机电一体化毕业论文-- FANUC Oid 数控车床电气柜设计与调试

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1、 毕业设计说明书 课题名称： FANUC Oid 数控车床电气柜设计与调试 学生姓名 学 号 二级学院（系） 电气电子工程学院 专 业 机电一体化 班 级 指导教师 起讫时间：2012 年 2 月 15 日2012 年 5 月 2 日 1 摘摘 要要 数控机床由普通机床发展而来，它集机械、液压、气动、伺服驱动、精密 测量、电气自动控制、现代控制理论、计算机控制和网络通信等技术于一体是 一种高效率、高精密、能保证加工质量、解决工艺难题，而且又具有一定柔性 的生产设备，并正逐步取代普通机床。数控机床的广泛的使用，给机械制造业 的生产方式、产品结构和产业结构带来了深刻的变化，其技术水平高低和拥有 量

2、多少，是衡量一个国家和企业现代化水平的重要标志。本设计主要对电气柜 等设计。 关键词关键词：数控车床；FANUC；电气柜设计 i 目目 录录 摘要摘要 .1 第第 1 章章 绪论绪论 2 1.1 数控机床电气控制系统的发展 . 2 1.2 强电控制柜简介 3 1.3 电气控制系统设计的意义 4 第第 2 章章 电气柜的设计电气柜的设计 5 2.1 电气柜柜体设计 5 2.2 元器件选型 . 8 2.3 电气控制柜组件的划分 13 2.4 抗干扰和接地对策. 13 2.5 电气控制柜接线的注意事项. 18 2.6 电气控制柜总体配置设计 18 第第 3 章章 调试调试 20 3.1 手动进给的调

3、试 20 3.2 全闭环伺服系统的调试 20 3.3 系统综合调试 22 第第 4 章章 结论结论 23 参考文献参考文献 .24 致谢致谢 .25 附录一：数控车床电气柜柜体图附录一：数控车床电气柜柜体图 .26 附录二：数控车床布局说明附录二：数控车床布局说明 .27 附录三：附录三：FANUC 数控系统设备电气图（另附页）数控系统设备电气图（另附页） .30 2 第1章 绪论 目前，数控技术已被世界各国列为优先发展的关键工业技术，成为国际间 科技竞争的重点。数控技术的应用将机械制造与微电子、计算机、信息处理、 现代控制理论、检测技术以及光电磁等多种学科技术融为一体，使制造业成为 知识、

4、技术密集的大学科范畴内的现代制造业， 成为国民经济的基础工业。 1952 年，美国研制的世界第一台三坐标数控机床，其特点是用三个数控伺服系统代 替了传统的机械进给系统。早期的数控机床同普通机床相比，除进给系统是数 控伺服系统外，外形和结构基本相同。我国现在生产的经济型数控机床，就属 于这种类型，因为这些产品是在普通机床的总体结构基础上经局部改进而发展 出来的。 数控机床不仅表现为数量迅速增长，而且在质量性能和控制方式上也有明 显改善。数控机床加工工件时，完全根据计算机发出的指令自动进行加工，不 允许频繁测量和进行手术补偿，这就要求机床结构具有较高静刚度与动刚度， 同时要提高结构的热稳定性，提高

5、机械进给系统的刚度并消除机械传动间隙， 消除爬行。这样，可以有效避免振动、热变形、爬行和间隙影响被加工工件的 精度。 数控机床在当今机械加工设备中有着举足轻重的作用， 而机床有 CNC、 PLC、 进给伺服驱动系统、主轴伺服驱动系统、辅助装置等部分组成。其中主轴是不 可或缺的。 高速铣削加工在高速切削加工中扮演着最重要的角色,而高速机床所 选用的主轴系统特性的优劣,又直接影响着高速铣削加工的质量。 1.1 数控机床电气控制系统的发展 数控机床电气控制系统的发展与数控系统、伺服系统、可编程控制器的发 展密切相关。 (一）数控系统的发展 随着微电子技术和计算机技术的飞速发展。数控系统的功能不断的增

6、多、 柔性不断增强、性能价格比不断提高。当前数控系统正朝着下面几个方面发展。 1. 高速度、高精度化 2. 智能化 数控系统应用高技术的重要目标是智能化。 智能化主要体现以下几个方面： 3 （1） 自适应控制技术 （2） 附加人机会话自动编程功能 （3） 具有设备故障自诊断功能 3. 小型化 4. 计算机群控 5. 具有更高的通信功能 （二）伺服系统的发展 早期的数控机床伺服系统多采用晶闸管直流驱动系统。并且采用了闭环控 制，以获得良好的动静态特性。但是由于直流电动机受机械换向的影响和限制， 大多数直流驱动系统适用性差，维护比较困难，而且其恒功率调速范围小。20 世纪 80 年代以后，交流驱动系统进入实用阶段。目前交流伺服驱动系统已经基 本取代了直流伺服驱动系统。 图 1-1 数控机床系统伺服 （三）可编程控制器的发展 1969 年在美国出现第一台可编程逻辑控制器（PLC programmable log