【正文】
:刀臂電機(jī)、刀庫電機(jī)、切削液電機(jī)、主軸冷卻液電機(jī)、排屑電機(jī)以及主軸和進(jìn)給軸的伺服電機(jī)等。 機(jī)械控制信號(hào)與基本I/: 控制信號(hào)連接控制器與基本I/O單元的連接控制器與基本I\: 控制器與基本I\O輸入輸出單元連接圖基本I/O單元伺服驅(qū)動(dòng)單元的連接基本I/O單元具有兩個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)的接口SV1(1系統(tǒng))、SV2(2系統(tǒng)),在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中僅使用了SV1接口,伺服驅(qū)動(dòng)單元串聯(lián)連接于該插頭。5%,波紋200MV MAX,輸出電源3A。(b)所示:(b) 控制器外型圖注:①HR171卡FG端子 ②NCNO:通常設(shè)為0③SW2:通常為ON④AUX2接頭:通常不使用⑤AUX1接頭:接顯示器⑥D(zhuǎn)C1N 直流24V電源接口⑦EMG 急停信號(hào)輸入接口⑧AUX1 顯示屏幕連接接口,與顯示屏幕的CR02連接(2)控制單元開關(guān)設(shè)定NC NC SYS設(shè)定設(shè)定操作模式內(nèi)容0正常系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)1PLC停止PLC程式的停止7SRAM全消除B系統(tǒng)版本更新顯示單元顯示單元可以是CRT顯示也可以是LCD顯示,”color LCD顯示器FCU6DUN33+KB20/KB30,與CRT顯示相比較,畫面更清晰,色彩更新,可視性更突出。第二章 三菱M64S數(shù)控系統(tǒng)硬件組成在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中所用的三菱M64S數(shù)控系統(tǒng)的配置是標(biāo)準(zhǔn)配置,包括插口與配線,這為我畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究提供了方便。(10)簡易式對話程序軟件。(5)可對應(yīng)內(nèi)含以太網(wǎng)絡(luò)和IC卡界面,即使在程序運(yùn)轉(zhuǎn)中,所有內(nèi)藏資料都可以傳輸對立。(b) 三菱M64S數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)三菱M64S數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)(1)所有M64S系列控制器都標(biāo)準(zhǔn)配備了RISC 64 位CPU,具備目前世界上最高水準(zhǔn)的硬件性能。數(shù)控機(jī)床的核心是控制器,三菱公司推出了高質(zhì)量、高性價(jià)比的CNC系統(tǒng),它提供了豐富而先進(jìn)的功能。即1970年的第四代—小型計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng);1974年的第五代—微處理器組成的數(shù)控系統(tǒng);1990年的第六代—基于PC的數(shù)控系統(tǒng) 。未來的發(fā)展當(dāng)今的計(jì)算機(jī)業(yè)的高速發(fā)展,并且計(jì)算機(jī)業(yè)已經(jīng)基本成熟,所以數(shù)控系統(tǒng)還是以PC為基礎(chǔ),開發(fā)以PC為基礎(chǔ)的控制器,這種控制器可以將數(shù)控系統(tǒng)與PC直接連接,這樣可以直接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸,大大提高了控制器的能力,還將降低控制器的成本。1974年,微處理器應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)階段(1970年至今)1970 年研制成功了大規(guī)模集成電路,并將其用于通用小型計(jì)算機(jī)。 數(shù)控技術(shù)發(fā)展回顧及未來發(fā)展趨勢數(shù)控(NC)階段(19521970年)早期的計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度低,這對當(dāng)時(shí)的科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理影響不大,但不能適應(yīng)機(jī)床實(shí)時(shí)控制的要求。采用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為32位以上控制器,機(jī)床的進(jìn)給大多采用交流伺服驅(qū)動(dòng),除了一般數(shù)控系統(tǒng)的功能外,應(yīng)該至少能實(shí)現(xiàn)5軸或5軸以上的聯(lián)動(dòng)控制,最大快速移動(dòng)速度可以達(dá)到100m/min或更高,具有三維動(dòng)畫圖形功能和宜人的圖形用戶界面,同時(shí)具有豐富的刀具管理功能、寬調(diào)速主軸系統(tǒng)、多功能智能化監(jiān)控系統(tǒng)和面向用戶的宏程序功能,還有很強(qiáng)的職能診斷和智能工藝數(shù)據(jù)庫,能實(shí)現(xiàn)加工條件的自動(dòng)設(shè)定,并能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)和通信。這類機(jī)床一般結(jié)構(gòu)比較簡單,精度中等,價(jià)格也比較低廉。全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)一般應(yīng)用于高精度和超高精度數(shù)控機(jī)床中,: 全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)原理圖(3)半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)這類數(shù)控系統(tǒng)也帶有檢測反饋裝置,但檢測元件被安裝在電動(dòng)機(jī)軸或絲杠軸端處,通過角位移的測量間接計(jì)算出機(jī)床工作臺(tái)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)位置(直線位移),并將其與數(shù)控裝置計(jì)算出的指令位置(或位移)相比較,用差值進(jìn)行控制。這種方式只有前向通道,沒有反饋通道,控制簡單,調(diào)試維修方便,價(jià)格低廉,但精度和速度受到限制,: 開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)原理圖(2)全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)這類數(shù)控系統(tǒng)帶有位置檢測反饋裝置,把直流或者交流電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行元件。(3)輪廓數(shù)控系統(tǒng)這類數(shù)控系統(tǒng)能夠同時(shí)對兩個(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制,使其合成的平面或空間的運(yùn)動(dòng)軌跡符合被加工工件圖樣的要求。其軌跡一般為與某坐標(biāo)軸平行的直線,也可以為與坐標(biāo)軸成45176。PLC可位于數(shù)控裝置之外,稱為獨(dú)立型PLC;也可以與數(shù)控裝置合為一體,稱為內(nèi)裝型PLC。如切削液或油液系統(tǒng)中的冷卻或過濾裝置,油液分離裝置,吸塵吸霧裝置、潤滑裝置及輔助主機(jī)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和控制的氣動(dòng)、液動(dòng)裝置等。其形式可以是繼電器控制線路或可編程邏輯控制器(PLC)。伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)(驅(qū)動(dòng)控制單元)位于數(shù)控裝置和機(jī)床本體之間,包括進(jìn)給軸伺服驅(qū)動(dòng)裝置和主軸伺服驅(qū)動(dòng)裝置。它的主要功能是:正確識(shí)別和解釋數(shù)控加工程序,對解釋結(jié)果進(jìn)行各種數(shù)據(jù)計(jì)算和邏輯判斷處理,完成各種輸入、輸出任務(wù)。所以,數(shù)控機(jī)床是一種靈活性很強(qiáng)、技術(shù)密集型及自動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備。隨著自動(dòng)控制理論、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、精密測量技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控技術(shù)正向著高速度、高精度、智能化、開放型以及高可靠性等方向迅速發(fā)展。 概述 CNC數(shù)控基本概念數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)是利用數(shù)字化的信息對機(jī)床運(yùn)動(dòng)及加工過程進(jìn)行控制的一種方法。s machinery manufacturing developing process, the CNC technology is one of the core technologies. CNC Machining Center has bee a modern control indispensable processing equipment, To meet the needs of machining accuracy regardless of the structure or mechanical control system is a very high demand CNC systems with high reliability and precision by a wide range of users of all ages. Based on Mitsubishi M64S NC system for the processing center, I introduced processing center structure, NC system specifications, and wiring etc. The most important content is about the PLC control programming