天津职业技术师范大学
X-Y数控机运动控制系统设计
专业：机械维修及检测技术教育
班级学号：机检
学生姓名：
指导教师：
目录
一、总体方案设计 (1)
1.1 设计任务 (1)
1.2 总体方案确定 (1)
1.2.1系统的运动方式与伺服系统 (1)
1.2.2 导轨副的选择 (2)
1.2.3 丝杠螺母副的选择 (2)
1.2.4减速装置的选择 (2)
1.2.5电气控制原理图 (3)
二、机械系统设计 (3)
2.1、工作台外形尺寸及重量估算 (3)
2.2、滚动导轨的参数确定 (4)
2.3、滚珠丝杠的设计计算 (5)
2.3.1 最大动负载Q的计算 (5)
2.3.2滚珠丝杠螺母副几何参数计算 (7)
2.3.3传动效率计算 (8)
2.3.4刚度验算 (8)
2.3.5稳定性验算 (9)
2.4步进电机的选用 (9)
(9)
2.4.1步进电机的步距角
b
2.4.2步进电机启动力矩的计算 (9)
2.4.3步进电机的转速n (10)
2.5确定齿轮传动比 (11)
2.6、确定齿轮模数及有关尺寸 (12)
2.7步进电机惯性负载的计算 (12)
三驱动器和控制器的选择 (13)
四参考资料 (19)
一、总体方案设计
1.1 设计任务
设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工，重复定位精度为±0.01mm，定位精度为0.025mm。
设计参数如下：负载重量G=150N；台面尺寸C×B×H＝445mm×460mm×32mm；底座外形尺寸C1×B1×H1＝610mm×620mm×540mm；最大长度L=688mm；工作台加工范围X=95mm，Y=80mm；工作台最大快移速度为6m/min。
设计要求：
根据数控机床课程设计的示例要求，根据每个组的设计参数，计算出相应运动部分的质量及惯量，根据计算结果选择电机及驱动器型号，并选择相应数控系统（可选用其他课程中学过的数控系统），画出电气控制原理框图、设计驱动控制强、弱控制电路，撰写不低于3000字左右设计论文，并附录相关资料及设计图纸
1.2 总体方案确定
1.2.1系统的运动方式与伺服系统
设计的X-Y工作台准备用在数控铣床上，其控制系统应该具有单坐标定位、两坐标直线插补与圆弧插补的基本功能，所以控制系统应该设计成连续控制型。
伺服进给系统的选择数控机床的进给系统有开环、半闭环、闭环之分。
选用步进电动机作为伺服电动机后，可选开环控制，也可选闭环控制。采用直流或交流伺服电机驱动的闭环控制方案的优点是可以达到很好的机床精度，能补偿机械传动系统中的各种误差、传动间隙及干扰等对加工精度的影响。但他的结构复杂，技术难度大，调试和维修困难，造价高。本设计的精度要求不是很高，采用闭环控制系统的必要性不大。由于任务书所给精度对于步进电动机来说还是偏高的，为了确保电动机在运转过程中不受切削负载和电网的影响而失步，决定采用半闭环控制，并在电动机的尾部转轴上安装增量式旋转编码器，用以检测电动机的转角与转速。增量式旋转编码器的分辨率应与步进电动机的步距角相匹配。XY工作台系统总体框图如下图所示
1.2.2 导轨副的选择
要设计的X-Y工作台是用来配套轻型的立式数控铣床，需要承载的载荷不大，但脉冲当量小，定位精度高，因此，决定选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。
1.2.3 丝杠螺母副的选择
伺服电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，要满足0.005mm的脉冲当量和±0.02mm 的定位精度，滑动丝杠副无能为力，只有选用滚珠丝杠副才能达到。滚珠丝杠副的传动精度高、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率高、预紧后可消除反向间隙，而且滚珠丝杠已经系列化，选用非常方便，有利于提高开发效率。
1.2.4减速装置的选择
选择了步进电动机和滚珠丝杠副以后，为了圆整脉冲当量，放大电动机的输出转矩，降低运动部件折算到电动机转轴上的转动惯量，可能需要减速装置，且应有消除间隙机构。为此，系统中决定采用无间隙齿轮传动减速箱。
驱动器与控制器的选择
选择了混合式步进电机以后，就要选择与之想匹配的驱动器，控制器基本上是一样的，选一个能够满足使用，又价格便宜的。
图1-1 系统总体框图
1.2.5电气控制原理图
二、机械系统设计
2.1、工作台外形尺寸及重量估算
X 向拖板（上拖板）尺寸：
长?宽?高 50460445?? 重量：按重量=体积×材料比重估算
N ≈?????=--799108.710504604452
3
x
W
Y 向拖板（下拖板）尺寸： 50460445?? 重量：约799N 。
上导轨座（连电机）重量：
N ≈+??????+??=--20220108.710)171549528450610(23W
夹具及工件重量：约150N 。
X-Y 工作台运动部分的总重量：799+799+202+150=1950N
2.2、滚动导轨的参数确定
本设计中的X-Y 工作台是水平布置，采用双导轨，四滑块的支撑形式。 ⑴、导轨型式：矩形截面滚珠导轨 ⑵、导轨长度 ①上导轨（X 向）
取动导轨长度 400=B
l
动导轨行程 95=l 支承导轨长度 495=+=l l L B
②下导轨（Y 向）
取动导轨长度 400=B
l
动导轨行程 80=l 支承导轨长度 480=+=l l L B
选择导轨的型号：GGB16 ⑶、直线滚动轴承的选型 ①上导轨
N =+=1001202799X
G
②下导轨
N =1950Y
G
由于本系统负载相对不大，有下图得出LM30LUU 型直线滚动轴承的额定动载荷为2490N ，大于实际动负载。并采用双排两列6个直线滚动轴承来实现滑动平台的支撑。产品是上海晶铂传动机械有限公司生产的。
⑷、滚动导轨刚度及预紧方法
当工作台往复移动时，工作台压在两端滚动体上的压力会发生变化，受力大的滚动体变形大，受力小的滚动体变形小。当导轨在位置Ⅰ时，两端滚动体受力相等，工作台保持水平；当导轨移动到位置Ⅱ或Ⅲ时，两端滚动体受力不相等，变形不一致，使工作台倾斜α角，由此造成误差。此外，滚动体支承工作台，若工作台刚度差，则在自重和载荷作用下产生弹性变形，会使工作台下凹（有时还可能出现波浪形），影响导轨的精度。
2.3、滚珠丝杠的设计计算
滚珠丝杠的负荷包括铣削力及运动部件的重量所引起的进给抗力。应按铣削时的情况计算。
2.3.1 最大动负载Q 的计算
3H Q L f P ω=
查表得系数1f ω=，1H f =，寿命值
6
6010nT
L =
查表得使用寿命时间T=15000h ，初选丝杠导程mm P h
5=，得丝杠转速
min
/12005
6
10001000max
r P
V
n h
=?=
?=
所以 6
6010nT
L =
108010
15000
1200606
=??=
X 向丝杠牵引力
1.414x x P f G =当 ()f 当——当量摩擦系数
N =??=16.14100101.0414.1
Y 向丝杠牵引力
N =??==57.27195001.0414.1414.1Y
Y
G f P 当
所以最大动负荷
X 向 N =???=28.145
16.141110803
X
Q Y 向 N =???=87.282
57.271110803
Y
Q 查表，取滚珠丝杠公称直径 m m d 16
=，选用滚珠丝杠螺母副的型号为 SFI01605-4，其额定动载1380N ，足够用。有盛凯传动有限公司生产。
2.3.2滚珠丝杠螺母副几何参数计算
表
名 称 符 号
计算公式和结果
螺纹滚道
公称直径 0d 16 螺距 t
5
接触角 45
钢球直径
q d
3
2.3.3传动效率计算
957
.0)
2.04
3.4(43
.4)(=+=+=
tg tg tg tg ?γγη 式中：?——摩擦角；γ——丝杠螺纹升角。
2.3.4刚度验算
滚珠丝杠受工作负载P 引起的导程0L 的变化量
ES
PL
L 0
1
±
=?
