數(shù)控銑床電氣原理圖設(shè)計(jì)與分析 畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 數(shù)控技術(shù)系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）題 目 數(shù)控銑床電氣原理圖設(shè)計(jì)與分析 專 業(yè) 數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù) 年 級(jí) 109831 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2011年12月20日目 錄摘 要1第一章 數(shù)控銑床的基本知識(shí)和特點(diǎn)21.1數(shù)控銑床的特性21.1.1主軸箱.2 1.1.2進(jìn)給伺服系統(tǒng).2 1.1.3控制系統(tǒng).2 1.1.4輔助裝置.2 1.1.5機(jī)床基礎(chǔ)件.21.2數(shù)控銑床的工作原理21.2.1根據(jù)零件形狀、尺寸、精度和表面粗糙度等技術(shù)要求制定加工工藝21.2.2 數(shù)控銑床的性能指標(biāo)21.2.3 點(diǎn)位控制功能21.2.4 連續(xù)輪廓控制功能21.2.5刀具半徑補(bǔ)償功能21.2.6 刀具度補(bǔ)償功能21.

2、2.7 比例及鏡像加工功能31.2.8 旋轉(zhuǎn)功能31.2.9 子程序調(diào)用功能31.2.10 宏程序功能31.3數(shù)控銑床的坐標(biāo)系31.3.1銑床相對(duì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)定31.3.2機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定31.3.3 z坐標(biāo)41.3.4 x坐標(biāo)41.3.5 y坐標(biāo)41.4數(shù)控銑床的的特點(diǎn)及組成51.4.1數(shù)控立式銑床51.4.2臥式數(shù)控銑床51.4.3立臥兩用數(shù)控銑床51.4.4數(shù)控銑床按構(gòu)造分類5第二章數(shù)控銑床電氣控制62.1電氣原理圖62.1.1看電氣控制電路圖的方法62.1.2 電氣原理圖的組成72.1.3畫(huà)電氣原理圖的一般規(guī)律如下8第三章數(shù)控銑床電氣原理圖分析93.3.1主軸電動(dòng)機(jī)控制9致 謝11參考文獻(xiàn)

3、12 摘 要數(shù)控機(jī)床是一種自動(dòng)化程度較高、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的先進(jìn)加工設(shè)備，是企業(yè)的重點(diǎn)和關(guān)鍵設(shè)備。要發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的高效益，就必須正確的操作和精心的維護(hù)，才能保證設(shè)備的利用率。正確的操作、使用能夠防止機(jī)床非正常磨損，避免突發(fā)事故。做好日常維護(hù)、保養(yǎng)，可使設(shè)備保持良好的技術(shù)狀態(tài)，延緩劣化進(jìn)程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消滅故障隱患，從而保證安全運(yùn)行。本論文兼顧數(shù)控安裝調(diào)試和維修兩方面的內(nèi)容，從電氣控制元器件的選擇、性能測(cè)試與安裝、cnc控制單元的電氣連接與調(diào)試、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和主軸變頻控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試等方面做了詳細(xì)的介紹。關(guān)鍵詞: 數(shù)控銑床;電氣控制;原理圖分析 第一章 數(shù)控銑床的基本知識(shí)和特點(diǎn)1.1數(shù)控銑床的特性數(shù)

4、控銑床是在一般銑床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,兩者的加工工藝基本相同,結(jié)構(gòu)也有些相似,但數(shù)控銑床是靠程序控制的自動(dòng)加工機(jī)床,所以其結(jié)構(gòu)也與普通銑床有很大區(qū)別. 數(shù)控銑床一般由數(shù)控系統(tǒng)、主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給伺服系統(tǒng)、冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)等幾大部分組成：1.1.1主軸箱 包括主軸箱體和主軸傳動(dòng)系統(tǒng)，用于裝夾刀具并帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速范圍和輸出扭矩對(duì)加工有直接的影響。1.1.2進(jìn)給伺服系統(tǒng) 由進(jìn)給電機(jī)和進(jìn)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，按照程序設(shè)定的進(jìn)給速度實(shí)現(xiàn)刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，包括直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。1.1.3控制系統(tǒng) 數(shù)控銑床運(yùn)動(dòng)控制的中心，執(zhí)行數(shù)控加工程序控制機(jī)床進(jìn)行加工。1.1.4輔助裝置 如液壓、氣動(dòng)、潤(rùn)滑、冷

5、卻系統(tǒng)和排屑、防護(hù)等裝置。1.1.5機(jī)床基礎(chǔ)件 通常是指底座、立柱、橫梁等，它是整個(gè)機(jī)床的基礎(chǔ)和框架。1.2數(shù)控銑床的工作原理1.2.1根據(jù)零件形狀、尺寸、精度和表面粗糙度等技術(shù)要求制定加工工藝選擇加工參數(shù)。通過(guò)手工編程或利用cam 軟件自動(dòng)編程，將編好的加工程序輸入到控制器?？刂破鲗?duì)加工程序處理后，向伺服裝置傳送指令。伺服裝置向伺服電機(jī)發(fā)出控制信號(hào)。主軸電機(jī)使刀具旋轉(zhuǎn)，x、y 和z向的伺服電機(jī)控制刀具和工件按一定的軌跡相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)工件的切削。 數(shù)控銑床主要由床身、銑頭、縱向工作臺(tái)、橫向床鞍、升降臺(tái)、電氣控制系統(tǒng)等組成。能夠完成基本的銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋及自動(dòng)工作循環(huán)等工作，可加工各

6、種形狀復(fù)雜的凸輪、樣板及模具零件等。數(shù)控銑床的床身固定在底座上，用于安裝和支承機(jī)床各部件，控制臺(tái)上有彩色液晶顯示器、機(jī)床操作按鈕和各種開(kāi)關(guān)及指示燈。縱向工作臺(tái)、橫向溜板安裝在升降臺(tái)上，通過(guò)縱向進(jìn)給伺服電機(jī)、橫向進(jìn)給伺服電機(jī)和垂直升降進(jìn)給伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，完成x、y、z坐標(biāo)的進(jìn)給。電器柜安裝在床身立柱的后面，其中裝有電器控制部分。1.2.2 數(shù)控銑床的性能指標(biāo)1.2.3 點(diǎn)位控制功能 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相互位置精度要求很高的孔系加工。 1.2.4 連續(xù)輪廓控制功能 可以實(shí)現(xiàn)直線、圓弧的插補(bǔ)功能及非圓曲線的加工。 1.2.5刀具半徑補(bǔ)償功能 可以根據(jù)零件圖樣的標(biāo)注尺寸來(lái)編程，而不必考慮所用刀具的實(shí)際半徑尺寸

7、，從而減少編程時(shí)的復(fù)雜數(shù)值計(jì)算。 1.2.6 刀具度補(bǔ)償功能 可以自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒叩拈L(zhǎng)短，以適應(yīng)加工中對(duì)刀具長(zhǎng)度尺寸調(diào)整的要求。 1.2.7 比例及鏡像加工功能 比例功能可將編好的加工程序按指定比例改變坐標(biāo)值來(lái)執(zhí)行。鏡像加工又稱軸對(duì)稱加工，如果一個(gè)零件的形狀關(guān)于坐標(biāo)軸對(duì)稱，那么只要編出一個(gè)或兩個(gè)象限的程序，而其余象限的輪廓就可以通過(guò)鏡像加工來(lái)實(shí)現(xiàn)。 1.2.8 旋轉(zhuǎn)功能 可將編好的加工程序在加工平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)任意角度來(lái)執(zhí)行。 1.2.9 子程序調(diào)用功能 有些零件需要在不同的位置上重復(fù)加工同樣的輪廓形狀，將一輪廓形狀的加工程序作為子程序，在需要的位置上重復(fù)調(diào)用，就可以完成對(duì)該零件的加工。 1.2.10

