数控机床刀具进给速度的控制

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1、电力电子与电机拖动综合课程设计题目：数控机床刀具进给速度的控制电路设计所在院系：机械电子工程各学院专业：08自动化（2）班学号：200810320234姓名：余春燕完成日期：2011-06-23指导教师：万军景德镇陶瓷学院22电力电子与电机拖动综合课程设计任务书姓名余春燕班级08自动化（2）指导老师万军时间：2011年6月23号题目：数控机床刀具进给速度的控制电路设计课题的任务和要求目前，数控机床在工业生产上应用非常广泛，刀具的进给精度直接影响到产品的质量；为此，对刀具精度的研究具有重要的意义。本课题的内容涉及的区域很广，要求同学们利用现有的知识设计数控机床刀具进

2、给速度的控制电路的原理图，课程设计说明书。通过该课题的设计，可以培养学生如何查询资料，如何书写论文，如何设计控制电路等等。要求如下：(1)要求利用大规模集成电路芯片UC3637作为该控制系统的控制核心，自动控制步进电动机的操作运行；(2)要有一定的保护措施。设计步骤1、查阅相关资料；2、总体方案设计与论证；3、单元电路的设计；4、元器件选择与参数计算；5、绘制原理图（A4号图纸，计算机绘图）；6、撰写设计说明书（A4号纸打印），字数不少于3000。参考文献1、电机学与电力拖动基础2、单片微型计算机原理及应用3、模拟电子技术4、数字电子技术教研室主任签字：年月日22目

3、录摘要1引言2数控机床工作全程2.1数控机床的工作原理2.2数控机床按伺服方式的分类2.3数控机床的工作过程2.4刀具进给速度的插补方案3总体方案的设计与论证3.1方案比较3.2方案论证与选择4单元电路的设计4.1UC3637芯片4.1.1UC3637电路特点如下4.1.2UC3637电路组成与基本功能4.2三角波电路的产生4.3外围电路的设计4.4PWM产生电路的设计4.5频率调节控制4.6步进电动机4.7驱动桥电路设计5、原器件明细表6、课程设计小结7、参考文献22摘要数控机床的刀具进给速度的控制主要是通过控制步进电动机的速度来进行控制的，其进给的精度由步进电动

4、机的精度直接决定，因此在设计步进电机的控制电路是，应该保证其误差的范围应满足加工的精度要求，通常通过应用合适的集成芯片外加外围电路来实现对精度的要求，在数控机床中由于需要达到精度的控制，常采用步进电动机作为数控机床刀具进给控制的驱动源。本文主要介绍又UC3637芯片为核心构成PWM控制电路，进而实现二相混合式步进电动机的控制，本文采用电流反馈型细分控制的方法UC3637双PWM控制芯片设计变频电源控制电路的方法进行了介绍，其硬件结构既不复杂，又能得到良好的控制性能。该芯片是UNITRODE公司生产的用于直流电动机控制的双PWM控制器[1]，具有其它PWM控制器不可多

5、得的优点。关键字UC3637集成芯片二相混合式步进电动机驱动器PWM刀具进给221、引言数控技术作为先进制造技术(如柔性制造技术、计算机集成制造系统)的基础，国家投入了大量的人力、财力进行攻关开发，其关键技术已取得了重大进展，实现了多坐标联动，攻克了交流全数字伺服和主轴驱动技术，“九五”期间实现了数控机床产业化攻关目标，国产数控机床的国内市场占有率达到50%，国产数控系统占国有数控机床配套需求的50%，产值数控化率已达到20%以上。而相对于传统机床，数控机床有以下明显的优越性：1、可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。2、可以实现加工的柔性自动化，从

6、而效率比传统机床提高3～7倍。3、加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。4、可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。5、拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，可实现长时间无人看管加工。由于PWM控制技术具有可以同时实现变频、变压、抑制谐波的特点，所以一直是变频领域中的核心技术，其应用相当广泛。最常用、最流行的SPWM技术在CVCF电源中始终占主导地位。其基本实现方法一类是采用模拟集成电路完成正弦调制波与三角波载波的比较，产生SPWM信号；另一类是采用数字方法。随着应用的深入和集成技术的发展，已商品化的专用集成电路（ASIC）

7、和专用单片机（8X196/MC/MD/MH）以及DSP，可以使控制电路结构简化，集成度高。由于数字法一般价格比较高，需要专用开发装置，交叉汇编，软件设计复杂，调试工作量大，这对于一些对生产成本比较敏感的产品和中小容量的变频器也是一种浪费。本设计选用UC3637双PWM控制芯片设计变频电源控制电路的方法进行了介绍，其硬件结构既不复杂，又能得到良好的控制性能。为使机床工作台达到亚微米级的线性运动精度，现代控制技术的引入对处理器有了更高的要求。精细化的控制单位、以微小程序段连续进给以及大数据量、高精度的补差运算和控制，也要求处理器能对加工指令做出高速度的反映，高速计算