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太原理工大学现代科技学院信息系毕业设计（论文）开题报告
能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。
旋转编码器，旋转编码器是用来测量转速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出（REP）。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数（几十个到几千个都有），和供电电压等。单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组A/B相位差90度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向。 3.主要研究内容
对数控车床的设计首先要了解数控车床的工作原理，并且弄清主轴转速控制的原理这就需要了解交流电机和拖动的原理，根据同步电机的转速公式我们不难发现只有通过控制电动机所加电源的频率从而来控制主轴的转速，为了更好的完成对车床主轴转速的控制，就需要对运动控制有所了解，对主轴的转速设计为闭环控制。
接下来是X轴和Y轴的控制，这需要对伺服系统的工作原理有所了解，伺服系统包括：伺服控制器和私服马达。在选型的过程中我们就需要在伺服系统中进行分别选型，在这部分中遇到的困难是对具体伺服系统参数的理解和正确的选择。这部分设计为开环控制，控制进度与所选伺服系统有很大的关系。
变频器是完成主轴控制不可缺少的一部分，它通过整流和逆变过程来改变频率，变频器的选型需要对它的容量进行确定，为了能够更好的用好变频器，需要通过大量的阅读相关的文献。
CNC是整个数控车床的核心，也是比较复杂的一部分，首先需要大致了解它的功能和组成，在具体选型完毕后就需要下载该型号的说明书进行具体的了解。在完成上述任务后，对各个部分的连接需要通过具体的阅读相关手册来弄得每个接头的具体功能和连接要求，从而完成连接的任务。
在整个设计中需要具体完成的工作：
1）对系统所选用的CNC、伺服控制器、伺服变压器、变频器和编码器等进行设计选型；
2）设计完整标准的电气原理图、CNC原理图、编码器接线图；
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3）设计简单的CNC控制程序； 4）对伺服控制系统的阐述； 5）设计电气柜的安装布置图；
6）写出50页以上（不包括程序）的设计说明书，并附图纸和程序； 4.拟采用的研究思路（方法、技术路线、可行性论证等）
数控机床一般由输入输出设备、CNC装置（或称CNC单元）、伺服系统、可编程控制器PLC及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量反馈装置组成。如下图是数控机床的组成框图。
⑴机床本体
数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。
⑵CNC单元
CNC单元是数控机床的核心，CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。CNC单元接受数字化信息，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后，将各种指令信息输出给伺服系统，伺服系统驱动执行部件作进给运动。 ⑶输入/输出设备
输入装置将各种加工信息传递于计算机的外部设备。在数控机床产生初期，输入装置为穿孔纸带，现已淘汰，后发展成盒式磁带，再发展成键盘、磁盘等便携式硬件，极大方便了信息输入工作，现通用DNC网络通讯串行通信的方式输入。
输出指输出内部工作参数（含机床正常、理想工作状态下的原始参数，故障诊断参数等），一般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存，待工作一段时间后，再将输出与原始资料作比较、对照，可帮助判断机床工作是否维持正常。
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⑷伺服系统
伺服系统由驱动器、驱动电机组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。对于伺服马达来说，每一个脉冲信号使电机转过一个角度，进而带动机床移动部件移动一个微小距离。每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统，整个机床的性能主要取决于伺服系统。
（5）可编程控制器
可编程控制器 (PC，Programmable Controller) 是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置，专为在工业环境下应用而设计的。由于最初研制这种装置的目的是为了解决生产设备的逻辑及开关控制， 故把称它为可编程逻辑控制器( PLC， Programmable Logic Controller)。当PLC用于控制机床顺序动作时，也可称之为编程机床控制器( PMC， Programmable Machine Controller )。PLC己成为数控机床不可缺少的控制装置。CNC和PLC协调配合，共同完成对数控机床的控制。
（6）测量反馈装置
测量装置也称反馈元件，旋转编码器，通常安装在主轴上，它把机床主轴实际转速转变成电信号反馈给CNC装置，完成对主轴转速精确控制。 5.研究工作安排及进度
第1-3周：在网上查阅数控车床相关资料；
第4周：阅读广州数控车床GSK980TD说明书，熟悉GSK980TD原理和个引脚的功能； 第5周：根据设计要求选型； 第6周：熟悉所选设备的使用方法； 第7周：去洛阳实习；
第8周：熟悉所选设备的各个引脚功能；
第9-11周：设计完整标准的电气原理图、CNC原理图、编码器接线图； 第12周：设计简单的CNC控制程序； 第13周：对伺服控制系统的阐述； 第14周：设计电气柜的安装布置图； 第15周：设计（年/月/日）报表程序； 第16-17周：撰写毕业论文，准备毕业答辩。
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6.参考文献
[1] 阮毅、陈伯时.电力拖动自动控制系统-运动控制系统[M].北京：机械工业出版社，
2009
[2] 王兆安、刘进军.电力电子技术.北京：机械工业出版社，2009 [3] 孙建忠、刘风春.电机与拖动.北京：机械工业出版社，2007
[4] 李发海、王岩.电机与拖动基础[M].3版.北京：清华大学出版社，2005 [5] 杨胜强.现代工程制图.北京；清华大学出版社，2004
[6] 张永茂.AutoCAD 2004实用教程.北京：化学工业出版社，2004 [7] 寇宝泉、程数康.交流伺服电机及其控制.北京；机械工业出版社，2008 [8] 《台达可编程序控制器使用手册》 [9] 《台达CNC使用手册》 [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17]
《台达变频器使用手册》
《施耐德低压电器产品选型样本》 《OMRON 编码器使用说明书》
变频器http://baike.http://www.china-audit.com//view/10353.htm 伺服电机http://baike.http://www.china-audit.com//view/515079.htm 旋转编码器http://baike.http://www.china-audit.com//view/1194077.htm 交流电动机http://baike.http://www.china-audit.com//view/1771954.htm 数控车床 http://baike.http://www.china-audit.com//view/252564.htm
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