數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì)CK516數(shù)控化車床的電氣控制電路設(shè)計(jì)

1、目 錄引 言1第一章 緒論21.1 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史及趨勢(shì)31.2 計(jì)算機(jī)數(shù)控的發(fā)展41.3 數(shù)控未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)41.4 機(jī)床數(shù)控化改造的必要性51.4.1 微觀看改造的必要性51.4.2 宏觀看改造的必要性51.5 機(jī)床與生產(chǎn)線數(shù)控化改造的市場(chǎng)61.5.1 國(guó)內(nèi)機(jī)床數(shù)控化改造的市場(chǎng)61.5.2 進(jìn)口設(shè)備和生產(chǎn)線的數(shù)控化改造市場(chǎng)61.6 數(shù)控化改造的內(nèi)容及優(yōu)缺點(diǎn)61.6.1 國(guó)外改造業(yè)的興起61.6.2數(shù)控化改造的內(nèi)容71.6.3 數(shù)控化改造的優(yōu)缺點(diǎn)7第二章 數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)綜述82.1 典型數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)82.2 數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的電氣控制9第三章 ck516車床數(shù)控系統(tǒng)選用及連接

2、103.1 數(shù)控系統(tǒng)選用103.1.1 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方式與伺服系統(tǒng)103.1.2 微機(jī)系統(tǒng)103.2 fanuc 0i系統(tǒng)的連接11第四章 ck516數(shù)控車床的電氣部分設(shè)計(jì)124.1 ck516數(shù)控車床的電氣控制要求124.2 ck516數(shù)控車床的電氣控制方案設(shè)計(jì)134.2.1 交流伺服電機(jī)的確定134.2.2 變頻器的確定134.2.3 控制變壓器的確定144.2.4 電氣系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)144.2.5 強(qiáng)電主回路的設(shè)計(jì)144.2.6 機(jī)床控制電源的設(shè)計(jì)164.2.7 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)164.2.8 交流控制回路的設(shè)計(jì)184.2.9 主軸潤(rùn)滑系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)184.2.10 刀臺(tái)的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)1

3、94.2.11 交流控制回路的輔助回路設(shè)計(jì)20結(jié) 論21致 謝22參考文獻(xiàn)23引 言世紀(jì)人類社會(huì)最偉大的科技成果是計(jì)算機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用，計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)備中的應(yīng)用是世紀(jì)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術(shù)進(jìn)步。自從年美國(guó)第臺(tái)數(shù)控銑床問(wèn)世至今已經(jīng)歷了個(gè)年頭。數(shù)控設(shè)備包括：車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類專機(jī)，形成龐大的數(shù)控制造設(shè)備家族。由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，產(chǎn)品更新極為迅速。隨著汽車工業(yè)以及輕工消費(fèi)品生產(chǎn)的高速增長(zhǎng)，中小批量零件的生產(chǎn)及復(fù)雜零件越來(lái)越多，精度要求也越來(lái)越高，這就要求加工設(shè)備具有很高的效率和加工精度。而傳統(tǒng)的普通機(jī)床已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的需要。而以數(shù)控機(jī)床為代表的數(shù)

4、控設(shè)備的生產(chǎn)與應(yīng)用水平反映了一個(gè)國(guó)家的機(jī)械與電子水平。它的推廣應(yīng)用對(duì)于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，改變我國(guó)制造技術(shù)落后的狀況起著極為重要的作用。數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的突飛猛進(jìn)為數(shù)控機(jī)床的技術(shù)進(jìn)步提供了條件。為了滿足市場(chǎng)的需要，達(dá)到現(xiàn)代制造技術(shù)對(duì)數(shù)控技術(shù)提出的更高的要求，當(dāng)前，世界數(shù)控技術(shù)及其裝備的發(fā)展主要體現(xiàn)為以下幾方面技術(shù)特征：1、高速、高效 機(jī)床向高速化方向發(fā)展，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。超高速加工技術(shù)對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低成本生產(chǎn)有廣泛的適用性。2、高精度 從精密加工發(fā)展到超精密加工，是世界各工業(yè)強(qiáng)國(guó)致力發(fā)展的方向。其精度從微米級(jí)到亞微米級(jí)，

5、乃至納米級(jí)(10nm)，其應(yīng)用范圍日趨廣泛。3、高可靠性 隨著數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造商和數(shù)控機(jī)床制造商追求的目標(biāo)。對(duì)一臺(tái)數(shù)控機(jī)床而言，如主機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的失效率之比為10:1(數(shù)控的可靠比主機(jī)高一個(gè)數(shù)量級(jí))。此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的mtbf就要大于33333.3小時(shí)，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動(dòng)等的mtbf就必須大于10萬(wàn)小時(shí)。4、復(fù)合化 在零件加工過(guò)程中有大量的無(wú)用時(shí)間消耗在工件搬運(yùn)、上下料、安裝調(diào)整、換刀和主軸的升、降速上，為了盡可能降低這些無(wú)用時(shí)間，人們希望將不同的加工功能整合在同一臺(tái)機(jī)床上，因此，復(fù)合功能的機(jī)床成為近年來(lái)發(fā)展很快的機(jī)種。5、多軸化 隨著5軸

