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1、南京工程学院工工 业业 中中 心心本科毕业设计说明书（论文）本科毕业设计说明书（论文）题 目： 数控立式车床电气控制系统设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学 号：学生姓名： 指导教师： 丁文政 起迄日期： 2014.2.24 6.13 设计地点： 工程实训中心 07 号楼 毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文）中中文文摘摘要要摘要：目前我国已成为世界数控机床最大的生产国、进口国、消费国，数控机床在我国国民工业经济的各个领域尤其是高科技领域发挥了重要的作用。本文主要介绍了数控立式车床电气控制系统设计，数控立式车床是一种自动化程度高，结构复杂且又昂贵的先进加工设备，主要用于加工径
2、向尺寸大而轴向尺寸相对小的重型及大型工件。设计采用 SINUMERIK 802D SL 数控系统， SINUMERIK 802D SL 数控系统有效实现了的 X 轴和 Z 轴联动控制 ,本课题数控电气控制系统的设计内容主要包括数控电气控制系统组成及连接、数控系统中PLC 程序的设计及调试、数控系统的调试及系统基本参数的设定。关键词： 802Dsl 数控系统；伺服电机；PLC；立式车床；南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文）- -毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文）外外文文摘摘要要TitleTitle Design of NC vertical lathe electrical cont
3、rol system AbstractAbstractAt present, China has become the worlds largest CNC machine tool producer, has played a crucial role in the largest consumer, the largest importing country, CNC machine tools in all areas of our national industrial-economy, especially high-tech fields. This paper mainly in
4、troduces the design of NC vertical lathe electrical control system, NC vertical lathe is a high degree of automation, which has structure of complex and expensive advanced processing equipment and mainly used for processing heavy and large workpiece, which is the big radial size and small axial size
5、 relatively.The design used SINUMERIK 802D SL NC system, the coordinated movement about X and Z axis could be implemented by SINUMERIK 802D SL numerical system effectively. The design about numerical control electric system components of hardware, the connecting method, PLC program design and debugg
6、ing of CNC system, CNC system debugging and the systems basic parameter setting.Keywords : SINUMERIK 802D SL NC system; servo motor; PLC; vertical lathe南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文）- I -目目 录录前 言 .1第一章 绪 论 .21.1 数控机床 .21.2 数控技术的发展历程及以后的趋势 .21.3 数控车床的工作原理和组成部分.41.3.1 数控车床的工作原理 .41.3.2 数控车床的组成部分 .41.4 选题背景与意义
7、.6第二章 伺服电机参数计算.72.1 伺服电机 概述.72.2 伺服电机参数计算 .72.2.1 滚珠丝杆的选择.82.2.2 滚珠丝杆的校核 .112.2.3 伺服电机的选型 .14第三章 数控立式车床的电气原理图设计.193.1 数控立式车床常用电器元件.193.2 设计电气控制要求 .243.2.1 工作台电动机 M5 控制设计 .243.2.2 液压泵电动机 M4 运动控制设计 .273.2.3 横梁升、降 M7 控制设计 .283.2 802D 数控系统电气图 .283.2.1 802D SL 数控系统简介 .283.2.2 802D SL 数控系统连接 .293.2.3 数控系统
8、驱动器连接.31第四章 数控立式车床控制面板设计.324.1 数控立式车床控制面板概述.324.2 辅助操作面板设计 .33南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文）- II -4.3 MPG 手持单元 .34第五章 PLC 程序设计 .365.1 PLC 的基本结构和基本工作原理.365.1.1PLC 的基本结构 .365.1.2PLC 的基本工作原理 .375.2 PLC 在数控机床中的作用和特点.385.3 PLC 输入/输出与通信接口 .395.4 PLC 程序实例 .42第六章 数控系统的调试.496.1 数控系统调试的步骤 .496.2 数控系统初次通电 .496.3 PLC 应用
9、程序的调试 .516.4 驱动器调试 .51第七章 总结与展望.59参 考 文 献.60致 谢.61南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文）- 0 -前 言我国是制造业大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，所以我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题。根据国家中长期科学和技术发展规划纲要（ 2006-2020 年） 明确规定了 “高档数控机床与基础制造装备 ”科技重大专项要 “重点开发航空航天、船舶、汽车制造、发电设备制造等需要的高档数控机床 ” ， “逐步提高我国高档数控机床与基础制造成套装备的自主开发能力，满足国内主要行业对制造装备的基本需求” 。数控立车与普
10、通立式车床相比具有精度高、加工灵活、通用性强、生产效率高、质量稳定等优点、在企业生产中有着至关重要的地位。数控立式车床系统又是数控立式机床的核心 ,而数控系统的性能保障是数控机床的电气控制系统。数控系统方面主要有日本的 FANUC 系统、德国西门子 (SIEMENS)系统、德国的海德汉系统以及我国的华中数控控制系统、广州数控控制系统等等。其中日本的 FANUC 系统应用最广，控制功能完善，所以得到了广泛推广，其次是西门子（SIEMENS）系统，本次设计应用 SIEMENS 802D SL T/M 系统。本次设计的内容是数控立式车床的电气原理图设计、伺服电机的选型计算、数控立式车床内部 PLC 程序设计等等。设计的目的是培养综合运用基础知识和专业，解决工程实际问题的能力，提高创新能力，使工程绘图、数据处理、外文文献阅读、程序编制、模拟调试、使用手册等基本技能，培养正确的设计思想和严肃认真的科学态度。南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文）- 1 -第一章 绪 论1.1 数控机床数控机床是数字控制机床 （Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。它把机械加工过程中各种控制信息用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。通过运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸
