目
录
实验一 EM 数控系统结构分析与程序设计 ……………………………………1 实验二 软件插补原理及应用实验 ……………………………………………22
实验三 数控设备的检测原理及应用 ………………………………………… 29 实验四 PLC 程序的设计 ……………………………………………………… 34 实验五 数控铣床调整与三维加工的应用 …………………………………… 43
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实验一 EM 数控系统结构分析与程序设计
一,实验目的 1,了解数控设备机械结构特点. 2,了解数控设备中常用机构-精密丝杠螺母机构和直线运动导轨及其刚度. 3,了解 EM 系列实验平台的基本数控原理及其该系统控制核心 PMAC 的功能和硬件 接口等,在此基础上加强对数字控制和伺服电机及驱动装置的认识. 4,能够通过软件备份,恢复所有相关参数,简单的设置一些相关参数. 5,掌握 G 代码的编制方法及 PMAC 对 G 代码支持的方法. 二,实验设备 1, EM 系列教学设备一台. 2, 计算机一台. 3, PEWIN 软件一套. 4, 游标卡尺一件. 三,实验原理 (一)机械本体结构 数控设备产品中一定有运动机械,采用电子技术使运动机械实现柔性化和智能化, 实现在重载条件下的微小运动和复杂运动是数控机床追求的目标.因此,机械本体是数 控机床系统的重要组成部分.机械本体运动特性和结构千差万别,直线运动和旋转运动 是其中最基本的运动方式.实现直线运动的机械构件有直线导轨,滚珠丝杠,直线平台 和直线电机平台等.实现旋转运动的机械构件有各种传动机构(齿轮传动,皮带传动, 链传动等) ,旋转平台等. EM 教学设备以最常用的 X-Y 精密定位平台作为机械本体.精密定位平台是二维运动 体,实现 XY 平面内的运动.如数控机床的进给系统,坐标测量机的检测平台等. EM 教学设备的精密定位平台具有以下特点: 1, 采用滚珠丝杠螺母副把电机的旋转运动变为直线运动,摩擦系数小,传动效率高 (η=92～96%,比常规的丝杠螺母副提高 3～4倍) . 2, 采用循环式直线滚动导轨约束平台面的运动,动静摩擦系数差别小,灵敏度高, 启动阻力小,不易出现爬行现象. 3, 刚性好,抗振性强,能承受较大的冲击和振动. 4,运动灵活平稳,能微量准确运动,定位精度高. 5, 结构紧凑,体积小. 6,工业级的产品设计. EM 教学设备的精密定位平台具有以下结构: EM 教学设备的精密定位平台 X 轴直线平台,Y 轴直线平台,上台面和笔架组成.X 和 Y 轴平台交叉 90°安装.每一直线平台由底座,滚珠丝杠螺母副,滚动直线导轨副,
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轴承座,连接座,弹性连轴器,中拖板等构成. 精密定位平台的总体构成如图 1-1 所示: 精密定位平台的主要部件直线平台如图 1-2 所示: 直线平台明细表如图 1-3 所示:
1 笔架 2 平台面 3 螺钉 4 螺钉 5 直线平台 图 1-1 EMS 平台总图
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图 1-2 EMS 直线平台图
图 1-3 EMS 直线平台明细表 (二) ,EM 系列教学设备 1,EM 系列教学设备后面板图,前面板图, 如下图:
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脉 冲 测 试
PLUS1
DIR1
+5V
GND
电流电压测试
1
2
3
码 盘 测 试
A
A/
B
B/
C
GND
电流电压测试
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3
图 1-4 2,联机通讯 1) ,将 EM 系列教学设备的串口通过串口线连接到计算机上. 2) ,打开 EM 系列教学设备电源,然后打开计算机电源. 3) 从 WINDOWS 操作系统中运行 PEWIN 的初始化通讯软件 MotionExe 软件如下 ,
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图 1-5:
图 1-5 4) ,该软件运行界面如下图:1-6
图 1-6 在该对话框中选择 Serial Port 串口通讯,然后选择串口号,波特率(推荐为 19200) 以及有无校验位(推荐为无) .选择完后点击"OK"等待一段时间,如果弹出如下对话 框:
图 1-7
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