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毕业设计-HED-21S数控综合实验台的电路研究，共38页，13168字
摘要
本论文主要阐述了HED-21S数控综合实验台的电路研究，线路的连接和调试及参数的设置。其中主要介绍了数控机床的发展，数控机床的工作原理，数控机床的组成，数控机床各个部分的简单介绍其中包括：PLC可编程控制器、步进电机、交流伺服系统、变频调速系统、数控系统位置测量装置及其这些部分的工作原理和优点还有缺点（其中交流伺服系统部分主要介绍了永磁式同步交流伺服电动机，变频调速系统部分介绍了三相鼠笼式感应电动机，数控系统位置测量装置部分介绍了光栅尺。）和HED-21S数控综合实验台的简介，HED-21S数控综合实验台功能部件的接口简介，HED-21S数控综合实验台电源及刀架部分的连接原理及方法。数控系统实验台系统参数的设置参数的修改权限及对参数的调整和数控综合实验台的调试。在本论文中重点介绍了HED-21S数控系统综合实验台电源电路及刀架电路设计，对于HED-21S数控系统的调试有一定的介绍。通过本论文对于HED-21S数控综合实验台的电路维护和修理有一定的帮助。
关键词： HED-21S数控综合实验台 PLC可编程控制器 步进电机 交流伺服系统 变频调速系统 数控系统位置测量装置 功能部件 线路的连接 电源回路 刀架回路 参数设置 数控综合实验台调试　
Abstract
This paper describes the HED-21S CNC integrated circuit research test bed, cable connections and the debugging and parameter settings. Which focuses on the development of CNC machine tools, CNC machine tool works, the composition of CNC machine tools, CNC machine parts, including a brief description: PLC programmable logic controller, stepper motor, AC servo system, the frequency control system, NC system position measurement device and its working principle of these parts there are disadvantages and advantages (which introduces some of the AC servo system of permanent magnet synchronous AC servo motors, variable speed system section describes the three-phase squirrel-cage induction motor, CNC position measuring device section describes grating.) and HED-21S NC Comprehensive Experimental Introduction, HED-21S CNC features integrated test-bed interface profile, HED-21S CNC turret Comprehensive Experimental power and principle and part of the connection methods. CNC experimental system parameters modify the permissions and set parameters for parameter adjustment and NC Comprehensive Experimental debugging. In this thesis focuses on the HED-21S comprehensive test-bed CNC turret power circuits and circuit design, numerical control system for the HED-21S debugging a certain presentation. Through the thesis HED-21S CNC integrated circuit bench maintenance and repair be helpful.
Keywords: HED-21S NC Comprehensive Experimental PLC Programmable Controller Stepper motor AC Servo System Frequency Control System CNC position measurement device Features Cable connections Power supply circuit Turret loop Parameter settings NC Comprehensive Experimental debugging
目录
摘要 Ⅱ
Abstract Ⅲ
绪论 1
1 HED-21S数控综合实验台简介 2
1.1 数控机床的工作原理 2
1.2 数控机床的组成 2
1.3 可编程控制器的工作原理 2
1.4 步进电动机 3
1.4．1 步进电机简介 3
1.4.2 步进电机工作原理 4
1.5 交流伺服系统 5
1.5.1 交流伺服电动机的分类 5
1.5.2 永磁式同步交流伺服电动机的简介 5
1.6 变频调速系统 5
1.6.1 变频器的工作原理 5
1.6.2 三相鼠笼式感应电动机简介 6
1.7 数控系统位置测量装置 6
1.7.1 光栅尺简介 6
1.7.2 光栅尺的工作原理 7
1.8 HED-21S数控系统综合实验台简介 8
1.9 HED-21S数控系统综合实验台的组成 9
1.10数控综合试验台电路的元器件 13
2 HED-21S数控综合实验台功能部件的接口简介 14
2.1 电源接口-XS1 14
2.2 PC键盘接口—XS2 14
2.3 以太网接口—XS3 15
2.4 软驱接口—XS4 15
2.5 RS232接口—XS5 16
2.6 远程I/O接口—XS6 16
2.7 手持单元接口—XS8 16
2.8 主轴控制接口—XS9 17
2.9 开关量输出接口—XS10、XS11 17
2.10 模拟接口式、脉冲接口式伺服 18
2.11 串行接口式伺服驱动器控制接口—XS40～XS43 18
3 回路的连接 19
3.1 电源回路的连接 19
3.1.1 电源的选择 19
3.1.2 电源回路的连接 19
3.1.3 电源回路的维护及故障诊断 20
3.2 刀架回路的连接 20
3.3 其它部件的连接 21
3.3.1 数控系统继电器和数控系统输入输出开关量的连接 21
3.3.2 数控装置和手摇单元的连接 21
3.3.3 数控装置和变频主轴的连接 21
3.3.4 数控装置和步进电动机驱动器的连接 22
3.3.5 数控装置和交流伺服的连接 22
4 数控系统参数的设置 23
4.1 参数修改权限 23
5 数控系统的调试 24
5.1 线路检查 24
5.2 系统调试 24
5.3 关机 25
结 束 语 26
谢 辞 27
参考文献 28
附录 1 29
附录 2 30
附录 3 31
绪论
在机械制造业，为保证产品的质量，大批大量的产品，如汽车、拖拉机与家电电器的零件的生产，在20世纪80年代以前多采用的工艺装备、专用的自动化机床或专用的自动生产线进行生产，但是应用这些专用生产设备进行生产准备周期长。另一类机械产品——单件小批量产品的生产一般都通过通用机床进行。
当产品改变时，工艺装备，甚至机床均需作相应的变换和调整。通用机床的自动化程度不高，基本上由人操作，难以提高生产效率和保证产品质量。特别是一些有曲线、曲面组成轮廓的复杂零件，只能靠模和仿形机床，或者借助划线和样板用手工操作的方法来加工，加工精度和生产效率均受到很大限制。
数控机床及有其组成的加工中兴、柔性制造系统等，就是为了解决上述问题，以缩短新产品的开发周期，解决复杂型面零件的加工自动化问题并保证产品质量而产生的。
自1952年第一台数控机床问世到如今的50多年中，以电子信息为基础，集传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通信技术、液压气动技术、光电技术于一体的数控技术得到了迅速发展而广泛的应用，使得普通机械逐渐被高效率、高精度的数控机械所代替，从而形成了巨大的生产力，导致制造业发生了根本性的变化。
数控技术已成为现代制造技术的基础。数控技术水平的高低，数控机床拥有量的多少已成为衡量一个国家工业现代化水平的重要标志。数控机床已广泛应用于飞机汽车船舶家电通信设备等的制造。此外，数控技术也在机械人绘图机械坐标测量机激光加工机及等离子切割机注塑机等机械设备中得到广泛的应用。
我国近几年数控机床虽然发展较快，但与国际先进水平还存在一定的差距，我们只有紧跟先进技术进步的大方向，并不断创新，才能赶超世界先进水平。
因此研究数控实验台电路对于数控机床的维修和数控机床技术的创新具有十分重大的意义。本次研究采用的是HED—21S数控综合实验台。