for Mitsubishi M64S NC system.According to the design requirements, this paper includes the following parts: hardware systems, the Machining Center electrical control circuit design, PLC control procedures for the preparation and debugging. The first chapter is about the NC concept, structure, classification and the development trend and Mitsubishi briefed the NC system. Chapter two is about the NC system hardware installation, including all the equipment connected basic I / O modules betIen connections. The third chapter describes the CNC Machining Center electrical control circuit design, including the design of the main circuit, Control circuit design and servo circuit design. Chapter four presents the PLC control procedures for the preparation steps and key part of the explanation. Chapter five is about the software and puter programming and NC systems, and procedures into M64S NC system simple debugging. In chapter six I summarized the design process and experience of the graduated project. Keywords: M64S NC。第三章介紹了數(shù)控加工中心電氣控制電路的設(shè)計(jì),包括主電路的設(shè)計(jì)、控制電路的設(shè)計(jì)和伺服電路的設(shè)計(jì)。本文針對三菱M64S數(shù)控系統(tǒng)用于加工中心做相應(yīng)的介紹,包括加工中心的結(jié)構(gòu)、數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)格、接線方式等,本文最重要的是對M64S數(shù)控系統(tǒng)的軟件PLC控制程序的編寫。數(shù)控加工中心已經(jīng)成為現(xiàn)代化控制中不可缺少的加工設(shè)備,為了滿足加工精度的需要無論是對機(jī)械結(jié)構(gòu)還是控制系統(tǒng)都提出了相當(dāng)高的要求,CNC數(shù)控系統(tǒng)以其高可靠性和精確受到廣大用戶的青睞。第二章具體介紹了數(shù)控系統(tǒng)硬件的安裝,包括各個(gè)設(shè)備之間的連接、基本I/O單元之間的連接。關(guān)鍵詞:M64S數(shù)控系統(tǒng);加工中心; PLC控制程序AbstractIn today39。本章針對數(shù)控技術(shù)、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)的概念及發(fā)展情況做簡要的介紹。從狹義上理解,就是利用數(shù)字化信息對機(jī)床軌跡和狀態(tài)實(shí)行控制,例如數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控加工中心等。也就是說,數(shù)控機(jī)床是一種采用計(jì)算機(jī),利用數(shù)字信息進(jìn)行控制的高效、能夠進(jìn)行自動(dòng)化加工的機(jī)床,它能夠按照機(jī)床規(guī)定的數(shù)字化代碼,把各種機(jī)械位移量、工藝參數(shù)、輔助功能表示出來,經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)的邏輯處理和運(yùn)算,發(fā)出各種控制指令,實(shí)現(xiàn)要求的機(jī)械動(dòng)作,自動(dòng)完成零件加工任務(wù)。數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心。數(shù)控裝置將數(shù)控加工程序安兩類控制信息分別輸出:一類是連續(xù)控制量,送往驅(qū)動(dòng)控制裝置;另一類是離散的開關(guān)控制量,送往機(jī)床電器邏輯控制裝置。機(jī)床電器控制裝置 機(jī)床電器控制裝置位于數(shù)控裝置和機(jī)床之間,接受數(shù)控裝置發(fā)出的開關(guān)命令,主要完成機(jī)床主軸選速、起停和方向控制信號(hào),換刀功能,工件裝夾功能冷卻、液壓、氣動(dòng)、潤滑系統(tǒng)控制功能以及機(jī)床其他輔助功能。數(shù)控機(jī)床還配有各種輔助裝置,其作用是配合機(jī)床完成對工件的加工。