实验十二 C轴(旋转工作台)控制实验
设计一个3工位旋转工作台的控制系统
任务书课题十二、设计一个3工位旋转工作台的控制系统1.动作特性其工作示意如图所示。
三个工位分别完成上料、钻孔和卸件。
工位1：上料器推进，料到位后退回等待。
工位2：将料夹紧后，钻头向下进给钻孔，下钻到位后退回，退回到位后，工件松开，放松完成后等待。
工位3：卸料器向前将加工完成的工件推出，推出到位后退回，退回到位后等待。
2.控制要求工位2工作台示意图1）用选择开关来决定控制系统的全自动、半自动运行和手动调整方式。
2）手动调整采用按钮点动的控制方式。
3）系统处于半自动工作方式时，每执行完成一个工作循环，用一个起动按钮来控制进入下一次循环。
4）系统处于全自动运行方式时，可实现自动往复地循环执行。
5）系统运动不很复杂，采用4台电机。
6）对于部分与顺序控制和工作循环过程无关的主令部件和控制部件，采用不进入PLC的方法以节省I/O点数。
7）由于点数不多，所以用中小型PLC可以实现。
3.时间安排第1-2天：根据设计任务查阅相关文献；第3-6天：选择一种合适的设计方法，制定详细的设计方案，设计出满足要求的电器控制系统并验证其正确性；第7-8天：编写课程设计报告；绘制相关电气图纸。
第9-10天：提交课程设计报告；进行课程设计答辩。
4.所需提交的材料1）编写输入输出对照表。
包括信号名称、外部元件号、内部继电器号2）绘制PLC外部接线图3）绘制功能流程图；4）编写、调试梯形图或语句表程序目录任务书 ........................................................................ 错误!未定义书签。
第1章课程设计任务说明 ...................................... 错误!未定义书签。
1.1 课题简介........................................................... 错误!未定义书签。
摇篮式五坐标加工中心c轴转台旋转故障原因分析与处理
检测与质量Test and Quality____________________________________________________________________2020年第2期摇篮式五坐标加工中心G轴转台旋转故障原因分析与处理林超青(昌河飞机工业(集团)有限责任公司，江西景德镇333002)摘要:针对HS664RT,摇篮式五坐标加工中心力矩电动机驱动的C轴转台故障，介绍了故障排查、处理方法和力矩电动机相位角同步设置步骤。
关键词：力矩电动机;相位角同步;液压抱闸装置中图分类号:TH17文献标识码:BDOI：10.19287/ki.1005-2402.2020.02.023Cause analysis and treatment of rotation failure of C-axis rotary table in five-axismachining with tilting and rotary tableLIN Chaoqing(Changhe Aircraft Industry(Group)Co.,Ltd.,Jingdezhen333002,CHN)Abstract:Aiming at the HS664RT,cradle-type five-coordinate machinin center torque motor-driven C-axis turntable failure,this paper introduces troubleshooting,processing methods and torque motor phase anglesynchronization setting steps.Keywords:torque motor；phase angle synchronization；hydraulic lock device1c轴转台存在的故障和问题HS664RT摇篮式五坐标加工中心在运行过程中经常发生C轴电动机过载过流报警，并伴有转台抖动现象。
电工电子实习-PLC实训报告
X X 学院实训报告实训课程名称：电工电子实习（实训）系：机电系专业班级：机制2010级01班学生：姓名XXX 学号101010XXXXX指导教师： XXX实训日期： 2013年6月17～28日成绩：____________________________________2013年6月30日目录1.引言1.1 实训目的 (1)1.2 实训设备 (1)2.实训单元一：单片机应用2.1项目一：4×4矩阵键盘扫描与数码管显示2.1.1 工作原理 (2)2.1.2 硬件电路原理图 (2)2.1.3 源程序 (3)2.1.4 调试过程及结果分析 (3)2.2项目二：直流电机正反转控制2.2.1 工作原理 (4)2.2.2 硬件电路原理图 (5)2.2.3 源程序 (5)2.2.4 调试过程及结果分析 (8)3.实训单元三：控制系统综合应用3.1三相异步电动机正反转控制 (9)3.2PLC控制三相异步电动机变频调速 (10)3.3步进电机单轴定位控制 (12)3.4交流伺服电机单轴定位控制 (13)3.5步进电机两轴联动控制 (17)3.6C轴（旋转工作台）控制 (19)4.实训总结 (20)1.引言1.1 实训目的本次实践教学对学生掌握基本的理论知识，运用基本知识，训练基本技能，增强实践能力，对达到机械培养目标的要求有着十分重要的意义和作用。
实践经验是很重要的，使学生对电气元件及电工技术有一定的感性和理性认识，对电工技术等方面的专业知识做进一步的理解。
而且实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的实践能力和创新精神具有特殊的作用。
电工学实习是电工学课程的重要实践性教学环节。
其目的一方面是帮助学生理论联系实际，巩固和加深对所学基本理论的理解，提高学生分析问题和解决问题的能力；另一方面是使学生得到电工和电子实践技能的基本训练，树立工程实践观点和严谨的科学作风。
同时，通过实习可使学生得到实际生产的一些知识和安装技能，基本掌握常见电器控制线路及其元件的工作原理，基本的电工技术知识及掌握电子线路的基本原理、基本方法。
(数控加工)华中数控综合试验台实验指导书精编
（数控加工）华中数控综合试验台实验指导书创新和选作实验二数控系统的连接和调试实验方案设计2学时，实验方案实施2学时。
壹、实验设计参考目标1．熟悉数控系统综合实验台各个组成部件的接口。
2．能读懂电气原理图，通过电气原理图能独立的进行数控系统各部件之间的互连。
3．掌握数控系统的调试及运行方法。
二、实验设计参考原理利用数控系统综合实验台，设计壹套数控系统，其中包括数控装置，变频器和三相异步电机构成的主轴驱动系统，交流伺服和交流伺服电机构成的进给伺服驱动系统，步进电机驱动器和步进电机构成的进给伺服驱动系统。
该数控系统可实现主轴驱动系统的速度控制，进给伺服驱动系统的开环、半闭环控制。
数控系统各组成部分电气原理图见图2-1~图2-11。
1．电源部分2．继电器和输入输出开关量3．数控装置和手摇和光栅尺的连接5．数控装置和步进驱动器连接6．数控装置和交流伺服连接7．数控系统刀架电机的连接三、实验设备、仪器、工具或材料1．数控系统综合实验台壹套2．专用连接线壹套3．万用表壹个4．工具壹套四、实验主要内容设计（壹）数控系统连接内容1．电源回路连接1)根据图2-1连接数控系统电源回路，接完线后仔细复查，确保接线正确。
2）断开所有空开，接入三相AC380V电源，用万用表测量QF1进线端是否有380V电压。
3）合上QF1，测量TC1的初级线圈、次级线圈和QF2的进线端电压，测量整流电路输出端的电压应为+35V左右。
4）合上QF2，测量QF2输出端和TC2初级线圈、次级线圈电压。
5）合上QF4，这时开关电源VC1的指示灯亮，测量开关电源VC1的输出电压应为+24V。
6）断开所有的空开，断开380V电源。
2．数控系统继电器和输入输出开关量连接内容1）根据图2-2、2-3连接数控系统的继电器和接触器。
2）根据图2-4连接数控系统的输入开关接口。
3）根据图2-5连接数控系统的输出开关接口。
3．数控装置和手摇连接内容1）根据图2-6连接数控装置和手摇。
旋转物体实验报告
一、实验目的1. 理解旋转物体的基本概念和运动规律。
2. 掌握测量旋转物体角速度、角加速度和线速度的方法。
3. 研究旋转物体在受到外力作用下的运动特性。
二、实验原理旋转物体在受到外力作用时，会产生角加速度和线速度。
根据牛顿第二定律，旋转物体的角加速度与作用在物体上的外力矩成正比，与物体的转动惯量成反比。
即：M = Iα其中，M为外力矩，I为转动惯量，α为角加速度。
旋转物体的线速度与角速度和半径有关，即：v = ωr其中，v为线速度，ω为角速度，r为半径。
三、实验仪器与设备1. 旋转平台：用于放置旋转物体。
2. 转速表：用于测量旋转物体的角速度。
3. 力矩计：用于测量作用在旋转物体上的外力矩。
4. 角加速度传感器：用于测量旋转物体的角加速度。
5. 直尺：用于测量旋转物体的半径。
6. 计算器：用于数据处理。
四、实验步骤1. 将旋转平台放置在平稳的桌面上。
2. 将旋转物体放置在旋转平台上，并调整好半径。
3. 使用力矩计测量作用在旋转物体上的外力矩。
4. 使用转速表测量旋转物体的角速度。
5. 使用角加速度传感器测量旋转物体的角加速度。
6. 改变外力矩，重复步骤3-5，记录数据。
五、实验数据及处理1. 记录每次实验的力矩、角速度和角加速度数据。
2. 根据实验数据，计算旋转物体的转动惯量。
3. 分析旋转物体在受到外力作用下的运动特性。
六、实验结果与分析1. 根据实验数据，绘制力矩与角加速度的关系图，观察其变化规律。
2. 分析实验结果，得出以下结论：a. 当外力矩增大时，旋转物体的角加速度也随之增大。
b. 旋转物体的转动惯量与其半径的平方成正比。
c. 旋转物体的线速度与其角速度和半径成正比。
七、实验结论1. 通过本次实验，我们掌握了旋转物体运动的基本规律。
2. 了解了旋转物体在受到外力作用下的运动特性。
3. 为后续研究旋转物体在其他条件下的运动奠定了基础。
八、实验心得1. 本次实验让我对旋转物体的运动有了更深入的了解。
三菱主轴C轴控制功能
三菱主轴C轴控制功能在机床加工过程中，主轴C轴控制功能被设计用于控制主轴和C轴的转速、方向和位置。
主要包括以下几个方面的功能：1.主轴控制功能：主轴控制功能可以实现主轴的启停、转速控制、方向控制等功能。
用户可以根据加工要求来设置主轴的转速和转向，并实时监控主轴的转速和工作状态。
通过主轴控制功能，用户可以更加灵活地控制主轴的运行状态，提高加工效率和产品质量。
2.C轴控制功能：C轴控制功能是指控制机床工作台上的旋转轴C轴的转速、位置和方向。
用户可以通过C轴控制功能来实现工件的定位、旋转加工等功能。
通过C轴控制功能，用户可以实现工件的多面加工和复杂零件的加工，提高加工精度和效率。
3.C轴定位功能：C轴定位功能是指将工件旋转到指定的位置和角度。
用户可以通过设置C轴的坐标值来实现工件的定位，使得工件可以准确地进行加工。
通过C轴定位功能，可以大大提高加工的精度和稳定性，减少人工调整的时间和成本。
4.主轴C轴切换功能：主轴C轴切换功能是指在加工过程中切换主轴和C轴的运行模式。
用户可以根据加工工艺要求来选择主轴运行模式或C轴运行模式，以实现不同加工任务的需求。
通过主轴C轴切换功能，可以更加灵活地控制机床的加工过程，提高生产效率和加工质量。
5.C轴同步功能：C轴同步功能是指将多个C轴进行同步运动，在加工过程中保持工件的准确位置和角度。
用户可以通过C轴同步功能，实现工件的多工位加工和多工序加工，提高加工效率和工件的一致性。
通过C轴同步功能，还可以实现多轴联动控制，更加方便地实现复杂工艺加工。
总结起来，三菱主轴C轴控制功能是一种用于机床的主轴和C轴控制系统，它可以实现主轴和C轴的启停、转速控制、方向控制、定位和同步等功能。
通过这些功能，用户可以更加灵活地控制机床的加工过程，提高加工效率和产品质量。
12工位转盘式数控组合机床设计
关 及编码 器 检 测 ，当未 检 测 到 锁 紧 信 号或 编码 器 信
号 不正 确 时转 盘 不 能 旋 转 ，编 码 器 信 号检 测方 法 为
间工作 台旋 转 由液 压 马达 控 制 ，外 接 编 码 器 及 锁 紧 开 关做位 置 检测 。操 作 界 面 用 一个 Ｖ Ｐ ０ ２人 机 对 Ｅ３．
工 件 ，当铣到位 置之 后退 回原位 。３ 位与 ２ 位类 工 工
似 ，为铣 工 件 侧 面 圆弧 。４、５工 位 为 钻 孔 ，６工 位 检 测 刀具断 裂 ，因为 ５工 位钻 深孔 ，钻 头 可 能发 生
（ ）Ｐ Ｃ主 程序 每 个 Ｐ Ｃ程序 必 须 有一 个 主 ３ Ｌ Ｌ 程序 ，系统 只 扫 描 主 程 序 ，其 他 想 运 行 的程 序 必 须 在 主程 序 里 面调 用 。还有 一 些 安 全 互 锁 及 报 警 信 息
个人操作 ，每 ６ 加工 １ ｓ 个工件 ，降低劳动强度 ，提
＿
（ ）循 序流 程 图的 Ｐ Ｃ设 计 部 分 １ Ｌ
图 ２为 一 个
Ｔ（ ： ． ／ Ｎ＝ Ｍ￣．ｒ： ＃ ０ ｍｓ． ￣ Ｋ ８ Ｄ Ｅ ｊ 】 Ｉ Ｋ Ｆｒ Ｔ ５ ０ ＝ Ｑ Ｍ ＿ Ｙ． １ ， Ｔ ＩＩ：Ｋ １ Ｔ＝ ＃ ０ ｍＳ ， Ｍ １ １（ ＝ Ａ Ｐ ： ５ Ｏ Ｎ Ｔ Ｏ ，１ 】 Ｅ ． Ｔ ２ ： 蛇 ． Ｔ＝ ＃ ￣ ｍｓ ． Ｋ ２ １ｌ ＝ Ｋ Ｐ ： ５Ｘ Ｔ ） ０ ＾ ．ｆ ） Ｅ ．
当前计数信号 比旋转前计数信号多一 ，因为要确保
每 次转 盘必 须 旋 转 一 位 。如 旋 转 多 于一 位 ，则 系统 显 示编 码器信 号故 障 ， 止继 续运 行 。 停
大型旋转机械故障模拟实验试验台的设计
因为配 重盘 与 主轴 材 料均 为 硬铝 ，所 以基 本金 属 材料 均 能满 足 条件 ．但考 虑 到变 形 量 。定位 盘 的材
料选 择冷 拔黄 铜 ．
３．３ 主轴强度 的校核
本试验台共有两根主轴 ，均为阶梯光轴 ，材料为 ４０Ｃｒ．其主要作用是传递扭矩．轴上搭载配重盘 ，载
转速 所需 时 间为 ５ｍｉｎ．则 配重 盘 的角加 速度 ：ａ＝１０ ０００×２订／（６０×３００）＝３．４９ｒａｄ￣ｓ．
又知配重盘的转动惯量 ｔ，为配重盘本身的转动惯量如与配重块的转动惯量 的和．其中 ＝
ｍ盘 盘２／２＝２７ｘ１６０ｘ１０－３／２＝０．３４６ｋｇ·ｎｌ ，其 中 盘为 配 重 盘 的外 径 与 内径 之差 即 １６０ｍｍ； ＝ｍ块ｒ块 ＝Ｏ．０４ｘ
由于轴 承为油 润 滑 ，故 上底 座 留有漏 油孔 ．
３．２ 配重盘与定位盘 的外形结构设计及校核
配重盘是安装在主轴上的旋转装置 。通过在配重盘上安装配重块来模拟旋转机械在工作中所产生 的
转子不 平衡 等故 障．
（１）主轴最小直径 的确定．因为定位方法使得配重盘的设计不必考虑主轴结构 ，所 以主轴加工大大
０．１ ＝４ｘｌ０￣ｋｇ·ｍ２，其中 块为配重块质心到轴心的距离 ，那么 。，＿ ． ＋．， ０．３４６ｋｇ·ｍ２＋Ｏ．０００４ｋｇ·ｍ２＝０．３４７ｋｇ·
ｍ
２
￣
因此
配
重
盘
加
速
所
需
要
的
力
矩
Ｔ￣＝ａＪ＝３．４９ｒａｄ２／ｓｘ０．３４７ｋｇ·Ｉｎ ＝１．２１１Ｎ·１１３．
配重盘的加速度 由配重盘内圈与定位盘接触面的摩擦力提供．因此 内盘上的摩擦力 配／ｒ，其中 ｒ
无限旋转C轴工作台结构的五轴机床后置转角求解
JiangLei1暋LiZhuang1暋LiXiangbiao1暋ZhouLiangming2暋DuanChangde3暋DingGuofu1 1.SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu,610031
计算方法,对后置转角求解区 域 进 行 了 扩 展,并 给 出 了 具 体 的 求 解 流 程。 该 求 解 算 法 可 以 有 效 提 高 C 轴工作台的转动连续性。最后在某结构类型的机床上进行了后置求解 仿 真 试 验,验 证 了 算 法 的 可 行 性
和有效性。
关键词:五轴机床;C 轴工作台;无限旋转;后置处理;转角求解 中 图 分 类 号 :TP391暋 暋 暋 暋 暋 暋DOI:10.3969/j.issn.1004-132X.2014.16.009
10ûúúú
ï ï ï
ý
T56 =
éê cos毭
ê-sin毭
0 0
0 0 1 0
0ùú 0ú 01ûúúú
ï ï ï ï þï
(2)
式中,毩 和毭 分别为A 轴和C 轴的指令转角。
将式(2)代 入 式 (1),得 到 CYFXZA 结 构 类
型机床的转动轴运动学方程:
} ux =sin毩sin毭
uy = -sin毩cos毭
(3)
uz =cos毩
1.2暋 工作台双转动的机床结构类型
以CAFXYZ 结构类型的五轴机床为例,推导
该类结构机床转动 轴 的 运 动 学 方 程,其 多 体 拓 扑
自制实验台操作规程(3篇)
第1篇一、目的为确保实验台安全、高效地运行，保障实验人员的人身安全和实验数据的准确性，特制定本操作规程。
二、适用范围本规程适用于所有使用自制实验台的实验人员。
三、操作步骤1. 实验台准备（1）检查实验台各部件是否完好，包括电源插座、仪器设备、仪器支架等。
（2）确保实验台表面清洁，无杂物。
（3）检查实验台电源线是否完好，接地线是否牢固。
2. 开机前准备（1）穿戴好实验服、手套等防护用品。
（2）阅读实验操作手册，了解实验原理、步骤及注意事项。
（3）检查实验仪器设备是否正常，如有异常及时报修。
3. 开机操作（1）打开实验台电源开关，等待设备预热。
（2）按照实验步骤连接实验仪器设备，确保连接牢固。
（3）开启实验仪器设备，观察设备运行状态，确保正常。
4. 实验操作（1）按照实验步骤进行操作，严格控制实验条件。
（2）观察实验现象，记录实验数据，确保数据准确。
（3）如遇异常情况，立即停止实验，查找原因，采取措施。
5. 关机操作（1）关闭实验仪器设备，确保设备处于正常状态。
（2）断开实验仪器设备与实验台的连接。
（3）关闭实验台电源开关，拔掉电源线。
四、注意事项1. 实验过程中，严格遵守实验操作规程，不得擅自更改实验参数。
2. 实验过程中，注意观察实验现象，确保实验数据准确。
3. 实验结束后，清理实验台，将实验器材归位，确保实验台整洁。
4. 实验过程中，如遇紧急情况，立即采取相应措施，确保实验人员安全。
5. 定期检查实验台设备，确保设备正常运行。
6. 未经允许，不得擅自拆卸实验台设备。
五、实验台维护1. 定期检查实验台各部件，如有损坏，及时更换。
2. 定期清理实验台，保持实验台整洁。
3. 对实验台设备进行保养，延长设备使用寿命。