Y 向所受牵引力大，故应用Y 向参数计算
N =86.282P cm L 1
= 6220.610(/)E N cm =? ()材料为钢
2
2
2
1
2.2)2
6
.1(14.3cm
d S =?==π
所以
ES
PL L 0
1
±
=?cm
6
6
1012.32
.2106.205
.086.282-?±=???±
= 丝杠因受扭矩而引起的导程变化量2L 很小，可以忽略。 所以导程总误差
m
m L L
/75
.0100
1012.31006
μ=??=?=?- 查表知E 级精度的丝杠允许误差15m μ，故刚度足够。
2.3.5稳定性验算
由于丝杠两端采用止推轴承，故不需要稳定性验算。
2.4步进电机的选用
2.4.1步进电机的步距角b θ
取系统脉冲当量
0.01/p mm step
δ=，初选步进电机步距角
2
.1=b θ。
2.4.2步进电机启动力矩的计算
设步进电机等效负载力矩为T ，负载力为P ，根据能量守恒原理，电机所做的功与负载力做功有如下关系
T Ps ?η＝
式中：? ——电机转角；s ——移动部件的相应位移；η ——机械传动效率。 若取 b ?θ=，则p s δ=，且S P P G μ=+，所以
[]36()2p S b P G T N cm δμπθη
+=
式中：S P ——移动部件负载（N ）；G ——移动部件重量（N ）； z P ——与重量方向一致的作用在移动部件上的负载力（N ）；μ ——导轨摩擦系数；b θ——步进电机步距角，（rad ）；T ——电机轴负载力矩（N cm ） 本例中，取0.03μ=（淬火钢滚珠导轨的摩擦系数），0.96η=，S P 为丝杠牵引力，N ==86.282Y
S
P P 。考虑到重力影响，Y 向电机负载较大，因此取N ==1950Y
G G ，所以
若不考虑启动时运动部件惯性的影响，则启动力矩
cm
T ?N =????+??=
1796
.02.114.32)
195003.086.282(01.036
0.3~0.5
q T
T =
取安全系数为0.3，则
cm
T q
?N ==
573
.017
对于工作方式为三相六拍的三相步进电机
cm
T
T
q
?N ==
=
66866
.057
866
.0m ax
2.4.3步进电机的转速n
m in
/12005
6
10001000max
r P
V
n h
=?=
?=
下面是常州盈洋电子生产的电机技术规格，有上面可选用两个86BYG350A 型步进电机。
86BYG 三相混合式步进电机选型如表2-2 步进电机参数
表2-2 步进电机参数
2.5确定齿轮传动比
因步进电机步距角
2
.1=b
θ，滚珠丝杠螺距
mm P h
5=，要实现脉冲当量0.01/p
mm step δ=，在
传动系统中应加一对齿轮降速传动。齿轮传动比
6
.05
2.136001.03602
1
=??=?==
h
b
p
P Z Z i θδ 选28,172
1
==Z Z 。
2.6、确定齿轮模数及有关尺寸
因传递的扭距较小，取模数1m mm =。
表2-3 齿轮尺寸
2.7步进电机惯性负载的计算
根据等效转动惯量的计算公式，得
()2
2
101232180p d b Z J J J J J M Z δπθ?? ???
=++++ ? ??? ???
式中： d J ——折算到电机轴上的惯性负载（2kg cm ）； 0J ——步进电机转轴的转动惯量（2
kg cm ）；
1J ——齿轮1 的转动惯量（2kg cm ）；2J ——齿轮2的转动惯量（2kg cm ）；3J ——滚珠丝杠的转动
惯量（2
kg cm ）；M ——移动部件质量（kg ）。
对材料为钢的圆柱零件转动惯量可按下式估算
()3420.7810J D L kg cm -=?
式中：D ——圆柱零件直径（cm ）；L ——零件长度（cm ）。 所以
()
343210.7810 1.70.5 3.2610J kg cm --=???=?2
3
4
3
1
1026.35.07.11078.0cm
kg J ??=???=--
2
3
4
3
2
109.235.08.21078.0cm
kg J ??=???=--
2
3
4
3
3
1059.255506.11078.0cm
kg J ??=???=--
电机轴转动惯量很小，可以忽略，则
2
4
2
3
2
3
/1051.0)5.1180
14.3001
.0(19910)59.2559.23()2817(
1026.3m
kg J d
---?=??+?+?+?=系统的负载惯量d J 与伺服电动机的转动惯量m J 之比一般应满足式
1
25.0≤≤
m
d J
J
而在本设计中： 因为36
.04
.151
.0==
m
d
J
J
,所以惯性匹配比较符合要求。 三 驱动器和控制器的选择
常州盈洋电子：
一.3H090MS三相混合式步进电机细分驱动器驱动器特点
★AC40V-60V交流供电, 能适应恶劣的电网环境.
★交流伺服原理, 双极性恒流细分驱动.