6、聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)和編程軟件的普及，5軸聯(lián)動(dòng)控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)，由于在加工自由曲面時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)控制對(duì)球頭銑刀的數(shù)控編程比較簡(jiǎn)單，并且能使球頭銑刀在銑削3維曲面的過(guò)程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率，而在3軸聯(lián)動(dòng)控制的機(jī)床無(wú)法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削，因此，5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床以其無(wú)可替代的性能優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為各大機(jī)床廠家積極開(kāi)發(fā)和競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。6、智能化 智能化是21世紀(jì)制造技術(shù)發(fā)展的一個(gè)大方向。智能加工是一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和理論的加工，它是要在加工過(guò)程中模擬人類專家的智能活動(dòng)，以解決加工過(guò)程許多不確定

7、性的、要由人工干預(yù)才能解決的問(wèn)題。7、網(wǎng)絡(luò)化 數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)化，主要指機(jī)床通過(guò)所配裝的數(shù)控系統(tǒng)與外部的其它控制系統(tǒng)或上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)控制。8、柔性化 數(shù)控機(jī)床向柔性自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)是：從點(diǎn)(數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床)、線(fmc、fms、ftl、fml)向面(工段車間獨(dú)立制造島、fa)、體(cims、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng))的方向發(fā)展，另一方面向注重應(yīng)用性和經(jīng)濟(jì)性方向發(fā)展。柔性自動(dòng)化技術(shù)是制造業(yè)適應(yīng)動(dòng)態(tài)市場(chǎng)需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段，是各國(guó)制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)，是先進(jìn)制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。其重點(diǎn)是以提高系統(tǒng)的可靠性、實(shí)用化為前提，以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標(biāo)；注重加強(qiáng)單元

8、技術(shù)的開(kāi)拓、完善；cnc單機(jī)向高精度、高速度和高柔性方向發(fā)展；數(shù)控機(jī)床及其構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)能方便地與cad、cam、capp、mts聯(lián)結(jié)，向信息集成方向發(fā)展；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向開(kāi)放、集成和智能化方向發(fā)展9、綠色化 21世紀(jì)的金切機(jī)床必須把環(huán)保和節(jié)能放在重要位置，即要實(shí)現(xiàn)切削加工工藝的綠色化?？傊?，數(shù)控機(jī)床技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展為現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展提供了良好的條件，促使制造業(yè)向著高效、優(yōu)質(zhì)以及人性化的方向發(fā)展?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展和數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用，制造業(yè)將迎來(lái)一次足以撼動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)模式的深刻革命。第一章 緒論根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)大綱要求：本專業(yè)學(xué)生熟悉掌握機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制

9、造、使用與維修，培養(yǎng)學(xué)生能夠靈活運(yùn)用所學(xué)專業(yè)課程知識(shí)，具有研究開(kāi)發(fā)的綜合素質(zhì)與能力；這次畢業(yè)設(shè)計(jì)以ck516數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)作為課題，是我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基本知識(shí)、基礎(chǔ)理論和基本技能，提高分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力,提高實(shí)際工作能力的檢驗(yàn)。是對(duì)三年學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)與回顧。ck516型數(shù)控立式車床簡(jiǎn)介ck516型數(shù)控立式車床特點(diǎn)： 該機(jī)床采用日本fanuc-0i系統(tǒng)，中文液晶顯示，配有刀具補(bǔ)償，手動(dòng)/自動(dòng)回參考點(diǎn)和自動(dòng)診斷監(jiān)視顯示功能，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的機(jī)電液一體化自動(dòng)控制。 機(jī)床底座采用樹(shù)脂砂整體式鑄件結(jié)構(gòu)，對(duì)稱加強(qiáng)筋強(qiáng)化加固。使機(jī)床具有高剛性、高強(qiáng)度、高抗振性，且具有排屑方便、不滲漏的特點(diǎn)。 主軸單元采用進(jìn)口

10、高剛度的短粗型主軸，主軸箱為對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，懸掛在機(jī)床底座上。主軸采用fanuc電機(jī)驅(qū)動(dòng)，配有西德zf公司兩檔變速箱，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的低噪聲、低振動(dòng)、大扭矩、大功率切削的需要。 機(jī)床導(dǎo)軌、絲杠采用日本thk公司的高精度、重負(fù)荷直線滾動(dòng)導(dǎo)軌和滾珠絲杠副。并配有德國(guó)進(jìn)口六工位或八工位電動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架以及自動(dòng)潤(rùn)滑裝置定時(shí)供油潤(rùn)滑。 ck516型數(shù)控立式車床主要性能及使用范圍： 該機(jī)床是以車削各種材料的多臺(tái)階、多內(nèi)孔的盤類、短軸類零件為主要加工對(duì)象，如齒輪毛坯、法蘭盤、剎車盤等零件的外圓、內(nèi)孔、外端面等的粗車、半精車和精車等工序。一次裝夾可完成復(fù)雜零件的大部或全部加工要求，特別適用多品種，小批量的加工盤點(diǎn)。 ck5

