数控铣床传动系统设计

1、数控铳床传动系统设计学院：机械工程学院专 业：机械维修及检测技术教育班 级：学 号：姓 名：目录第一章 立式数控铣床工作台（ X 轴）设计 1.1 概述 11.2 设计计算 21.3 滚珠丝杆螺母副的承载能力校验 . 121.4 传动系统的刚度计算 . 141.5 驱动电动机的选型与计算 171.6 机械传动系统的动态分析 . 201.7 机械传动系统的误差计算与分析 . 21231.8 确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 第二章 数控机床控制系统设 252.1 设计内容 25总结与体会 32参 考 文 献 33第一章 立式数控铳床工作台（X轴）设计1.1概述技术要求工作台、工件和夹具的总

2、重量m=860kg（所受的重力 W=8600N）, 其中，工作台的质量m0=46Okg （所受的重力W0=46OON ；工作台的 最大行程Lp=560mm工作台快速移动速度Vmax=15000mmmin ;工作台 采用滚动直线导轨，导轨的动摩擦系数 u=o.o1,静摩擦系数uo=o.o1 ； 工作台的定位精度为25um，重复定位精度为18um ;机床的工作寿命 为20000h （即工作时间为10年）。机床采用伺服主轴，额定功率 pE=5.5kw，机床采用端面铣刀进 行强力切削，铣刀直径D=100mm主轴转速n=280r/min，切削状况如 表2-1所示。表2-1数控铣床的切削状况切削方式进给速

3、度/（ m/min ）时间比例/（%）备注强力切削0.610主电动机满功率条件下切削般切削0.830粗加工精加工切削150精加工快速进给1510空载条件下工作台快速进给总体方案设计为了满足以上技术要求，采取以下技术方案。（1）对滚珠丝杠螺母进行预紧；（2）采用伺服电动机驱动；（3）采用锥环套筒联轴器将伺服电动机与滚珠丝杆直连;（4）采用交流调频主轴电动机，实现主轴的无级变速。1.2设计计算主切削力及其切削分力计算（1）计算主切削力Fz。根据已知条件，采用端面铣刀在主轴计算转速下进行强力切削（铣刀直径D=100m）时，主轴具有最大扭矩，并能传递主电动机的 全部功率。此时，铣刀的切削速度为Dn 3

4、.14 100 103 280v1.47 m/s60 60若主传动链的机械效率 m 0.8，按式Fz 隹 103可计算主切v削力Fz :Fz1030.8 5.5 103 2993.20NV1.47（2）计算各切削分力根据数控技术课程设计表 2-1可得工作台纵向切削力Fl、横向切削力Fc和垂向切削力Fv分别为F 0.4Fz 0.4 299320N1197.28NF 0.95F 0.95 299320N 284354NzFv 0.55Fz 0.55 299320N 164626N表1-2工作台工作载荷与切向铣削力的经验比值切削条件比值对称端铣不对称端铣逆铣顺铣端铣戸/Fz0.300.400.600

5、.900.15 : 0.30端铣Fc/Fz0.850.950.450.700.90 1.00(ae (0.4 0.8)d0,af0.10.2)Fv/Fz0.500.550.500.550.50 0.55导轨摩擦力的计算（1）按数控技术课程设计（2-8a）式计算在切削状态下的导轨 摩擦力F。Fc、Fv-主切削力的横向切削分力（N）和垂向切削分力（N;W-坐标轴上移动部件的全部重量（包括机床夹具和工件的重量，N）；-摩擦系数,对于帖塑导轨，=0.15 ;对于滚动直线导轨，=0.01，本设计为滚动导轨，取=0.01 ；fg-镶条紧固力（N）,查数控技术课程设计表2-3得镶条紧固力fg 75N ,则F

6、 (W fg Fc Fv)0.01 (8600 75 284354 164626)N 1309ON表2-3镶条紧固力推荐值导轨形式主电动机功率/kw2.23.75.57.5111518贴塑滑动导轨50080015002000250030003500滚动直线导轨254075100125150175（2）按数控技术课程设计（2-9a ）式计算在不切削状态下的 导轨摩擦力F。和导轨静摩擦力F。F00(W fg) 0.01 (8600 75)N86.75NF0.（W fg）0.01 （8600 75）N 86.75N计算滚珠丝杆螺母副的轴向负载力（1）按数控技术课程设计（2-10a ）式计算最大轴向负