★最大输出驱动电流5.2A/相, 16挡电流选择,适用于多型号步进电机.
★最大细分10000步/转, 有16种细分模式可供选择.
★过压, 过流, 短路, 温度保护
★所有输入信号都经过光电隔离。
★可适应共阳, 共阴, 单/双脉冲多种模式.
★脱机保持功能
★提供节能的自动半流锁定功能.
★拨码开关直接设定细分数和电流.
二. 性能指标
三.信号接口：
四.细分数及相电流设定：
本驱动器是用驱动器上的拔盘开关来设定细分数及相电流的，根据面板的标注设定即可；请您在控制器频率允许的情况下，尽量选用高细分数这样电机运行更加平稳；具体设置方法请参考下表：
五.控制信号输入连接图
为了使控制系统和驱动器能够正常通信，避免相互干扰，我们在驱动器内部采用光耦器件对输入信号进行隔离，三路信号的内部接口电路相同，常用的方式为(1）共阳方式：把CP+、DIR+和EN+接在一起作为共阳端接外部系统的+5V，脉冲信号接入CP-端，方向信号接入DIR-端，使能信号接入EN-端；(2）共阴方式：
把CP-、DIR-和EN-接在一起作为共阴端接外部系统的GND，脉冲信号接入CP+端，方向信号接入DIR+端，使能信号接入EN+端；(3）差动方式：直接连接。
如果输入电压信号的幅值超出+5V就必须在外部另加限流电阻R，保证给驱动器内部光耦提供8-15mA的驱动电流，参见下图和下表。
★步进脉冲信号CP
步进脉冲信号CP用于控制步进电机的位置和速度，也就是说：驱动器每接受一个CP脉冲就驱动步进电机旋转一个步距角(细分时为一个细分步距角)，CP脉冲的频率改变则同时使步进电机的转速改变，控制CP脉冲的个数，则可以使步进电机精确定位。这样就可以很方便的达到步进电机调速和定位的目的。本驱动器的CP信号为低电平有效，要求CP信号的驱动电流为8-15mA，对CP的脉冲宽度也有一定的要求，一般不小于2μS（参见下图）。
★方向电平信号DIR
方向电平信号DIR用于控制步进电机的旋转方向。此端为高电平时，电机一个转向；此端为低电平时，电机为另一个转向。此种换向方式，我们称之为单脉冲方式。另外，还有一种双脉冲换向方式：驱动器接受两路脉冲信号（标注为CW和CCW）当其中一路（如CW）有脉冲信号时，电机正转运行，当另一路（如CCW）有脉冲信号时，电机反转运行。由拨位开关第5位决定使用何种状态。电机换向必须在电机停止后再进行，并且换向信号一定要在前一个方向的最后一个CP脉冲结束后以及下一个方向的第一个CP脉冲前发出（参见下图）。
★脱机电平信号EN
当驱动器上电后，步进电机处于锁定状态（未施加CP脉冲时）或运行状态（施加CP脉冲时），但用户想手动调整电机而又不想关闭驱动器电源，怎么办呢？这时可以用到此信号。当此信号起作用时（低电平有效），电机处于自由无力矩状态；当此信号为高电平或悬空不接时，取消脱机状态。此信号用户可选用，如果不需要此功能，此端不接即可。
六.指示灯说明
驱动器有两个指示灯：电源POWER指示灯（绿色）和未准备好No Ready指示灯（红色），驱动器加电后电源指示灯亮；如果驱动器发生保护动作，则未准备好指示灯亮（驱动器内部设有过流、过温等保护电路）。
七.外形尺寸：请参照下图
常州盈洋电子：
SWT30控制器介绍：
★控制轴数：单轴；
★指令特点：任意可编程（可实现各种复杂运行：定位控制和非定位控制）；
★最高输出频率：40 KHz（特别适合控制细分驱动器）；
★输出频率分辨率：1Hz；
★编程条数：最大99条；
★输入点： 6 个（光电隔离）；
★输出点： 3 个（光电隔离）；
★一次连续位移范围：-7999999 +7999999；
★工作状态：自动运行状态、手动运行状态、程序编辑状态、参数设定状态；
★升降速曲线：2条（最优化）；
★显示功能位数：8位数码管显示，手动／自动状态显示、运行／停止状态显示、步数／计数值/程序显示、编辑程序，参数显示、输入／输出状态显示、CP脉冲和方向显示；
★自动运行功能：可编程，通过面板按键和加在端子的电平可控制自动运行的启动和停止等操作；
★手动运行功能：可调整位置（手动的点动速度和点动步数可设定）；
★参数设定功能：可设定起跳频率、升降速曲线、反向间隙、手动长度、手动速度、中断跳转行号和回零速度；
★程序编辑功能：可任意插入、删除和修改程序。具有跳转行号、数据判零、语句条数超长和超短的判错功能；
★回零点功能：可双向自动回到零点；
★编程指令：共14条指令；
★外操作功能：通过参数设定和编程，在A操作和B操作端子上加开关可执行外部中断操作；
★电源：AC220V（电源误差不大于±15%）。
摘要 本论文针对目前国内外数控车床的现状、发展动态和发展方向及其在现代工业中的重要作用，运用液压元件的基本理论，对其主关键结构液压系统箱进行了原理分析和优化设。根据设计的实际需要，对车床液压系统开展研究，并对液压系统的结构元件和液压控制系统的结构进行了优化设计。并介绍了一种在三爪卡盘上加装摆动式液压缸和平面螺旋机构的螺旋摆动式液压缸增力机构的结构。叙述了主要的设计步骤和参数的确定。 关键词：数控车床液压油泵液压油缸液压控制阀三爪卡盘性能分析参数优化设计 G RADUATE D ESIGN (T HESIS) 设计(论文)题目：数控机床液压系统设计 指导教师：李洪奎 I
Abstract The present paper in view of the present domestic and foreign numerical control lathe present situation, the development tendency and the development direction and in the modern industry vital role, the utilization hydraulic unit basic theory, has carried on the static analysis and the optimized design to its important structure lathe bed, then achieved the instruction designs and enhances the numerical control lathe technical performance the goal. According to the design actual need, the method of hydraulics systems used in the actual project the related theory and the realization principle has carried on the elaboration, and has carried on the lathe bed champing and drive module design as well as the optimized design. The research process mainly divides into hydraulic system analysis and hydraulic control of the optimization designs, obtained the lathe bed static stress and the strain, and has carried on the optimized design to the lathe bed structure, has carried on a more scientific appraisal to the product. Key word：Numerical control lathe ;Hydraulic pumps ;Hydraulic cylinders ;control valves;performance analysis ;Optimized design II
