毕业论文：EMS-540数控雕铣机的电控部分设计

目录/提纲：……
1、可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件
3、加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”
4、可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运
1、输入装置是指令信息和各种应用数据输入数控系统的必要装置
3、程序逻辑控制器是机床各项功能的逻辑控制中心
7、机床电器部分包括所有的电动机、电磁阀、变频器、制动器、各种开关等
8、速度测量通常由集装于主轴和进给电动机中的测速机来完成
9、位置测量采用光栅尺和数字脉冲编码器作为位置测量元件
10、外部设备一般指PC计算机、打印机等输出设备
1、电流环是为伺服电机提供转矩的电路
2、速度环是控制电动机转速亦即坐标轴运行速度的电路
3、位置环是控制各坐标轴按指令位置精确定位的控制环节
1、数控雕铣机机床身是由厚壁钢管构造而成
4、电源的控制5、急停、报警信号的输入等
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毕业论文：EMS-540数控雕铣机的电控部分设计

摘 要
电气控制技术对现代机床的发展有着非常重要的作用，从广义上说，现代机床控制技术的重要标志是自动调节技术、电子技术、检测技术、计算机技术、综合控制技术应用于机床中。尽管现代机床的种类、功能和加工范围有所不同，但它们都离不开电气控制设备，离不开电气控制技术。电气控制装备的配备情况是现代化机床自动化水平的重要标志。而且，目前我国机床数控化的市场还有很大的发展空间，现在我国机床数控化率不到3%。用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长等缺点，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，进而影响到企业的生存和发展，所以必须大力提高机床的数控化率，而机床数控化关键环节就是要对典型数控机床的电气控制技术做深入的了解。
本人的毕业设计课题是对EMS-540数控雕铣机的电控部分进行设计，其设计内容主要包括：总体方案的确定和验证、数控系统的选用、数控系统的逻辑控制设计、主轴的控制、进给轴的控制及正、负限位控制。对本设计的要求：主轴的控制能自动实现正转、主轴的运动可以实现变频调速，*轴、Y轴、Z轴进给系统进行数字控制、实现自动冷却、润滑功能、急停、报警信号的输入等。
关键词：数控雕铣机，数控技术，进给系统，变频器，伺服电机

Abstract
Electrical control has a very important role in the development of modern machine tools, Broadly speaking, an important symbol of the modern machine tool control technology is the automatically adjust the techno
……（新文秘网https://www.wm114.cn省略1258字，正式会员可完整阅读）……　
n and validation of the overall program, the selection of the CNC system, CNC logic control system design, the spindle control, into the a*is of control and positive and negative limit control. Requirements of the design: the main sport automatic transmission, vertical, horizontal feed system CNC control, automatic cooling and lubricating function, acute stop and alarm signal input.
Key words: CNC milling machine CNC technology feed system inverter servo -motor


第一章 绪 论 1
1.1 数控设备与技术现状 1
1.1.1 数控设备 1
1.1.2 数控技术 2
1.2 数控系统的发展概况 3
1.2.1 数控系统的发展简史 3
1.2.2 数控系统的发展趋势 4
1.3 机床数控化的必要性 4
1.3.1 微观看数控化的必要性 4
第二章 数控机床电气控制系统综述 6
2.1 当前数控技术的基本情况 6
2.1.1 数控系统结构的变化 6
2.1.2 软件伺服驱动技术 6
2.1.3 CNC 系统的连网技术 6
2.1.4 功能的扩大 6
2.2 数控机床控制系统 7
2.2.1 数控机床的工作原理 7
2.2.2 数控机床的结构 7
2.2.3 典型的电气控制系统 8
2.3 数控机床运动坐标的电气控制 9
第三章 EMS-540数控雕铣机及其控制系统 11
3.1 EMS-540数控雕铣机简介 11
3.1.1 EMS-540数控雕铣机特点 11
3.1.2 EMS-540数控雕刻机主要技术参数 11
3.2 ESM-540数控雕铣机数控系统 13
3.2.1 数控系统的选用 13
3.2.2 数控系统规格 13
3.2.3 新代EZ系统的连接 15
第四章 ESM-540数控雕铣机的电气部分设计 17
4.1 ESM-540数控雕铣机的电气控制要求 17
4.2 ESM-540数控雕铣机的电气控制方案设计 17
4.2.1 交流伺服电机及伺服驱动器的确定 17
4.2.2伺服变压器的确定 18
4.2.3 变频器的确定 19
4.2.4 主电路的设计 20
4.2.5控制电源电路的设计 21
4.2.6 伺服驱动系统控制设计 22
4.2.7 直流系统的控制设计 24
4.2.8控制信号输入端子板 25
4.2.9控制信号输出端子板 26
第五章 结束语 28
致 谢 29
参 考 文 献 30