7、载力FamaxFamax F1 F 1197.28 130.90N1328.18N（2） 按数控技术课程设计（2-11a ）式计算最小轴向负载力FaminFamin F°86.75N滚珠丝杆的动载荷计算与直径估算1）确定滚珠丝杆的导程根据已知条件，取电动机的最高转速nmax 1500r/min，则由数控技术课程设计（2-16a ）式Lo Y竺得:in maxL0vmaxin max15000mm1 150010mm2）计算滚珠丝杆螺母副得平均转速和平均载荷（1）估算在各种切削方式下滚珠丝杆的轴向载荷。将强力切削时的轴向载荷定为最大轴向载荷 Famax，快速移动和 钻镗定位时的轴向载荷

8、定为最小轴向载荷 Famin。一般切削（粗加工）和 精细切削（精加工）时，滚珠丝杆螺母副的轴向载荷 F2、F3分别可按 下列公式计算：F 2Fa min20 % Fa max ， F 3Fa min5 % Fa max并将计算结果填入表2-4表2-4数控铣床滚珠丝杆的计算切削方式轴向载荷/N进给速度/（ mmin）时间比例/（ % ）备注强力切削1328.18v10.610F1Fa max一般切削（粗加工）352.39v20.830F 2 Famin20 % Famax精细加工（精加工）153.39V3150FF5%F1 3 1 a minu/oi amax快移和定镗定位86.75v41510

9、F4Fa min(2) 计算滚珠丝杆螺母副在各种切削方式下的转速niniVr / minL010 10 360r / minn2 竺 0-8 3r/minL010 1080r /minV3 nL03 r / min10 10 3100 r / minn4VL01510 10 3r / min1500r / min(3)计算滚珠丝杆螺母副的平均转速nmq1q2Qnnmn1n2.nn100100100103050( 6080100100100100101500)r/min230r / min100按式Fm 3F13昇0F23為.Fn3；计算滚珠丝杆螺母副的平均载荷Fm。得153.163405.94

10、N1005023010086.7531500230(1)按预定工作时间估算。查表2-5得载荷性质系数fw 1.3已知初步选择的滚珠丝杆的精度等级为2级，查表2-6得精度系数fa 1。查表2-7得可靠性系数fc 0.44，贝yC amV60nmLh100 fa fc3405.941.3 6023020000N 7808 .88 N10010.44表2-5载荷性质系数fw载荷性质无冲击(很平稳)轻微冲击伴有冲击或振动fw11.21.21.51.52表2-6精度系数fa精度等级1、2、34、5710fa10.90.80.7表2-7可靠性系数fc可靠性/( %)909596979899fc10.620

11、.530.440.330.21(2)因对滚珠丝杆螺母副将实施预紧，所以可估算最大轴向载荷查表2-8得欲加动载荷系数fe 4.5，则CamfeFamax4.5 1328 .18 N 5976 .81 N欲加载荷类型轻预载中预载重预载fe6.74.53.4e表2-8欲加动载荷系数f(3)确定滚珠丝杆预期的额定动载荷Cam取以上两种结果的最大值，即Cam 7808.88N126按精度要求确定允许的滚珠丝杆的最小螺纹底经d2m(1) 根据定位精度和重复定位精度的要求估算允许的滚珠丝杆的最 大轴向变形。已知工作台的定位精度为 25 m,重复定位精度为18 m，根据 公式max (1/51/4)定位精度

12、m和max (1/31/2)重复定位精度 m 以及定位精度和重复定位精度的要求，得max2 (1/ 5 1/4) 25 m (5 6.25) mmax1 (1/31/2)18 m (69) m，取上述计算结果的较小值，即max 5 m。(2) 估算允许的滚珠丝杆的最小螺纹底经d2m。本机床工作台(X)轴滚珠丝杆螺母副的安装方式拟采用两端固定式。 滚珠丝杆螺母副的两个固定支承之间的距离为L二行程+安全行程+2X余程+螺母长度+支承长度 (1.2 1.4 )行程+(2530) L。L 1.4 行程 30L0(1, 560 30 10)mm1084mm又F°=86.75N，由式得5.35m

