片工作电流10MA，MAX232 两片工作电流10MA，Max202 五片工作电流10MA，74LS169一片工作电流16MA，L298 五片工作电流2A其电流的接口与其上芯片接不同，电源按图2.3接线。