控制步进电动机的驱动电源步进电动机的正反转运动控制机床的电气控制系统设计主电路电气控制设计主轴正转主轴反转主轴停转冷却泵电路电源分析控制电路设计电机制动方式零压保护启动数控系统中的启动与停止输入输出及各轴限位光轴输出接口功能输出轴的驱动控制信号接口数控立钻机床电气控制原理设计数控立钻机床电气外观设计结论谢辞参考文献桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页引言随着科学技术日益发展制造技术的突飞猛进和人类生活水平提高物质要求增加，以及社会对产品质量和品种的多样化要求趋势不断增强，中小批量生产的比例明显增加，由此要求数控机床更高的的柔性和通用性。人们迫切希望能提供不同加工需求且成本低迅速高效又面向普通用户的控制系统，同时期待在维护和培训成本上有大幅降低。若该系统具备网络功能能够适应以后车间面向任务定单的批量或零碎生产管理模式将更能俘获用户的青睐。在此大背景下，计算机数字技术在近十年来以极快的速度高歌猛进，不断酝酿产生多种不同层次的开放式数控系统。数控系统行业现阶段正向标准化开放体系结构的大方向迈进。单就体系结构来说，现世全球的数控系统大致可以分为以下四类传统数控系统嵌入结构数控系统嵌入结构开放式数控系统开放式数控系统。特别是进入世纪之初，拌随着全球大环境计算机技术的迅猛发展，计算机控制等领域的技术成就陆续引进到数控技术的开发中去。现阶段高速高精度高效率高自动化高柔性高可靠性高智能化复合化网络化开放式体系结构是国外数控机床性能的发展方向，这要求更高的数控机床机械结构设计和制造的质量及可靠性。机床工业是个国家综合实力的重要标志和产业地位的重要象征。十五期间，我国机床工具行业平均以百分之三十的高增长率快速发展，已连续年成为世界第机床消费大国，并成为世界机床第生产大国。而十二五期间，我国进步加速对高速铁路的建设日益加快的城镇化进程都为机械行业带来最直接最大化的收益。当前我国的机床数控系统正处在个发展的关键时期，正寻求由研究开发向推广应用转变，也正是从封闭型的系统向开放型的系统寻求转变的时期。我国的机床数控系统在重大关键技术核心技术上日趋成熟，开发及衍生出数控系统八十余种，已赶上国外先进水平。近几年以来，借由对国内外机床数控机床从机械结构解剖分析到使用性能用户需求的调研，思考钻研了机床数控机床在机械结构设计方面和制造方法方面的新技术。但现时还主要存在以下几个问题函待解决是缺乏产业规模，没有足够规模的产业集群二是缺乏专门针对发展数控产业的政策和相应的技术配套体系三是缺乏技术创新，产品更新四是缺乏产业调整的内在动力五是面临国外强手竞争，扩展海外市场压力巨大。其中数控钻床作为科学技术发展的象征以及世界先进制造技术兴起和不断成熟的标志，它是在数控加工中心领域的典型机床，最具代表性且占据数控机床中的绝大比率，现代数控加工中心及柔性制造单元等都是在数控铣床的基础上派生发展起来的。功能性强加工范围广工艺较复杂等都是数控铣床的特点，各种复杂平面轮廓及曲面等零件的铣削加工都需依靠铣床来完成，又因为它可以进行钻通孔盲孔，并在更换特殊刀具后可扩孔锪孔铰孔或进行攻丝等使得其在机械加工领域和模具制造业中应用广泛可谓是必不可少的基础机床。本次所选的毕业设计的课题主要是对现有的数控机械产品中的数控立式钻床进行桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页结构总图的绘制，还有经济型机床本身的各部分组成，在达到加工要求的情况下进行合理的选择设计，再结合对实际生产加工中数控立式钻床的电气控制原理的了解，设计并绘制数控立式钻床它的电气控制原理图，包括各种保护电路的设计控制。目前机床的普及以及快速的发展势头，要求我对系统进行基本的了解，并掌握编程的主要思路和方法。本课题毕业设计是以型数控立式钻床为主要对象对其电气控制系统进行了设计，熟悉了解电气控制原理低压电器使用机床电气控制系统排布数控系统及接口功能变频器使用步进与伺服驱动的选用等内容。数控立钻在加工工件的过程中，主轴的运动和进给轴的运动怎么结合，如何选择步进电动机对应的相应的步距角，以及对于各个电动机的类型及控制方法的选择都是本次设计的研究对象。设计时，应与其内容及任务相符，并使步进电动机的精度控制为，完成型数控立式钻床电气控制系统原理图和各种保护电路元器件的绘制及总装原理图设计。桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页数控机床常用电气控制元件各种不同功用的电气控制元器件按设计排布便组成了数控机床的控制电路，要想做到设计更优的数控机床控制电路，就首先要了解熟悉各种功用的各式样电气控制元器件，而本设计是在型数控立式钻床为基础的前提下进行的。低压断路器低压断路器又称自动空气开关，它将控制和保护两种功能合而为体，常用来做不频繁接通和断开的电路的总电源开关或是部分电路的电源开关。当低压断路器所在的电路发生过载短路照图零压保护部分，当机床正常工作时，常开按钮闭合，线圈在图中位置得电，同时常开触点闭合。当在输入接口中给个信号脉冲时，桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页闭合，同时图中位置的常闭按钮断开，线圈在图中位置失电，全部断开，主轴随即停转，起到急停作用。