13、m初步确定滚珠丝杆螺母副的规格型号根据计算所得的L0、Cam、d2m，初步选择FF型内循环垫片预紧 螺母式滚珠丝杆螺母副FF3210-3,其公称直径d。、基本导程L0、额定 动载荷Ca和丝杆底径d2如下：d0 32mmL0 10mmCa 25.7kN Cam 7.81kNd227.3mm dzm 5.35 mm故满足式Ca Cam , d? dzm的要求。确定滚珠丝杆螺母副的预紧力 Fp11FpFamax1328.18N442.73 N33计算滚珠丝杆螺母副的目标行程补偿值和预拉伸力(1)计算目标行程补偿值t(1)按式t tLu 11 tLu 106mm计算目标行程补偿值t其中t-目标行程补偿

14、值(mm);t-温度变化值(C )，一般情况下为23C;-丝杆的线膨胀系数(1/ C), 一般情况下为11 106/C ；Lu-滚珠丝杆副的有效行程(mm)。已知温度变化值t 2C，丝杆的线膨胀系数11 10 6/C，滚珠丝杆副的有效行程Lu工作台行程安全行程2余程螺母长度(5601002 20146)mm846 mm故ttLu 11 2 846 106mm 0.02mm 按式Ft 1.81 td；计算滚珠丝杆的预拉伸力Ft。已知滚珠丝杆螺纹底径d2 27.3mm,滚珠丝杆的温度变化值t 2C,则Ft 1.81 td；1.81 2 27.32 N 2712.86N确定滚珠丝杆螺母副支承用轴承的

15、规格型号(1) 按式FBmax Ft丄Famax计算轴承所承受的最大轴向载荷Fb max。21 1FBmax Ft -Famax (2712.86 1328.18)N3376.95 N2 2(2) 计算轴承的预紧力Fbp11F 田FBmax3376.95 N 1125.65N3 3(3) 计算轴承的当量轴向载荷FBamFBamFbp Fm (1125.65 1405.30) N 1531.59N按式C P 3 60nLh计算轴承的基本额定动载荷C。100 =已知轴承的工作转速n nm 230r/min,轴承所受的当量轴向载荷FBam 1531.59N ,轴承的基本额定寿命L 20000h。轴承

16、的径向载荷Fr和P XFr YFa(1.9 765.80 0.54 1326.40) N2171.28NP1002171.28 V60 230 20000 N10014136.84N轴向载荷Fa分别为FrFBam COS 601531 .591N 765 .80 N2FaFBam sin601531.59N 1326.40N2Fa1326.40因为 Fr765.801.732.17所以查表2-9得，径向系数X=1.9，轴向系数Y=0.54，故表2-9载荷系数组合列数2列3列4列承载列数1列2列1列2列3列1列2列3列4列组合形式DFDTDFDDFDDTDDFTDFFDFTDTT巨 2.17Fr

17、X1.91.432.331.172.332.53Y0.540.770.350.890.350.26F a_ . _2.17 FrX0.920.920.920.020.020.920.920.920.92Y1.01.01.01.01.01.01.01.01.0(5)确定滚动轴承的规格型号由于滚珠丝杆螺母副拟采取预拉伸措施，所以选用60°角接触球轴承组背对背安装。由于滚珠丝杆的螺纹底径 d2为27.3mm所以 选择轴承的内径d为25mm在滚珠丝杆的两个固定端均选择 60角接触球轴承两件一组背对 背安装，组成滚珠丝杆的两端固定支承方式。轴承的型号为 760205TNI/P4DFB 尺寸（内