8、宏程序功能 可用一個(gè)總指令代表實(shí)現(xiàn)某一功能的一系列指令，并能對(duì)變量進(jìn)行運(yùn)算，使程序更具靈活性和方便性。 1.3數(shù)控銑床的坐標(biāo)系1.3.1銑床相對(duì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)定 在機(jī)床上，始終認(rèn)為工件靜止，而刀具是運(yùn)動(dòng)的。這樣編程人員在不考慮機(jī)床上工件與刀具具體運(yùn)動(dòng)的情況下，就可以依據(jù)零件圖樣，確定機(jī)床的加工過(guò)程。1.3.2機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系中x、y、z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定。 在數(shù)控機(jī)床上，機(jī)床的動(dòng)作是由數(shù)控裝置來(lái)控制的，為了確定數(shù)控機(jī)床上的成形運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)，必須先確定機(jī)床上運(yùn)動(dòng)的位移和運(yùn)動(dòng)的方向，這就需要通過(guò)坐標(biāo)系來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)坐標(biāo)系被稱之為機(jī)床坐標(biāo)系。 例如銑床上，有機(jī)床的縱

9、向運(yùn)動(dòng)、橫向運(yùn)動(dòng)以及垂向運(yùn)動(dòng)，如圖1所示。在數(shù)控加工中就應(yīng)該用機(jī)床坐標(biāo)系來(lái)描述，如圖2所示。請(qǐng)按圖2中按鈕觀察機(jī)床坐標(biāo)系的相互關(guān)系。 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系中x、y、z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定： 圖1坐標(biāo)系1、伸出右手的大拇指、食指和中指，并互為90度。則大拇指代表x坐標(biāo)，食指代表y坐標(biāo)，中指代表z坐標(biāo)。 2、大拇指的指向?yàn)閤坐標(biāo)的正方向，食指的指向?yàn)閥坐標(biāo)的正方向，中指的指向?yàn)閦坐標(biāo)的正方向。 3、圍繞x、y、z坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別用a、b、c表示，根據(jù)右手螺旋定則，大拇指的指向?yàn)閤、y、z坐標(biāo)中任意一軸的正向，則其余四指的旋轉(zhuǎn)方向即為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)a、b、c的正向。 請(qǐng)按圖1中按鈕觀

10、察機(jī)床運(yùn)動(dòng)的方向4運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定 增大刀具與工件距離的方向即為各坐標(biāo)軸的正方向。3坐標(biāo)軸方向確定1.3.3 z坐標(biāo) z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向是由傳遞切削動(dòng)力的主軸所決定的，即平行于主軸軸線的坐標(biāo)軸即為 z坐標(biāo)，z坐標(biāo)的正向?yàn)榈毒唠x開(kāi)工件的方向。 如果機(jī)床上有幾個(gè)主軸，則選一個(gè)垂直于工件裝夾平面的主軸方向?yàn)閦坐標(biāo)方向；如果主軸能夠擺動(dòng)，則選垂直于工件裝夾平面的方向?yàn)閦坐標(biāo)方向；如果機(jī)床無(wú)主軸，則選垂直于工件裝夾平面的方向?yàn)閦坐標(biāo)方向。圖3 所示為數(shù)控車床的z坐標(biāo)。圖2 z坐標(biāo)系1.3.4 x坐標(biāo) x坐標(biāo)平行于工件的裝夾平面，一般在水平面內(nèi)。如果工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則刀具離開(kāi)工件的方向?yàn)閤坐標(biāo)的正方向； 如果

11、刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則分為兩種情況： 1)z坐標(biāo)水平時(shí)，觀察者沿刀具主軸向工件看時(shí)，+x運(yùn)動(dòng)方向指向右方； 2)z坐標(biāo)垂直時(shí)，觀察者面對(duì)刀具主軸向立柱看時(shí)，+x運(yùn)動(dòng)方向指向右方。 1.3.5 y坐標(biāo) 在確定x、z坐標(biāo)的正方向后，可以用根據(jù)x和z坐標(biāo)的方向，按照右手直角坐標(biāo)系來(lái)確定y坐標(biāo)的方向。 根據(jù)數(shù)控立式銑床結(jié)構(gòu)圖，試確定x、y、z直線坐標(biāo)。 (1)z坐標(biāo)：平行于主軸，刀具離開(kāi)工件的方向?yàn)檎?2)x坐標(biāo)：z坐標(biāo)垂直，且刀具旋轉(zhuǎn)，所以面對(duì)刀具主軸向立柱方向看，向右為正；(3)y坐標(biāo)：在z、x坐標(biāo)確定后，用右手直角坐標(biāo)系來(lái)確定。1.4數(shù)控銑床的的特點(diǎn)及組成1.4.1數(shù)控立式銑床立式數(shù)控銑床，主體部

