主題八數(shù)控機床的電氣控制

1、最新捕品資料整理推薦.更新T-Q-一年一月十六口2021年1月16口星期六17:19:11最新資料推薦主題八數(shù)控機床的電氣控制數(shù)控的電氣控制線路與普通機床電路有所不同，除了常用的電器控制線路 外，它還有數(shù)控裝置。數(shù)控機床的組成結(jié)構(gòu)圖如圖8. 1所示。普通機床與數(shù)控機 床的主要區(qū)別是數(shù)控機床的主軸調(diào)速和刀架的進給全部自動完成，即根據(jù)編程指 令按要求執(zhí)行。數(shù)控裝置是整個數(shù)控機床的核心，機床的操作均由此發(fā)岀。驅(qū)動 裝豊位于數(shù)控裝置和機床之間，包括進給驅(qū)動和主軸驅(qū)動裝宜。驅(qū)動裝置根據(jù)控 制電機不同，其控制電路形式也不同。步進電機有步進驅(qū)動裝置，直流伺服電機 有直流伺服驅(qū)動裝宜，交流伺服電機有交流伺服驅(qū)

2、動裝置。機床電器控制裝置位 于數(shù)控裝垃與機床本體之間，它主要接收數(shù)控裝置發(fā)岀的開關(guān)命令控制機床主軸 的啟停、正反轉(zhuǎn)、換刀、冷卻、潤滑、液壓、氣壓等相關(guān)信號?，F(xiàn)以經(jīng)濟型數(shù)控 車為例介紹數(shù)控機床的電氣控制線路。圖8. 1數(shù)控機床的組成結(jié)構(gòu)圖電氣控制電路一般由主回路、控制電路和輔助電路等部分組成。了解電氣控 制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、電動機和電器元件的分布狀況及控制要求等內(nèi)容之后，便可 以閱讀分析電氣原理圖。按照先從主回路入手，根據(jù)伺服電動機、輔助機構(gòu)電動 機和電磁閥等執(zhí)行電器的控制要求，分析它們的啟動控制、方向控制、調(diào)速和制 動：再根據(jù)主回路中各伺服電動機、輔助機構(gòu)電動機和電磁閥等執(zhí)行電器的控制 要求,逐

3、一找岀控制電路中的控制環(huán)節(jié)：最后分析電源顯示、工作狀態(tài)顯示、照 明和故障報警等輔助電路部分。數(shù)控機床對于安全性和可靠性有很高的要求，因 此，控制線路中設(shè)置了一系列電氣保護環(huán)節(jié)。數(shù)控車床的機械部分比規(guī)格的普通車床更為緊湊和簡潔。主軸傳動為一級傳 動，去掉了主軸的變速齒輪箱，采用了變頻器實現(xiàn)主軸無級變速。進給移動裝置 采用滾珠絲桿，傳動效率高、精度高、摩擦小。一般經(jīng)濟型數(shù)控車床的進給采用 步進電機，進給電機的運動由NC裝置實現(xiàn)信號控制。數(shù)控車床的刀架能自動轉(zhuǎn)位。換刀電機有步進、直流和異步電機之分，這些 電動刀架的旋轉(zhuǎn)、泄位由NC裝苣發(fā)出信號，控制英動作。而其他的冷卻、液壓等 電氣控制和普通機床的控

4、制基本相同。以CK6140數(shù)控車床電氣控制電路為例1. CK6140數(shù)控車床的組成最新資料推薦量新精品資料整理推薦.更新于二O二一年一月十六日2021年1月16日星期六17:19:11CK6140數(shù)控車床采用主軸變頻調(diào)速，機床主軸的旋轉(zhuǎn)運動由5. 5KW變頻主軸電 動機經(jīng)皮帶傳動至I軸，經(jīng)三聯(lián)齒輪變速將運動傳至主軸，并得到低速、中速和高 速三段范圍內(nèi)的無級變速。機床進給為兩軸聯(lián)動，配有四工位電動刀架，可滿足不同需要的加工。Z坐標為大拖板左右運動方向，其運動由GK6063-6AC31交流永磁伺服電動機 與滾珠絲杠直聯(lián)實現(xiàn)：X坐標為中拖板前后運動方向，其運動由GK6062-6AC31交流 永磁伺服

