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    摘  要：数控机床结合运用了电子计算机、自动控制和伺服驱动等多方面的技术，综合反映了电气自动化和信息化的发展程度。相比于普通机床，其适应性更强，能加工精度更高、形状更为复杂的零件，数控加工技术使机械制造的发展迈入了一个全新的时代。41004
    本论文以三轴加工机床为研究对象，论述了三轴加工的控制要求及驱动方式，设计了基于PLC控制的三轴加工机床的电气控制线路，并编制了实现轨迹运行的控制程序。三轴加工机床为滚珠丝杠设计，X、Y、Z三轴采用步进驱动系统，分别通过CPU的高速脉冲输出PTO及定位模块EM253实现三根轴的位置控制，主轴采用交流变频驱动，系统中设置了限位开关和位置感应器以防止运动超程。调试结果表明，系统可以实现一定精度的加工轨迹控制，达到了设计指标的要求。
    毕业论文关键词： 三轴加工机床；PLC；电气设计；步进驱动
    Design of three axis machine tool control system
    Abstract：CNC machine tools, combined with the use of the computer, automatic control and servo drives, and many other technologies, a comprehensive reflection of the electrical automation and information technology development level. Compared to the general machine tools, its adaptable, able to process more accurate, more complex shape parts, CNC machining technology enables the development of machinery manufacturing has entered a new era.
    In this paper, three-axis machine tools for the study, discusses the requirements and drive mode control three-axis machining, the design of PLC-based control of three-axis machine tool electrical control circuit, and the preparation of a running track to achieve control program. Three-axis machine tools for the design of the ball screw, X, Y, Z-axis stepper drive system, respectively, to achieve three-axis position control of high-speed pulse output PTO and positioning module EM253 CPU, the spindle AC powered system setting the limit switches and position sensors to prevent overtravel movement. Debugging results show that the system can achieve a certain precision machining trajectory control, meet the requirements of the design specifications.
    Key words: three-axis machine tools; PLC; electrical design; Stepping drive
    目录
    1 绪 论    1
    1.1  课题背景及研究意义    1
    1.2 加工机床的发展概况    1
    1.2.1 加工机床的发展历史    1
    1.2.2 加工机床的发展趋势    2
    1.3 课题研究内容    2
    1.3.1  KNT-PHT3三轴加工系统介绍    2
    1.3.2 课题研究的主要内容    4
    2 三轴加工系统的电气方案选择    5
    2.1  步进驱动方式    5
    2.1.1 步进驱动系统结构    5
    2.1.2 步进电机工作原理    5
    2.1.3  步进驱动器    6
    2.2  直流伺服驱动方式    7
    2.2.1  直流伺服电机    7
    2.2.2  直流伺服系统的工作原理    7
    2.3  交流伺服驱动方式    8
    2.3.1 交流伺服电机    8
    2.3.2  交流伺服系统的工作原理    9
    2.3.3  交流变频器的介绍    9
    2.4 单片机控制    10
    2.4.1 单片机的基本结构    10
    2.4.2 单片机的功能特点    11
    2.5 PLC控制    11
    2.5.1  PLC的基本结构    11
    2.5.2  PLC的功能特点    12
    3  三轴加工机床的电气线路设计    14
    3.1   三轴加工机床的主电路设计    14
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