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摘要:數(shù)控機床是國家創(chuàng)新能力和綜合實力的重要標志之一，經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)所需的大、特、精、小等裝備必須應(yīng)用數(shù)控機床進行加工，表現(xiàn)在數(shù)控機床的研究開發(fā)和生產(chǎn)能力等。它的內(nèi)容包括了計算機軟/硬件、切削刀具機工藝、自動控制與測量、電機、電氣傳動、測量、監(jiān)控和機械制造及其自動化等等學(xué)科的內(nèi)容，在國家重點的機械制造加工業(yè)中應(yīng)用廣泛。 數(shù)控系統(tǒng)讀入數(shù)控加工程序，進行譯碼、插補等計算與處理，向進給和主軸伺服系統(tǒng)以及其它相關(guān)部分發(fā)出控制指令，自動控制數(shù)控機床的運動軌跡，實現(xiàn)對零件的加工功能。 本課題研究了數(shù)控系統(tǒng)的主電路設(shè)計，以及進給伺服系統(tǒng)的設(shè)計，包括PLC相關(guān)功能模塊的設(shè)計，以及永磁同步電機的矢量控制等相關(guān)內(nèi)容的闡述。 本課題首先介紹了數(shù)控加工的現(xiàn)狀及發(fā)展，然后對本次論文做一個簡略，的計劃，接著大概地介紹本次畢業(yè)設(shè)計所應(yīng)用的理論。 下一步做了數(shù)控系統(tǒng)的總體方案的設(shè)計，包括數(shù)控系統(tǒng)主電路的大致體現(xiàn)，以及控制面板和相關(guān)PLC功能的編寫，為之后的主電路設(shè)計和伺服系統(tǒng)接口設(shè)計做了一個鋪墊。 做好了主電路設(shè)計，接著設(shè)計了進給伺服系統(tǒng)的光電編碼器接口設(shè)計。 最精華的部分是永磁同步電機的矢量控制原理部分，先講述坐標變換陣的原理，最后用坐標變換陣來闡述矢量控制原理。 最后找出自己的不足，為未來的設(shè)計研究做一個鋪墊，加深了對數(shù)控系統(tǒng)的理解，能在以后的研究中體現(xiàn)自己的智慧。
關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng)；交流伺服；PLC基本功能；矢量控制原理
目錄 摘要 Abstract 1 緒論-1 1.1 課題背景-1 1.2 數(shù)控加工的現(xiàn)狀及發(fā)展-1 1.3 課題的主要研究內(nèi)容-2 2 數(shù)控加工技術(shù)及數(shù)控系統(tǒng)涉及的理論-3 2.1 數(shù)控加工的基本原理-3 2.2 數(shù)控系統(tǒng)的組成-3 2.2.1 數(shù)控裝置的基本組成-3 2.2.2 數(shù)控裝置的運行原理-4 2.3 進給伺服系統(tǒng)的基本原理-5 2.3.1 進給伺服系統(tǒng)的組成-5 2.3.2 交流伺服電動機-5 2.3.3 交流伺服驅(qū)動單元-6 2.3.4 進給伺服系統(tǒng)的控制方式-7 2.3.5 矢量控制原理-8 3 基于三菱520的數(shù)控系統(tǒng)總體方案設(shè)計-9 3.1 總體方案設(shè)計及說明-9 3.2 控制面板及接口設(shè)計簡介-10 3.2.1 設(shè)計機床控制操作面板-10 3.2.2 進給模塊接口資源的設(shè)計-11 4 數(shù)控系統(tǒng)主電路及進給伺服系統(tǒng)設(shè)計-15 4.1 數(shù)控系統(tǒng)主電路設(shè)計-15 4.1.1 開關(guān)-15 4.1.2 計算機數(shù)控裝置（CNC）-16 4.1.3 5v手動脈沖發(fā)生器（手輪）-17 4.1.4 交流伺服系統(tǒng)-18 4.2 進給伺服系統(tǒng)接口設(shè)計-19 4.2.1.進給伺服系統(tǒng)的構(gòu)成-19 4.2.2 交流進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)-19 4.2.3 交流伺服系統(tǒng)的位置檢測裝置-19 4.2.4 光電編碼器及其接口設(shè)計-20 4.3 永磁同步電機伺服驅(qū)動系統(tǒng)-22 4.3.1 交流永磁同步電機的坐標變換陣-22 4.3.2 交流永磁同步電機的矢量控制原理-25 結(jié) 論-28 參 考 文 獻-29 致 謝-30 |