5、電動機通過同步齒形帶及帶輪帶動滾珠絲杠和螺母實現(xiàn)。為保證螺紋車削加工時主軸轉(zhuǎn)一圈，刀架移動一個導程（即被加工螺紋導 程）-主軸箱的左側(cè)安裝了一光電編碼器配合縱向進給交流伺服電動機，主軸至光 電編碼器的齒輪傳動比為1:1。2. CK6140數(shù)控車床的技術(shù)參數(shù)CK6140數(shù)控車床的技術(shù)參數(shù)見表8-103.機床的運動及控制要求。正如前述,CK6140數(shù)控車床主軸的族轉(zhuǎn)運動由5. 5KW變 頻主軸電動機實現(xiàn),與機械變速配合得到低速、中速和高速三段范圍的無級變速。Z軸、X軸的運動由交流伺服電動機帶動滾珠絲杠實現(xiàn)，兩軸的聯(lián)動由數(shù)控系統(tǒng)控制。加工螺紋由光電編碼器與交流伺服電動機配合實現(xiàn)。除上述運動外，還有電

6、動刀 架的轉(zhuǎn)位，冷卻電動機的啟、停等。4.主回路分析圖8 2是CK6140數(shù)控車床電氣控制中的380V強電回路。表8-1 CK6140數(shù)控午床的部分技術(shù)參數(shù)項目用位技術(shù)規(guī)格加工范圍床身上最大回轉(zhuǎn)直徑mm0 400床鞍上最大回轉(zhuǎn)直徑mm0180最大牟削直徑mmG240最大工件長度mm1000最大車削長度mm800主軸主軸通孔直徑mm80主軸頭形式IS0702/1I No. 6主軸轉(zhuǎn)速r/mim362000高速r/mim1702000中速r/mim951200低速r/mim36=120主軸電動機功率kW5 5（變頻）尾座套筒直徑mm0 55套筒行程（手動mm120尾座套筒惟孔MT No. 4刀架快

7、速移動速度X/Zm/min3/6量新精品資料整理推薦.更新于二O二一年一月十六日2021年1月16日星期六17:19:11最新資料推薦刀位數(shù)4刀方尺寸mm20X20X向行程mm200Z向行程mm800主要精度機床定位精度Xmm0. 0302mm0. 010機床重復定位精度Xmm0.0122mm0.016其他機床尺寸L XWXHmm2140X1200X1600機床毛重kg2000機床凈重kg1800表8-2 CK6140數(shù)控千床電氣控制設(shè)備主要器件序名稱規(guī)格主要用途備注1數(shù)控裝宜HNC-21TD控制系統(tǒng)HCNC2軟驅(qū)訊元HFD-2001數(shù)據(jù)交換HCNC3控制變壓器AC380/220V 300W/

8、110V 250W/24V 100W伺服控制電源.開關(guān)電源供電HCNC交流接觸器電源照明燈電源4伺服變壓器3P AC380/220 V2. 5kw伺服電源HCNC5開關(guān)電源AC220/DCMV,145WHNC-21TH PLC及中間繼電器電源 明瑋6伺服驅(qū)動器HSV-16D030X、Z軸電動機伺服驅(qū)動器HCNC7伺服電動機GK6062-6AC31-FE (7. 5N m)X軸進給電動機HCNC8伺服電動機GK6O63-6AC31-FE(11N m)Z軸進給電動機HCNC最新資料推薦圖&2 CK6140強電回路憬新將品資料整理推薦.更新于二 C 二一年一月十六口2021年1月16口星期六

9、4GZS8主軸瀕電 冷卻電動機246空L g246QF2(1OA) I- QF3r刀架電動機UQF417:19:11最新捕品資料整理推薦.更新T -O-一年一月十六口2021年1月16口星期六17:19:11.最新資料推薦.圖8. 2中QF1為電源總開關(guān)。QF3、QF2、QF4、QF5分別為主軸強電、伺服強電、 冷卻電動機、刀架電動機的空氣開關(guān)，它們的作用是接通電源及短路、過流時起保 護作用；其中QF4、QF5帶輔助觸頭,該觸點輸入到PLC,作為QF4、QF5的狀態(tài)信號， 并且這兩個空開的保護電流為可調(diào)的，可根據(jù)電動機的額定電流來調(diào)肖空開的設(shè)左 值,起到過流保護作用。KM3、KM1、KM6分別

10、為主軸電動機、伺服電動機、冷卻電動 機交流接觸器，由它們的主觸點控制相應電動機：KM4、KM5為刀架正反轉(zhuǎn)交流接觸 器，用于控制刀架的正反轉(zhuǎn)。TC1為三相伺服變圧器,將交流380V變?yōu)榻涣?00V,供給 伺服電源模塊。RC1、RC3、RC4為阻容吸收，半相應的電路斷開后，吸收伺服電源模 塊、冷卻電動機、刀架電動機中的能量，避免產(chǎn)生過電壓而損壞器件。5.電源電路分析圖8. 3為CK6140數(shù)控車床電氣控制中的電源回路圖。圖8. 3中TC2為控制變壓器， 初級為AC380V,次級為AC110V. AC220W AC24V,其中ACI10V給交流接觸器線圈和強電柜風扇提供電源；AC24V給電柜門指示