摘要 随着微电子技术和微型计算机的飞速发展，数控雕刻机的应用越来越广泛。机电一体化广泛地综合了机械、微电子、自动控制、信息、传感测试、电力电子、接口、信号变换和软件编程等技术，并将这些技术有机的结合成一体，它是当今世界机械工业技术和产品发展的主要趋势。三维机械雕刻机是一种典型的机电一体化产品，在广告制作行业具有较大的市场前景。 本文简要的介绍了雕刻机的起源和发展现状，分析了国内外雕刻机的特点说明雕刻机的功能和使用范围；详细的分析了雕刻机的总体布局和结构方案，以及主运动和进给运动系统的选择，以及“三维雕刻”插补法的选择，分析和实现过程，实现雕刻系统的初步优化。 本课题是在参考现有雕刻机的基础上，设计一种机构尺寸比较大的数控雕刻机，适应比较大的工艺品的雕刻加工。 关键字：雕刻机，数控系统，机电一体化，三维，插补法
Abstract Along with the development of micro-electronics technology and microcomputer technology，NC carer will be widely used.These technologies are widely used in Mechatronics, including mechanism, microelectronics，autocontrol, information, sensor and test,power and electron, interface, signal transform, software program. On the other hand, Mechatronics makes these technologies integrated closely. It is the primary trend of the development of mechanical industrial technology and products in the world nowadays. 3D- mechanical engraving plotter is a typical mechatronic product. It has a larger market prospect in the advertising industry. The thesis in brief introduces the genesis and developmental status quote of Engraving Plotter,analyses characteristics of inland and overseas Plotters，and explains its function and use range. We analyze the overall arrangements and framework，the movement mode of numerical control system，the select of main movement system and feed movement system etc. As well as we select and analyze and realize the process of 3D-Engrave interpolation arithmetic. optimized 3D-mechanical engraving system is realized. This topic is based on the existing engraving machine to design a CNC engraving machines with a large body size, which adapted to the relatively large carving handicraft processing. Keywords: Engraving plotter, numerical control system, mechatronics, 3D，and interpolation arithmetic.
简易数控机床控制系统设计 学号：0601302009 专业：机械电子工程姓名：浦汉军 2007，9，10 南宁任务： 设计以单片机为控制核心的简易数控机床的数字程序控制器。要求 1、能用键盘控制工作台沿+X、-X、+Y、-Y向运动，以校正工作台位置。 2、可用于加工直线和圆弧。 3、在运行过程中可人工干预而紧急停车。 4、能实现越界报警。 5、可与PC机通讯。 总体方案设计 一、数控系统硬件电路设计 选用MCS-51系列的8031CPU作为数控系统的中央处理机。外接一片EPROM用于存放控制程序、固定批量生产的工件加工程序和数据，再选用一片8kb的6264RAM作为存放试制工件或小批量生产的工件加工程序和数据。由于系统扩展，为使编程地址统一，采用74LS138译码器完成译码法对扩展芯片进行寻址的功能。还要考虑机床与单片机之间的光电隔离、功率放大电路。其设计框图如下图所示： 图1.1 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．各单元电路设计
CE ：片选信号，低电平有效，输入 ：读信号，低电平有效，输入 PGM ：编程脉冲输入端，输入 Vpp ：编程电压(典型值为12.5V) Vcc ：电源(+5V) GND ：接地(0V) D 0 11D 1 12D 2 13D 3 15D 4 16D 5 17D 6 18D 719A 010 A 19 A 28 A 37 A 46 A 55 A 64A 73 A 825 A 924 A 1021 A 1123 A 122 G ND 14 C E 20PGM 27V cc 28 V pp 1N C 26 O E 222764 ：片选信号输入线，低电平有效。输出允 许编程 逻辑 译 码 输出缓冲 256 256存储矩阵 A12 A11 ``` A0 OE PGM CE D0 ``` D7
数控铣床的工作原理 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一．数控铣床的定义 数控铣床是在普通铣床上集成了数字控制系统，可以在程序代码的控制下较精确地进行铣削加工的机床。数控铣床分为不带刀库和带刀库两大类，其中带刀库的数控铣床又称为加工中心。 数控铣床加工范围主要包括： 1.平面加工：数控机床铣削平面可以分为对工件的水平面(XY)加工，对工件的正平面(XZ)加工和对工件的侧平面(YZ)加工。只要使用两轴半控制的数控铣床就能完成这样平面的铣削加工。 2.曲面加工：如果铣削复杂的曲面则需要使用三轴甚至更多轴联动的数控铣床。 二．数控铣床的组成部分 数控铣床的基础件包括： 数控铣床的基础件通常是指床身、立柱、横梁、工作台、底座等结构件，其尺寸较大（俗称