18、径X外径X宽度）为 25mM 52mM 15mrp 选择脂润滑。该轴承的预载荷能力 Fbp，为1250N大于计算所得的轴 承预紧力=1125-65N .并在脂润滑状态下的极限转速为2600r/min, 等于滚珠丝杆的最咼转速nmax 1500r/ min，故满足要求。该轴承的额 定动载荷为C =22000N而该轴承在20000h工作寿命下的基本额定动 载荷C =13985.1N,也满足要求。1.3滚珠丝杆螺母副的承载能力校验滚珠丝杆螺母副临界压缩载荷的校验本工作台的滚珠丝杆支承方式采用预拉伸结构，丝杆始终受拉而不受压，因此，不存在压杆补稳定问题。滚珠丝杆螺母副临界转速nc的校验根据以上的计算可

19、得滚珠丝杆螺母副临界转速的计算长度L2 =797.5mm。已知弹性模量E 2.1 105MPa , 材料密度 17.8 10 5 N/mm3，重力加速度 g 9.8 103mm/s2，安全系数 K 0.8。 g滚珠丝杆的最小惯性矩为1 64d23.1444427.34 mm427252.12mm464滚珠丝杆的最小截面积为Ad；314 27.3 mm2 585.05mm2ncKi60：*12 L； ; Anc20.82 3.14 797.529425.87r/min本丝杆螺母副的最高转速为：2.1 105 27252.12 9.8 1037.8 105 585.051500r min，远远小于

20、其临界转速，故满44故可由式足要求。表2-44与支撑方式有关的系数支撑方式K2f端固定段自由F-O0.251.8753.4端固定段游动F-S23.92715.1二段固定F-F44.7321.9滚珠丝杆螺母副额定寿命的校验滚珠丝杆螺母副的寿命，主要是指疲劳寿命。它是指一批尺寸、规格、精度相同的滚珠丝杆在相同的条件下回转时，其中90%不发生疲劳剥落的情况下运转的总转速查参考文献1附录A表A-3得滚珠丝杆的额定动载荷Ca 25700N，运转条件系数fw 1.2，滚珠丝杆的轴L60n向载荷Fa Fmax 1328.伽,滚珠丝杆螺母副转速 n nmax 1500r/min,由式 L (-C=)3 106

21、 , SFa fw得,(旦)3 106Fa fw25700(1328.18 1.2)106r4.19 109rL60 n46 255 h4.1910 9h6015 00一般来讲，在设计数控机床时，应保证滚珠丝杆螺母副的总时间寿命Lh 20000h故满足要求。1.4传动系统的刚度计算机械传动系统刚度计算(1) 计算滚珠丝杆的拉压刚度Ks。本工作台的丝杆支承方式为两端固定，当滚珠丝杆的螺母中心位 于滚珠丝杆两支承的中心位置时 (a L/2,L 1035 mm)时，滚珠 丝杆螺母副具有最小拉压刚度Ksmin，可按式Ksmin 6.6 10? 计算：2 2Ksmin 6.6 1026.6 102 N/

22、 m 475.26N/ m L1035当a Ly 797.5mm或a Lj 237.5mm时（即滚珠丝杆的螺母中心位于行K计算:程的两端位置时），滚珠丝杆螺母副具有最大拉压刚度心吋,可按式Ksmax6.62d：L10 - 4Lj(L Lj)6.6227.32 103510N/ m4 237.5 (1035 237.5)s max6.6 102d；L4Lj(L Lj)671.98N/ m（2）计算滚珠丝杆螺母副支承轴承的刚度Kb。已知轴承接触角60，滚动体直径dQ 7.144mm，滚动体个数Z=16,轴承的最大轴向工作载荷FBmax 3376.95N ,查参考文献1表2-45、2-46 得Kb

23、4 2.34 dQZ2FBmaxSin54 2.34 V7.144 162 3376.95 sin560 N/ m1351.1N / m（2）计算滚珠与滚道的接触刚度Kc查参考文献1附录A表A-3得滚珠与滚道的接触刚度K 386N/ m，额定载荷Ca 25700 N，滚珠丝杠上所承受的最大轴向载1荷Famax 1328.18 N，故由式心K （上叫）30.1CaF i132818 i得Kc任A 386(开而河m T m(3) 计算进给传动系统的综合拉压刚度K由式 -得进给传动系统的综合拉压刚度的最KKK Kmaxsmaxbc大值为IK nax1 1 11_1671.981351.1130976