11、16數(shù)控立式車床主要技術(shù)參數(shù)： 床身上旋轉(zhuǎn)直徑 800mm； 最大加工直徑 630mm； 最大加工長(zhǎng)度 350mm； 主軸轉(zhuǎn)速范圍（無(wú)級(jí)） 50-1500r/min； 主電機(jī)功率 22kw； 快移速度 （縱向）z：10m/min、（橫向）x：10m/min； 最大行程 （縱向）z：600mm； （橫向）x：650mm； 機(jī)床外形尺寸（長(zhǎng)寬高） 330280340cm； 機(jī)床重量 12500kg。ck516立式數(shù)控車床具有當(dāng)代同類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，機(jī)電液一體化結(jié)構(gòu)，占地面積小，布局合理，安裝、維修方便。機(jī)床具有高轉(zhuǎn)速、大扭矩、高剛性等特點(diǎn)，外購(gòu)件全部采用知名品牌產(chǎn)品，具有高可靠性和高耐用性。該車床可加

12、工輪轂、剎車轂等各類短軸類、盤類零件，車削螺紋、圓弧、圓錐、回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外曲面、端面溝槽、鉆、擴(kuò)、鉸等，適用于形狀復(fù)雜的中小批量零件，以及精度、尺寸一致性要求高的大批量零件的加工。該車床在國(guó)內(nèi)外汽車行業(yè)廣泛應(yīng)用，是一種高效、高精度、高效益、低成本，投資回報(bào)期短，性能價(jià)格比較高的機(jī)床。1.1 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史及趨勢(shì) 1946年誕生了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，這表明人類創(chuàng)造了可增強(qiáng)和部分代替腦力勞動(dòng)的工具。它與人類在農(nóng)業(yè)、工業(yè)社會(huì)中創(chuàng)造的那些只是增強(qiáng)體力勞動(dòng)的工具相比，起了質(zhì)的飛躍，為人類進(jìn)入信息社會(huì)奠定了基礎(chǔ)。6年后，即在1952年，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上，在美國(guó)誕生了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。從此，傳統(tǒng)機(jī)

13、床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個(gè)階段和六代的發(fā)展。1數(shù)控（nc）階段（19521970年）早期計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度低，對(duì)當(dāng)時(shí)的科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理影響還不大，但不能適應(yīng)機(jī)床實(shí)時(shí)控制的要求。人們不得不采用數(shù)字邏輯電路搭成一臺(tái)機(jī)床專用計(jì)算機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng)，被稱為硬件連接數(shù)控（hard-wired nc），簡(jiǎn)稱為數(shù)控（nc）。隨著元器件的發(fā)展，這個(gè)階段歷經(jīng)了三代，即1952年的第一代-電子管；1959年的第二代-晶體管；1965年的第三代-小規(guī)模集成電路。1.2 計(jì)算機(jī)數(shù)控的發(fā)展到1970年，通用小型計(jì)算機(jī)業(yè)已出現(xiàn)并成批生產(chǎn)。于是將它移植過(guò)來(lái)作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件，從此進(jìn)入了計(jì)算機(jī)數(shù)控（

14、cnc）階段（把計(jì)算機(jī)前面應(yīng)有的通用兩個(gè)字省略了）。到1971年，美國(guó)intel公司在世界上第一次將計(jì)算機(jī)的兩個(gè)最核心的部件-運(yùn)算器和控制器，采用大規(guī)模集成電路技術(shù)集成在一塊芯片上，稱之為微處理器（microprocessor），又可稱為中央處理單元（簡(jiǎn)稱cpu）。到1974年微處理器被應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)。這是因?yàn)樾⌒陀?jì)算機(jī)功能太強(qiáng)，控制一臺(tái)機(jī)床能力有富裕（故當(dāng)時(shí)曾用于控制多臺(tái)機(jī)床，稱之為群控），不如采用微處理器經(jīng)濟(jì)合理。而且當(dāng)時(shí)的小型機(jī)可靠性也不理想。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高，但可以通過(guò)多處理器結(jié)構(gòu)來(lái)解決。由于微處理器是通用計(jì)算機(jī)的核心部件，故仍稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控。到了1990年，pc機(jī)（

15、個(gè)人計(jì)算機(jī)，國(guó)內(nèi)習(xí)慣稱微機(jī)）的性能已發(fā)展到很高的階段，可以滿足作為數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求。數(shù)控系統(tǒng)從此進(jìn)入了基于pc的階段?？傊?，計(jì)算機(jī)數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。即1970年的第四代-小型計(jì)算機(jī)；1974年的第五代-微處理器和1990年的第六代-基于pc（國(guó)外稱為pc-based）。還要指出的是，雖然國(guó)外早已改稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控（即cnc）了，而我國(guó)仍習(xí)慣稱數(shù)控（nc）。所以我們?nèi)粘Ｖv的數(shù)控，實(shí)質(zhì)上已是指計(jì)算機(jī)數(shù)控了。1.3 數(shù)控未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)（1）繼續(xù)向開(kāi)放式、基于pc的第六代方向發(fā)展基于pc所具有的開(kāi)放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點(diǎn)，更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會(huì)走上這條道路。至少采用pc機(jī)