12、分主要由底座、立柱、鞍座、工作臺(tái)、主軸箱等部件組成，其中主體的五大件均采用高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)鑄件且樹(shù)脂砂造型，組織穩(wěn)定，確保整機(jī)有良好的剛性和精度的保持性。三軸導(dǎo)軌副均采用高頻淬火及貼塑導(dǎo)軌組合，保證機(jī)床運(yùn)行精度、降低磨擦阻力及損耗，三軸傳動(dòng)系統(tǒng)由精密滾珠絲桿及伺服系統(tǒng)電機(jī)構(gòu)成，并配有自動(dòng)潤(rùn)滑裝置。 機(jī)床三軸均采用不銹鋼制導(dǎo)軌伸縮罩，防護(hù)性能好，整機(jī)全閉式護(hù)罩，門窗更大，外觀整齊美觀，操作控制箱置于機(jī)床右前方，且可旋轉(zhuǎn)，操作方便?？蛇M(jìn)行各種銑削、鏜孔、剛性攻絲等加工，且性價(jià)比高，是機(jī)械制造行業(yè)高質(zhì)、高精、高效的理想設(shè)備。1.4.2臥式數(shù)控銑床與通用臥式銑床相同，其主軸軸線平行于水平面。為了擴(kuò)大加工范圍

13、和擴(kuò)充功能，臥式數(shù)控銑床通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤或萬(wàn)能數(shù)控轉(zhuǎn)盤來(lái)實(shí)現(xiàn)4、5坐標(biāo)加工。這樣，不但工件側(cè)面上的連續(xù)回轉(zhuǎn)輪廓可以加工出來(lái)，而且可以實(shí)現(xiàn)在一次安裝中，通過(guò)轉(zhuǎn)盤改變工位，進(jìn)行“四面加工”。1.4.3立臥兩用數(shù)控銑床目前，這類數(shù)控銑床已不多見(jiàn)，由于這類銑床的主軸方向可以更換，能達(dá)到在一臺(tái)機(jī)床上既可以進(jìn)行立式加工，又可以進(jìn)行臥式加工，而同時(shí)具備上述兩類機(jī)床的功能，其使用范圍更廣，功能更全，選擇加工對(duì)象的余地更大，且給用戶帶來(lái)不少方便。特別是生產(chǎn)批量小，品種較多，又需要立、臥兩種方式加工時(shí)，用戶只需買一臺(tái)這樣的機(jī)床就行了。1.4.4數(shù)控銑床按構(gòu)造分類工作臺(tái)升降式數(shù)控銑床這類數(shù)控銑床采用工作臺(tái)移動(dòng)、

14、升降，而主軸不動(dòng)的方式。小型數(shù)控銑床一般采用此種方式。 主軸頭升降式數(shù)控銑床 這類數(shù)控銑床采用工作臺(tái)縱向和橫向移動(dòng)，且主軸沿垂向溜板上下運(yùn)動(dòng)；主軸頭升降式數(shù)控銑床在精度保持、承載重量、系 統(tǒng)構(gòu)成等方面具有很多優(yōu)點(diǎn)，已成為數(shù)控銑床的主流。龍門式數(shù)控銑床 這類數(shù)控銑床主軸可以在龍門架的橫向與垂向溜板上運(yùn)動(dòng)，而龍門架則沿床身作縱向運(yùn)動(dòng)。大型數(shù)控銑床，因要考慮到擴(kuò)大行程，縮小占地面積及剛性等技術(shù)上的問(wèn)題，往往采用龍門架移動(dòng)式。第二章數(shù)控銑床電氣控制2.1電氣原理圖電氣原理圖是用來(lái)表明設(shè)備電氣的工作原理及各電器元件的作用，相互之間的關(guān)系的一種表示方式。 運(yùn)用電氣原理圖的方法和技巧，對(duì)于分析電氣線路，排除

