CK516數(shù)控化車床的電氣控制電路設(shè)計方案

PAGE目錄TOC\o”1—3"\h\z\u_Toc200628099”第一章緒論 2HYPERLINK\l”_Toc200628100”1。1數(shù)控系統(tǒng)進展簡史及趨勢 31.3數(shù)控將來進展的趨勢 4HYPERLINK\l”_Toc200628103”1。4機床數(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 5_Toc200628107”1。5。1國內(nèi)機床數(shù)控化改造的市場 6HYPERLINK\l”_Toc200628108”1。5。2進口設(shè)備和生產(chǎn)線的數(shù)控化改造市場 6HYPERLINK\l”_Toc200628109"1。6數(shù)控化改造的內(nèi)容及優(yōu)缺點 6HYPERLINK\l”_Toc200628110"1。6。1國外改造業(yè)的興起 61.6.3數(shù)控化改造的優(yōu)缺點 7HYPERLINK\l”_Toc200628113"其次章數(shù)控機床電氣掌握系統(tǒng)綜述 8HYPERLINK\l”_Toc200628114”2.1典型數(shù)控機床電氣掌握系統(tǒng) 8HYPERLINK\l”_Toc200628115"2.2數(shù)控機床運動坐標的電氣掌握 9HYPERLINK\l”_Toc200628116”第三章CK516車床數(shù)控系統(tǒng)選用及連接 103。1數(shù)控系統(tǒng)選用 10HYPERLINK\l”_Toc200628118"3。1.1系統(tǒng)的運動方式與伺服系統(tǒng) 10HYPERLINK\l”_Toc200628119"3。1.2微機系統(tǒng) 104.1CK516數(shù)控車床的電氣掌握要求 12HYPERLINK\l”_Toc200628123”4.2CK516數(shù)控車床的電氣掌握方案設(shè)計 134。2。2變頻器的確定 13HYPERLINK\l”_Toc200628126”4。2。3掌握變壓器的確定 14HYPERLINK\l”_Toc200628127"4.2。4電氣系統(tǒng)框圖設(shè)計 14HYPERLINK\l”_Toc200628128"4。2.5強電主回路的設(shè)計 14HYPERLINK\l”_Toc200628129"4.2.6機床掌握電源的設(shè)計 16HYPERLINK\l”_Toc200628130"4.2.7伺服驅(qū)動系統(tǒng)掌握設(shè)計 16HYPERLINK\l”_Toc200628131"4。2.8溝通掌握回路的設(shè)計 18HYPERLINK\l”_Toc200628132”4。2.9主軸潤滑系統(tǒng)的掌握設(shè)計 184.2.10刀臺的自動掌握設(shè)計 19HYPERLINK\l”_Toc200628134"4.2.11溝通掌握回路的幫助回路設(shè)計 20HYPERLINK\l”_Toc200628135"結(jié)論 21HYPERLINK\l”_Toc200628136"致謝 22搭”成一臺機床專用計算機作為數(shù)控系統(tǒng)，被稱為硬件連接數(shù)控(HARD-WIREDNC），簡稱為數(shù)控（NC）。隨著元器件的進展，這個階段歷經(jīng)了三代，即1952年的第一代-—電子管；1959年的其次代-—晶體管；1965年的第三代—-小規(guī)模集成電路。1.2計算機數(shù)控的進展到1970年,通用小型計算機業(yè)已消滅并成批生產(chǎn)。于是將它移植過來作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件，從今進入了計算機數(shù)控（CNC)階段（把計算機前面應有的”通用"兩個字省略了）。到1971年，美國INTEL公司在世界上第一次將計算機的兩個最核心的部件——運算器和掌握器,采納大規(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(簡稱CPU）.到1974年微處理器被應用于數(shù)控系統(tǒng)。這是由于小型計算機功能太強，掌握一臺機床能力有富有（故當時曾用于掌握多臺機床，稱之為群控)，不如采納微處理器經(jīng)濟合理。而且當時的小型機牢靠性也不抱負。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高，但可以通過多處理器結(jié)構(gòu)來解決。由于微處理器是通用計算機的核心部件，故仍稱為計算機數(shù)控。到了1990年,PC機(個人計算機，國內(nèi)習慣稱微機）的性能已進展到很高的階段，可以滿意作為數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求。數(shù)控系統(tǒng)從今進入了基于PC的階段。總之，計算機數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。即1970年的第四代——小型計算機；1974年的第五代——微處理器和1990年的第六代—-基于PC（國外稱為