第一章 绪 论
1.1 数控设备与技术现状
1.1.1 数控设备
从20世纪中叶数控技术出现，数控设备给机械制造业带来了革命性的变化。进入21世纪，我国经济与国际全面接轨， 进入了一个蓬勃发展的新时期，设备制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造设备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争力，加速推进数控设备的发展是解决设备制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控设备的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速发展，数控设备的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以适应生产加工的需求 [1]。
随着现代计算机技术和自动控制技术的飞速发展，生产工艺不断提出新的要求，机床电气控制也不断地更新。在控制方法上主要从手动控制到自动控制；在控制功能上，从简单控制到复杂控制；在控制原理上，由单一的有触点硬接线继电器控制系统转变为计算机（微处理器）为中心的软件控制系统。随着新的控制理论和新型电子器件及控制器的出现，将不断地推动机床电器控制技术的发展。以数控技术为核心的现代制造技术，以微电子技术为基础，将传统的机械制造技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术有机地结合在一起，构成高度信息化、高柔性、高度自动化的制造系统。微机控制的数控机床以其高精度、高柔性及适合加工复杂零件的性能，正好满足当今市场竞争的需要[1]。
以数控机床为代表的数控设备的生产与应用水平反映了一个国家的机械与电子水平。它的推广应用对于提高劳动生产率和产品质量，改变我国制造技术落后的状况起着极为重要的作用[1]。
科学技术和社会生产力的不断发展，对加工机械产品的生产设备提出了更高的要求，即高性能、高精度和高自动化，为了解决上述问题，一种新型的数字控制机床应运而生，它极其有效地解决了上述一系列矛盾，为单件、小批量生产，特别是复杂曲面零件的加工提供了自动化加工手段。这些年来我国大部分企业的数控机床占有率都呈现逐年上升的趋势，并且在大型、中型企业中已经有了较广泛的使用，而且近几年随着普及型以及经济型数控机床的大幅生产，在中型、小型企业甚至个体企业中也普遍开始使用数控机床。在这些数控机床中，除少量机床以FMS模式集成使用外，大都处于单机运行状态，并且相当部分处于使用效率不高，管理方式落后的状态[1]。
2001年，我国的机床工业化产值已经进入了世界第5名，而且机床的消费额在世界上的排名已经上升到了第3 位，达到了将近47.39 亿美元的消费额，仅次于美国的53.67 亿美元，消费额比上一年增长25%。近些年来，我国出口额增幅较大的数控机床有数控车床、数控铣床、数控磨床、数控特种加工机床、数控剪板机、数控成形折弯机、数控压铸机等，普通机床有钻床、锯床、插床、拉床、组合机床、液压压力机、木工机床等，我国目前出口的数控机床品种主要为中低档数控机床[2]。
1.1.2 数控技术
20世纪人类社会为伟大的科技成果是计算机的发明与应用，计算机及其控制技术在机械制造设备中的应用是本世纪内制造业发展的重大技术进步。数控技术的出现以来，数控技术给机械制造业带来了革命性的变化。从上世纪80年代起，我国设备制造业的发展有起伏，但对数控技术一直给予较大的关注，已具有较强的市场竞争力。但在中、高档数控设备方面，与国外一些先进技术与产品仍存在较大差距，效率、精度和可靠性等方面均有明显差距，相当于欧洲90年代中期水 ……（未完，全文共19638字，当前仅显示3532字，请阅读下面提示信息。收藏《毕业论文：EMS-540数控雕铣机的电控部分设计》）