大件），“井”构成了机床的基本框架。其他部件附着在基础件上，有的部件还需要沿着基础件运动。由于基础件起着支撑和导向的作用，因而对基础件的本要求是刚度好。 除了基础件，数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成： 1、辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。 2、主轴箱包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。 3、控制系统数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。 4、机床基础件通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架。 5、进给伺服系统由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。 三．数控铣床的工作原理 数控原理涉及到的内容特别多：如数控系统的总成，结构、机床插补运行的过程、位置反馈检测的过程、原理电机的种类、工作特性等、PLC的工作方式！简言之就是：工作原理是数控装置内的计算机对以数字和字符编码方式所记录的信息进行一系列处理后，向机床进给等执行机构发出命令，执行机构则按其命令对加工所需各种动作，如刀具相对于工件的运动轨迹、位移量和速度等实现自动控制，从而完成工件的加工。 铣床的工作原理如下：
基于PLC的数控车床电气控制系统设计毕业论文_(2)[1]
摘要 数控机床是一种机电一体化的数字控制自动化机床。早期的数控机床是依靠继电器逻辑来实现相应的功能。由于继电器逻辑是一种硬接线系统，布线复杂，体积庞大，更改困难，一旦出现问题，很难维修。这样的系统，其可靠性往往也不高，影响正常的生产。 本文正是针对这一问题展开工作的。本文介绍了用三菱FX2N微型可编程控制器对CK9930机床的电气控制部分的改造设计，重点阐述了数控机床PLC的功能、机床的电气控制原理及相应的PLC程序编制与调试三方面的问题。并且详尽地展示了PLC控制程序的开发过程。 根据数控车床所承担加工任务的特点，可知其操作过程比较复杂。要用PLC 控制车床动作，必须将PLC及其控制模块和相应的执行元件加以组合。所以在该控制程序的开发过程中，采用了模块化的结构设计方法。 本文主要完成了主轴控制、坐标轴控制、自动换刀控制、定时润滑控制以及报警处理等功能的PLC控制程序的开发。并且利用FXGP_WIN-C软件编写了该机床的PLC控制程序，并借助其运行、监控功能，通过相关设备，观察了程序的运行情况。 关键词：PLC控制，数控车床，梯形图
目录 第一章概述 (1) 1.1 数控系统的工作原理 (1) 1.1.1 数控系统的组成 (1) 1.1.2 数控系统的工作原理 (2) 1.2 PLC的硬件与工作原理 (3) 1.2.1 PLC的简介 (3) 1.2.2 PLC的基本结构 (3) 1.2.3 PLC的工作原理 (4) 第二章数控车床的PLC (5) 2.1 数控车床PLC的信息传递 (5) 2.2 数控车床中PLC的功能 (6) 2.2.1 PLC对辅助功能的处理 (6) 2.2.2 PLC的控制对象 (6) 2.3 用PLC实现车床电气控制系统的功能 (7) 2.4 利用PLC代替继电器—接触器控制方式的优越性 (8) 第三章 CK9930数控车床电气控制分析 (9) 3.1 车床主要结构和运动方式 (9) 3.2 车床对电气控制的要求 (9) 3.3 车床的电气控制电路分析 (10) 3.3.1 主电路分析 (11) 3.3.2 控制电路分析 (11)
维宏? 雕刻机运动控制系统 NC STUDIO?版本5.3.6 软件用户手册 二○○三年二月 上海维宏科技有限公司
感谢您选择了本公司的产品！ 本手册帮助您熟悉本公司的产品，了解系统组成配置等方面的信息。 本资料详细介绍系统安装过程及系统的各项功能，在使用本软件系统及相关的机床设备之前，请您详细阅读本手册。这将有助于您更好地使用它。 由于软件、硬件的不断更新，您所收到的软硬件在某些方面可能与本手册的陈述有所出入。在此谨表歉意。
目录 目录............................................................................................................................ I I 1概述.. (1) 2系统安装与连接 (3) 2.1NC STUDIO的系统基本配置 (3) 计算机主机 (3) 操作系统 (3) 2.2NC STUDIO系统的安装 (4) 安装NC STUDIO运动控制卡 (8) 2.3NC STUDIO控制卡与驱动系统的连接 (9) 安装运动控制卡驱动程序 (8) 安装NC STUDIO软件 (4) 3 NC STUDIO基本概念 (10) 3.1操作模式与状态 (10) 操作模式 (10) 操作状态 (11) 3.2机床坐标系 (11) 机械坐标系 (12) 工件坐标系 (12)
4 NC STUDIO操作界面 (13) 4.1标题栏 (14) 4.2菜单栏 (14) 4.3工具栏 (16) 4.4数控信息栏 (16) 4.5状态栏 (16) 4.6数控状态窗口 (17) 当前位置 (17) 进给速度 (18) 主轴转速................................................................................... 错误！未定义书签。 4.7自动操作窗口 (20) 4.8手动操作窗口 (21) 4.9加工轨迹窗口 (24) 三维视图模式 (24) 二维视图模式： (27) 4.10系统日志窗口 (29) 4.11程序管理窗口 (30) 4.12系统参数窗口 (30) 机械参数 (32) 电气参数................................................................................... 错误！未定义书签。 加工参数 (31) 4.13程序编辑窗口 (34) 4.14输入输出状态(I/O状态)窗口 (35) 5 NC STUDIO菜单系统 (36) 5.1“文件”菜单 (36) 打开并装载 (36) 卸载 (37)
数控机床进给系统设计
第一章、数控机床进给系统概述 数控机床伺服系统的一般结构如图图1-1所示： 图1-1数控机床进给系统伺服 由于各种数控机床所完成的加工任务不同，它们对进给伺服系统的要求也不尽相同，但通常可概括为以下几方面：可逆运行；速度范围宽；具有足够的传动刚度和高的速度稳定性；快速响应并无超调；高精度；低速大转矩。 1.1、伺服系统对伺服电机的要求 （1）从最低速到最高速电机都能平稳运转，转矩波动要小，尤其在低速如0.1r /min 或更低速时，仍有平稳的速度而无爬行现象。 （2）电机应具有大的较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4-6倍而不损坏。 （3）为了满足快速响应的要求，电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压。电机应具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力，才能保证电机可在0.2s以内从静止启动到额定转速。 （4）电机应能随频繁启动、制动和反转。 随着微电子技术、计算机技术和伺服控制技术的发展，数控机床的伺服系统已开始采用高速、高精度的全数字伺服系统。使伺服控制技术从模拟方式、混合方式走向全数字方式。由位置、速度和电流构成的三环反馈全部数字化、软件处理数字PID，使用灵活，柔性好。数字伺服系统采用了许多新的控制技术和改进伺服性能的措施，使控制精度和品质大大提高。 数控车床的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。这也是数控车床区别于普通车床的一个特殊部分。 1.2、伺服系统的分类 数控车床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反
馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测系统。 进给伺服系统按其控制方式不同可分为开环系统和闭环系统。闭环控制方式通常是具有位置反馈的伺服系统。根据位置检测装置所在位置的不同，闭环系统又分为半闭环系统和全闭环系统。半闭环系统具有将位置检测装置装在丝杠端头和装在电机轴端两种类型。前者把丝杠包括在位置环内，后者则完全置机械传动部件于位置环之外。全闭环系统的位置检测装置安装在工作台上，机械传动部件整个被包括在位置环之内。 开环系统的定位精度比闭环系统低，但它结构简单、工作可靠、造价低廉。由于影响定位精度的机械传动装置的磨损、惯性及间隙的存在，故开环系统的精度和快速性较差。 全闭环系统控制精度高、快速性能好，但由于机械传动部件在控制环内，所以系统的动态性能不仅取决于驱动装置的结构和参数，而且还与机械传动部件的刚度、阻尼特性、惯性、间隙和磨损等因素有很大关系，故必须对机电部件的结构参数进行综合考虑才能满足系统的要求。因此全闭环系统对机床的要求比较高，且造价也较昂贵。闭环系统中采用的位置检测装置有：脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁尺、光栅尺和激光干涉仪等。 数控车床的进给伺服系统中常用的驱动装置是伺服电机。伺服电机有直流伺服电机和交流伺服电机之分。交流伺服电机由于具有可靠性高、基本上不需要维护和造价低等特点而被广泛采用。 直流伺服电动机引入了机械换向装置。其成本高，故障多，维护困难，经常因碳刷产生的火花而影响生产，并对其他设备产生电磁干扰。同时机械换向器的换向能力，限制了电动机的容量和速度。电动机的电枢在转子上，使得电动机效率低，散热差。为了改善换向能力，减小电枢的漏感，转子变得短粗，影响了系统的动态性能。 交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位，并随着新技术的发展而不断完善，具体体现在三个方面。一是系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展，智能化功率模块得到普及与应用；二是基于微处理器嵌入式平台技术的成熟，将促进先进控制算法的应用；三是网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟，将使基于网络的伺服控制成为可能。 1.3、主要设计任务参数 车床控制精度：0.01mm（即为脉冲当量）；最大进给速度：V max=5m/min。最大加工直径为D =400mm，工作台及刀架重：110㎏；最大轴，向力=160㎏；导轨静摩擦系数=0.2； max 行程=1280mm；步进电机：110BF003；步距角：0.75°；电机转动惯量：J=1.8×10-2㎏.m2。
数控铣床 数控铣床引是在一般铣床的基础上发展起来的，两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似，但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床，所以其结构也与普通铣床有很大区别。 主要系统描述 主轴箱 包括主轴箱体和主轴传动系统，用 于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速 范围和输出扭矩对加工有直接的影响。 进给伺服系统 由进给电机和进给执行机构组成， 按照程序设定的进给速度实现刀具和工 件之间的相对运动，包括直线进给运动 和旋转运动。
控制系统 数控铣床运动控制的中心， 执行数控加工程序控制机床进行 加工。 辅助装置 如液压、气动、润滑、冷却系统、排屑和防护等装置。 机床基础件 通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架 数控铣床的特点 1、零件加工的适应性强、灵活性好， 能加工轮廓形状特别复杂或难以控制 尺寸的零件，如模具类零件、壳体类 零件等。 2、能加工普通机床无法加工或很难加 工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。 3、能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。 4、加工精度高、加工质量稳定可靠。 5、生产自动化程度高，可以减轻操作者的劳动强度。有利于生产管理自动化。
6、生产效率高。 7、从切削原理上讲，无论是端铣或是周铣都属于断续切削方式，而不像车削那样连续切削，因此对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干式切削状况下，还要求有良好的红硬性。 数控铣床的基本结构 数控铣床形式多样，下面以XK5040A型数控立式升降台铣床为例介绍其组成情况。该机床由6个主要部分组成．即床身部分，铣头部分，工作台部分，横进给部分，升降台部分，冷却、润滑部分。(1)床身 床身内部布局合理，具有良好的刚性，底座上设有4个调节螺栓，便于机床进行水平调整，切削液储液褴设在机床座内部。
目录 1 绪论 (1) 1.1 课题的研究意义 (1) 1.2 雕刻机的应用及发展 (1) 1.2.1 雕刻机的应用 (1) 1.2.2 国内外发展与现状 (2) 1.3 课题研究的主要内容 (3) 1.3.1 实验平台简介 (3) 2方案选择 (4) 2.1三轴驱动方案选择 (4) 2.1.1直流驱动 (4) 2.1.2 交流伺服驱动 (5) 2.1.3 步进驱动 (5) 2.2 控制器的选择 (6) 2.3限位开关 (7) 3硬件电路设计 (9) 3.1主电路设计 (9) 3.1.1步进电机及步进驱动器 (9) 3.1.2 主轴及变频驱动 (9) 3.2控制电路设计 (11) 3.2.1控制要求 (11) 3.2.2 步进电机驱动器 (12) 3.2.3 PLC选型 (14) 3.2.4 I/O配置及PLC外部接线图 (16) 4软件设计 (18) 4.1 PTO/POS配置 (18) 4.1.1 PTO配置 (18) 4.1.2 PTO/PWM组件 (31) 4.2主程序 (32) 5总结 (35) 致谢 (35)
