基于plc的C6140臥式車床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)

1、專業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：C6140臥式車床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)任務(wù)：將一臺(tái)C6140臥式車床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床。主要技術(shù)指標(biāo)如下：1) 床身最大加工直徑400mm2) 最大加工長(zhǎng)度980mm3) X方向（橫向）的脈沖當(dāng)量 mm/脈沖，Z方向（縱向）脈沖當(dāng)量 mm/脈沖4) X方向最快移動(dòng)速度vxmax=2700mm/min，Z方向?yàn)関zmax=5900mm/min5) X方向最快工進(jìn)速度vxmaxf=410mm/min，Z方向?yàn)関zmaxf=750mm/min6) X方向定位精度0.01mm，Z方向0.02mm7) 可以車削柱面、平面、錐面與球面等8) 安裝螺紋編碼器，最大導(dǎo)程為25mm9) 自動(dòng)

2、控制主軸的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)與停止，并可以輸注主軸有級(jí)變速與無(wú)極變速信號(hào)10) 自動(dòng)控制冷卻泵的起/停11) 縱、橫向安裝限位開關(guān)12) 數(shù)控系統(tǒng)可與PC機(jī)串行通訊13) 顯示界面采用LED數(shù)碼管，編程采用相應(yīng)數(shù)控代碼摘 要機(jī)械制造工業(yè)是為現(xiàn)代化建設(shè)提供各種機(jī)械裝備的部門，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中具有十分重要的地位。機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平是反映國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志，因此，我國(guó)一貫都把發(fā)展機(jī)械制造工業(yè)作為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。針對(duì)C6140普通舊車床進(jìn)行數(shù)控化改造其現(xiàn)實(shí)意義在于提高普通車床的生產(chǎn)效率，提高加工精度。本設(shè)計(jì)說(shuō)明書包括概括總體設(shè)計(jì)方案的擬定、驗(yàn)證主動(dòng)傳動(dòng)部分的改造設(shè)計(jì)、

3、進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)等部分改造后的機(jī)床主運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速縱向橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控控制并要求到達(dá)縱向最小運(yùn)動(dòng)單位為0.05mm/脈沖，橫向最小運(yùn)動(dòng)單位0.005mm/脈沖，并能自動(dòng)切削螺紋。關(guān)鍵詞：數(shù)控車床，電氣控制系統(tǒng)，改造計(jì)劃目 錄第一章 總體方案確定錯(cuò)誤!未定義書簽。第二章 縱向傳動(dòng)部件的計(jì)算與選型32.1導(dǎo)軌上移動(dòng)部件的重量估算32.2脈沖當(dāng)量的確定32.3切削力的計(jì)算32.4滾珠絲桿螺母副的計(jì)算和選型42.5軸承的選型62.6 導(dǎo)軌的選擇72.7聯(lián)軸器的選型82.8減速箱的的設(shè)計(jì)9第三章 橫向傳動(dòng)部件的計(jì)算與選型103.1 傳動(dòng)方式的確定103.2切削力的計(jì)算103.3滾珠絲杠副的計(jì)算與

4、選型103.4 軸承的選型133.5 導(dǎo)軌的選擇133.6 聯(lián)軸器的選型15第四章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)164.1 需求分析16 4.2 控制方法的選擇16 4.3 控制流程圖分析17 4.4 I/O口分配18 4.5 電氣元件的選型18 4.6 電氣原理圖和電氣接線圖27 4.7 PLC程序28 4.8 控制系統(tǒng)仿真與調(diào)試32總結(jié)35參考文獻(xiàn)36第1章 總體方案確定根據(jù)參數(shù)要求，改造C6140車床為數(shù)控車床。設(shè)計(jì)方向如下縱向設(shè)計(jì)構(gòu)件主要有：1-步進(jìn)電機(jī)，2-齒輪組，3-直線導(dǎo)軌，4-Z向?qū)к壍鬃?-絲桿螺母座，6-絲桿螺母，7-單軸承座，8-直線滑塊，9-絲桿，10-雙軸承座橫向設(shè)計(jì)構(gòu)件主要有：1

5、1-X向?qū)к壍鬃?2-直線導(dǎo)軌，13-步進(jìn)電機(jī)，14-凸緣聯(lián)軸器，15-等徑孔雙螺柱軸承座，16-工作臺(tái)，17-絲杠，18-等徑孔雙螺柱軸承座縱向設(shè)計(jì)思路為：直線導(dǎo)軌安裝于Z向?qū)к壍鬃?，絲桿安裝Z向?qū)к壍鬃虚g，采用一端固定，一端游動(dòng)方式支撐絲桿固定，在Z向?qū)к壍鬃囊欢?，裝有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)輸出軸端還連接有齒輪減速箱，絲桿上安裝有螺母，螺母上安裝有螺母座，螺母座連接X(jué)方向?qū)к壸本€導(dǎo)軌上有4個(gè)直線滑塊兩兩等間距與X方向?qū)к壍鬃噙B。通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)到減速箱，減速箱輸出軸帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，帶動(dòng)X方向?qū)к壭凶?mm。選用plc與相應(yīng)的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)變速驅(qū)動(dòng)

