西门子802C数控车床的主轴设计课程设计报告.doc

PAGE PAGE 32 PAGE \* MERGEFORMAT 0 职业技术学院 学生课程设计报告 西门子802C数控车床的主轴设计 课程名称： 数控技术 专业班级：机械设计制造及其自动化082 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 前 言 3 一、课程设计目的 4 二、数控车床主轴电气系统设计 4 三、西门子802C数控车床的主轴设计 4 3.1 西门子802C数控车床系统 4 3.1.1 西门子802C的系统 4 3.1.2 人机界面 5 3.1.3 步进进给系统 6 3.1.4 主轴驱动系统 6 3.1.5 刀架控制系统 7 3.2西门子802C数控车床主轴的设计 10 3.2.1 设计方案 10 3.3 PLC程序设计 14 3.3.1 PLC控制流程图 14 3.3.2 PLC的IO分配 14 3.4 主轴换档及参数设置 16 四、结论 18 五、参考文献 19 六、附录1 20 1 主轴控制程序 20 2 换档程序 24 摘 要 主轴运行的是否平稳直接影响数控车床加工的精度。通过对西门子802C数控车床主轴的研究 、分析，从而掌握数控应用系统设计的一般方法。主轴控制系统由西门子802C数控系统、变频器和主轴电机组成，通过PLC控制主轴的正反转、CNC控制主轴的转速。 关键词：数控车床 主轴 西门子802C Designing Spindle Control System for a Siemens 802C CNC Lathe Abstract Whether or not the smooth running of the spindle directly affects the accuracy of CNC lathe. To grasp the general design method of CNC application system, the Spindle control system of Siemens CNC Lathe was researched and analyzed, which , and CNC controlling the speed. Keywords: CNC Lathe；Spindle；Siemens 802C system 前 言 数控技术是先进制造业技术的基础，在机械及相关行业的应用已呈普及的趋势。作为数控加工的主体设备，数控机床是一种机电一体化的高新技术产品，目前已成为金属加工的主体企业的必要装备。随着数控技术在我国的普及和发展，迫切需要培养大量高素质、能力强的数控技术人才，以加强对学生能力素质的培养。 本次设计的课题是“西门子802C数控车床主轴的设计”，主轴在车床中有这很重要的地位，主轴的好坏直接影响到在加工时的精度。802C数控车床主轴是用PLC对变频器的控制来改变电机的速度，来带动主轴的运行。 一、课程设计目的 ①了解各种电机调速的优缺点； ②理解主轴控制的基本要求； ③掌握802C系统主轴电气系统的接线； ④掌握802C系统变频器的接线。 二、数控车床主轴电气系统设计 设计基于SINUMERIK 802C系统的数控车床主轴单元。主轴电机采用通用变频器驱动，采用分段无级变速控制，变速箱为2档，采用电磁离合器自动换挡；为实现螺纹加工，在主轴上安装主轴编码器。要求：根据SINUMERIK 802C数控系统及变频器的接口功能及接线原理，设计主轴驱动与控制部分的电气原理图、主轴换挡控制程序。 三、西门子802C数控车床的主轴设计 3.1 西门子802C数控车床系统 西门子802C数控车床系统由西门子802C数控系统、步进进给系统、主轴驱动系统、刀架等组成。 3.1.1 西门子802C的系统 SINUMERIK?802数控系统是西门子公司开发的数控系统，用于数控车床、数控铣床、加工中心、数控磨床等。该系统分为802S、802C、802D三种类型，其中SINUMERl?802S采用步进电动机驱动系统，同时具备一个±10V模拟接口用于连接主轴驱动；SINUMERl?802C采用模拟伺服驱动系统，采用标准的±10V模拟接口，可直接带动模拟驱动；SINUMERl?802D采用数字进给驱动电动机和数字主轴电动机，最多可控制4个数字进给轴和一个主轴。SIEMENS 802S配OP020独立操作面板与MCP机床操作面板，显示器为7in或5.7in单色液晶显示。集成内置式PLC最大可以控制64点输入与64点输出，PLC的IO模块与ECU间通过总线连接；系统体积小，结构紧凑，性能价格比高。数控系统与外部模块的连