11、燈、 工作燈提供電源；AC220V通過低通濾波器濾波給伺服模塊、電源模塊、DC24V電 源提供電源：VC0J24V電源，將AC220V轉(zhuǎn)換為DC24V電源,給世紀星數(shù)控系統(tǒng)、PLC輸入/輸出、24V繼電器線圈、伺服模塊、電源模塊、吊掛風扇提供電源；QF6、QF7、QF8、QF9、QF10空氣開關(guān)為電路的短路保護。6.控制電路分析。（1）主軸電動機的控制圖8. 4、圖8. 5分別為交流控制回路圖。在圖8. 2中，先將QF2、QF3空氣開關(guān)合上，在圖8. 5中，當機床未壓限位開關(guān)、 伺服未報警、急停未壓下、主軸未報警時,KA2、KA3繼電器線圈通電，繼電器觸點 吸合，并且PLC輸岀點Y00發(fā)出伺服

12、允許信號,KA1繼電器線圈通電,繼電器觸點吸 合,在圖8. 4中,KM1交流接觸器線圈通電，交流接觸器觸點吸合,KM3主軸交流接觸 器線圈通電，在圖8-1中交流接觸器主觸點吸合，主軸變頻器加上AC380V電壓：若 有主軸正轉(zhuǎn)或主軸反轉(zhuǎn)及主軸轉(zhuǎn)速指令時（手動或自動），在圖8. 5中,PLC輸出主 軸正轉(zhuǎn)Y10或主軸反轉(zhuǎn)Y11有效、主軸轉(zhuǎn)速指令輸岀對應于主軸轉(zhuǎn)速的直流電壓值（010V）至主軸變頻器上,主軸按指令值的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)：肖主軸速度到達指 令值時，主軸變頻器輸岀主軸速度到達信號給PLC,主軸轉(zhuǎn)動指令完成。主軸的啟 動時間、制動時間由主軸變頻器內(nèi)部參數(shù)設(shè)定。（2）刀架電動機的控制。當有手動換

13、刀或自動換刀指令時，經(jīng)過系統(tǒng)處理轉(zhuǎn)變?yōu)榈段恍盘?，這時在圖8. 5中,PLC輸出Y06有效,KA6繼電器線圈通電,繼電器觸點閉合,在圖8. 4中,KM4交流接觸器線圈通電，交流接觸器主觸點吸合,刀架電動機正轉(zhuǎn)：當PLC輸入點檢測到指令刀具所對應的刀位信號時,PLC輸出Y06有效撤銷，刀架電動機正轉(zhuǎn)停I上：接著PLC輸出Y07有效,KA7繼電器線圈通電,繼電器觸點閉合,在圖8. 4中KM5交流接觸器線圈通電，交流接觸器主觸點吸合，刀架電動機反轉(zhuǎn)，延時一左時間后（該時間由參數(shù)設(shè)左，并根據(jù)現(xiàn)場情況作調(diào)整,PLC輸岀Y07有效銷,K氐交流接觸器主觸點斷開，刀架電動機反轉(zhuǎn)停止,換刀過程完成。為了防止電鼓新精品資料整理推薦.更新F二O二一年一月十六口2021年1月16口星期六17:19:11赧新資料推薦. 源短路和電氣互鎖，在刀架電動機正轉(zhuǎn)繼電器線圈、接觸器線圈回路中串入了反 轉(zhuǎn)繼電器、接觸器常閉觸點，反轉(zhuǎn)繼電器、接觸器線圈回路中串入了正轉(zhuǎn)繼電器、 接觸器常閉觸點。請注意，刀架轉(zhuǎn)位選刀只能一個方向轉(zhuǎn)動，取刀架電動機正轉(zhuǎn)。 刀架電動機反轉(zhuǎn)時，刀架鎖緊定位。（3）冷卻泵電動機控制當有手動或自動冷卻指令時，這時在圖8. 4中PLC輸岀Y05有效,KA8繼電器 線圈通電，繼電器觸點閉合，在圖8. 4中KM6交流接觸器線圈通電，交流接觸器主 觸點吸合，冷卻電動機旋轉(zhuǎn)，帶動冷卻泵工作。最新資料