为输入接口，其中的是轴轴轴的限位开关，为轴轴轴的粗定位开关。机床通电后正常运作时，当工件的进给长度超限位开关所安装的位置时。此时，通过机械触碰，接到信号，使得工件停止进给，起到保护工件和机床的作用。光轴输出接口图为光轴输出接口，用于对轴的驱动器输出控制信号，例如有输出脉冲信号方向信号脱机信号，与功能输出端口协同完成步进电机状态控制。功能输出图的为功能输出接口。控制主轴电机正转，控制主轴电机反转，为冷却泵启动和停止，为急停输出控制。是辅助功能指令，用来使机床产生辅助动作。如主轴的正反停转动作，冷却液的开关动作，刀具的更换动作等。般情况下，每个程序段只有条指令。大部分指令有后续性，指令有至共种。其中部分常用的代码功能是功能分别表示为程序停止可选程序停止和程序结束功能分别表示为主轴的正转反转和主轴停转功能分别表示为主轴号切削液如雾状开主轴号切削液如液体状开。功能分别表示为主轴号切削液如雾状停主轴号切削液如液体状停。轴的驱动控制信号接口图至位置为数控立式钻床轴驱动器信号控制接口的电气控制，机床的轴的运行是靠着机床的的信号进给驱动。中和接口为轴步进脉冲信号和方向控制信号及脱机进给控制信号的公共内部接线口。中接口为轴脱机进给控制信号的公共内部接线口。轴的分别与连接，分别与连接。为步进脉冲信号，接口要求输入电平脉冲信号低电平为，高电平为。桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页为方向控制信号，低电平输入时，电动机正转当高电平输入时，电机反转，高于需串联限流电阻。为脱机控制信号，高电平输入有效，驱动器停止输出，电机处于自由状态无锁定力矩。机床的轴的运行时靠着控制面板的的信号驱动，其驱动接线电路如下图所示图驱动接线电路控制信号有以下几种控制情况当控制信号为时为常用电压值大小，当控制信号电压高于时需要接限流电阻当控制信号为时，所需串联限流电阻左右当控制信号为时，所需串联限流电阻左右。桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页数控立钻机床电气控制原理设计在该设计中以数控立钻机床为基础，在该机床上设计了主控制回路，伺服控制回路，控制回路，其相应各控制部分作用原理及各电器元件开关动作将在下列电路布线图中标示表现。数控立钻电气主控制原理见下图所示图数控立钻电气主控制原理图说明由于图纸的缩放导致部分系统结构看得不清楚，可以参照打印出来的图纸。桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页在该设计中以数控立钻机床为基础，在该机床上设计了主控制回路，伺服控制回路，控制回路，其相应各控制部分作用原理及各电器元件开关动作将在下列电路布线图中标示表现。数控立钻电气伺服控制原理见下图所示图数控立钻电气伺服控制原理图说明由于图纸的缩放导致部分系统结构看得不清楚，可以参照打印出来的图纸。桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页在该设计中以数控立钻机床为基础，在该机床上设计了主控制回路，伺服控制回路，控制回路，其相应各控制部分作用原理及各电器元件开关动作将在下列电路布线图中标示表现。数控立钻电气伺服控制原理见下图所示图数控立钻电气控制原理图说明由于图纸的缩放导致部分系统结构看得不清楚，可以参照打印出来的图纸。桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页数控立钻机床电气外观设计在该设计中以数控立钻机床为基础，在该机床上设计了主控制回路，伺服控制回路，控制回路，其相应组成机床的电气控制部分，电气控制的各部分将在电气外观图上标示体现。故数控立钻电气外观见下图所示图数控立钻电气外观图说明由于图纸的缩放导致部分系统结构看得不清楚，可以参照打印出来的图纸。桂林电子科技大学毕业设计论文说明书用纸第页共页结论数控机床是现代机电体化进程中的高新技术产品，作为先进制造工艺技术的加工装备，拥有高效率且自动化的优点，在制造产业的更新换代中处于技术的制高点。用数控机床加工程序控制加工作业中的刀具动作以及各项参数，自动加工零件无需人工干预，无需使用复杂的专用的各类工艺装备对同工件进行组合加工，它能以抵多在台装备上较好地解决中小批量及多品种复杂曲面零件加工自动化的问题，加速了产品更新。本毕业设计主要是以型数控立钻电气控制系统设计为对象，由于本人没有系统的学习过数控电气控制知识，设计数控电气控制系统方面会比较吃力。但是通过半个多月的自学数控技术及应用机电传动控制和查阅相关资料，又结合以前金工实习对数控机床电气控制系统的了解，边学习总结边做设计。通过设计，建立设计思路，真正实现理论和实践的相结合，培养了我综合运用所学理论知识和实际操作知识去理性的分析问题并解决问题的能力。掌握了电气控制系统线路设计的原理电气元器件在线路中的作用，进给驱动系统的设计，完成对电动机的精度控制。并进步运用并深化巩固吸收了所学的基本理论知识和基本操作技能。本设计的步进电动机控制通电方为五相十拍工作，控制精度为，由于缺少设计经验，设计时出现很多。但在指导老师指导下，促使我较好的完成了该毕业设计。毕业设计是总结大学阶段次非常难