6、等橫向的工作原理：當(dāng)電機(jī)接通電源的時(shí)候，電機(jī)運(yùn)行的同時(shí)凸緣聯(lián)軸器也同時(shí)運(yùn)行，從而帶動(dòng)了絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)橛休S承座的固定，絲杠在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)并不會(huì)發(fā)生偏移，而我們安裝在底座上的滑軌被固定住，就能讓工作臺(tái)在底座上平滑的運(yùn)動(dòng)，既平穩(wěn)又確保了精度要求。最后利用相對(duì)應(yīng)的程序，實(shí)現(xiàn)刀具的進(jìn)刀與退刀都能在規(guī)定的行程范圍內(nèi)運(yùn)行。第二章 縱向傳動(dòng)部件的計(jì)算與選型縱向進(jìn)給傳動(dòng)部件的計(jì)算和選型主要包括：確定脈沖當(dāng)量、計(jì)算切削力、選擇滾珠絲杠螺母副、設(shè)計(jì)減速箱、選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等。2.1導(dǎo)軌上移動(dòng)部件的重量估算按照下導(dǎo)軌上面移動(dòng)部件的重量來(lái)進(jìn)行估算。包括工件、夾具、工作平臺(tái)、上層電動(dòng)機(jī)、減速箱、滾珠絲杠副、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副、

7、導(dǎo)軌座等，估計(jì)重量約為1000N。2.2脈沖當(dāng)量的確定根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，X方向（橫向）的脈沖當(dāng)量 mm/脈沖，Z方向（縱向）脈沖當(dāng)量 mm/脈沖2.3切削力的計(jì)算2.3.1 縱向切削力的計(jì)算設(shè)工件為碳素結(jié)構(gòu)鋼,MPa,則選用刀具材料為硬質(zhì)合金YT15，根據(jù)表3-3,取刀具幾何參數(shù)為：主偏角，前角，刃傾角；根據(jù)表3-4,取切削用量為：背吃刀量mm，進(jìn)給量f=0.6mm/r，切削速度m/min。通過(guò)查表得到，=2795、=1.0、=0.75、=-0.15。主偏角的修正系數(shù)；刃傾角、前角和刀尖圓弧半徑的修正系數(shù)值均為1.0。由經(jīng)驗(yàn)公式：可以算得主切削力，由經(jīng)驗(yàn)公式，算得縱向進(jìn)給切削力N，背向力N。2

8、.4滾珠絲桿螺母副的計(jì)算和選型2.4.1工作載荷的計(jì)算設(shè)移動(dòng)部件總重N；車削力N，N，N。根據(jù)拖板所載荷與車削力存在以下對(duì)應(yīng)關(guān)系：進(jìn)給方向的載荷，橫向載荷，垂直載荷則可得：N，N，N。根據(jù)表3-29,選用矩形三角形組合滑動(dòng)導(dǎo)軌，取K=1.15，代入，則得工作載荷N。2.4.2最大動(dòng)載荷的計(jì)算本車床Z向在承受最大切削力條件下最快的進(jìn)給速度0.75m/min，初選絲杠基本導(dǎo)程PhVmaxnmax=6mm,則此時(shí)絲杠轉(zhuǎn)速125r/min。選取滾珠絲杠的使用壽命T=15000h (數(shù)控機(jī)床及一般機(jī)電設(shè)備取T=15000h)，查表初選滾珠絲杠的精度等級(jí)為3級(jí)精度，則取，取載荷系數(shù)，再取可靠性系數(shù)為=1，

9、則最大動(dòng)載荷的計(jì)算公式為： =9236.6N代入數(shù)據(jù)得最大動(dòng)載荷Cam=9236.6N。1）按精度要求確定滾珠絲杠的最小螺紋底徑已知X方向定位精度0.01mm，Z方向0.02mm，則L=(1.11.2)行程+（1014）=1200mm。滾珠絲杠允許的最大軸向變形量=0.005則：=a=14.05mm2）初選型根據(jù)計(jì)算出來(lái)的最大動(dòng)載荷，選擇在南京工藝裝備制造廠生產(chǎn)的滾珠絲杠，其型號(hào)為FFZL2506-3，其動(dòng)載荷為11300N,絲杠底徑為=20.9mm,公稱直徑為25mm,基本導(dǎo)程為6，雙螺母滾珠總?cè)?shù)為3x2=6圈，精度等級(jí)取3級(jí)，滿足要求。3）效率計(jì)算將公稱直徑mm，基本導(dǎo)程Ph=6mm，代

10、入，得絲杠螺旋升角=4.360。將摩擦角，代入，得傳動(dòng)效率=96%。4）剛度的驗(yàn)算縱向滾珠絲杠的支承，采取一端軸向固定，一端游動(dòng)的方式。其特點(diǎn)是：壓桿穩(wěn)定性和臨界轉(zhuǎn)速比同長(zhǎng)度的一端固定一端自由型高；絲杠有熱腫脹的余地；適用于較長(zhǎng)的臥式安裝絲杠。固定端采取一對(duì)角接觸球軸承，因?yàn)槊鎸?duì)面安裝軸承剛性強(qiáng)，對(duì)主軸支撐較好，它的軸向分力向外。而背對(duì)背安裝柔性好點(diǎn)，補(bǔ)償能力強(qiáng)，軸向分力向內(nèi)，故選用面對(duì)面組配。絲杠加上兩端接桿后，左、右支承的中心距離約為a=1200mm；鋼的彈性模量；查表3-33得滾珠直徑mm，則絲桿截面積=376.49mm。絲杠的拉伸或壓縮變形量式中：為絲杠的最大工作載荷 a為絲杠兩端支撐

