课程设计--步进驱动系统与数控圆弧插补三菱PLC程序设计

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1、第 1 页 共 44 页 课程设计题目课程设计题目: : 步进驱动系统与数控顺圆步进驱动系统与数控顺圆 弧插补程序设计弧插补程序设计 综合训练题目综合训练题目: : 连接电路和机床进给电机连接电路和机床进给电机 驱动器实现驱动器实现第三象限顺圆弧第三象限顺圆弧插补加工插补加工 学院名称： 机械学院 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2013 年 12 月 第 2 页 共 44 页 课程设计与综合训练任务书课程设计与综合训练任务书 合 训 练 题 目 课 程 设 计 综 设计题目：设计题目：步进驱动系统与数控圆弧插补三菱 PLC 程序设计 训练题目训练题目：连接电路和机床进给电

2、机驱动器实现第三象限顺圆弧插补 加工 主 要 设 计 参 数 及 要 求 主要设计参数：主要设计参数： 走 刀 长 度 (mm)： 50 X 丝 杠 导 程 (mm)： 4 Z 丝 杠 导 程 (mm)： 6 脉 冲 当 量 p (um)： 20 步 距 角 （ ） ： 0.9 最 大 进 给 速 度Vmax (r/min)： 30 等 效 惯 量 (Jm+Je) (N/m)： 90010 - 4 空 启 动 时 间 t (ms)： 70 主 切 削 力 Fz(N)： 1300 吃 刀 抗 力 Fy(N)： 1000 走 刀 抗 力 Fx(N)： 600 X 向拖 板 质 量 (N)： 100

3、 Z 向 拖 板 质 量 (N)： 300 设计要求：设计要求： 设 计 内 容 及 工 作 量 课 程 设 计 内 容 及 工 作 量 （ 一课 程 设 计 内 容 及 工 作 量 （ 一 周 ） ：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 AutoCAD 传动图 一张； （ 2） 使 用 PROTEL 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 （综 合 训 练 内 容 及 工 作 量 （ 两两 周 ） ：周 ） ： （ 1）利 用设备及元 气件

4、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 8000 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； 3Solidworks 绘图方面的参考书。 第 3 页 共 44 页 课程设计题目课程设计题目: :步进驱动系统与数控圆弧步进驱动系统与数控圆弧 插补程序设计插补程序设计 综合训练题目综合训练题目: :连接电路和机床进给电机驱动器连接电路和机床进给电机驱动器 实现实现第三象限顺圆弧第三象限顺圆弧插补加工插补加工 摘要：通过对微控制器-PLC 的学习进行了为期

5、三周的课程设计，本次课程设计 是以第三象限顺圆弧插补为例。PLC 在工业控制应用非常广泛，主要是因为其稳 定可靠。本设计即根据自制的车数控平台（双轴平台） ，通过插补运算， 利用 FX3uPLC 发出脉冲，从而控制步进电机的运行，按照插补程序画出轨迹。从而初 步掌握步进电机控制系统的设计方法，仿真数控车加工平台加工零件的加工轨 迹。 关键词： FX3U-64M ; 步进电机; SR3 插补; 第 4 页 共 44 页 目录目录 第一章第一章 概概 述述 5 1.1 本次课程设计综合训练对象及内容 5 1.2 课程设计综合训练任务书及要求 5 第二章第二章 机电伺服传动系统设计及图形绘制机电伺服

6、传动系统设计及图形绘制 7 2.1 步进电机的选择和齿轮传动比的计算 7 2.1.1 系统方案设计 7 2.1.2 传动比计算和步进电机的选择 9 2.2 圆柱齿轮减速器的设计计算 15 2.2.1 X 向齿轮减速器的设计计算 . 15 2.2.2 Z 向齿轮减速器的设计计算 . 17 2.2.3 丝杠的选择.19 2.3 联轴器选择 24 2.4 轴承选择 24 2.5 键 25 2.6 齿轮结构设计的选择 25 2.7 传动系统结构设计和图形绘制 . .25 第三章第三章 机电伺服系统微控制器电器线路及程序设计机电伺服系统微控制器电器线路及程序设计 27 3.1 开环控制系统 27 3.2 三菱 PLC 驱动电路设计28 3.3 PLC 插补程序设计概述 .3