15、機(jī)床電路故障是十分有益的。電氣原理圖一般由主電路、控制電路、保護(hù)、配電電路等幾部分組成。2.1.1看電氣控制電路圖的方法看電氣控制電路圖一般方法是先看主電路，再看輔助電路，并用輔助電路的回路去研究主電路的控制程序。 (1)看主電路的步驟 第一步：看清主電路中用電設(shè)備。用電設(shè)備指消耗電能的用電器具或電氣設(shè)備，看圖首先要看清楚有幾個(gè)用電器，它們的類別、用途、接線方式及一些不同要求等。 第二步：要弄清楚用電設(shè)備是用什么電器元件控制的?？刂齐姎庠O(shè)備的方法很多，有的直接用開(kāi)關(guān)控制，有的用各種啟動(dòng)器控制，有的用接觸器控制。 第三步：了解主電路中所用的控制電器及保護(hù)電器。前者是指除常規(guī)接觸器以外的其他控制元

16、件，如電源開(kāi)關(guān)（轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)及空氣斷路器）、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。后者是指短路保護(hù)器件及過(guò)載保護(hù)器件，如空氣斷路器中電磁脫扣器及熱過(guò)載脫扣器的規(guī)格、熔斷器、熱繼電器及過(guò)電流繼電器等元件的用途及規(guī)格。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)主電路作如上內(nèi)容的分析以后，即可分析輔助電路。 第四步：看電源。要了解電源電壓等級(jí)，是380v還是220v，是從母線匯流排供電還是配電屏供電，還是從發(fā)電機(jī)組接出來(lái)的。 （2）看輔助電路的步驟 輔助電路包含控制電路、信號(hào)電路和照明電路。 分析控制電路。根據(jù)主電路中各電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行電器的控制要求，逐一找出控制電路中的其他控制環(huán)節(jié)，將控制線路“化整為零”，按功能不同劃分成若干個(gè)局部控制線路來(lái)進(jìn)行分析。如果控

17、制線路較復(fù)雜，則可先排除照明、顯示等與控制關(guān)系不密切的電路，以便集中精力進(jìn)行分析。 第一步：看電源。首先看清電源的種類是交流還是直流。其次要看清輔助電路的電源是從什么地方接來(lái)的，及其電壓等級(jí)。電源一般是從主電路的兩條相線上接來(lái)，其電壓為380v。也有從主電路的一條相線和一零線上接來(lái)，電壓為單相220v；此外，也可以從專用隔離電源變壓器接來(lái)，電壓有140、127、36、6.3v等。輔助電路為直流時(shí)，直流電源可從整流器、發(fā)電機(jī)組或放大器上接來(lái)，其電壓一般為24、12、6、4.5、3v等。輔助電路中的一切電器元件的線圈額定電壓必須與輔助電路電源電壓一致。否則，電壓低時(shí)電路元件不動(dòng)作；電壓高時(shí)，則會(huì)把

18、電器元件線圈燒壞。 第二步：了解控制電路中所采用的各種繼電器、接觸器的用途，如采用了一些特殊結(jié)構(gòu)的繼電器，還應(yīng)了解他們的動(dòng)作原理。 第三步：根據(jù)輔助電路來(lái)研究主電路的動(dòng)作情況。 分析了上面這些內(nèi)容再結(jié)合主電路中的要求，就可以分析輔助電路的動(dòng)作過(guò)程。 控制電路總是按動(dòng)作順序畫(huà)在兩條水平電源線或兩條垂直電源線之間的。因此，也就可從左到右或從上到下來(lái)進(jìn)行分析。對(duì)復(fù)雜的輔助電路，在電路中整個(gè)輔助電路構(gòu)成一條大回路，在這條大回路中又分成幾條獨(dú)立的小回路，每條小回路控制一個(gè)用電器或一個(gè)動(dòng)作。當(dāng)某條小回路形成閉合回路有電流流過(guò)時(shí)，在回路中的電器元件(接觸器或繼電器)則動(dòng)作，把用電設(shè)備接人或切除電源。在輔助電