16、作為它的前端機(jī)，來(lái)處理人機(jī)界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問(wèn)題，由原有的系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)控的任務(wù)。pc機(jī)所具有的友好的人機(jī)界面，將普及到所有的數(shù)控系統(tǒng)。遠(yuǎn)程通訊，遠(yuǎn)程診斷和維修將更加普遍。（2）向高速和高精度化發(fā)展 這是適應(yīng)機(jī)床向高速和高精度方向發(fā)展的需要。（3）向智能化方向發(fā)展 隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的不斷滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高。1.4 機(jī)床數(shù)控化改造的必要性1.4.1 微觀看改造的必要性從微觀上看，數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來(lái)自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計(jì)算機(jī)的威力。（1）可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來(lái)的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力，可以瞬時(shí)準(zhǔn)確

17、地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。（2）可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化，而且是柔性自動(dòng)化，從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高37倍。（3）加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要修配。（4）可實(shí)現(xiàn)多工序的集中，減少零件 在機(jī)床間的頻繁搬運(yùn)。（5）擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，因而可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人看管加工。（6）由以上五條派生的好處。：降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了勞動(dòng)力（一個(gè)人可以看管多臺(tái)機(jī)床），減少了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，可對(duì)市場(chǎng)需求作出快速反應(yīng)等等。1.4.2 宏觀看改造的必要性從宏觀上看，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的軍、民機(jī)械工業(yè)，在70年

18、代末、80年代初已開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。其本質(zhì)是，采用信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)（包括軍、民機(jī)械工業(yè)）進(jìn)行技術(shù)改造。除在制造過(guò)程中采用數(shù)控機(jī)床、fmc、fms外，還包括在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中推行cad、cae、cam、虛擬制造以及在生產(chǎn)管理中推行mis（管理信息系統(tǒng)）、cims等等。以及在其生產(chǎn)的產(chǎn)品中增加信息技術(shù)，包括人工智能等的含量。由于采用信息技術(shù)對(duì)國(guó)外軍、民機(jī)械工業(yè)進(jìn)行深入改造（稱之為信息化），最終使得他們的產(chǎn)品在國(guó)際軍品和民品的市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力大為增強(qiáng)。而我們?cè)谛畔⒓夹g(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達(dá)國(guó)家約落后20年。如我國(guó)機(jī)床擁有量中，數(shù)控機(jī)床的比重（數(shù)控化率）到1995年只有1.9，而日本在1994年已達(dá)20

19、.8，因此每年都有大量機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口。這也就從宏觀上說(shuō)明了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性。1.5 機(jī)床與生產(chǎn)線數(shù)控化改造的市場(chǎng)1.5.1 國(guó)內(nèi)機(jī)床數(shù)控化改造的市場(chǎng)我國(guó)目前機(jī)床總量380余萬(wàn)臺(tái)，而其中數(shù)控機(jī)床總數(shù)只有11.34萬(wàn)臺(tái)，即我國(guó)機(jī)床數(shù)控化率不到3。近10年來(lái)，我國(guó)數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量約為0.60.8萬(wàn)臺(tái)，年產(chǎn)值約為18億元。機(jī)床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6。我國(guó)機(jī)床役齡10年以上的占60以上；10年以下的機(jī)床中，自動(dòng)/半自動(dòng)機(jī)床不到20，fmc/fms等自動(dòng)化生產(chǎn)線更屈指可數(shù)（美國(guó)和日本自動(dòng)和半自動(dòng)機(jī)床占60以上）。可見(jiàn)我們的大多數(shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床，而且半數(shù)以上是役齡在10年以

20、上的舊機(jī)床。用這種裝備加工出來(lái)的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長(zhǎng)，從而在國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，直接影響一個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品、市場(chǎng)、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展。所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。1.5.2 進(jìn)口設(shè)備和生產(chǎn)線的數(shù)控化改造市場(chǎng)我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)，很多企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從19791988年10年間，全國(guó)引進(jìn)技術(shù)改造項(xiàng)目就有18446項(xiàng)，大約165.8億美元。這些項(xiàng)目中，大部分項(xiàng)目為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮了應(yīng)有的作用。但是有的引進(jìn)項(xiàng)目由于種種原因，設(shè)備或生產(chǎn)線不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至癱瘓，使企業(yè)的效益受到影響，嚴(yán)重的使企業(yè)陷入困境。一些設(shè)

21、備、生產(chǎn)線從國(guó)外引進(jìn)以后，有的消化吸收不好，備件不全，維護(hù)不當(dāng)，結(jié)果運(yùn)轉(zhuǎn)不良；有的引進(jìn)時(shí)只注意引進(jìn)設(shè)備、儀器、生產(chǎn)線，忽視軟件、工藝、管理等，造成項(xiàng)目不完整，設(shè)備潛力不能發(fā)揮；有的甚至不能啟動(dòng)運(yùn)行，沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有的作用；有的生產(chǎn)線的產(chǎn)品銷路很好，但是因?yàn)樵O(shè)備故障不能達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)；有的因?yàn)槟芎母摺a(chǎn)品合格率低而造成虧損；有的已引進(jìn)較長(zhǎng)時(shí)間，需要進(jìn)行技術(shù)更新。種種原因使有的設(shè)備不僅沒(méi)有創(chuàng)造財(cái)富，反而消耗著財(cái)富。這些不能使用的設(shè)備、生產(chǎn)線是個(gè)包袱，也是一批很大的存量資產(chǎn)，修好了就是財(cái)富。只要找出主要的技術(shù)難點(diǎn)，解決關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，就可以最小的投資盤活最大的存量資產(chǎn)，爭(zhēng)取到最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。這也是一個(gè)

