【正文】 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 題 目： 加工中心 控制系統(tǒng) 改造研究 院 （系）： 桂林電子科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及 其 自動化 學(xué)生姓名： 曲津津 班 級： 20210197121 學(xué) 號： 2021019712105 指導(dǎo)教師： 劉建偉 2021 年 3 月 30 日 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 數(shù)控機(jī)床 是當(dāng)今機(jī)械制造業(yè)中實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的代表性先進(jìn)裝備。隨著先進(jìn)制造業(yè)的不斷發(fā)展，對舊數(shù)控機(jī)床的數(shù)控化改造，特別是加工中心數(shù)控化改 造工程研究已經(jīng)成為擺在我們面前迫切而艱巨的任務(wù)。本 文詳細(xì)闡述了 美國辛辛那提 178。米拉克龍 機(jī)床公司制造的 T40 加工中心數(shù)控化改造工程研究的過程。在分析原加工中心的數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、邏輯控制、機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上，利用SIEMENS840 數(shù)控系統(tǒng)、 SIMODRIVE 611D 伺服驅(qū)動系統(tǒng)、 SIMATIC S7300PLC 對其進(jìn)行了改造并根據(jù)機(jī)床的具體配置和要求，對機(jī)床參數(shù)進(jìn)行正確設(shè)置和調(diào)試，改造后對企業(yè)的加工對象進(jìn)行了批量加工，運(yùn)行狀態(tài)良好，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 關(guān)鍵詞 ： 數(shù)控 ； 加工中心 ； 改造 ； 工程研究 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 Abstract NC(numerical control) machine is the representative of advanced equipment to achieve mechatronics in current machine production industry. With thedevelopment of advanced manufacturing industory， the NC reform of old NCmachine, especially the research of the NC reform of machining center has beean urgent and arduous task before us. This paper describes the reconstruction process of CNC machine center which manufactured by CINCINNATI MILACRON T40 .On the basis of the analysis of the NC system, servo system, logic control and mechanical structure of the center, the SIEMENS 840D, SIMODRIVE 611D servo drive system and SIMATIC S7—300PLC are utilized to make reform on it. After the correct settings and debug， the new center is put into use in batch production of machining object and proved to run well and obtain a good economic benefits and social effect. Keywords： NC, Machining center, Reform, Engineering research 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 目 錄 第 1 章 緒 論 ....................................................................................................... 1 機(jī)床數(shù)控技術(shù)的發(fā)展概況 .......................................................................... 1 歷史 .................................................................................................... 1 現(xiàn)狀 .................................................................................................... 1 發(fā)展趨勢 ............................................................................................ 2 機(jī)床數(shù)控化改造的需求 .............................................................................. 3 市場需求 ............................................................................................ 3 必要性和迫切性 ................................................................................ 4 可行性 ................................................................................................ 4 數(shù)控化改造的內(nèi)容 ............................................................................ 4 數(shù)控化改造的優(yōu)點(diǎn) ............................................................................ 5 課題來源和研究的意義 .............................................................................. 5 來源 .................................................................................................... 5 設(shè)備現(xiàn)狀 ............................................................................................ 5 工作的意義 ........................................................................................ 6 本文的工作 .................................................................................................. 6 第 2 章 機(jī)床數(shù)控改造的整體方案設(shè)計(jì)和數(shù)控系統(tǒng)配置選擇 .............. 8 加工中心結(jié)構(gòu)分析 ...................................................................................... 8 結(jié)構(gòu)介紹與技術(shù)現(xiàn)狀 ........................................................................ 8 欲改造部分 ........................................................................................ 8 加工中心改造方案的設(shè)計(jì)和確定 .............................................................. 8 改造整體方案 .................................................................................... 8 改造后達(dá)到的技術(shù)功能、性能分析 .............................................. 10 數(shù)控系統(tǒng)的選擇和功能分析 .................................................................... 11 CNC 技術(shù)分析 ................................................................................... 11 840D 數(shù)控系統(tǒng)的功能 ..................................................................... 17 第 3 章 數(shù)控改造機(jī)電匹配接口設(shè)計(jì)和 PLC 控制 .................................... 19 數(shù)控機(jī)床 PLC 控制技術(shù) ............................................................................ 19 加工中心的 PLC 功能 ................................................................................ 22 S7300PLC 技術(shù)性能與程序調(diào)整 ............................................................. 23 840D 數(shù)控系統(tǒng)的 S7300 PLC 主要技術(shù)性能 ............................... 23 S7300PLC 基本程序調(diào)整 ............................................................... 24 S7300 組態(tài) ..................................................................................... 25 加工中心 PLC 程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用實(shí)例 ........................................................ 25 手輪 PLC 控制 .................................................................................. 25 自動換刀控制 (ATC)........................................................................ 27 工作臺托板自動交換控制 .............................................................. 29 主軸自動換檔控制 .......................................................................... 31 第 4 章 數(shù)控進(jìn) 給伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究 ........................................................... 34 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 4． 1 伺服系統(tǒng)工作原理 .................................................................................. 34 開環(huán)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)原理 .............................................................. 34 交、直流伺服系統(tǒng)特點(diǎn)分析 .......................................................... 35 交流伺服系統(tǒng)的性能指標(biāo) .............................................................. 35 數(shù)控機(jī)床對交流伺服系統(tǒng)的性能要求 .......................................... 36 加工中心交流伺服電動機(jī)的類型及其工作原理 .................................... 36 交流伺服電動機(jī)的類型 ..........