11、間的距離 E為絲杠的彈性模量 S為絲杠按底徑確定的截面積代入數(shù)據(jù)算的0.02根據(jù)公式，求得單圈滾珠數(shù)目Z=19,該型號(hào)絲杠為雙螺母，滾珠總?cè)?shù)為，則滾珠總數(shù)量=619=114。當(dāng)滾珠絲杠副有預(yù)緊力，且預(yù)緊力達(dá)軸向工作載荷的1/3時(shí)，值可減少一半左右。滾珠絲杠預(yù)緊時(shí)，取軸向預(yù)緊力=554.59。則由式,求得滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量=0.001588。因?yàn)榻z杠加有預(yù)緊力，且為軸向負(fù)載的，所以實(shí)際變形量可減小一半，取=0.0007584。將以上算出的和代入，求得絲杠總變形量=0.0217。由表3-27知，3級(jí)精度滾珠絲杠任意1000mm軸向行程內(nèi)行程的變動(dòng)允許量24，而對(duì)于跨度為1200mm的滾

12、珠絲杠，總的變形量為0.0217，可見(jiàn)絲杠剛度足夠。5）穩(wěn)定性的驗(yàn)證根據(jù)式（式3-28），計(jì)算失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷。查表3-34，取支承系數(shù)；由絲杠底徑=20.9mm，求得截面積慣性矩=9361.27；壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)取3（絲杠臥式水平安裝）；滾動(dòng)螺母至軸向固定處的距離取最大值1200mm。代入式，得臨界載荷2857.79N,大于工作載荷，故絲杠不會(huì)失穩(wěn)。綜上所選的縱向滾珠絲杠符合要求。2.5軸承的選型軸承初選成對(duì)角接觸球軸承，其型號(hào)為7205C（1） 求比值，查表可得角接觸球軸承e=0.38,故e,則X=1，Y=0（2） 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P，查表13-6，=1.21.8,取=1.2，根據(jù)公式為P=

13、1.212673.4=3208.08N，則軸承的基本額定動(dòng)載荷為： =16083.06N故選擇的C=16.5KN的7205C軸承滿足題目要求。2.6 導(dǎo)軌的選擇滾珠直線導(dǎo)軌副具有摩擦因數(shù)小、不易爬行、便于安裝和預(yù)緊、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于精密機(jī)床、數(shù)控機(jī)床和測(cè)量?jī)x器等。本次使用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副，作為進(jìn)給傳動(dòng)的移動(dòng)副，采用雙導(dǎo)軌、四滑塊的支承形式。初選型號(hào)為濟(jì)寧博特公司生產(chǎn)的JSA型導(dǎo)軌，導(dǎo)軌副型號(hào)為JSA-LG35KL22x1200-2J。1）工作載荷的計(jì)算式中：滑塊上的工作載荷F為垂直于工作臺(tái)面的外加載荷G為工作臺(tái)的重力距離尺寸假設(shè)，工作載荷加載在工作臺(tái)的正中心，得：400/2=200mm

14、=415.945N2）距離額定壽命的計(jì)算 所選滾動(dòng)體為球，得：式中一一距離額定壽命一一額定動(dòng)載荷，查資料為40kN一一滑塊上的工作載荷一一硬度系數(shù)，取0.8一一溫度系數(shù)，取1.0一一接觸系數(shù)，取0.81一一精度系數(shù)，取1.0一一載荷系數(shù)，取1.0代入數(shù)據(jù)得到L=62.32常見(jiàn)球?qū)к壍木嚯x期望壽命為50，所得結(jié)果大于導(dǎo)軌的預(yù)期壽命，即初選的導(dǎo)軌型號(hào)滿足要求。2.7聯(lián)軸器的選型一般聯(lián)軸器的選用依據(jù)是其工作條件和形式。在選型時(shí)，主要考慮以下幾點(diǎn)：1）選擇聯(lián)軸器的類型根據(jù)傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和轉(zhuǎn)速高低，以及對(duì)緩沖和振動(dòng)的要求，參考各類聯(lián)軸器特點(diǎn)，選擇剛性套筒式聯(lián)軸器。其具有重量輕，超低慣量和高靈敏度、免維護(hù)

15、、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可傳遞較大轉(zhuǎn)矩、剛性大、超強(qiáng)抗油和耐腐蝕性等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是裝拆困難，且要求兩軸軸線嚴(yán)格對(duì)中。2）計(jì)算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩由于機(jī)械啟動(dòng)時(shí)的動(dòng)載荷和運(yùn)轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)的過(guò)載現(xiàn)象，所以應(yīng)當(dāng)按軸上的最大轉(zhuǎn)矩作為聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T，并按下式計(jì)算：式中：T表示公稱轉(zhuǎn)矩，已知縱向電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩T=16Nm，查表可知,則聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩為=181.5=24Nm（3） 確定聯(lián)軸器的型號(hào)選用的GT4型套筒式聯(lián)軸器符合縱向進(jìn)給各零件軸的直徑大小，即25mm。此外，該聯(lián)軸器允許的軸的相對(duì)位移偏差為，規(guī)定絲杠輸入輸出兩軸的響應(yīng)安裝精度為H7/h6。故選用GT4型套筒式聯(lián)軸器。2.8減速箱設(shè)計(jì)根據(jù)選用電動(dòng)機(jī)的步距角