19、路中一般是靠按鈕或轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)把電路接通的。對(duì)于控制電路的分析必須隨時(shí)結(jié)合主電路的動(dòng)作要求來(lái)進(jìn)行，只有全面了解主電路對(duì)控制電路的要求以后，才能真正掌握控制電路的動(dòng)作原理，不可孤立地看待各部分的動(dòng)作原理，而應(yīng)注意各個(gè)動(dòng)作之間是否有互相制約的關(guān)系，如電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)之間應(yīng)設(shè)有聯(lián)鎖等。 第四步：研究電器元件之間的相互關(guān)系。電路中的一切電器元件都不是孤立存在的而是相互聯(lián)系、相互制約的。這種互相控制的關(guān)系有時(shí)表現(xiàn)在一條回路中，有時(shí)表現(xiàn)在幾條回路中。 第五步：研究其他電氣設(shè)備和電器元件。如整流設(shè)備、照明燈等。2.1.2 電氣原理圖的組成電氣電路圖有原理圖、方框圖、元件裝配以及符號(hào)標(biāo)記圖等： (1) 原理圖 電氣

20、原理圖是用來(lái)表明設(shè)備的工作原理及各電器元件間的作用，一般由主電路、控制執(zhí)行電路、檢測(cè)與保護(hù)電路、配電電路等幾大部分組成。這種圖，由于它直接體現(xiàn)了電子電路與電氣結(jié)構(gòu)以及其相互間的邏輯關(guān)系，所以一般用在設(shè)計(jì)、分析電路中。分析電路時(shí)，通過(guò)識(shí)別圖紙上所畫(huà)各種電路元件符號(hào)，以及它們之間的連接方式，就可以了解電路的實(shí)際工作時(shí)情況。 電原理圖又可分為整機(jī)原理圖，單元部分電路原理圖，整機(jī)原理圖是指所有電路集合在一起的分部電路圖。 （2）方框圖（框圖） 方框圖是一種用方框和連線來(lái)表示電路工作原理和構(gòu)成概況的電路圖。從某種程度上說(shuō)，它也是一種原理圖，不過(guò)在這種圖紙中，除了方框和連線，幾乎就沒(méi)有別的符號(hào)了。它和上面

21、的原理圖主要的區(qū)別就在于原理圖上具體地繪制了電路的全部的元器件和它們的連接方式，而方框圖只是簡(jiǎn)樸地將電路按照功能劃分為幾個(gè)部分，將每一個(gè)部分描繪成一個(gè)方框，在方框中加上簡(jiǎn)樸的文字說(shuō)明，在方框間用連線（有時(shí)用帶箭頭的連線）說(shuō)明各個(gè)方框之間的關(guān)系。所以方框圖只能用來(lái)體現(xiàn)電路的大致工作原理，而原理圖除了具體地表明電路的工作原理之外，還可以用來(lái)作為采集元件、制作電路的依據(jù)。 （3）元件裝配以及符號(hào)標(biāo)記圖 它是為了進(jìn)行電路裝配而采用的一種圖紙，圖上的符號(hào)往往是電路元件的實(shí)物的形狀圖。這種電路圖一般是供原理和實(shí)物對(duì)照時(shí)使用的。印刷電路板是在一塊絕緣板上先覆上一層金屬箔，再將電路不需要的金屬箔腐蝕掉，剩下的