24、0.0054故 Kmax 183.28 N / m由式丄丄丄丄得进给传动系统的综合拉压刚度的最小值为 K min Ksmin Kb Kc1min1K is min1Kc1 1475.261351.110.0060309.76故 Kmin 164.69N / m滚珠丝杠螺母副的扭转刚度计算由以上计算可知，扭转作用点之间的距离L2 905.5mm已知剪切模量G 81 104MPa，滚珠丝杆的底径氏273 10 3m。由式K筈得企 3.14(27.3 10丁 站1。4 106N?m/rad32 L232 905.5 104875.59N ?m/rad1.5驱动电动机的选型与计算5.1计算折算到电动机

25、轴上的负载惯量(1) 计算滚珠丝杠的转动惯量Jr。滚珠丝杠的密度7.8 103kg/cm3，可得nnJrD：Lj 0.78 10 3 D：Lj32 j 1j 10.78 10 3 (2 34 8.9 44 100.9 2.54 5.2)kg?cm2 21.43kg ?cm2(2) 计算联轴器的转动量J0。34J。0.78 10 D L0.78 10 3 (6.64 34) 8.2kg?cm2 11.62kg?cm2(3) 计算折算到电动机轴上的移动部件的转动惯量JL。已知机床执行部件(即工作台、工件、夹具)的总质量m 8 6 0kg，电动机每转一圈，机床执行部件在轴上移动的距离L 1cm ,则

26、由式Jl m(丄)2得2L1JL m( ) 860 ()2kg ?cm2 21.81kg ?cm222 3.14(4) 由式Jd Jr J。Jl计算加在电动机轴上总的负载转动惯量JdJd Jr J0 Jl (21.43 11.62 21.81)kg?cm 54.86kg?cm2计算折算到电动机轴上的负载力矩(1) 计算切削负载力矩Tc。已知在切削状态下坐标轴的轴向负载力FaFamax1328.18N，电动机每转一圈，机床执行部件在轴向移动的距离L 10mm 0.01m，进给FaL2传动系统总效率0.9。，由式人尹得2.35N ?m132818 °01N?m2 3.14 0.90(2)

27、 计算摩擦负载力矩T已知在不切削状态下坐标轴的轴向负载力(即为空载时的导轨摩擦力)F0时柿由式Tu尹得86.75 0.012 3.14 0.90N ?m0.15N ?m(3) 计算由滚珠丝杠的预紧而产生的附加负载力矩Tf已知滚珠丝杠螺母副的预紧力 Fp 442.73N滚珠丝杠螺母副的 基本导程Lo 10mm 0.01m，滚珠丝杠螺母副的效率 。0.94，由式 Tf严(1 2)得Tf-F1L1(102)442.73 0.01 (1 0.942)N ?m 0.091 N ?m22 3.14 0.9计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需的力矩(1)计算线性加速力矩Tal已知机床执行部件以最快速度运动时

28、电动机的最高转速nmax 1500r/min，电动机的转动惯量Jm 62kg?cm2，坐标轴的负载惯量2Jd 54.86kg?cm，进给伺服系统的位置环增益kz 20Hz，加速时间ta ks 20s 0.15s，由式Taln max60 980ta(JmJd)(1 e ksta)得n max60 980ta(Jmk tJd)(1 e sa)2 3.14 150060 980 0.15 (6255.87) (1 e 20 015 )kgf ?cm119.62kgf ?cm 11.73N ?m(2)计算阶跃加速力矩已知加速时间ta ks1s200.05s，由式 Tapmax60 980ta(JmJ

29、d)得nmax60 980ta(JmJd)2 3.14 150060 980 0.05(62 55.87)kgf ?cm377.67kgf ?cm 37.02N ?m(3) 计算坐标轴所需的折算到电动机轴上的各种力矩。按式TqTap(TTf)计算线性加速时空载启动力矩Tq oTqTap(TTf)(11.73 0.16 0.088)N ?m 11.979N ?m按式TqTap(TTf)计算阶跃加速时空载启动力矩1Tq o1TqTap(TTf)(37.02 0.16 0.089) N ?m 37.269N ?m按式TkjTTf计算快进力矩Tkj。TkjTTf(0.16 0.089)N ?m 0.2