22、極大的改造市場(chǎng)。1.6 數(shù)控化改造的內(nèi)容及優(yōu)缺點(diǎn)1.6.1 國(guó)外改造業(yè)的興起在美國(guó)、日本和德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，它們的機(jī)床改造作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)行業(yè)，生意盎然，正處在黃金時(shí)代。由于機(jī)床以及技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)床改造是個(gè)永恒的課題。我國(guó)的機(jī)床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進(jìn)入到以數(shù)控技術(shù)為主的新的行業(yè)。在美國(guó)、日本、德國(guó)，用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場(chǎng)，已形成了機(jī)床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新的行業(yè)。在美國(guó)，機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床再生（remanufacturing）業(yè)。從事再生業(yè)的著名公司有：bertsche工程公司、ayton機(jī)床公司、devlieg-bullavd（得寶）服務(wù)集團(tuán)、us設(shè)備公司等。美國(guó)得寶公司已

23、在中國(guó)開(kāi)辦公司。在日本，機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床改裝（retrofitting）業(yè)。從事改裝業(yè)的著名公司有：大隈工程集團(tuán)、崗三機(jī)械公司、千代田工機(jī)公司、野崎工程公司、濱田工程公司、山本工程公司等。1.6.2數(shù)控化改造的內(nèi)容機(jī)床的數(shù)控化改造主要內(nèi)容有以下幾點(diǎn)：其一是恢復(fù)原功能，對(duì)機(jī)床、生產(chǎn)線存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù)；其二是nc化，在普通機(jī)床上加數(shù)顯裝置，或加數(shù)控系統(tǒng)，改造成nc機(jī)床、cnc機(jī)床；其三是翻新，為提高精度、效率和自動(dòng)化程度，對(duì)機(jī)械、電氣部分進(jìn)行翻新，對(duì)機(jī)械部分重新裝配加工，恢復(fù)原精度；對(duì)其不滿足生產(chǎn)要求的cnc系統(tǒng)以最新cnc進(jìn)行更新；其四是技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，為提高性能或檔次，或?yàn)榱?/p>

24、使用新工藝、新技術(shù)，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。1.6.3 數(shù)控化改造的優(yōu)缺點(diǎn)（1）減少投資額、交貨期短同購(gòu)置新機(jī)床相比，一般可以節(jié)省6080的費(fèi)用，改造費(fèi)用低。特別是大型、特殊機(jī)床尤其明顯。一般大型機(jī)床改造，只花新機(jī)床購(gòu)置費(fèi)用的1/3，交貨期短。（2）機(jī)械性能穩(wěn)定可靠，所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而堅(jiān)固的鑄造構(gòu)件，而不是那種焊接構(gòu)件，改造后的機(jī)床性能高、質(zhì)量好，可以作為新設(shè)備繼續(xù)使用多年。但是受到原來(lái)機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，不宜做突破性的改造。（3）可以采用最新的控制技術(shù)可根據(jù)技術(shù)革新的發(fā)展速度，及時(shí)地提高生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化水平和效率，提高設(shè)備

25、質(zhì)量和檔次，將舊機(jī)床改成當(dāng)今水平的機(jī)床。經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐證明普通機(jī)床數(shù)控化改造具有一定經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性和穩(wěn)定性。其改造涉及到機(jī)械、電氣、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域，是一項(xiàng)理論深、實(shí)踐強(qiáng)的系統(tǒng)工程。在進(jìn)行數(shù)控改造時(shí)，應(yīng)該做好改造前的技術(shù)準(zhǔn)備。改造過(guò)程中，機(jī)械修理與電氣改造相結(jié)合，先易后難、先局部后全局。第二章 數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)綜述2.1 典型數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)一臺(tái)典型的數(shù)控機(jī)床其全部的電氣控制系統(tǒng)如圖1所示。圖1 電氣控制系統(tǒng)（1）數(shù)據(jù)輸入裝置將指令信息和各種應(yīng)用數(shù)據(jù)輸入數(shù)控系統(tǒng)的必要裝置。（2）數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的中樞，它將接到的全部功能指令進(jìn)行解碼、運(yùn)算，然后有序地發(fā)出各種需要的運(yùn)動(dòng)指令和各種機(jī)床功能的控制

26、指令，直至運(yùn)動(dòng)和功能結(jié)束。（3）可編程邏輯控制器是機(jī)床各項(xiàng)功能的邏輯控制中心。它將來(lái)自cnc的各種運(yùn)動(dòng)及功能指令進(jìn)行邏輯排序，使它們能夠準(zhǔn)確地、協(xié)調(diào)有序地安全運(yùn)行；同時(shí)將來(lái)自機(jī)床的各種信息及工作狀態(tài)傳送給cnc，使cnc能及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)出進(jìn)一步的控制指令，如此實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)機(jī)床的控制。（4）主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)接受來(lái)自cnc的驅(qū)動(dòng)指令，經(jīng)速度與轉(zhuǎn)矩(功率)調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)接受速度反饋實(shí)施速度閉環(huán)控制。它還通過(guò)plc將主軸的各種現(xiàn)實(shí)工作狀態(tài)通告cnc用以完成對(duì)主軸的各項(xiàng)功能控制。（5）進(jìn)給伺服系統(tǒng)接受來(lái)自cnc對(duì)每個(gè)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸分別提供的速度指令，經(jīng)速度與電流(轉(zhuǎn)矩)調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺

27、服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)，同時(shí)接受速度反饋信號(hào)實(shí)施速度閉環(huán)控制。它也通過(guò)plc與cnc通信，通報(bào)現(xiàn)時(shí)工作狀態(tài)并接受cnc的控制。（6）電器硬件電路隨著plc功能的不斷強(qiáng)大，電器硬件電路主要任務(wù)是電源的生成與控制電路、隔離繼電器部分及各類執(zhí)行電器。（7）機(jī)床(電器部分)包括所有的電動(dòng)機(jī)、電磁閥、制動(dòng)器、各種開(kāi)關(guān)等。（8）速度測(cè)量通常由集裝于主軸和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)中的測(cè)速機(jī)來(lái)完成。（9）位置測(cè)量采用光柵尺和數(shù)字脈沖編碼器作為位置測(cè)量元件。對(duì)機(jī)床坐標(biāo)軸在運(yùn)行中的實(shí)際位置進(jìn)行直接或間接的測(cè)量，將測(cè)量值反饋到cnc并與指令位移相比較直至坐標(biāo)軸到達(dá)指令位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)位置的精確控制。（10）外部設(shè)備一般指

28、pc計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等輸出設(shè)備。2.2 數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的電氣控制數(shù)控機(jī)床一個(gè)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的電氣控制由電流(轉(zhuǎn)矩)控制環(huán)、速度控制環(huán)和位置控制環(huán)串聯(lián)組成。其控制框圖如圖2所示。圖2 數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)控制框圖（1）電流環(huán)是為伺服電機(jī)提供轉(zhuǎn)矩的電路。一般情況下它與電動(dòng)機(jī)的匹配調(diào)節(jié)已由制造者作好了或者指定了相應(yīng)的匹配參數(shù)，其反饋信號(hào)也在伺服系統(tǒng)內(nèi)聯(lián)接完成，因此不需接線與調(diào)整。（2）速度環(huán)是控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速亦即坐標(biāo)軸運(yùn)行速度的電路。速度調(diào)節(jié)器是比例積分(pi)調(diào)節(jié)器，其p、i調(diào)整值完全取決于所驅(qū)動(dòng)坐標(biāo)軸的負(fù)載大小和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)(導(dǎo)軌、傳動(dòng)機(jī)構(gòu))的傳動(dòng)剛度與傳動(dòng)間隙等機(jī)械特性，一旦這些特性發(fā)生明顯變化時(shí)，首先需

29、要對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)工作，然后重新調(diào)整速度環(huán)pi調(diào)節(jié)器。（3）位置環(huán)是控制各坐標(biāo)軸按指令位置精確定位的控制環(huán)節(jié)。位置環(huán)將最終影響坐標(biāo)軸的位置精度及工作精度。位置環(huán)將最終影響坐標(biāo)軸的位置精度及工作精度。這其中有兩方面的工作：一是位置測(cè)量元件的精度與cnc系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的匹配問(wèn)題。二是位置環(huán)增益系數(shù)kv值的正確設(shè)定與調(diào)節(jié)。（4）前饋控制與反饋相反，它是將指令值取出部分預(yù)加到后面的調(diào)節(jié)電路，其主要作用是減小跟蹤誤差以提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性從而提高位置控制精度。第三章 ck516車床數(shù)控系統(tǒng)選用及連接cnc系統(tǒng)的組成1、數(shù)控機(jī)床用可編程控制器（plc）采用plc提高了cnc系統(tǒng)的靈活性、可靠性和利用率，并

30、使結(jié)構(gòu)更加緊湊。2、驅(qū)動(dòng)裝置 驅(qū)動(dòng)裝置由執(zhí)行元件（如步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、交/直流伺服電動(dòng)機(jī)）和相應(yīng)的控制電路組成，包括機(jī)床的主驅(qū)動(dòng)和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置接受來(lái)自cnc裝置的位置指令脈沖或速度控制指令，由控制單元控制電動(dòng)機(jī)，按指令要求驅(qū)動(dòng)機(jī)床相關(guān)的運(yùn)動(dòng)部件，已指定速度進(jìn)行位置移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。3、cnc裝置 cnc裝置由硬件和軟件組成。硬件由微處理器、存儲(chǔ)器、位置控制、輸入輸出接口組成。軟件在硬件的支持下運(yùn)行，離開(kāi)軟件硬件將無(wú)法工作。在系統(tǒng)軟件的控制下，cnc裝置對(duì)輸入的加工程序自動(dòng)進(jìn)行處理并發(fā)出相應(yīng)的控制指令及驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。3.1 數(shù)控系統(tǒng)選用3.1.1 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方式與伺服系統(tǒng)由于該機(jī)床能進(jìn)行多種方式加工，

