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高精度内圆磨床控制系统的关键技术研究

作　者: 宋啸
导　师: 张琳娜；沙杰
学　校: 郑州大学
专　业: 机械工程
关键词: 内圆磨床控制系统伺服系统 PLC
分类号: TG596
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

数控技术在制造业中占有重要地位,它是制造业自动化的核心技术和基础技术。而作为数控技术核心的数控系统则是数控技术发展的关键,其功能强弱、性能优劣直接影响着数控设备的加工质量和效能发挥,对整个制造系统的集成控制、高效运行、更新发展都具有至关重要的影响。本文针对汽车液压挺杆类零件内孔的高精度磨削要求,确定出了高精度数控内圆磨床的工作参数,并提出了基于人机界面的控制系统及其软件的设计和优化方案。控制系统采用的是PLC核心+I/O单元+伺服单元+伺服系统+控制软件的控制方案,硬件上以PLC为控制核心,利用伺服单元和伺服系统,配合磨床动作自动循环,实现了进给轴的精确定位和磨床的高精度加工;显示方式上利用工业级人机界面产品,设计了适合内圆磨床的触摸式数控操作界面;自定义了PLC—伺服定位系统—触摸屏的内部变量,并规划变量的合理连接,完成了CNC控制系统的设计与现场调试,利用PLC编程软件开发出了高精度的内圆磨床数控系统软件。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-13
  1.1 数控系统发展的现状和趋势  7-8
  1.2 可编程控制器(PLC)的发展现状与趋势  8-9
    1.2.1 PLC的历史与发展  8
    1.2.2 PLC发展的趋势  8-9
  1.3 国内外高精度数控内圆磨床技术现状  9-11
    1.3.1 国外高精度数控内圆磨床技术现状  9-10
    1.3.2 国内高精度数控内圆磨床技术现状  10-11
  1.4 本课题立题背景和意义  11
  1.5 课题研究内容  11-13
2 技术方案比较和选择  13-18
  2.1 高精度内圆磨床的机床描述  13-14
    2.1.1 高精度内圆磨床的机床参数  13
    2.1.2 高精度内圆磨床描述  13-14
  2.2 高精度内圆磨床对控制系统的功能要求  14-16
  2.3 技术方案选择  16-18
    2.3.1 控制系统技术方案比较和选择  16-17
    2.3.2 控制系统控制功能要求  17-18
3 控制系统的硬件设计  18-30
  3.1 控制系统部件的选择  18-22
    3.1.1 PLC的选择  18
    3.1.2 变频器的选择和部分参数的设置  18-19
    3.1.3 伺服电机的选择  19-22
    3.1.4 伺服驱动器的选择  22
  3.2 PLC的I/O点分配  22-23
    3.2.1 PLC输入点分配  22-23
    3.2.2 输出点分配  23
  3.3 内部变量合理规划  23-25
  3.4 PLC输入输出连接  25-30
4 伺服驱动原理与定位参数  30-35
  4.1 交流伺服系统的工作原理  30-31
  4.2 伺服驱动器的参数选择  31-32
  4.3 定位单元的主要参数设置  32-35
5 人机界面的画面设计  35-42
  5.1 工业级人机界面简介  35
  5.2 人机界面的画面设计  35-42
6 控制系统的软件设计及控制系统的调试  42-64
  6.1 内圆磨床数控系统的软件结构  42-43
  6.2 PLC程序开发  43-48
    6.2.1 PLC编程软件和实现方法  43-44
    6.2.2 PLC程序开发  44-48
  6.3 CNC系统的优化  48-59
  6.4 控制系统的现场调试  59-64
7 结论  64-66
  7.1 结论  64
  7.2 技术成熟程度和展望  64-66
    7.2.1 技术成熟程度  64-65
    7.2.2 前景和展望  65-66
参考文献  66-68
致谢  68-69
攻读学位期间取得的研究成果  69

高精度内圆磨床控制系统的关键技术研究

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