16、=1.2o，脈沖當(dāng)量z=0.05mm/脈沖，滾珠絲桿導(dǎo)程Ph=6mm。根據(jù)式i=Ph360o，算得傳動(dòng)比i=2。則縱向傳動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)置一級(jí)增速裝置。因齒輪減速具有傳動(dòng)更可靠等特點(diǎn)，故采用一級(jí)傳動(dòng)齒輪系來(lái)達(dá)到i=2的增速，采用直齒齒輪對(duì)增速，根據(jù)工作的傳動(dòng)功率，強(qiáng)度等一系列要求，選用小齒輪模數(shù)為m=1.25，齒數(shù)為24，齒寬為20mm,大齒輪模數(shù)為m=1.25,齒數(shù)Z為48,齒寬為20mm。 第三章 橫向（X方向）傳動(dòng)部件的計(jì)算與選型3.1 傳動(dòng)方式的確定 傳動(dòng)比i的確定：電機(jī)選用的步距角，脈沖當(dāng)量mm/脈沖，滾珠絲桿導(dǎo)程mm。根據(jù)式，算得傳動(dòng)比。則橫向傳動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)不設(shè)置減速裝置。3.2切削力的

17、計(jì)算查閱相關(guān)資料得，橫向的切削力一般為縱向切削力的，即主切削力，橫向進(jìn)給切削力，背向切削力力。3.3滾珠絲杠副的計(jì)算與選型1） 工作載荷的計(jì)算假設(shè)移動(dòng)部件的重量為600N,采用燕尾型導(dǎo)軌，查得K=1.4，由公式，算得工作載荷為=1042.33N。2）最大動(dòng)載荷的計(jì)算 根據(jù)題設(shè)，本車床在x向的最快工進(jìn)速度v為410mm/min，初選滾珠絲杠的基本導(dǎo)程為5，絲杠的轉(zhuǎn)速為82r/min。則取滾珠絲杠的使用壽命為T=15000h，查表初選滾珠絲杠的精度等級(jí)為4級(jí)精度，則取，取載荷系數(shù)，再取可靠性系數(shù)為=1，則最大動(dòng)載荷的計(jì)算公式為： =6013.20N3)按精度要求確定允許的滾珠絲杠的最小螺紋底徑滾珠

18、絲杠螺母的安裝方式為一端固定，一端游動(dòng)支撐方式，滾珠絲杠螺母的兩個(gè)固定支撐之間的距離為：L=1.4行程+30=1.4200+305=430mm,已知本車床橫向進(jìn)給的定位精度0.01mm，由公式可得：=27.4mm4）初選型根據(jù)其最小螺紋底徑和最大動(dòng)載荷選型，選用滾珠絲杠的型號(hào)為FFZL3205-3，其動(dòng)載荷為11.7KN,絲杠底徑為=28.9mm,公稱直徑為32mm,基本導(dǎo)程為5，雙螺母滾珠總?cè)?shù)為3x2=6圈，精度等級(jí)取4級(jí)，故滿足要求。5）驗(yàn)算剛度 橫向滾珠絲杠的支承，采取一端軸向固定，一端游動(dòng)的方式。其特點(diǎn)是：壓桿穩(wěn)定性和臨界轉(zhuǎn)速比同長(zhǎng)度的一端固定一端自由型高；絲杠有熱腫脹的余地；適用于

19、較長(zhǎng)的臥式安裝絲杠。固定端采取一對(duì)角接觸球軸承，因?yàn)槊鎸?duì)面安裝軸承剛性強(qiáng)，對(duì)主軸支撐較好，它的軸向分力向外。而背對(duì)背安裝柔性好點(diǎn)，補(bǔ)償能力強(qiáng)，軸向分力向內(nèi)，故選用面對(duì)面組配。絲杠加上兩端接桿后，左、右支承的中心距離約為a=430mm；鋼的彈性模量；查表3-33得滾珠直徑mm，則絲桿截面積=985.89mm。6）絲杠的拉伸或壓縮變形量式中：為絲杠的最大工作載荷 a為絲杠兩端支撐間的距離 E為絲杠的彈性模量 S為絲杠按底徑確定的截面積代入數(shù)據(jù)算的0.00216。7）滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量根據(jù)公式，求得單圈滾珠數(shù)目Z=32,該型號(hào)絲杠為雙螺母，滾珠總?cè)?shù)為，則滾珠總數(shù)量=632=192。當(dāng)滾珠

20、絲杠副有預(yù)緊力，且預(yù)緊力達(dá)軸向工作載荷的1/3時(shí)，值可減少一半左右。滾珠絲杠預(yù)緊時(shí)，取軸向預(yù)緊力=347.44。則由式,求得滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量=0.000273。 因?yàn)榻z杠加有預(yù)緊力，且為軸向負(fù)載的，所以實(shí)際變形量可減小一半，取=0.000137。將以上算出的和代入，求得絲杠總變形量=0.002296。由表3-27知，4級(jí)精度滾珠絲杠任意500mm軸向行程內(nèi)行程的變動(dòng)允許量19，而對(duì)于跨度為430mm的滾珠絲杠，總的變形量為0.002296，可見(jiàn)絲杠剛度足夠。8）壓桿穩(wěn)定性校核根據(jù)計(jì)算失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷。查資料得，支承系數(shù)；由絲杠底徑mm，求得截面慣性矩；壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)K取3（絲杠臥