PC—BASED）。還要指出的是，雖然國外早已改稱為計算機數(shù)控（即CNC）了，而我國仍習慣稱數(shù)控（NC)。所以我們?nèi)粘Ｖv的"數(shù)控"，實質(zhì)上已是指"計算機數(shù)控”了。1。3數(shù)控將來進展的趨勢(1)連續(xù)向開放式、基于PC的第六代方向進展基于PC所具有的開放性、低成本、高牢靠性、軟硬件資源豐富等特點，更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會走上這條道路。至少采納PC機作為它的前端機，來處理人機界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問題，由原有的系統(tǒng)擔當數(shù)控的任務。PC機所具有的友好的人機界面，將普及到全部的數(shù)控系統(tǒng).遠程通訊，遠程診斷和維修將更加普遍。（2）向高速和高精度化進展這是適應機床向高速和高精度方向進展的需要.(3)向智能化方向進展隨著人工智能在計算機領(lǐng)域的不斷滲透和進展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高.1.4機床數(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)控機床比傳統(tǒng)機床有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計算機的威力。(1）可以加工出傳統(tǒng)機床加工不出來的曲線、曲面等簡潔的零件。由于計算機有超群的運算能力，可以瞬時精準地計算出每個坐標軸瞬時應該運動的運動量，因此可以復合成簡潔的曲線或曲面。（2）可以實現(xiàn)加工的自動化,而且是柔性自動化，從而效率可比傳統(tǒng)機床提高3～7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）可實現(xiàn)多工序的集中，削減零件在機床間的頻繁搬運。(5）擁有自動報警、自動監(jiān)控、自動補償?shù)榷喾N自律功能,因而可實現(xiàn)長時間無人看管加工.（6）由以上五條派生的好處。：降低了工人的勞動強度，節(jié)省了勞動力（一個人可以看管多臺機床），削減了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，可對市場需求作出快速反應等等。1.4.2宏觀看改造的必要性從宏觀上看,工業(yè)發(fā)達國家的軍、民機械工業(yè)，在70年月末、80年月初已開頭大規(guī)模應用數(shù)控機床。其本質(zhì)是，采納信息技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)(包括軍、民機械工業(yè)）進行技術(shù)改造。除在制造過程中采納數(shù)控機床、FMC、FMS外，還包括在產(chǎn)品開發(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。由于采納信息技術(shù)對國外軍、民機械工業(yè)進行深化改造（稱之為信息化），最終使得他們的產(chǎn)品在國際軍品和民品的市場上競爭力大為增強。而我們在信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達國家約落后20年。如我國機床擁有量中，數(shù)控機床的比重（數(shù)控化率）到1995年只有1。9％，而日本在1994年已達20。8％,因此每年都有大量機電產(chǎn)品進口.這也就從宏觀上說明白機床數(shù)控化改造的必要性。1.5機床與生產(chǎn)線數(shù)控化改造的市場1。5。1國內(nèi)機床數(shù)控化改造的市場我國目前機床總量380余萬臺，而其中數(shù)控機床總數(shù)只有11.34萬臺，即我國機床數(shù)控化率不到3%.近10年來，我國數(shù)控機床年產(chǎn)量約為0.6～0。8萬臺,年產(chǎn)值約為18億元。機床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6%。我國機床役齡10年以上的占60％以上;10年以下的機床中，自動/半自動機床不到20％,FMC/FMS等自動化生產(chǎn)線更屈指可數(shù)（美國和日本自動和半自動機床占60%以上）?？梢娢覀兊拇蠖鄶?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)的機床,而且半數(shù)以上是役齡在10年以上的舊機床.用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益,影響企業(yè)的生存和進展.所以必須大力提高機床的數(shù)控化率.1.5.2進口設(shè)備和生產(chǎn)線的數(shù)控化改造市場我國自改革開放以來,很多企業(yè)從國外引進技術(shù)、設(shè)備和生產(chǎn)線進行技術(shù)改造.據(jù)不完全統(tǒng)計，從1979～1988年10年間，全國引進技術(shù)改造項目就有18446項，大約165.8億美元。這些項目中，大部分項目為我國的經(jīng)濟建設(shè)發(fā)揮了應有的作用。但是有的引進項目由于種種緣由，設(shè)備或生產(chǎn)線不能正常運轉(zhuǎn)，甚至癱瘓,使企業(yè)的效益受到影響，嚴重的使企業(yè)陷入逆境。一些設(shè)備、生產(chǎn)線從國外引進以后,有的消化汲取不好，備件不全，維護不當，結(jié)果運轉(zhuǎn)不良；有的引進時只注意引進設(shè)備、儀器、生產(chǎn)線，忽視軟件、工藝、管理等，造成項目不完整,設(shè)備潛力不能發(fā)揮；有的甚至不能啟動運行，沒有發(fā)揮應有的作用;有的生產(chǎn)線的產(chǎn)品銷路很好,但是由于設(shè)備故障不能達產(chǎn)達標；有的由于能耗高、產(chǎn)品合格率低而造成虧損；有的已引進較長時間，需要進行技術(shù)更新.種種緣由使有的設(shè)備不僅沒有制造財寶，反而消耗著財寶。這些不能使用的設(shè)備、生產(chǎn)線是個包袱,也是一批很大的存量資產(chǎn),修好了就是財寶。只要找出主要的技術(shù)難點，解決關(guān)鍵技術(shù)問題,就可以最小的投資盤活最大的存量資產(chǎn)，爭取到最大的經(jīng)濟效益和社會效益。這也是一個極大的改造市場。1。