30、49N ?m按式TgjTcTf计算工进力矩Tgj。TgjTcTf(2.3 0.089)N ?m 2.389N ?m选择驱动电动机的型号(1)选择驱动电动机的型号通过以上计算和查参考文献1表2-47，选择交流伺服电动机为日本FANU（公司生产的123000i型驱动电动机。主要参数如下：额定 功率3kw;最高转速3000r min ;额定力矩12N?m ;转动惯量62kg?cm2; 质量18kg。现按5倍计算额定力矩，电动机的加速力矩为60N ?m，均大于本机床工作台的线性加速时所需的空载启动力矩Tq 14.77N?m以及阶跃加速时所需的驱动Tq 40.16N ?m,本电动机均 满足要求。该电动机

31、的额定力矩为12N? m ,均大于本机床工作台快进时所 需的驱动力矩Tkj 3.0N ?m以及工进时所需的驱动力矩Tgj 5.73N ?m， 因此,本电动机均满足驱动力矩要求。（2）惯量匹配验算。系统的负载惯量Jd与伺服电动机的转动惯量Jm之比一般应满足式0.25虫1而在本设计中:J m严穿0.90.25,1故满足惯量匹配要求1.6机械传动系统的动态分析计算丝杠-工作台纵向振动系统的最低固有频率已知滚珠丝杠螺母副的综合拉压刚度K0 J 164.69 106N/m，而滚珠丝杠螺母副和机床执行部件的等效质量md m -ms （其中m、ms3分别是机床执行部件的质量（kg ）和滚珠丝杠螺母副的质量（

32、kg）， 贝y m 86 0kgmis 3.22 121.9 7.8 10 3kg 7.64kg4mdm 丄 mu (860-7.64)kg33nc164 .69106rad / s862.55862.55 kg436 .96 rad / s计算扭转振动系统的最低固有频率 ”折算到滚珠丝杠轴上的系统总当量转动惯量为Js Jr J0(21.43 11.62)kg?cm233.05kg ?cm20.0033kg ?m2已知丝杠的扭转刚度心K4875.59N?m/rad，则:4875 .59ntrad /s 1215 .5 rad / s0.0033由以上计算可知，丝杠-工作台纵向振动系统的最低固有

33、频率“ 436.96rad /s、扭转振动系统的最低固有频率” 1215 .5rad /s都比较高。一般按n 300rad / s的要求来设计机械传动系统的刚度，故 满足要求。1.7机械传动系统的误差计算与分析计算机械传动系统的方向死区已知进给传动系统的最小综合拉压刚度mi nJ 164.69N/ m，导轨的静摩擦力F086.75N，则由式2FoKmin103得2F0K ii n102 8675103mm 0.0011mm16469 1061.1 m10m故满足要求。计算机械传动系统由综合拉压刚度变化引起的定位误差k max由式max1milmin丄）10 857510 mm 0.53 10&

34、quot; mmKmax16469 18328k max0.053m 6 m故满足要求。计算滚珠丝杠因扭转变形产生的误差(1)计算由快速进给扭矩Tkj引起的滚珠丝杠螺母副的变形量KJ已知负载力矩T Tkj 249N?m，由以上计算得扭转作用点之间的距离L2 1005.5mm，丝杠底径d2 27.3mm，由式7.21 1。2与d227.347.21 1027.21 102249 曲 0.032(1)由扭转变形量 引起的轴向移动滞后量将影响工作台的定位精度。由式L0赢得L0 360 10mm 0.89 m3601.8确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号确定滚珠丝杠螺母副的精度等级本机床工作台采用

