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3.2 三轴加工机床的控制系统设计 17
4 三轴加工机床的软件设计 23
4.1 STEP 7-MICRO/WIN基本介绍 23
4.2.1 包络及包络的设定 24
4.2.2 三轴加工机床程序分析 30
5 总结与展望 50
致 谢 51
参考文献 52
附 录 53
1 绪 论
1.1 课题背景及研究意义
机床加工是指用机床进行原材料的加工制作。随着现代化社会的科学水平发展越来越迅速，市场上对零件加工的要求也越来越高，工艺越来越复杂。特别是在一些专业领域，比如说航天和军事，这些专业领域不但对机械产品的精度上有着极高的要求，同时还有着机械产品形状复杂和机械产品生产量小等特点。而这些要求往往市场上普通的机床是无法满足的。这时候就需要一种新型的、不同于以往的机床来解决这一问题，这种机床就是数控机床。数控机床相比较以往的机床，适应性更强，加工精度更高，能加工出形状更为复杂的零件。因为数控机床是结合运用了电子计算机、自动控制和伺服驱动等各领域的多方面的技术，所以说一台数控机床的好坏完全取决于电气自动化和信息化的程度。
而现代化的今天，各个行业对零件加工的各方面要求日益升高，越来越多的专用数控机床由此得到了飞速的发展。所以说，市场也需要更多的专用数控机床的进一步发展。
1.2 加工机床的发展概况
1.2.1 加工机床的发展历史
我国数控技术起步于1958年，近50年的发展历程大致可分为三个阶段：第一阶段从 1958年到1979即封闭式发展阶段。第二阶段是在国家的“751五”、“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。[1]
由图1-1可见，现代社会发展程度很大一部分是取决于工业化水平，而工业化水平的高低是依赖于机电一体化技术的。换句话说数控机床是工业化的基础，是提高现代化社会发展程度必不可少的基本手段。到了1990年，PC机的性能已发展到很高的阶段，可以满足作为数控系统核心部件的要求。
数控机床的组成及影响
1.2.2 加工机床的发展趋势
数控机床的主轴控制系统，采用数字量来进行控制，即0和1来控制数控机床的运动。本课题采用PLC来控制器件，实现工业控制。以PLC作为控制核心，替代机床继电器连接接触器组成的电气控制部分，这样是为了使数控机床的控制的可靠性，运行的安全性得到提高。将数控技术和机床组合在一起，或者说装备了数控系统的机床称为数控机床。想要对机床进行控制，需要对其控制系统建立空间坐标系，并对主轴和工件进行一定的坐标描述。
判断一台数控机床的好坏基本上是从这台数控机床的主轴、控制精度等方面去判断。主轴可以说是数控机床的核心，因为零件的加工都是由主轴来完成的。目前国内外绝大部分的电动转台均采用直流力矩电机直接驱动负载的方式。[2]主轴的驱动系统用来给主轴提供足够的功率，现在市场上驱动系统主要有直流伺服驱动和交流伺服驱动。而目前的数控机床主要使用的是交流伺服驱动，更为准确地说大多采用笼型异步电动机。
1.3 课题研究内容
1.3.1 KNT-PHT3三轴加工系统介绍
KNT-PHT3三轴加工系统主要由三文十字滑台、电气电路和实训桌三部分组成，如图1-2所示。
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