大型数控双磨头立式磨床控制系统开发

摘要

本文在搜索、查阅研究大量有关资料的基础上，结合十多年来对100多台数控机床改造成功的经验，对数控机床控制技术进行了深入的研究和分析。结合MK28250双磨头数控立式磨床配制国产化控制系统项目，重点阐述了机床控制系统的软、硬件设计思想，整个控制以数控系统为中心，通过可编程控制器的设计使得数控系统、电气控制系统、伺服系统协调统一工作，以实现数控加工。 在数控磨床控制系统设计的基础上，讨论了整个数控机床系统调试的内容和步骤，系统地分析了数控机床PLC控制程序、坐标伺服系统的调试过程，联机运行后，通过调整CNC系统机床参数，对数控系统进行参数整定使整个控制达到最优。同时研究了机床进给系统产生误差的原因和磨削加工中砂轮损耗对加工产生的影响，在此基础上提出了补偿的方法，开发出误差补差功能，以提高机床的加工精度。利用数控加工的柔性特点，结合加工工件的工艺特点，采用成组技术的方法，编制典型工件的NC加工通用程序，最终对机床进行成功的控制，方便操作使用和维修。

目录

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第1章绪论

1.1数控磨床控制系统的发展与应用

1.1.1数控磨床控制系统概述

1.1.2磨床数控技术及其组成

1.1.3磨床数控系统的发展简史

1.1.4磨床控制系统的发展趋势

1.2数控磨床控制系统的发展现状

1.2.1国际上的发展现状

1.2.2国内的发展现状

1.3研究的内容和意义

1.3.1研究的内容

1.3.2研究的意义

第2章控制系统总体设计

2.1机床主要结构特点

2.2 MK28250数控磨床的主要技术指标

2.3控制系统的要求

2.3.1 MK28250控制系统的控制内容

2.3.2控制系统的要求

2.4 CNC系统选型

2.4.1 840D数控系统的性能

2.4.2 CNC工作方式

2.4.3 611D驱动系统性能

2.4.4 1FK6型伺服电机性能

2.4.5 840D PLC的功能与编程方式

2.5 MK28250磨床控制系统中数控系统的主要配置

2.6 MK28250数控磨床控制系统的总体结构

2.7本章小结

第3章CNC系统设计

3.1 CNC系统的工作原理

3.1.1 CNC系统的特点

3.1.2 CNC系统的组成

3.1.3 CNC系统的工作原理

3.2 CNC系统的硬件设计

3.3位置检测系统设计

3.3.1光栅工作原理

3.3.2位置检测系统设计

3.4 CNC系统软件设计

3.4.1 CNC系统控制软件

3.4.2 840D CNC系统软件结构

3.5反向间隙补偿功能设计

3.6坐标定位误差补偿功能设计

3.6.1机床定位误差产生的原因

3.6.2补偿的机理

3.6.3螺距补偿功能软件的开发

3.7砂轮损耗补偿功能设计

3.8工件加工软件设计

3.9本章小结

第四章伺服驱动系统设计

4.1伺服驱动系统

4.1.1进给驱动系统概述

4.1.2对进给驱动系统的要求和分类

4.2 AC伺服驱动系统的工作原理

4.2.1 AC伺服电机结构和工作原理

4.2.2交流伺服系统结构和工作原理

4.3伺服驱动系统的硬件设计

4.4 CNC系统与伺服系统接口设计

4.5伺服软件设计

4.5.1伺服控制接口软件设计

4.5.2伺服运动爬行问题

4.6本章小结

第5章PLC系统设计

5.1 PLC系统的工作原理

5.1.1 PLC系统的构成

5.1.2 PLC系统的工作过程

5.1.3数控磨床中PLC系统的功能

5.2 PLC系统的硬件设计

5.2.1机床接口信号设计

5.2.2机床紧急停止处理

5.3 PLC软件设计

5.3.1 PLC控制程序的开发与编制

5.3.2机床故障报警监控控制

5.3.3数控系统内部数据的安全防护

5.4本章小结

第6章其它系统设计

6.1工作转台控制系统设计

6.1.1工作转台转速调节控制系统

6.1.2电磁卡盘磁力控制系统

6.2强电控制系统设计

6.3操作系统设计

6.4控制系统接地设计

6.5本章小结

第7章机床总体调试

7.1 CNC系统初调

7.1.1加载多语言系统

7.1.2 PLC基本程序的调整

7.1.3 MD-机床数据的调整

7.2 PLC程序模拟调试

7.3 611D伺服系统调试

7.4工作转台控制系统调试

7.4.1工作转台直流调速控制系统调试

7.4.2充/褪磁控制系统调试

7.5机床总体性能优化

7.6试件加工

7.6本章小结

结论

参考文献

在攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢

个人简历