35、半闭环控制系统，V300p、ep应满足下列要求：V300 p0.8(kmax)0.8(25 0.0530.89) m19.25 mep0.8(kmax)0.8(25 0.0530.89) m 19.25 m滚珠丝杠螺母副拟采用的精度等级为2级，查参考文献1表2-20得V300P8 m 19.25 m ；查参考文献1表2-21得，当螺纹长度为850mm时，e-15 m 19.25 m故满足设计要求。确定滚珠丝杠螺母副的规格型号滚珠丝杠螺母副的规格型号为FF3210-3,其具体参数如下。公称直径32mn基本导程10mm丝杠外经32.5mm丝杠底径27.3mm表7-1 2弧度内行程变动量V2 p和任

36、意300mm亍程内行程变动量V300 p ( m )精度等级12345V2 p45678V300p68121623表7-2有效行程Lu内的目标行程公差ep和允许的行程变动量Vup（单位：m ）有效行程/mm精度等级12345epVupepVupepVupepVupepVup< 3156688121216162323>315 7698121218172525400>400871010151320192726500>500971111161422213029630>6301081312181625233531800>80011915132117292540331

37、000>1000131018142419342946391250第二章 数控机床控制系统设2.1 设计内容1 .按照总统方案以及机械结构的控制要求，确定硬件电路的方案，并绘制系统电气控制的结构框图；2. 选择计算机或中央处理单元的类型；3. 根据控制系统的具体要求设计存储器扩展电路；4 .根据控制对象以及系统工作要求设计扩展I/O接口电路， 检测电路，转换电路以及驱动电路等；5.选择控制电路中各器件及电气元件的参数和型号；6 .绘制出一张清晰完整的电气原理图，图中要标明各器件的型号, 管脚号及参数；7 .说明书中对电气原理图以及各有关电路进行详细的原理说明和 方案论证。2.2 设计步骤1

38、 . 确定硬件电路的总体方案。数控系统的硬件电路由以下几部分组成：1 铣床数控系统电气原理图 - 主轴单元2 铣床数控系统电气原理图 -输入输出开关量 13 铣床数控系统电气原理图 -输入输出开关量 2数控系统的硬件框图如下所示:1 :一. *U11VII叮1Y0100Vrtr.:II12：I'JR G5A4：P5iA三勒井聲*I-TA1孤:nST 11生生三妾A* 1IJi-二0三左煲爰B- fiZ- 7:AI飞时：-B9-rrl:-r-j-t y, t '«T-J1 1-pLdJ-r肛IS卜S3铣床数控系统电气原理图-主轴单元XS1IJKS1113 K <s

39、 uiz r: i盟 T3iIl 2ai:<22 I7i0 TPIl EE TH<前IE(? i0w :n(« EH«IV 113*s reit ir«4 IB IIf 103 ® i15起2141 Z47?邂0 SK-410 1SQ5-1IC.2丸1-1»IC.A50Y-3边42-1H 5SQZ-3里:L0 豹 224”即一 1沁必必/ Il £Q?-2 A'"1$03”1.5 Ki云田卅勺卡二X卷工珈二严矢 x舞氏襦段尹关Y軽壬马忙于关 ¥并灵辜甘芙zssA'F/zFA丈占夜誓L0D

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41、.1Y0.2Y0.YD.4Y0,5Y0.6P-OL21 E ?E OLD:工坤C '阳15 24'.冲Z硏:診:工沖铣床数控系统电气原理图-输入输出开关量2flH$v-l12ArhWH5Y 11D25塀匚1wT-工屮2刖MV地 4社堵3你2 ftk9 如注接F ?4¥'珈地11?Vo*12加評XI220B観控£wc-in)540IS4JX843roafr io0H1OH2PEoD1?b£Y-IID2 22QA<1 0 2208HSV-11S2S垃耳這jit便龍Y12 22QA6 W Z2C00H1 CHH2PEm9 IV24V4JX-WIQHTPF21009 10BR2 zMiAKAW.WSHSV-11D7512 22M(10 220B 畑L 二战即注斥电淑U V * QH1UM科T贲坨玄除甜址电三综理|¥卜伺驰烦锻殂1&连嘤圏铣床数控系统电气原理图-伺服驱动器电路接线图jFOEOJ.£F1兀35Q刃口：'：aOA7k沁；F250A讥：I'.1odA-O，孵他233 DOW '_L_-O鮎n赫旷QFiHZJ巳H工；-Sr-