21、式水平安裝）；滾動(dòng)螺母至軸向固定處的距離a取最大值430mm。代入式，得臨界載荷680088N，遠(yuǎn)大于工作載荷=1042.33N，故絲桿不會(huì)失穩(wěn)。綜上所述，所選的滾珠絲杠滿足要求。3.4 軸承的選型軸承初選成對(duì)角接觸球軸承，其型號(hào)為7208C1）求比值，查表可得角接觸球軸承e=0.38,故e,則X=1，Y=02）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P，查表13-6，=1.21.8,取=1.4，根據(jù)公式為P=1.411336.7=1871.38N，則軸承的基本額定動(dòng)載荷為： =19200.08N故選擇的C=136.8KN的7208C軸承滿足題目的要求。3.5導(dǎo)軌的選擇直線導(dǎo)軌因其摩擦阻力小，只需較小動(dòng)力便能讓移動(dòng)部件

22、運(yùn)動(dòng)。摩擦產(chǎn)生摩擦熱小，因而運(yùn)動(dòng)部件可高速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌在設(shè)計(jì)時(shí)的結(jié)構(gòu)提供了同時(shí)滿足四方向的相同額定載荷能力，因而導(dǎo)軌適合各種安裝方式的應(yīng)用。導(dǎo)軌在組裝時(shí)只需要將整套直線導(dǎo)軌安裝在機(jī)器的裝配基準(zhǔn)面上用螺釘壓緊，并能保證安裝精度，所以裝配方便、維修容易。所以本次機(jī)床改造采用雙導(dǎo)軌、四滑塊的支承形式。初選型號(hào)為南京哈寧軸承有限公司生產(chǎn)的GGB四方向等載荷直線型導(dǎo)軌，導(dǎo)軌副型號(hào)為GGB20AAL MN 2 P1 2x700（2）-4。1）工作載荷的計(jì)算式中：滑塊上的工作載荷F為垂直于工作臺(tái)面的外加載荷G為工作臺(tái)的重力距離尺寸假設(shè)，工作載荷加載在工作臺(tái)的正中心，得：=400mm=1042.33N2）距離額

23、定壽命的計(jì)算 所選滾動(dòng)體為球，得：式中一一距離額定壽命一一額定動(dòng)載荷，查資料為26.50kN一一滑塊上的工作載荷一一硬度系數(shù)，取0.8一一溫度系數(shù)，取1.0一一接觸系數(shù)，取0.81一一精度系數(shù)，取1.0一一載荷系數(shù)，取1.0代入數(shù)據(jù)得到L=51.86常見(jiàn)直線導(dǎo)軌的距離期望壽命為50，所得結(jié)果大于導(dǎo)軌的預(yù)期壽命，即初選的導(dǎo)軌型號(hào)滿足要求。3.6聯(lián)軸器的選型一般聯(lián)軸器的選用依據(jù)是其工作條件和形式。在選型時(shí)，主要考慮以下幾點(diǎn)：1）選擇聯(lián)軸器的類型根據(jù)傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和轉(zhuǎn)速高低，以及對(duì)緩沖和振動(dòng)的要求，參考各類聯(lián)軸器特點(diǎn)，選擇鼓型齒式凸緣聯(lián)軸器。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本較低，工作可靠，裝拆、維護(hù)均較簡(jiǎn)

24、便，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，能保證兩軸具有較高的對(duì)中精度，一般常用于載荷平穩(wěn)，高速或傳動(dòng)精度要求較高的軸系傳動(dòng)。2）計(jì)算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩由于機(jī)械啟動(dòng)時(shí)的動(dòng)載荷和運(yùn)轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)的過(guò)載現(xiàn)象，所以應(yīng)當(dāng)按軸上的最大轉(zhuǎn)矩作為聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T，并按下式計(jì)算：式中：T表示公稱轉(zhuǎn)矩，已知橫向電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩T=14Nm，查表可知,則聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩為=141.5=21Nm3）確定聯(lián)軸器的型號(hào)選用GIICL型鼓型齒式聯(lián)軸器符合橫向進(jìn)給各零件軸的直徑大小，即32mm。此外規(guī)定絲杠輸入輸出兩軸的響應(yīng)安裝精度為H7/h6。故選用GIICLJB/T8854.2-2001型鼓型齒式聯(lián)軸器。第四章 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1需求分析此次課程設(shè)

25、計(jì)任務(wù)是將經(jīng)濟(jì)型C6140臥式車床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)，目的在于節(jié)約成本，滿足我們的生產(chǎn)需求的前提下提高設(shè)備的生產(chǎn)效率。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床改造方案不同，得到的經(jīng)濟(jì)效益也不同。這是許多機(jī)械生產(chǎn)廠家在沒(méi)有大量資金投入的情況下所走的設(shè)備技術(shù)改造的方法，尤其對(duì)于一些小型企業(yè)。4.2控制方法的選擇不用的控制的方法需要設(shè)計(jì)不同的控制系統(tǒng)，可結(jié)合成本，技術(shù)，人員等實(shí)際情況多方面參考。在自動(dòng)化技大發(fā)展的今天，控制方法也是多種多樣，下面進(jìn)行生產(chǎn)企業(yè)種常用的控制裝置的性能比較?？刂蒲b置普通微機(jī)系統(tǒng)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)可編程控制器比較項(xiàng)目單片機(jī)系統(tǒng)工業(yè)PC機(jī)PLC（小型）控制系統(tǒng)組成自行研制整機(jī)已成系統(tǒng)，外部另行配置按使用要求進(jìn)行