31、故應(yīng)采用連續(xù)控制系統(tǒng)。定位方式采用增量坐標(biāo)控制。考慮機(jī)床加工精度不高，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低成本，采用步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)x-z工作臺(tái)。3.1.2 微機(jī)系統(tǒng)該機(jī)床采用日本fanuc-0i系統(tǒng)fanuc系統(tǒng)特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。（2）具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力，工作環(huán)境溫度為045，相對(duì)濕度為75。（3）有較完善的保護(hù)措施。fanuc對(duì)自身的系統(tǒng)采用比較好的保護(hù)電路。（4）fanuc系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項(xiàng)功能。（5）提供大量豐富的pmc信號(hào)和pmc功能指令。（6）具有很強(qiáng)的dnc功能，系統(tǒng)提供串行rs232c傳輸接口，使通用計(jì)算機(jī)pc和機(jī)床之

32、間的數(shù)據(jù)傳輸能方便、可靠地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)高速的dnc操作。（7）提供豐富的維修報(bào)警和診斷功能，fanuc維修手冊(cè)為用戶提供了大量的報(bào)警信息，并且以不同的類別進(jìn)行分類。3.2 fanuc 0i系統(tǒng)的連接fanuc 0i系統(tǒng)由主板和io兩個(gè)模塊構(gòu)成。（1） 主板模塊包括主cpu、內(nèi)存、pmc控制、io link控制、伺服控制、主軸控制、內(nèi)存卡if、led顯示等；圖3 控制單元主板與串行主軸及伺服軸的連接（2）io模塊包括電源、io接口、通信接口、mdi控制、顯示控制、手搖脈沖發(fā)生器控制和高速串行總線等。圖4 控制單元io板與顯示單元的連接圖第四章 ck516數(shù)控車床的電氣部分設(shè)計(jì)4.1 ck516

33、數(shù)控車床的電氣控制要求（1）進(jìn)給軸采用交流伺服電機(jī)控制：（2）主軸交流電機(jī)由變頻器控制，能實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止，以及主軸高低速換檔功能；（3）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)冷卻、潤(rùn)滑和沖屑功能；（4）自動(dòng)換刀，電動(dòng)刀架采用四工位類型；（5）電源的控制；（6）急停、報(bào)警信號(hào)的輸入等；4.2 ck516數(shù)控車床的電氣控制方案設(shè)計(jì)4.2.1 交流伺服電機(jī)的確定交流伺服電機(jī)采用日本sanyo denki p6系列電機(jī)，x軸采用1okw的伺服電機(jī)p60bt3100hxs00，z軸采用15kw的伺服電機(jī)p60813 1 50hxs00。由于伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器需要提供三相200v的電壓，所以必須采用專門定做的伺服變壓器：容量為3kv

34、a(大于x軸和2軸伺服電機(jī)的功率之和25kw)，輸入端為三相380v交流電，輸出端為三相200v。4.2.2 變頻器的確定根據(jù)技術(shù)要求，主電機(jī)可采用變頻器進(jìn)行調(diào)速及正反轉(zhuǎn)控制。（1）變頻電機(jī)選擇dp160m4 dp160m4電機(jī)主要數(shù)據(jù)：額定電壓三相380v；額定頻率50hz；功率15kw；額定轉(zhuǎn)矩71.90nm；額定電流22.60a；恒轉(zhuǎn)矩調(diào)頻范圍550hz；恒功率調(diào)速范圍50-200 hz。（2）變頻器選擇frn 11 g11s-4frn 11 g11s-4變頻器主要數(shù)據(jù)：額定容量11kva；額定輸出電流24a；額定輸出頻率50hz；額定電壓三相380v；電源容量15kva。（3）變頻器控

35、制的電氣原理圖如圖5所示圖5 變頻器控制的電氣原理圖4.2.3 控制變壓器的確定強(qiáng)電控制回路主要控制交流接觸器的通斷，我們采用交流220v的控制電源，因此需要選擇一個(gè)控制變壓器：容量為400va，輸入端為交流380v，輸出端為交流220v、110v和24v。4.2.4 電氣系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)圖6 電氣系統(tǒng)框圖4.2.5 強(qiáng)電主回路的設(shè)計(jì)（1）從電網(wǎng)上接入三相交流380v電源，實(shí)現(xiàn)到主軸電機(jī)、冷卻電機(jī)、潤(rùn)滑電機(jī)等的主回路。其中主變頻電機(jī)功率15kw，變頻電機(jī)風(fēng)扇功率0.25kw，冷卻電機(jī)功率0.09kw，刀架電機(jī)功率0.25kw，主軸潤(rùn)滑電機(jī)功率0.37kw。（2）qf0為總電源開(kāi)關(guān)，三相交流輸入端采