22、部分金屬箔作為電路元器件之間的連接線，然后將電路中的元器件安裝在這塊絕緣板上，利用板上剩余的導(dǎo)電金屬箔作為元器件之間導(dǎo)電的連線，完成電路的連接。元器件裝配圖和原理圖中大不一樣。它主要考慮所有元件的分布和連接是否合理，要考慮元件體積、散熱、抗干擾、抗耦合等等諸多因素，綜合這些因素設(shè)計(jì)出來(lái)的印刷電路板，從外觀看很難和原理圖完全一致。2.1.3畫(huà)電氣原理圖的一般規(guī)律如下： (1) 畫(huà)主電路繪制主電路時(shí)，應(yīng)依規(guī)定的電氣圖形符號(hào)用粗實(shí)線畫(huà)出主要控制、保護(hù)等用電設(shè)備，如斷路器、熔斷器、變頻器、熱繼電器、電動(dòng)機(jī)等，并依次標(biāo)明相關(guān)的文字符號(hào) (2) 畫(huà)控制電路控制電路一般是由開(kāi)關(guān)、按鈕、信號(hào)指示、接觸器、繼電

23、器的線圈和各種輔助觸點(diǎn)構(gòu)成，無(wú)論簡(jiǎn)單或復(fù)雜的控制電路，一般均是由各種典型電路(如延時(shí)電路、聯(lián)鎖電路、順控電路等)組合而成，用以控制主電路中受控設(shè)備的“起動(dòng)”、“運(yùn)行”、“停止”使主電路中的設(shè)備按設(shè)計(jì)工藝的要求正常工作。對(duì)于簡(jiǎn)單的控制電路：只要依據(jù)主電路要實(shí)現(xiàn)的功能，結(jié)合生產(chǎn)工藝要求及設(shè)備動(dòng)作的先、后順序依次分析，仔細(xì)繪制。對(duì)于復(fù)雜的控制電路，要按各部分所完成的功能，分割成若干個(gè)局部控制電路，然后與典型電路相對(duì)照，找出相同之處，本著先簡(jiǎn)后繁、先易后難的原則逐個(gè)畫(huà)出每個(gè)局部環(huán)節(jié)，再找到各環(huán)節(jié)的相互關(guān)系第三章數(shù)控銑床電氣原理圖分析 數(shù)控銑床工作臺(tái)左右運(yùn)動(dòng)為x坐標(biāo)，前后運(yùn)動(dòng)為y坐標(biāo)，均由gk6062-

24、6af31交流永磁伺服電動(dòng)機(jī)通過(guò)同步齒形帶、帶輪、滾珠絲杠和螺母實(shí)現(xiàn)；主軸箱上下運(yùn)動(dòng)為z坐標(biāo)，其運(yùn)動(dòng)由gk6063-6af31帶抱閘的交流永磁伺服電動(dòng)機(jī)通過(guò)同步齒形帶、帶輪、滾珠絲杠和螺母實(shí)現(xiàn)。 機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)則由ypnc-50-5.5-a主軸電動(dòng)機(jī)經(jīng)同步帶及帶輪傳至主軸。主軸電動(dòng)機(jī)為變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)，由數(shù)控系統(tǒng)控制變頻器的輸出頻率實(shí)現(xiàn)主軸無(wú)級(jí)調(diào)速。3.1 動(dòng)力電路 圖3是數(shù)控銑床的380v動(dòng)力電路。圖中qf1、qf3、qf2、qf4分別為電源總開(kāi)關(guān)以及主軸強(qiáng)電、伺服強(qiáng)電、冷卻電動(dòng)機(jī)所在電路的斷路器，在各自的電路中起接通電源及短路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等作用，其中qf4斷路器還帶有輔助觸頭，該

25、觸頭信號(hào)輸進(jìn)到plc中作為報(bào)警信號(hào)。 km1為控制伺服電動(dòng)機(jī)、主軸電動(dòng)機(jī)、冷卻泵電動(dòng)機(jī)的交流接觸器的主觸頭，分別控制相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)。tc1則是將380v電壓變換為交流220v電壓的主變壓器，采用三角-星連接，輸出的220v交流電供給伺服電源模塊。 rc1為阻容吸收器，當(dāng)相應(yīng)的電路斷開(kāi)后，可吸收伺服電源模塊、主軸變頻器、冷卻電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)開(kāi)釋能量，進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)。3.2 電源控制線路 圖3是數(shù)控銑床的電源控制線路。圖中tc2是控制變壓器，一次側(cè)接進(jìn)來(lái)自動(dòng)力電路u、v真?zhèn)€ac380交流電源，二次側(cè)則輸出ac110v、ac24v 、ac220v三路。 ac110v供給交流控制線路、電柜熱交換器電源； a