4. 定期检查实验台电源线、接地线，确保安全可靠。
六、附则1. 本规程由实验室管理人员负责解释。
2. 实验人员应严格遵守本规程，确保实验安全、高效。
3. 本规程自发布之日起实施。
注：本规程仅供参考，具体操作应根据实验要求进行调整。
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实验十二C轴（旋转工作台）控制实验
一、实验目的
1.进一步学习和掌握步进电机及其驱动器的使用方法；
2.学习和掌握C轴（旋转工作台）的控制及定位方法。
二、实验内容及步骤：
C轴为旋转工作台，它的传动机构为蜗轮蜗杆（蜗轮蜗杆的减速比为1：38，即蜗杆旋转38转，蜗轮旋转1转）。
本实验采用可调速脉冲输出指令“DPLSR”，通过PLC的Y1输出端产生脉冲给步进电机驱动器SH-20402A，驱动步进电机M按升降速方式运行。
而步进电机则驱动蜗轮蜗杆，再由蜗轮蜗杆带动C轴旋转。
（说明：本实验所用PLC为晶体管输出型，其输出端Y0、Y1均可产生高速脉冲，其频率为10KHZ以下。
）
图12-1 PLC控制接线图
实验步骤 ：
1．学生根据图12-1接线（为安全起见，步进电机M 和驱动器SH-20402A 的主控电路以及PLC 外围的继电器KA2、接触器KM2输出线路已接好）；
2．征得老师同意后，合上断路器QF1和QF2 ；
3．输入PLC 程序（要求步进电机按升降速的方式运行，且使C 轴旋转90度），然后运行 ；
4．按“启动”按钮，接触器KM2的主触头闭合，步进电机得电 ；
5．按“正向”按钮或“反向”按钮，观察电动机的情况 ；
6．修改PLC 程序（要求步进电机按升降速的方式运行，且使C 轴旋转360度）,重复上述3、4、5步 ；
7．按“停止”按钮，步进电机处于脱机状态 ；
8. 按“复位”按钮，接触器KM2的主触头断开，驱动器断电；
9．记录上述情况。
三．实验说明及注意事项
1．为避免C 轴与Z 轴发生碰撞而损坏，应在实验之前将Z 轴移开！
2．可调速脉冲输出指令“DPLSR ”可控制步进电机按升降速方式运行，其使用方法如下 ：
其中：S1的设定范围为：10—20000HZ ；
S2的设定范围为：110—2，147，483，647PLS （因为DPLSR 为32
位运算指令） ；
S3的设定范围为：500ms 以下 ；
D 的规定：（1）．只能为Y0或Y1 ；
（2）．一定为晶体管输出
3． 本实验步进电机45BYG250B 的步距角为1.8度 ；
4． 驱动器SH-20402A 为细分驱动器，可实现1、2、4、8、16、32、64细分（其中：1时为整步，2为半步）。
本实验采用64细分，驱动器向步进电机发64个脉冲，步进电机走一步。
5． 根据3、4可知：驱动器向步进电机每发送64*200个脉冲，步进电机旋转1圈。
又因蜗轮蜗杆的减速比为1 ：38（蜗杆旋转38转，蜗轮旋转1转），因此，要使C 轴旋转1圈，驱动器须向步进电机发射64*200*38个脉冲 。
工作频率
（HZ ） 总脉冲数 （PLS ） 升降速时间 （ms ） Y0或Y1 X10
四．实验用仪器工具
PC 机 1台
PLC 1台
编程电缆1根
断路器（QF1、QF2）2个
继电器（KA2）1个
接触器（KM2）1个
驱动器（SH-20402A） 1台
步进电机（45BYG250B）1台
五．实验前的准备
预习实验报告及附录，并画出PLC控制程序梯形图。
六．实验报告要求
1．画出梯形图，写出指令代码；
2．分析实验结果。
七．思考题
1．如果向步进电机每发送8000个脉冲，C轴旋转多少度？2．如果使C轴旋转135度，须向步进电机发送多少脉冲？
3．步进电机通过蜗轮蜗杆控制C轴旋转，力矩是增大还是减少？4．步进电机细分驱动和非细分驱动的主要区别是什么？。