36、用電容濾除電網(wǎng)高次諧波的干擾。主軸電動(dòng)機(jī)和刀架電動(dòng)機(jī)均為正反轉(zhuǎn)控制，冷卻電動(dòng)機(jī)和主軸潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)為單方向控制，所有電動(dòng)機(jī)均采用帶有過(guò)載保護(hù)的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。（3）主軸電動(dòng)機(jī)的控制主軸電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)由變頻器中的兩個(gè)觸點(diǎn)控制，其控制信號(hào)來(lái)自于plc的兩個(gè)與之相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)輸出端子。按下主軸正轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn)）按鈕，經(jīng)plc邏輯處理，在其對(duì)應(yīng)的輸出端子上輸出信號(hào)，經(jīng)中間繼電器，使觸點(diǎn)通電，主軸實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn)）。主軸停止時(shí)，按下停止按鈕，正轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn)）對(duì)應(yīng)的輸出端子上的信號(hào)消失，正轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn)）中間繼電器失電，導(dǎo)致其觸點(diǎn)失電，主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。圖7 強(qiáng)電主回路（4）強(qiáng)電主回路分析 主回路中交流接觸器km1控制主變頻電機(jī)m1的啟動(dòng)

37、和停止,km2控制冷卻電機(jī)m2,km3和km4用來(lái)控制刀架電動(dòng)機(jī)m3的正反轉(zhuǎn)，km5用來(lái)控制主軸潤(rùn)滑電機(jī). 冷卻泵電動(dòng)機(jī)與主軸電動(dòng)機(jī)有著順序聯(lián)鎖關(guān)系，即冷卻泵電動(dòng)機(jī)應(yīng)在主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后才可選擇起動(dòng)與否;而當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，冷卻泵電動(dòng)機(jī)便立即停止。斷路器qf1、qf2、qf3、qf4作為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載及短路保護(hù);交流接觸器km3和km4用來(lái)控制刀架電動(dòng)機(jī)m3的正反轉(zhuǎn)，斷路器qf3作為刀架電動(dòng)機(jī)的過(guò)載及短路保護(hù);交流接觸器km3用來(lái)控制冷卻電動(dòng)機(jī)m2的起動(dòng)和停止，斷路器qf3作為冷卻電動(dòng)機(jī)的過(guò)載及短路保護(hù)。滅弧器rc1rc3用來(lái)保護(hù)交流接觸器的主觸點(diǎn)，防止當(dāng)主觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，在動(dòng)、靜觸點(diǎn)間產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧

38、，燒壞主觸點(diǎn)。斷路器qf0用來(lái)對(duì)整個(gè)動(dòng)力線路進(jìn)行過(guò)載及短路保護(hù)。 4.2.6 機(jī)床控制電源的設(shè)計(jì)圖8 機(jī)床控制電源圖圖8為機(jī)床的控制電源線路，圖中變壓器tc2原邊接三相ac380v，副邊三組繞組分別提供ac220v、ac24v、ac110v電壓，ac220v給開(kāi)關(guān)電源供電，ac24v給工作燈供電，ac110v給電柜風(fēng)扇供電，斷路器qf6qf10用來(lái)對(duì)線路進(jìn)行過(guò)載及短路保護(hù)。4.2.7 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)圖9 伺服驅(qū)動(dòng)器的連接圖圖10 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制圖圖10為伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制圖，其中p5、p6是數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制指令, 驅(qū)動(dòng)器主電路輸出三相交流電（端子a、b、z）給伺服電動(dòng)機(jī)

39、供電。a、b、z提供來(lái)自分配器的編碼器信號(hào)的差分輸出。fg為內(nèi)部連接到地端子。驅(qū)動(dòng)器輸出dc5v為編碼器電源。 4.2.8 交流控制回路的設(shè)計(jì)圖11 交流控制回路圖11為交流接觸器的控制回路，在交流接觸器的控制回路中，交流接觸器km3線圈和km4一對(duì)常閉輔助觸點(diǎn)串接，從而實(shí)現(xiàn)刀架電動(dòng)機(jī)正反向接觸器間的互鎖控制;交流接觸器km3線圈用來(lái)控制km3的主觸點(diǎn)吸合。繼電器ka4ka7觸點(diǎn)由可編程控制器或數(shù)控裝置i/o接口控制，用來(lái)控制交流接觸器km1km5的線圈得電或斷電。4.2.9 主軸潤(rùn)滑系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)圖12 主軸潤(rùn)滑系統(tǒng)電氣原理圖圖12為主軸的潤(rùn)滑系統(tǒng)電氣原理圖，按下sb12，潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)，當(dāng)常開(kāi)觸點(diǎn)sl12閉合時(shí)，潤(rùn)滑油不足報(bào)警；sp12閉合時(shí)，潤(rùn)滑油路壓力不正常報(bào)警；常閉觸點(diǎn)qf12斷開(kāi)時(shí)，潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)過(guò)載報(bào)警。二極管hl8為潤(rùn)滑故障報(bào)警。4.2.10 刀臺(tái)的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)圖13 刀臺(tái)控制電氣原理圖（1）圖13為刀臺(tái)的自動(dòng)控制及自動(dòng)換刀電氣原理圖，其中t1、t2、t3、t4、t5、t6為刀架位置碼，圖下方的t1、t2為零件程序的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，sb1為手動(dòng)換刀鍵，hl30為換刀故障報(bào)警的發(fā)光二極管，km3、km4分別為刀架正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的控制接觸器。（2）刀臺(tái)控制原理分析啟動(dòng)刀架前，首先選擇刀號(hào)，然后按刀架啟