基于PLC的雕刻机控制系统设计 摘要自从有了人类的社会活动以后，就有了雕刻这一行业，伴随着人类社会的发展，如今人们对雕刻有了全新的认识，随着人们对雕刻机的认识和掌握逐步加深，应用范围会得到不断扩大，应用水平也会逐步提高，雕刻加工必定会有更广阔的前景。 本文论述了雕刻机的控制要求及驱动方式，设计了基于PLC控制的三维雕刻机的电气控制线路，并编制了实现轨迹运行的控制程序。三维雕刻机为滚珠丝杠设计，X、Y、Z三轴采用步进系统，分别通过CPU的高速脉冲输出PTO及定位模块EM253实现三根轴的位置控制，主轴采用交流变频驱动，系统中设置了限位开关和位置感应器以防止运动超程。调试结果表明，系统可以实现一定精度的雕刻轨迹控制，达到了设计指标的要求。 关键词：雕刻机；PLC；位置控制；滚珠丝杠 ABSTRACT Ever since human social activity later, there is a sculpture of the industry, along with the development of human society, and now people have a new understanding of sculpture ,engraving machines as people gradually deepening understanding and grasp the scope of application will been expanding the application level will gradually increase ,engraving process must be more broad prospects. This paper discusses the requirements and drive mode control engraving machine, the design of PLC-based electrical control circuit controls the three-dimensional engraving machine and prepared to achieve trajectory control program running. Three-dimensional engraving machine for the ball screw design, X, Y, Z-axis stepper system ,respectively, to achieve three-axis position control with high-speed pulse output PTO and the positioning module EM253 CPU, the spindle AC variable frequency drive, the system set up limit switches and position sensors to prevent over travel movement Debugging results show that the system can achieve a certain precision engraving trajectory control, met the requirements of the design specifications. Keywords：Engraving machine; Position Control; ball screw shaft
虚拟轴数控机床的仿三轴控制 刖言 虚拟轴数控机床的出现被认为是本世纪最具革命性的机床设计突破。如果充分发挥这种新型机床在结构上的优势，就有可能为大幅度 地提高机床的性能开辟一条新途径。 通过分析发现：对于一般直接基于 Stewart平台原理的虚拟轴机床， 其旋转坐标的合理运动范围比常规五坐标数控机床要小得多（通常只有20?30度，而五坐标机床可以达到 90度以上），并且随着旋转角的加大将大幅度地减少机床的有效工作空间。虽然复合结构可以扩大转角范围，但结构复杂，难以保证高刚度，因此，普通虚拟轴机床不太适合加工大范围、多坐标运动的零件。但从另一个角度看，在实际生产中需要多坐标加工的复杂零件毕竟是少数，而占主导地位的还是普通常规零件的加工。因此，研究如何利用虚拟轴机床的结构特点，在常规零件的咼速、咼效加工上发挥其优势，将更具有实际意义。 虚拟轴机床仿三轴控制方法的基本思想是，模仿现有的三坐标数控机床的控制方法，对虚拟轴机床的六自由度运动进行控制，从外特性上看，使得虚拟轴机床和常规三坐标数控机床等效。这样，不仅现有各种成熟的三坐标自动编程系统可直接用于六自由度的虚拟轴机床，而且通过仿三轴控制可使主轴单元仅进行平移运动，大幅度扩大了虚 拟轴机床的工作空间，使其发挥更大的作用。此外，通过仿三轴控制，还可有效地减少控制系统的复杂性，从而显著降低机床的成本，有利于这种新型机床在较大范围内推广应用。
2虚拟轴机床进行常规加工的优势 为虚拟轴机床的一种典型结构，该结构可归结为一种所谓的六杆平台结构”其具体含义是，将六根可变长度驱动杆（简称驱动杆）的一端固定于静平台（如地基或机床框架）上，驱动杆的另一端与动平台联接，即与主轴单元相联接。这样，调节六驱动杆的长度，可使主轴和刀具相对于工件作所要求的进给运动。通过控制系统对进给运动进行精确控制，即可加工出符合要求的工件。 图1虚拟轴机床的基本结构 鉴于虚拟轴机床具有常规数控机床无可比拟的优点，而这些优点正是实现高速、高精度加工所必需的，因此将其作为常规零件的高效加工设备，以最大限度地发挥其优势。 3仿三轴控制的基本原理 由于虚拟轴机床中不存在沿固定方向导向的导轨，数控加工所需的刀具运动轴X、Y、Z等并不真正存在，因此，即使仅需获得三维刀具运动（姿态恒定仅位置变化），也必需对动平台进行六自由度控制。仿三轴控制方法是根据虚拟轴机床的结构特点所提出的模拟常规三坐标数控机床的一种控制方法。其出发点是：用虚拟轴机床加工常规零件时，装于主轴中的刀具仅需作三维平移运动，其姿态为固定值。这样，虽然与动平台固联的主轴单元有六个运动自由度，但涉及实时计算的仅为三个平移自由度。为此本文用刀具球心或端面中心在机床坐标系中的坐标Xm、Ym、Zm表示刀具位置，并通过三坐标插补算法实时计算其位移量。同时，建立一原点位于刀具球心或端面中心的
雕刻机的数控系统是一种轨迹控制系统。从本质上讲，是以各运动轴的位移量为控制对象，使各运动轴协调运动的自动控制系统其基本工作过程为：首先通过雕刻软件将待加工的图形数字化，并生成加工路径信息，通过某种数据传输方式将加工路径信息传输给控制系统然后控制系统根据加工路径信息进行相应的运算及处理，生成控制命令并发送给各运动轴，使X、Y、Z三坐标轴、雕刻机主轴以及辅助动作协调运动，实现刀具与被加工工件的相对运动，自动完成加工。由此即可雕刻出在雕刻软件中设计的平面、文字或立体图形，实现了自动化的雕刻加工。 硬件是系统运行的基础，是实现系统控制功能的必要载体，控制系统的优劣直接影响雕刻机的加工性能、工件的加工精度等诸多方面。控制系统的硬件主要由主控制模块、进给驱动系统模块、主轴驱动模块、雕刻机电源模块以及辅助模块五大模块构成。 01 主控制模块
主控制模块是控制系统的核心部分，雕刻加工代码的分析处理、整个雕刻机系统的控制管理都由该模块完成。因此，主控模块的处理速度直接决定着整个雕刻机控制系统的运行速度。主控制模块主要有：以高性能通用CPU组成的工控板构成主控制模块、以高速运动控制芯片构成主控制模块、以APM处理器高性能单片机构成主控制模块、以PC+高速运动控制卡构成主控制模块以及以PC+模拟数控软件构成主控制模块。 02 进给驱动系统模块 目前雕刻机进给系统主要有步进电机驱动系统和交流伺服电机系统两种方式。步进电机是将脉冲信号转换为角位移的执行元件，电机绕组每接收到一个脉冲，转子就会转过一个相应步距角，通过对脉冲数和脉冲频率的控制即可实现对步进电机的控制。由于步进电机没有累计误差，且控制性能好，因此在数控系统中被广泛应用。随着技术的不断发展，交流伺服系统逐渐发展成熟并越来越多的应用到数控系统中，它与步进电机在控制方式上十分相似，但实用性能和应用场合却有较大的差异。 03
