数控第三象限直线插补PLC设计和插补加工

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1、课程设计与综合训练说明书课程设计：进给运动驱动系统设计综合训练：数控第三象限直线插补PLC设计和插补加工学院名称：专业：班级：姓名：指导教师姓名：2010年12月课程设计与综合训练任务书题目设计题目：进给运动驱动系统设计训练题目：连接电路和机床进给电机驱动器实现数控PLC三菱插补程序设计与第三象限直线插补加工主要设计参数及要求主要设计参数：走刀长度：50mmX丝杠导程：4mmZ丝杠导程：6mm脉冲当量：10步距角：1.5最大进给速度：60r/min等效惯量：700空启动时间：120msX向拖板质量：100NZ向

2、拖板质量：300N主切削力Fz：1500N吃刀抗力Fy：1200N走刀抗力Fx：800N设计要求：选择电机型号、绘出接口电路、编制程序，使其能进行两方向伺服驱动加工出所需要的零件设计内容及工作量课程设计内容及工作量（两周）：（1）根据给定任务参数选择传动比、步进电机型号，设计并绘制伺服传动系统；（2）使用绘图工具绘制微控制器接线图一张；（3）编制插补程序。综合训练内容及工作量（两周）：（1）利用设备及元气件制作微控制器及其接口控制电路；（2）调试所编制插补程序；（3）课程设计综合训练说明书1份：6000～800

3、0字。主要参考文献1.PLC编程控制方面的参考书；2．步进电机驱动方面的参考书；3．绘图方面的参考书。课程设计题目：进给运动驱动系统设计综合训练题目：数控第三象限直线插补PLC设计和插补加工摘要：机械电子工程专业的课程设计，是对前阶段机电课程教学的一次设计性的训练过程，其后二周的综合训练则是将课程设计的设计成果进行物化的过程。首先，根据指导老师给定的设计参数,选择系统所用步进电机，计算传动机构相关参数；然后，画出基于三菱PLC的步进控制系统接线图，设计第三象限直线插补PLC程序，其次，将三菱PLC、步进电机驱动

4、器和步进电机按照接线图要求完成接线；最后在GX-Developer中进行程序调试，模拟达到第三象限直线插补加工轨迹要求。关键词：第三象限插补,plc程序,步进电机Xx学校目录第一章进给运动驱动系统设计…………………………………………51.1系统方案设计………………………………………………………………51.2传动比计算和步进电机的选择………………………………………………71.3齿轮的设计…………………………………………………………………131.4丝杠的选择…………………………………………………………………22第二

5、章连接电路和机床进给电机驱动器实现第三象限直线PLC插补程序设计和插补加工…………………………………………………………282.1PLC控制步进电机时电器接线图设计…………………………………………292.2数控插补PLC程序设计……………………………………………………302.2.1逐点比较法直线插补实例…………………………………………………302.2.2PLC硬件组态及程序设计及调试……………………………………………31参考文献………………………………………………………………………4038/38Xx学校第一章进给

6、运动驱动系统设计系统总体设计非常重要，是对一部机器的总体布局和全局的安排。总体设计是否合理将对后面几步的设计产生重大影响，也将影响机器的尺寸大小、性能、功能和设计质量。所以，在总体设计时应多花时间、考虑清楚，以减少返工现象。当伺服系统的负载不大、精度要求不高时，可采用开环控制。一般来讲，开环伺服系统的稳定性不成问题，设计时主要考虑精度方面的要求，通过合理的结构参数设计，使系统具有良好的动态响应性能。1.1系统方案设计在机电一体化产品中，典型的开环控制位置伺服系统是简易数控机床（本实验室自制数控平台）及X-Y数控

7、工作台等，其结构原理如图1-1所示。各种开环伺服系统在结构原理上大同小异，其方案设计实质上就是在图1-1的基础上选择和确定各构成环节的具体实现方案。计算机或PLC机械执行机构机械传动机构执行元件功放电路接口电路图1-1开环伺服系统结构原理框图1、执行元件的选择38/38Xx学校选择执行元件时应综合考虑负载能力、调速范围、运行精度、可控性、可靠性及体积、成本等多方面要求。开环系统中可采用步进电机、电液脉冲马达等作为执行元件，其中步进电机应用最为广泛，一般情况下优先选用步进电机，当其负载能力不够时，再考虑选用电液脉

8、冲马达等。2、传动机构方案的选择传动机构实质上是执行元件与执行机构以输出旋转运动和转矩为主，而执行机构则多为直线运动。用于将旋转运动转换为直线运动的传动机构主要有齿轮齿条和丝杠螺母等。前者可获得较大的传动比和较高的传动效率，所能传递的力也较大，但高精度的齿轮齿条制造困难，且为消除传动间隙而结构复杂，后者因结构简单、制造容易而广泛使用。在步进电机与丝杠之间运动的传递有多种方式，可将步进电