【正文】 840D／C和SINUMERIK 840D／M等。此外還有西班牙FAOGO公司生產(chǎn)的808050和美國(guó)ALLENBrady公司的B8400、B600MT/TC、B8600AT900、B8600/WS等數(shù)控裝置系統(tǒng)。我們對(duì)FANUC、SIEMENS、華中等系統(tǒng)的調(diào)研、比較，決定本次畢業(yè)設(shè)計(jì)伺服系統(tǒng)的控制將采用FANUC Oi Mate TC系統(tǒng)。據(jù)調(diào)研FANUC Oi Mate TC系統(tǒng)有以下的一些優(yōu)點(diǎn)。（1）FANUC 系統(tǒng)的功能全面，且可以適用于很多方面。（2）FANUC數(shù)控系統(tǒng)具有優(yōu)質(zhì)可靠的技術(shù)服務(wù)的優(yōu)點(diǎn)。（3）FANUC數(shù)控系統(tǒng)具有較好的自我保護(hù)措施。 （4）FANUC數(shù)控系統(tǒng)PMC功能指令與信號(hào)全面，這些指令可以使我們?cè)诰帉?xiě)PMC程序更加容易，并且它的人機(jī)操作界面簡(jiǎn)單易用。 （5）FANUC數(shù)控系統(tǒng)具有很強(qiáng)的DNC功能。通過(guò)串行RS232C接口讓計(jì)算機(jī)與機(jī)床之間更快、更可靠的傳輸數(shù)據(jù)。（6）FANUC數(shù)控系統(tǒng)具有自我診斷的功能以及給予了大量報(bào)警維修信息。FANUC Oi Mate TC維修手冊(cè)為用戶將大量的報(bào)警信息進(jìn)行了分門別類。第二章數(shù)控銑床系統(tǒng)概述 數(shù)控銑床主要技術(shù)參數(shù)包括數(shù)控銑床本身主要參數(shù)和數(shù)控系統(tǒng)主要參數(shù)。在數(shù)控編程和數(shù)控銑削加工時(shí)應(yīng)了解數(shù)控銑床技術(shù)參數(shù)，具體有主軸錐孔度、最大銑削距離、各坐標(biāo)軸行程、主軸轉(zhuǎn)速范圍、銑削進(jìn)給速度范圍、定位精度、重復(fù)定位精度等技術(shù)參數(shù)。 數(shù)控銑床主要技術(shù)參數(shù)名稱單位數(shù)據(jù)行程X軸行程mm600Y軸行程mm410Z軸行程mm510主軸端面至工作臺(tái)面距離mm125635工作臺(tái)中心至立柱導(dǎo)軌面距離mm220630工作臺(tái)工作臺(tái)面積mm800x400工作臺(tái)最大承重kg500T型槽槽寬mm3x18H8主軸主軸最高轉(zhuǎn)速rpm8000主軸孔錐度 BT40進(jìn)給率X/Y/Z軸快速位移m/min10/10/8最大切削進(jìn)給率m/min5電機(jī)主軸電機(jī)KwX/Y/Z電機(jī)Nm11/11/16冷泵電機(jī)w90精度（直線軸精度參照J(rèn)B/）定位精度mmX/Z：，Y：重復(fù)定位精度mmX/Z：, Y: 數(shù)控銑床的組成及工作原理 數(shù)控銑床的組成 數(shù)控銑床主要由床身、銑頭、縱向工作臺(tái)、橫向床鞍、升降臺(tái)、電氣控制系統(tǒng)等組成。能夠完成基本的銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋及自動(dòng)工作循環(huán)等工作，可加工各種形狀復(fù)雜的凸輪、樣板及模具零件等。數(shù)控銑床的床身固定在底座上，用于安裝和支承機(jī)床各部件，控制臺(tái)上有彩色液晶顯示器、機(jī)床操作按鈕和各種開(kāi)關(guān)及指示燈。縱向工作臺(tái)、橫向溜板安裝在升降臺(tái)上，通過(guò)縱向進(jìn)給伺服電機(jī)、橫向進(jìn)給伺服電機(jī)和垂直升降進(jìn)給伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，完成X、Y、Z坐標(biāo)的進(jìn)給。電器柜安裝在床身立柱的后面，其中裝有電器控制部分。 數(shù)控銑床 （1）輸入裝置 數(shù)控銑床運(yùn)行按照程序的編程人員所編制的程序去頂，通常程序員將處理特定的格式或代碼存儲(chǔ)在載體上，然后通過(guò)輸入設(shè)備輸入到數(shù)控銑床的數(shù)控設(shè)備。 （2）數(shù)控裝置 銑床的核心是數(shù)控裝置，一般由輸入、輸出設(shè)備、存儲(chǔ)器、控制器、運(yùn)算器、I/O接口等相關(guān)部分組成。它將輸入裝置輸入的數(shù)據(jù)，通過(guò)內(nèi)部的控制電路、邏輯電路和控制器等進(jìn)行編譯，數(shù)學(xué)運(yùn)算和處理后，然后輸出指令和信號(hào)控制不同部分運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工。 （3）伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)床軸運(yùn)動(dòng)（主軸、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，位置控制等）的主要系統(tǒng)以位置為控制目標(biāo)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。接收數(shù)控裝置輸出的各種信號(hào)經(jīng)過(guò)分配、放大和轉(zhuǎn)換等功能，驅(qū)動(dòng)各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，完成零件的切削加工。它的伺服精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)是影響數(shù)控銑床的加工精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要因素之一。 （4）位置檢測(cè)反饋裝置 位置檢測(cè)、速度反饋裝置根據(jù)系統(tǒng)需求確定移動(dòng)部件的位置或速度不斷轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)控設(shè)備，數(shù)控設(shè)備將接收信號(hào)與目標(biāo)信號(hào)相比、計(jì)算，然后不斷地補(bǔ)償控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以保證運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)精度。 （5）床身 數(shù)控銑床的床身主要由夾具、床身、導(dǎo)軌、立柱、T型槽、工作臺(tái)等組成。這些部分的設(shè)計(jì)和制造應(yīng)具備結(jié)構(gòu)先進(jìn)、剛性好、制造精度高、工作可靠的優(yōu)點(diǎn)，以此保證加工工件的高精度和高效率。 數(shù)控銑床的工作原理 數(shù)控銑床是一種高度自動(dòng)化的機(jī)床，是用數(shù)字化的信息來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的，將與加工零件有關(guān)的信息即工件與刀具相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡尺寸參數(shù)（進(jìn)給執(zhí)行部件的進(jìn)給尺寸）、銑削加工的工藝參數(shù)，以及各種輔助操作（主運(yùn)動(dòng)變速、刀具更換、切削液打開(kāi)停止、工件加緊松開(kāi)等）等加工信息——用一定的文字、數(shù)字和符號(hào)組成的代碼，按規(guī)定的格式編寫(xiě)成加工程序單，將加工程序通過(guò)控制介質(zhì)輸入到數(shù)控裝置中，由數(shù)控裝置經(jīng)過(guò)分析處理后，發(fā)出各種與加工程序相對(duì)應(yīng)的信號(hào)和指令控制機(jī)床進(jìn)行自行自動(dòng)加工。機(jī)床MT側(cè)與CNC、PLC信號(hào)傳輸如圖。PLCMTYCNCG XFMT與CNC、PLC信號(hào)傳輸數(shù)控銑床工作過(guò)程 數(shù)控銑床的伺服系統(tǒng)．1 數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)的基本概念及組成一、伺服系統(tǒng)的基本概念 伺服系統(tǒng)是指以機(jī)械位置或角度作為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng)，主要是各坐標(biāo)軸進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的位置控制系統(tǒng)。它可以接受來(lái)自CNC裝置的進(jìn)給脈沖，通過(guò)轉(zhuǎn)換和放大從而驅(qū)動(dòng)各坐標(biāo)軸進(jìn)行指令脈沖運(yùn)動(dòng)。使得刀具相對(duì)于工件進(jìn)行復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而加工出復(fù)雜的工件。它是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。二、伺服系統(tǒng)組成 一般由兩個(gè)控制環(huán)組成的雙閉環(huán)系統(tǒng)，內(nèi)環(huán)是速度環(huán)，在速度環(huán)中用作速度反饋的檢測(cè)為脈沖編碼器、測(cè)速發(fā)電機(jī)等。外環(huán)是位置環(huán)。主要對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸進(jìn)行控制三、伺服系統(tǒng)分類 按有無(wú)檢測(cè)元件可分為開(kāi)環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。按執(zhí)行元件可分為步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。按反饋比較控制方式分為脈沖（數(shù)字）比較伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、相位比較伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、幅值比較伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等分類方法。2．（1）精度高。（2）穩(wěn)定性好。（3）快速響應(yīng)。（4）調(diào)節(jié)范圍寬。（5）低速大轉(zhuǎn)矩。第三章數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)電氣控制電路設(shè)計(jì) 電源電路設(shè)計(jì)(D1)，其中電源供給380V 50HZ的交流電；QF1為電源的總斷路器，保護(hù)電源；QF2，QF3為主電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源電路短路，過(guò)載保護(hù)；TC1是控制變壓器，一次側(cè)是AC380V，二次側(cè)為AC220V，為接觸器供給電源；VC1為電源開(kāi)關(guān)，為伺服控制電源，機(jī)床I/O接口，CNC，中間繼電器提供直流DC24V電源。電源電路的設(shè)計(jì)主要是為整個(gè)電路提供短路和過(guò)載保護(hù)，另一方面是為伺服控制系統(tǒng)提供直流電源。 電源電路電氣圖 伺服控制電路的設(shè)計(jì)（K1），K1為伺服交流接觸器；TC1為伺服變壓器，一次側(cè)是三相AC380V，二次側(cè)是三相AC200V；QM1伺服動(dòng)力電源保護(hù)開(kāi)關(guān)，它的輔助觸點(diǎn)輸入到PLC中做其狀態(tài)信號(hào)；K2是伺服單元的接觸器；Z1為滅弧器。伺服單元中，外部24V直流穩(wěn)壓電源連接到X軸的CX19B，X軸的CX19A連接到Y(jié)軸的CX19B，Y軸的CX19A連接到Z軸的CX19B。做伺服單元的控制電路的輸入電源；CX29為主電源控制信號(hào)接口；CZ73為伺服電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力接線口；JF1連接到相應(yīng)的伺服電動(dòng)機(jī)M1\M2\M 3內(nèi)裝編碼器的接口上，做X軸、Y軸、Z軸的速度和位置的反饋裝置的信號(hào)控制；X軸伺服單元的伺服高速串行總線接口COP10A與Y軸的COP10B連接， Y軸的COP10A與Z軸的COP10