26、選購(gòu)相應(yīng)產(chǎn)品硬件制作量多較少很少輸出負(fù)載能力差較強(qiáng)強(qiáng)抗干擾能力較差好很好可靠性較差好很好環(huán)境適應(yīng)性較差一般很好價(jià)格低較高高表4.1控制裝置的性能比較由以上分析可知，雖然相對(duì)來(lái)說(shuō)使用PLC控制裝置的成本會(huì)高一些，但是它能夠讓生產(chǎn)活動(dòng)更加有效、可靠的持續(xù)進(jìn)行下去，且設(shè)計(jì)不那么困難，故控制裝置選擇PLC控制。4.3控制流程圖分析圖4.1 控制流程方框圖4.4 I/O分配 (Y2=步進(jìn)電機(jī)1（X方向）脈沖輸出，Y3步進(jìn)電機(jī)2（Z方向）脈沖輸出，Y4=步進(jìn)電機(jī)1（X方向）控制方向輸出，Y5=步進(jìn)電機(jī)2（Z方向）控制方向輸出)輸入名稱輸出名稱X000啟動(dòng)按鈕Y000主軸正運(yùn)轉(zhuǎn)(中速)X001運(yùn)行按鈕Y00

27、1主軸反轉(zhuǎn)（中速）X002Y002=1 Y004=0X方向電機(jī)正轉(zhuǎn) (左移)X003Y003=1 Y005=0Z方向電機(jī)正轉(zhuǎn)（前移）X004X方向（橫向）限位MAXY002=1 Y004=1X方向電機(jī)反轉(zhuǎn)（右移）X005X方向（橫向）限位MINY003=1 Y005=1Z方向電機(jī)反轉(zhuǎn)（后移）X006Z方向（縱向）限位MINY006主軸正運(yùn)轉(zhuǎn)(低速)X007Z方向（縱向）限位MAXY007主軸正運(yùn)轉(zhuǎn)(高速)X010冷卻泵啟停按鈕Y010主軸反轉(zhuǎn)(低速)X011復(fù)位按鈕Y011X012緊急停止按鈕Y012等待指示燈X013主軸低速按鈕Y013復(fù)位指示燈X014主軸高速按鈕Y014工作指示燈X015

28、主軸低速按鈕（反轉(zhuǎn))Y015車床照明燈X016主軸有級(jí)調(diào)速Y016冷卻泵電機(jī)Y017表4.2 I/O分配4.5 電氣元件的計(jì)算與選型4.5.1縱向（Z方向）步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算與選型初選步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)為110BYG3502，其最大靜轉(zhuǎn)矩為16N.m，步距角為1.2。1）傳動(dòng)比i的確定已知電動(dòng)機(jī)的步距角=1.2o，脈沖當(dāng)量z=0.05mm/脈沖，滾珠絲桿導(dǎo)程Ph=6mm。根據(jù)式i=Ph360o，算得傳動(dòng)比i=2。則縱向傳動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)置一級(jí)增速裝置。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速:nm=vmaxpn=983.3r/min則其對(duì)應(yīng)的步進(jìn)脈沖頻率為fmaxf=vmaxf60=750600.05=250HZ2）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上

29、的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jeq的計(jì)算滾珠絲桿的公稱直徑d0=25mm，總長(zhǎng)l=1200mm，導(dǎo)程Ph=6mm，材料密度=7.8510-3kg/cm3得滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：JS=mD28=SlD28=2.95kgcm2主動(dòng)齒輪的直徑為75mm，質(zhì)量為134g，齒數(shù)為60；從動(dòng)齒輪的直徑為30mm，質(zhì)量為57.6g，齒數(shù)為24，得齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：Jz1=mD28=0.95kgcm2Jz2=mD28=0.064kgcm2移動(dòng)部件總重量G=1000N，得折算到絲杠上的傳動(dòng)慣量為Jw=Ph22m=0.0092kg.cm2由查表得所選電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為: Jm=15kg/cm2工作臺(tái)的質(zhì)量為mi=9.6kg，

30、則加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：Jeq=Jm+Jz1+z1z2Jz2+Js+miJw=35.4kg/cm23）折算到電動(dòng)機(jī)的總負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算快速空載起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩：Teq1=Tamax+Tf+T0式中:Tamax一一快速空載起動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩；Tf一一移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩；T0一一滾珠絲桿預(yù)緊后折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩。4）計(jì)算快速空載起動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩：Tamax=Jeq=2Jeqnm60taamax式中Jeq一一步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；一一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的角加速度；nm一一電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；ta一一

31、電動(dòng)機(jī)加速所用時(shí)間，一般在0.31s中選取,則選取t=0.4s；代入數(shù)據(jù)可以求得Tamax=0.0026Nm5）移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)則算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩：Tf=F摩Ph2i式中F摩一一導(dǎo)軌的摩擦力。Tf=(Fc+G)Ph2i表示導(dǎo)軌的摩擦因數(shù)，滑動(dòng)導(dǎo)軌取0.16；Fc表示垂直方向的工作載荷。 代入數(shù)據(jù)，得：Tf=0.16（2673.4+1000）0.00620.962Nm0.585Nm則快速空載起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：Teq1=Tf+Tamax+T0=0.0026+0.585+0Nm=0.59Nm6） 最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩： Teq2=Tt+Tf+T0式中

