GMBW250×60动梁式加工机床电气设计

摘要

本次论文设计是在动梁式机床电气设计的基础上进行的，该动梁机床是根据市场需求，结合多年的龙门机床开发研究经验，针对大型军工、船舶行业制造而开发研究的具有世界领先水平的大型龙门机床。 从市场分析来看，对数控机床而言，其发展趋势归纳为“数”、“自”、“集”、“网”和“智”这五点，即数字化、自动化、集成化、网络化和智能化。龙门机床作为数控机床的一种也不例外，它要求工件一次装夹就可以完成钻、镗、铣等多种工序的加工，同时还需要机床能够完成复杂曲面的加工工作，并能参与网络化管理，从而减少人为的调整工作带来的加工误差。 目前国内外的机床研发组织针对上述机床特点进行了大量的研究，根据市场调研，动梁龙门五面技术深受用户的喜爱，根据这一市场特点，沈阳机床组织人力物力花费了一年的时间完成了该机床的开发研究工作，目前该机床已经交付用户使用。 论文内容是关于某动梁式机床的电气硬件搭建以及软件编制，借鉴了国内外先进的自动控制理论，论证了该机床在自动控制方面具有的优越性能，充分体现了该机床在复合加工方面应该具备的机床特点。 论文以整个电气设计的过程为主线，围绕本机床独特的优越性能来展开，从中阐述了动梁同步、五面加工、全闭环控制、整机优化等技术，论证了整机的合理性、安全性，高效性。 设计过程中，应用了自动控制领域以下先进的技术：动梁同步技术；PLC控制技术：NC控制技术；全闭环控制技术；多主轴头的选择和安全防护技术：横梁移动和立轴的位置比较检测技术：五面加工技术。 针对上述技术特点，在设计之初经过大量的调研工作了解该类机床的特点，通过比较、对照、分析来确定硬件种类的选择，利用公式的计算来确定器件的容量，结合已有的工作经验和机床结构特点通过编写流程图来确定程序结构的顺序和框架。 该产品荣获了2005年度省级优秀新产品一等奖。开创了国内机床行业的新局面，标志着国内机床行业在自动控制领域又迈出了崭新的一步。通过本次论文制作即完成了整个设计的整理工作，同时，经过系统的理论分析也提高了自身的技能水平。本次设计取得了以下的技术成果和结论：将同步电动机的给定位置参考量与两电动机位置反馈差值的调整量做比较后，作为被同步电动机的位置参考量，可以完成位置同步控制；网络系统采用”服务器+客户机”方式，数控系统运行在服务器上，网络控制软件运行在客户机上，可以实现机床的网络管理功能；软PLC已经成为开放式数控系统中的PLC的发展趋势；全闭环控制提高了系统响应速度，避免了冲击，保证了低速时伺服系统的精度；利用西门子NC变量选择器既可以实现机床安全保护的设计，还加大了机床的自动化集成水平。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1国内外数控状况

1.2本台机床的开发背景和意义

1.3本次设计的关键技术

1.4关键技术的主要特点

2数控系统的介绍

2.1数控技术

2.2数控系统

2.3数控系统的基本构成

2.4驱动控制装置

2.5PLC控制器

3整机设计

3.1机床的概述

3.2电器硬件的搭建

3.2.1数控系统的选择

3.2.2数控系统的连接

3.2.3其他电气件组合

3.2.4着重解决的问题

3.3硬件原理概述

3.3.1系统上下电顺序

3.3.2电源模块的上下电顺序

3.3.3PCU50的下电顺序

3.4关键技术的实现

3.4.1动梁同步技术

3.4.2NC控制技术

3.4.3PLC控制技术

3.4.4全闭环控制技术

3.4.5多主轴头的选择和安全防护技术

3.4.6横梁移动和立轴的位置比较检测技术

3.4.7五面加工技术

3.5PLC程序的编制

3.5.1OB1程序块

3.5.20B100程序块

3.5.3FC程序块

3.5.4其他组织块

3.5.5NC变量选择器

3.5.6几个重要信号

3.5.7几点说明

3.6参数的匹配

3.6.1机床数据设定

3.6.2驱动数据设定

3.7整机的调试

3.7.1通电,调试

3.7.2开机和启动

3.7.3NC和PLC总清

3.8轴的试运行及其优化

3.9报警及报警信息处理

3.10简易操作说明

3.10.1开机说明

3.10.2关机说明

3.10.3急停及解除

3.10.4主轴变速

3.10.5主轴旋转

3.10.6刀具的松夹

3.10.7进给运动

3.10.8手动回参考点

3.10.9拆分龙门轴

3.10.10参数说明

3.10.11手动换刀

3.10.12手动换角度头

3.10.13自动更换角度头

3.10.14辅助设备使用方法

4结论

参考文献

致谢