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：city 学号：09128888 组员：学号： 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 (4) 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 (8) 2.3 电路原理设计 (9) 2.3.1 电源供电设计 (9) 2.3.2 驱动电路设计 (10) 2.3.3 电机编码器与伺服驱动器连接设计 (10) 2.3.4 手轮与轴卡连接设计 (11) 2.3.5铣床控制电路设计 (12) 2.4 控制系统设计 (13)
2.4.1控制系统功能设计 (13) 2.4.2 参数设置 (14) 2.4.3 程序设计 (16) 3 总结 (20) 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
顶尖数控雕刻机使用说明书 一、顶尖雕刻机DJ系列数控雕刻机介绍 （一）特点和应用领域 （二）技术参数和结构特点 （三）组成和功能 （四）机床结构 二、电气控制框简介 三、计算机选配要求 四、DJ系列数控雕刻机的安装及调试 （一）安装机床本体 （二）安装机床附件 （三）安装电气控制柜 （四）安装雕刻控制软件 （五）调试与试运行 五、基本操作方法 （一）工件装夹 （二）刀具装夹 （三）冷却液的使用 六、刀具、对刀仪 （一）刀具 （二）对刀仪 七、维护与保养 （一）日常维护 （二）定期保养 （三）其他常规维护 八、常见故障及处理方法 （一）常见机械故障及处理方法 顶尖雕刻机DJ系列数控雕刻机介绍 （一）特点和应用领域 顶尖雕刻机DJ系列数控雕刻机是计算机数控钻铣组合机床，该机型具有独特的雕刻加工工艺及雕刻CAD/CAM软件的新型数控加工技术。 它使用小尺寸的刀具作为基本加工刀具，成品精细。为保证刀具的切削速度的切削能力，使用高精度恒扭矩高速主轴电机，整机结构具有较强的钢性和齐全的配置。控制系统采用微步细分控制技术的高速驱动控制算法，机床运动高速平稳，分辨率高。控制软件工作界面灵活便捷，功能丰富，实现了多项独特的雕刻管理功能。适合单件或成批雕刻。DJ系列数控雕刻机作为一种轻型加工设备，主要应用与金属轻型加工领域中的图案文字雕刻。该机型典型应用有：印章雕刻，尤其是适用于铜章雕刻、纲质日戳 工业产品图案文字雕刻 有机饰品图案花纹雕刻加工 工业模型的成型雕刻加工 高频模、吸塑模等一般精度的模具加工 烫花印字金属模板的加工 工艺品和装饰品钻石镶嵌钻孔加工 （二）技术参数和结构特点
外型尺寸：根据DJ系列型号定 工作台面尺寸：根据DJ系列型号定 机床重量：根据DJ系列型号定 最大工作负载量；根据DJ系列型号定 工作台最大工作承压变型量不超过0.02mm 配有对刀仪，可精确保证换刀精度 X轴、Y轴和Z轴运动定位精度±0.02/300mm X轴、Y轴和Z轴运动定位精度±0.01mm X、Y、Z轴运动灵敏度0.01mm以内 工作台平面度不超过0.06mm X轴与Y轴垂直度为0.02/300mm X轴、Y轴、Z轴行程分别为根据DJ系列型号定 Z向空间高度根据DJ系列型号定 采用精密滚动直线矩形导轨，有预紧，刚性好，直线运动精度高。 采用研磨级精密滚珠丝杠，轻预紧，无间隙，保证很高的运动和加工精度。 横梁、立柱、底座均采用高牌号铸铁，结构稳定刚性好，控制精度高，机床刚性好，运动平稳流畅，可适用铜印、刚印和模具等饿加工。 （三）组成和功能 顶尖雕刻机DJ系列数控雕刻机主要由雕刻机床、雕刻控制软件、计算机和电气控制柜等四个基本部分组成。 如下图所示； 各部分的功能是： （1）雕刻机床——机械设备部分，通过它完成雕刻机械加工 （2）雕刻控制软件——处理、解释雕刻CAD/CAM软件生成的NC加工代码，发出加工控制指令，指挥雕刻机进行加工动作，完成产品的雕刻。 （3）计算机——雕刻控制软件的运行载体，对雕刻机各个硬件机构进行协调控制。 （4）电气控制柜——雕刻机的驱动的信号检测部分，根据控制计算机发送的控制指令直接驱动雕刻机产生机械运动并对雕刻机的各种状态进行检测反馈给控制计算机和 控制软件进行识别和处理。 （四）DJ系列数控雕刻机床体结构 雕刻机床体正面外观部件如图所示：
红字的意思是没找到答案，蓝字的意思是不确定；有错别字不负责啊。。。学渣整理，此资料仅供参考╮(╯▽╰)╭ 一 ⒈数控机床通常由哪几部分组成？各部分的作用和特点是什么？ 控制介质 作用：在数控机床加工时，携带和传输所需的各种控制信息。 特点：是存储数控加工所要的全部动作和刀具相对于工件位置信息的媒介物，它记载着零件的加工程序。 数控装置 作用：是数控机床的核心，它根据输入的程序和数据，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、 运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制机床的各个部分，进行规定的、有序的动作。 特点：可分为普通数控系统NC 和计算机数控系统CNC 两类。 伺服机构 作用：根据数控装置发来的速度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移。 特点：由伺服驱动电路和伺服驱动装置组成，与机床上的执行部件和机械部件组成数控机床的进给系统。 机械部件 作用：包含有主运动部件、进给运动执行部件、拖板和传动部件等。 特点：传动结构要求更为简单，精度、刚度、抗震性等方面要求更高，且其传动和变速系统要便于实现 自动化控制。 ⒉简述数控机床的分类 按运动方式分 点位控制系统：需要从一点准确的移动到另一点，移动过程不需要切削； 点位直线控制系统：需要从一点准确的移动到另一点，且运动轨迹为直线，移动部件在移动过程中 进行切削； 轮廓控制系统：需要从一点准确的移动到另一点，并能控制将零件加工成一定的轮廓形状。 按控制方式分 开环控制系统：不具有反馈装置，系统精度较低； 半闭环控制系统：具有角位移检测装置，定位精度较高，调试方便，稳定性好； 闭环控制系统：具有直线位置检测装置，具有检测、比较和反馈装置，定位精度高，但结构复杂。 按数控系统的功能水平分：低、中、高档次 ⒊什么是开环、半闭环和闭环控制系统？其特点是什么？适用于什么场合？ ①开环控制系统是指不带反馈装置的控制系统；特点是不能进行误差校正，因此系统精度较低；适用于低精度要求 的数控机床。 ②半闭环控制系统是在开环控制系统的伺服机构中装有角位移检测装置的控制系统；特点是调试方便，稳定性好精 度较高；目前应用较为广泛。 ③闭环控制系统是在机床移动部件位置上直接装有直线位置检测装置的控制系统；特点是定位精度高，调试维修较 为困难；适用于精度要求高的数控机床。 ⒋脉冲当量、定位精度和重复定位精度的含义是什么？ 脉冲当量：数控装置每发出一个脉冲信号，反映到机床位移部件上的移动量。 定位精度：数控机床工作台等移动部件在确定的终点所到达的实际位置的精度。 重复定位精度：在同一台数控机床上，应用相同程序、相同代码加工一批零件，所得到的连续结果的一致程度。⒌数控轴数与联动轴数的区别。 控制轴即机床数控装置能够控制轴的数目，而联动轴即同时控制多个轴的运动。数控轴数越多，功能就越强，机床 的复杂程度和技术含量也越高；联动轴数越多，机床控制和编程难度越大。 ⒎数控车床床身和导轨有几种布局形式？每种布局形式的特点是什么？ 有四种布局形式 ①平床身：工艺性好，便于导轨面的加工； ②斜床身：排屑方便，便于安装自动排屑器，操作方便，易于实现单机自动化和封闭式防护； ③平床身斜滑板：工艺性好，排屑方便； ④立床身：排屑最为方便。二⒈数控机床设计方案的特点是什么？ 设计手段计算机化；设计方法综合化；设计对象系统化；设计问题模型化；设计过程程式化与并行化。 、管路敷设技术通过管线敷设技术不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。