32、：Tt一一折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩。折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩：Tt=FfPh2i式中Ff一一進(jìn)給方向最大工作載荷。代入數(shù)據(jù)，得：Tt=935.690.00620.962Nm0.466Nm即：Teq2=Tf+Tt+T0=0.585+0.466+0 N.m =1.051N.m綜上所述，加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：Teq=max【Teq1,Teq2=1.051N.m7）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的性能校核1）最快工作進(jìn)給速度時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核：根據(jù)所給條件，算得電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的運(yùn)行頻率fm=vmaxf60=750600.05=250HZ在此頻率下，從矩頻特性曲線上可以看出其輸出轉(zhuǎn)

33、矩為15.8N.m，大于工作最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq2，故滿足要求。2）最快空載移動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核：fmax=vmax60=5900600.05=1967HZ 在此頻率下，從矩頻特性曲線上可以看出其輸出轉(zhuǎn)矩為14N.m，大于快速空載起動(dòng)時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq1，故滿足要求。4.5.2橫向（X方向）步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算與選型初選步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)為110BYG550C-0301，其最大靜轉(zhuǎn)矩為14N.m，步距角為=0.36。已知車床在X方向的最快移動(dòng)速度=2700mm/min，x方向最快工進(jìn)速度，mm/脈沖。則可得電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速為 ：=540r/min。其對(duì)應(yīng)的步進(jìn)脈沖頻率為： 9000HZ1）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸

34、上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算滾珠絲桿的公稱直徑，總長(zhǎng)，導(dǎo)程，材料密度得滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 移動(dòng)部件總重量，得折算到絲杠上的傳動(dòng)慣量為：0.37kg.cm由查表得所選電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為: =14.6kg/cm則加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：J=15.76kg/cm2）折算到電動(dòng)機(jī)的總負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算快速空載起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩：式中:一一快速空載起動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩；一一移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩；一一滾珠絲桿預(yù)緊后折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩。3）計(jì)算快速空載起動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩：式中一一步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；一一

35、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的角加速度；一一電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；一一電動(dòng)機(jī)加速所用時(shí)間，一般在0.31s中選取,則選取t=0.4s；代入數(shù)據(jù)可以求得1.592Nm4）移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)則算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩：式中一一導(dǎo)軌的摩擦力。表示導(dǎo)軌的摩擦因數(shù)，滑動(dòng)導(dǎo)軌取0.16；表示垂直方向的工作載荷，空載時(shí)取。代入數(shù)據(jù)，得：則快速空載起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：5）最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩：式中：一一折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩。折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩：式中一一進(jìn)給方向最大工作載荷。代入數(shù)據(jù)，得：即：=3.48+5.25=8.726N.m綜上所述，加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大

36、等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：N.m6）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的性能校核根據(jù)所給條件，算得電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的運(yùn)行頻率=18.98HZ圖4.2 矩頻特征曲線在此頻率下，從矩頻特性曲線上可以看出其輸出轉(zhuǎn)矩為11N.m，大于工作最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩，故滿足要求。4.5.3步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選型要求步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速和定位的目的。,步進(jìn)電機(jī)選驅(qū)動(dòng)器主要

37、是選擇驅(qū)動(dòng)器的輸入電壓和輸出電流要和電機(jī)的額定的匹配。型號(hào)步距角最大靜轉(zhuǎn)矩額定電壓額定電流X方向電機(jī)110BYG550C0.3614NM110V3AZ方向電機(jī)110BYG35021.216NM110V3A由以上設(shè)計(jì)計(jì)算可知，在本次設(shè)計(jì)中，X向的步進(jìn)電機(jī)型號(hào)為110BYG550C,Z向的步進(jìn)電機(jī)型號(hào)為110BYG3502?？刹榈膬煞N步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)如下：表4.3 步進(jìn)電機(jī)參數(shù)4.5.4 進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選型X向的步進(jìn)電機(jī)為110BYG550C，配用選擇其驅(qū)動(dòng)器為SH-50806BSH-50806B型驅(qū)動(dòng)器主要用于驅(qū)動(dòng)90及110機(jī)座號(hào)五相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。SH-50806B采用數(shù)字式升頻升壓驅(qū)動(dòng)方式

38、，并結(jié)合了恒電流控制技術(shù)，電機(jī)采用五根線接法。由于可針對(duì)不同電機(jī)參數(shù)而提供任意非線性升頻升壓曲線，因此無(wú)論匹配何種五相電機(jī)皆可通過(guò)調(diào)整升頻升壓曲線而獲得低速運(yùn)行平穩(wěn)、高速力矩大的優(yōu)異性能。同時(shí)克服了模擬升頻升壓電路固有的參數(shù)溫飄，抗沖擊性差等缺點(diǎn)，使驅(qū)動(dòng)器的可靠性得到進(jìn)一步的提高。圖4.3步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)Z向的步進(jìn)電機(jī)為110BYG3502，配用選擇其驅(qū)動(dòng)器為3DM2283DM2283驅(qū)動(dòng)器，采用32位DSP技術(shù)技術(shù)，主要驅(qū)動(dòng)86、110型三相混合式步進(jìn)電機(jī)。微步細(xì)分為16種，步數(shù)為30000步/轉(zhuǎn)；工作峰值電流范圍為2.2A-8.0A，輸出電流共8種，能夠滿足大多數(shù)場(chǎng)合的應(yīng)用需要。由于采用內(nèi)置