26、c24v 供給工作燈線路；ac220v供給主軸風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)、潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)和24v直流穩(wěn)壓電源vc1，并通過(guò)低通濾波器濾波后再供給伺服模塊、電源模塊和24v直流穩(wěn)壓電源vc2。 vc1直流穩(wěn)壓電源將給數(shù)控裝置、plc輸進(jìn)輸出接口、24v繼電器線圈、伺服模塊、電源模塊、懸掛風(fēng)扇提供電源；vc2直流穩(wěn)壓電源則給z軸電動(dòng)機(jī)提供24v的z軸抱閘裝置。qf7、qf10、qf11單極斷路器為各自所在支路提供短路保護(hù)。3.3交直流控制線路 圖4是數(shù)控銑床的直流控制線路， ka1ka9等繼電器線圈的通斷狀態(tài)由plc的輸出信號(hào)控制。 圖4是xk714a數(shù)控銑床交流控制線路，所需110v電源由電源控制電路接進(jìn)，線路中與

27、km1、km2、km3接觸器線圈并聯(lián)連接的rc4、rc5、rc6為rc阻容吸收器。 3.3.1主軸電動(dòng)機(jī)控制直流控制線路中，當(dāng)x、y、z、w各軸的正負(fù)限位開(kāi)關(guān)未被壓下、伺服未報(bào)警（即伺服ok有信號(hào)）、sb1急停開(kāi)關(guān)未被壓下、主軸未報(bào)警時(shí)（110外部答應(yīng)有信號(hào)），直流24v繼電器的線圈ka2、ka3通電伺服答應(yīng)支路中的常開(kāi)輔助觸頭ka2、ka3閉合，一旦plc輸出伺服強(qiáng)電答應(yīng)信號(hào)，ka1直流24v繼電器線圈立即通電，交流控制線路中的ka1常開(kāi)觸頭閉合，使km1、km2線圈通電，機(jī)床動(dòng)力電路中因主軸強(qiáng)電電路中的qf3合上、km2主觸頭閉合，380v三相交流供給主軸變頻器。 當(dāng)plc發(fā)出y10主軸正

28、轉(zhuǎn)（或y11主軸反轉(zhuǎn)）信號(hào)以及主軸轉(zhuǎn)速指令時(shí)，代表主軸轉(zhuǎn)速的直流電壓值就會(huì)送進(jìn)主軸變頻器，主軸變頻器按代表主軸轉(zhuǎn)速的直流電壓值控制主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行正轉(zhuǎn)（或反轉(zhuǎn)）起動(dòng)。 主軸正轉(zhuǎn)（或反轉(zhuǎn)）起動(dòng)至指定轉(zhuǎn)速時(shí)，主軸變頻器輸出主軸速度到過(guò)信號(hào)給plc，完成主軸起動(dòng)過(guò)程。主軸的起動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)時(shí)間由主軸變頻器內(nèi)部參數(shù)設(shè)定。3.3.2冷卻電動(dòng)機(jī)控制 當(dāng)有手動(dòng)或自動(dòng)冷卻指令時(shí)，plc將輸出y05有效的信號(hào)，直流控制線路中的ka6直流24v繼電器線圈通電，交流控制線路中因ka6常開(kāi)輔助觸頭閉合而使km3線圈通電，導(dǎo)致動(dòng)力電路中的km3主觸頭閉合，若qf4低壓斷路器合上，則冷卻泵電動(dòng)機(jī)m2起動(dòng)帶動(dòng)冷卻泵工作。3.3.3換刀控制 當(dāng)有手動(dòng)或自動(dòng)刀具松開(kāi)指令時(shí)，plc將輸出y06有效信號(hào)，直流控制線路中的ka4直流24v繼電器線圈通電，終極將使刀