用PLC控制程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機(jī)床的各種繼電器控制邏輯。(2)直線數(shù)控系統(tǒng)這類數(shù)控系統(tǒng)不僅要控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件從一點(diǎn)準(zhǔn)確地移動(dòng)到另一點(diǎn),還要控制兩相關(guān)點(diǎn)之間的移動(dòng)速度和軌跡。由于這類數(shù)控系統(tǒng)可以一邊移動(dòng)一邊切削加工,因此其輔助功能也比點(diǎn)位數(shù)控系統(tǒng)多一些。數(shù)控裝置輸出的指令脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路功率放大后,轉(zhuǎn)換為控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)各定子繞組依次通電/斷電的電流脈沖信號(hào),驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn),再經(jīng)過機(jī)床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)。但是由于它將絲杠、螺母副、導(dǎo)軌以及機(jī)床工作臺(tái)這些大慣量環(huán)節(jié)或齒隙非線性環(huán)節(jié)都包含在閉環(huán)內(nèi),給設(shè)計(jì)和調(diào)試造成困難,系統(tǒng)穩(wěn)定性得不到保證。這類數(shù)控系統(tǒng)通常僅能滿足一般精度的加工,能加工形狀比較簡單的直線、斜線、圓弧及帶螺紋類的零件,采用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為單板機(jī)或單片機(jī)系統(tǒng),具有數(shù)碼顯示、CRT或LCD字符顯示功能,機(jī)床進(jìn)給由步進(jìn)電機(jī)實(shí)行開環(huán)驅(qū)動(dòng),控制的軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)軸數(shù)在3軸或3軸以下,進(jìn)給分辨率一般為10um,快速進(jìn)給不超過 10m/min。(3)高檔型數(shù)控系統(tǒng)高檔型數(shù)控系統(tǒng)一般是指加工復(fù)雜形狀的多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床,并且其工序集中、自動(dòng)化程度高、功能強(qiáng),具有高度柔性。它的優(yōu)點(diǎn)有高精度、定位準(zhǔn)確性、對操作者的技術(shù)要求低、能增加生產(chǎn)力、減少人為錯(cuò)誤、能適應(yīng)中、小批量結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高的加工、對工時(shí)估算容易、生產(chǎn)精度掌握容易。隨著電子元器件的發(fā)展,這個(gè)階段又經(jīng)歷了三代:1952年的第一代 — 電子管計(jì)算機(jī)組成的數(shù)控裝置;1959年的第二代 — 晶體管計(jì)算機(jī)組成的數(shù)控裝置;1965年的第三代 — 小規(guī)模的集成電路計(jì)算機(jī)組成的數(shù)控裝置。1971年,美國INTEL公司在世界上的第一次將計(jì)算機(jī)的兩個(gè)最核心的部件運(yùn)算器和控制器,采用大規(guī)模的集成電路控制技術(shù),將其集成在一塊芯片上,稱為微處理器(Microprocessor),又稱中央處理單元CPU。到了1990年,PC機(jī)的性能已發(fā)展到很高的水平,可滿足數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求,而且PC機(jī)的生產(chǎn)批量很大,軟件資源豐富,價(jià)格便宜,可靠性高,數(shù)控系統(tǒng)從此進(jìn)入基于PC的階段。總之,計(jì)算機(jī)數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。 數(shù)控系統(tǒng)介紹 三菱數(shù)控產(chǎn)品簡介 三菱公司是國際上有影響力的著名企業(yè),其生產(chǎn)的產(chǎn)品以性能好、質(zhì)量穩(wěn)定可靠獲得廣大用戶的一致好評(píng),近幾年來,三菱電機(jī)公司加大了在中國大陸推廣CNC數(shù)控系統(tǒng)的力度。三菱M64S數(shù)控系統(tǒng)規(guī)格: 三菱M64S數(shù)控系統(tǒng)主要規(guī)格車削系統(tǒng)鉆削系統(tǒng)、銑削系統(tǒng)型號(hào)M64SLM64SM最大控制軸數(shù)147最大NC軸數(shù)126最大主軸數(shù)4最大PLC軸數(shù)2同時(shí)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)4輔助軸數(shù)4PLC開發(fā)工具GX Developer程序存儲(chǔ)容量(標(biāo)準(zhǔn)/最大)40/5120顯示單元單色CRT (9寸)單色LCD( )彩色LCD()MELSEC網(wǎng)絡(luò)CCLINK三菱M