39、微細(xì)技術(shù)，即使在低細(xì)分的條件下，也能夠達(dá)到高細(xì)分的效果，低中高速運(yùn)行平穩(wěn)，噪音小。具有半流，夠壓、過(guò)流等保護(hù)電路。驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部集成了參數(shù)自動(dòng)整定功能，能夠針對(duì)不同電機(jī)自動(dòng)生成優(yōu)運(yùn)行參數(shù)，限度發(fā)揮電機(jī)的性能。該驅(qū)動(dòng)器為交流供電，工作范圍為AC110V-200V。4.5.5變頻器選用要求1. 變頻器功率 按所帶的負(fù)載功率選取。多大功率電機(jī)就選多大的功率的變頻器。大一規(guī)格也可以。2. 變頻器型號(hào) 不同用途選不同的變頻器。 例如 有通用的變頻器，有風(fēng)機(jī)水泵專用的變頻器， 有機(jī)床主軸專用的變頻器。等等。3. 負(fù)載慣性大的，要同時(shí)選擇制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻。4.查電動(dòng)機(jī)的銘牌額定電流，(沒(méi)有銘牌時(shí)測(cè)出額定電流)

40、.變頻器的額定電流比電動(dòng)機(jī)的最大運(yùn)行電流大就可以了.4.5.6可編程控制器選型根據(jù)I/O分配可知，可編程控制器的輸入口至少需要10個(gè)，輸出端口至少需要11個(gè)，還不包括顯示燈等，需要具有一定的存儲(chǔ)器空間，需要具有良好的抗干擾能力，需要具有聯(lián)網(wǎng)通訊等功能。需要運(yùn)動(dòng)控制，根據(jù)這些需求，再結(jié)合使用成版本，課=可采用具有晶體管三菱plc控制器工作臺(tái)可選擇FX3SA-30MT-CM 。參數(shù)：AC電源100-240v，額定頻率50/60HZ消耗功率21w，DC24V供給電源，400mA以下輸入形式：漏型/源型，輸出種類：晶體管/漏型輸出輸入端口16個(gè)，輸出端口16個(gè)地址范圍（輸入）X000-X017地址范圍

41、（輸出）Y000-Y017內(nèi)置8K容量的RAM存儲(chǔ)器，最大可以擴(kuò)展到16KCPU運(yùn)算處理速度0.08S/基本指令4.6 電氣原理圖和電氣接線圖4.6.1電氣原理圖圖4.4電氣原理圖4.6.2電氣接線圖圖4.5 電氣接線圖4.7 PLC程序4.8 調(diào)試與仿真為驗(yàn)證控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確與否，以及更好的完善控制系統(tǒng)的功能，我們需要對(duì)其進(jìn)行多次的調(diào)試與仿真，在一次次的調(diào)試與仿真中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和糾正錯(cuò)誤，讓整個(gè)控制系統(tǒng)更加符合我們的生產(chǎn)需求。4.8.1虛擬調(diào)試與仿真虛擬調(diào)試與仿真，在使用三維軟件UG和GX-work2結(jié)合，并有中間軟件MXOPC作為聯(lián)接的情況下，進(jìn)行協(xié)同仿真。在不適用實(shí)物的前提下，我們可以模擬

42、出我們需要實(shí)物完成的動(dòng)作要求，不僅可以檢驗(yàn)我們控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確可靠性，還可以判斷出其是否符合我們的工作需求，做出進(jìn)一步的改良和優(yōu)化。 主要完成的仿真動(dòng)作是X和Z的兩個(gè)進(jìn)給方向的配合，仿真出快進(jìn)和工進(jìn)兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。1.仿真過(guò)程：（1）在UG上建立數(shù)控車床的X軸與Z軸進(jìn)給系統(tǒng)模型，并在GX-works2上輸入PLC運(yùn)行控制程序，通過(guò)MXOPC將UG與GX-works2進(jìn)行信號(hào)連接。（2）在仿真過(guò)程中，給PLC程序輸入端輸入信號(hào)，觀察模型的動(dòng)作是否按照程序運(yùn)行。2.仿真結(jié)果：由于UG軟件對(duì)于限位開關(guān)傳感器的仿真存在延時(shí)，所以并不能很好的將XZ軸進(jìn)給系統(tǒng)的復(fù)位過(guò)程仿真出來(lái)。于是采用定時(shí)器方法，代替限位開關(guān)傳感器，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)給系統(tǒng)的復(fù)位、快進(jìn)、工進(jìn)、快退等仿真。圖4.6 OPC仿真4.8.2實(shí)物調(diào)試與仿真實(shí)物調(diào)試與仿真，使用電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、PLC等實(shí)物進(jìn)行仿真。這是一個(gè)簡(jiǎn)易的控制系統(tǒng)的模型構(gòu)造，它能夠更加直觀可靠的對(duì)我們的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行良好的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)我們是否能夠真正實(shí)現(xiàn)控制，控制的正確與否等。實(shí)物仿真的主要是通過(guò)時(shí)間繼電器，讓兩個(gè)的進(jìn)給