装配图
摘要
数控机床是来自于数字控制机床的简称，这是一种装有可编程程序控制系统的自动化机床。该可编程程序控制系统能够逻辑处理数字控制编码或其他规定的指令程序，并将其译码成执行元器件的动作信号从而驱动机床动作以加工零件。数控机床的控制电路是由各种不同的控制电气元器件组成，进给伺服系统的控制性能在一定程度上决定了数控机床的等级。本次设计任务是以ZK5132数控立钻电气控制系统设计为中心，全面、系统地介绍了低压电器、电气控制系统、数控系统及接口、步进与伺服驱动器等内容，利用数控机床以机械与电气相结合的形势，完成相关电气控制线路排布以及各种保护控制线路的设计。
为使步进电动机的控制精度能达到所要求的步距角()精度，于是在该机床选配所用驱动电机时要考虑到该电机的过载能力和机床传动系统中丝杠与电机转子的惯量是否匹配以及所提供转矩是否足够，在该设计中的进给驱动系统选用混合式五相十拍步进电动机进行驱动控制。由于开环控制系统简单，精度要求不高，可靠性和稳定性相对于经济型数控机床好，故采用五相十拍的步进电动机进给驱动，同时也能因其相数大而达到明显的振动抑制效果。
随着设计的不断深入而不断熟悉了各种系统的适用条件，各种设备的选用标准及作用，各种电气线路的保护设计，驱动进给系统的控制等。通过掌握电气控制系统线路设计的原理、电气元器件在线路中的作用，进给驱动系统的设计，完成对电动机的精度控制。这次的电气控制部分设计也满足一些企业对机床电气高可靠高稳定性、电气使用寿命长等要求，具有进一步研发的潜力。
关键词：ZK5132；数控系统；机电结合；步进电动机
目录
引言1
1.数控机床常用电气控制元件3
1.1低压断路器3
1.2接触器3
1.3继电器、变压器及其他电器4
2.数控系统5
2.1数控钻床系统的组成5
2.1.1操作面板6
2.1.2输入/输出装置6
2.1.3 CNC装置6
2.1.4伺服单元7
2.1.5驱动装置7
2.1.6机床本体7
2.2数控机床驱动控制的分类以及选择7
2.2.1开环控制8
2.2.2闭环与半闭环控制8
2.2.3数控系统类型8
2.3数控钻床用途及特点9
2.4数控钻床的相关技术参数9
2.5数控机床对于进给驱动系统的相关要求10
3.传动系统相关计算10
3.1传动系统对驱动电机的相关要求11
3.1.1 X、Y水平直线运动轴11
3.1.2 Z垂直直线运动轴12
3.2步进电动机速度的控制13
4.步进电动机驱动进给系统13
4.1步进电动机的选用原则以及性能指标13
4.1.1选用原则13
4.1.2步进电动机性能指标14
4.2步进电动机的选择14
4.3步进电动机的工作原理15
4.4主轴步进电机的控制16
4.5步进电动机的位置控制18
4.6步进电动机的驱动电源19
4.7步进电动机的正反转运动控制19
5.机床的电气控制系统设计20
5.1主电路电气控制设计20
5.1.1主轴正转20
5.1.2主轴反转21
5.1.3主轴停转21
5.1.4冷却泵21
5.2电路电源分析21
5.3控制电路设计22
5.3.1电机制动方式22
5.3.2零压保护启动22
5.4数控系统中的启动与停止23
5.5输入/输出及各轴限位23
5.6光轴输出接口23
5.7 M功能输出23
5.8 X、Y、Z轴的驱动控制信号接口24
6. ZK5132数控立钻机床电气控制原理设计25
7. ZK5132数控立钻机床电气外观设计28
结论29
谢辞30
参考文献31
电气伺服控制原理图
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电气主控制原理图
中英文摘要
电气控制原理图