6數(shù)控化改造的內(nèi)容及優(yōu)缺點1.6。1國外改造業(yè)的興起在美國、日本和德國等發(fā)達國家，它們的機床改造作為新的經(jīng)濟增長行業(yè)，生意盎然，正處在黃金時代。由于機床以及技術(shù)的不斷進步，機床改造是個”永恒”的課題。我國的機床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進入到以數(shù)控技術(shù)為主的新的行業(yè)。在美國、日本、德國，用數(shù)控技術(shù)改造機床和生產(chǎn)線具有寬闊的市場,已形成了機床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新的行業(yè)。在美國,機床改造業(yè)稱為機床再生（Remanufacturing）業(yè)。從事再生業(yè)的聞名公司有：Bertsche工程公司、ayton機床公司、Devlieg-Bullavd（得寶)服務集團、US設(shè)備公司等。美國得寶公司已在中國開辦公司。在日本，機床改造業(yè)稱為機床改裝(Retrofitting)業(yè).從事改裝業(yè)的聞名公司有：大隈工程集團、崗三機械公司、千代田工機公司、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)容機床的數(shù)控化改造主要內(nèi)容有以下幾點：其一是恢復原功能，對機床、生產(chǎn)線存在的故障部分進行診斷并恢復;其二是NC化，在一般機床上加數(shù)顯裝置，或加數(shù)控系統(tǒng)，改造成NC機床、CNC機床；其三是翻新,為提高精度、效率和自動化程度，對機械、電氣部分進行翻新，對機械部分重新裝配加工,恢復原精度；對其不滿意生產(chǎn)要求的CNC系統(tǒng)以最新CNC進行更新；其四是技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，為提高性能或檔次，或為了使用新工藝、新技術(shù)，在原有基礎(chǔ)上進行較大規(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（1）削減投資額、交貨期短同購置新機床相比，一般可以節(jié)省60％~80％的費用，改造費用低。格外是大型、特殊機床尤其明顯。一般大型機床改造,只花新機床購置費用的1/3,交貨期短.(2）機械性能穩(wěn)定牢靠,所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而堅固的鑄造構(gòu)件，而不是那種焊接構(gòu)件,改造后的機床性能高、質(zhì)量好，可以作為新設(shè)備連續(xù)使用多年.但是受到原來機械結(jié)構(gòu)的限制，不宜做突破性的改造。(3)可以采納最新的掌握技術(shù)可依據(jù)技術(shù)革新的進展速度，準時地提高生產(chǎn)設(shè)備的自動化水平和效率，提高設(shè)備質(zhì)量和檔次，將舊機床改成當今水平的機床。經(jīng)過大量實踐證明一般機床數(shù)控化改造具有肯定經(jīng)濟性、有用性和穩(wěn)定性。其改造涉及到機械、電氣、計算機等領(lǐng)域，是一項理論深、實踐強的系統(tǒng)工程。在進行數(shù)控改造時，應該做好改造前的技術(shù)籌備。改造過程中，機械修理與電氣改造相結(jié)合,先易后難、先局部后全局。其次章數(shù)控機床電氣掌握系統(tǒng)綜述2.1典型數(shù)控機床電氣掌握系統(tǒng)一臺典型的數(shù)控機床其全部的電氣掌握系統(tǒng)如圖1所示。圖1電氣掌握系統(tǒng)（1）數(shù)據(jù)輸入裝置將指令信息和各種應用數(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)控機床的中樞，它將接到的全部功能指令進行解碼、運算，然后有序地發(fā)出各種需要的運動指令和各種機床功能的掌握指令,直至運動和功能結(jié)束。（3）可編程規(guī)律掌握器是機床各項功能的規(guī)律掌握中心。它將來自CNC的各種運動及功能指令進行規(guī)律排序,使它們能夠精準地、協(xié)調(diào)有序地平安運行；同時將來自機床的各種信息及工作狀態(tài)傳送給CNC,使CNC能準時精準地發(fā)出進一步的掌握指令,如此實現(xiàn)對整個機床的掌握。（4）主軸驅(qū)動系統(tǒng)接受來自CNC的驅(qū)動指令，經(jīng)速度與轉(zhuǎn)矩（功率)調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動信號驅(qū)動主電動機轉(zhuǎn)動,同時接受速度反饋實施速度閉環(huán)掌握.它還通過PLC將主軸的各種現(xiàn)實工作狀態(tài)通告CNC用以完成對主軸的各項功能掌握.（5）進給伺服系統(tǒng)接受來自CNC對每個運動坐標軸分別供應的速度指令,經(jīng)速度與電流(轉(zhuǎn)矩)調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動信號驅(qū)動伺服電機轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)機床坐標軸運動，同時接受速度反饋信號實施速度閉環(huán)掌握。它也通過PLC與CNC通信,通報現(xiàn)時工作狀態(tài)并接受CNC的掌握.（6）電器硬件電路隨著PLC功能的不斷強大，電器硬件電路主要任務是電源的生成與掌握電路、隔離繼電器部分及各類執(zhí)行電器.(7)機床（電器部分）包括全部的電動機、電磁閥、制動器、各種開關(guān)等。（8）速度測量通常由集裝于主軸和進給電動機中的測速機來完成.（9）位置測量采納光柵尺和數(shù)字脈沖編碼器作為位置測量元件。對機床坐標軸在運行中的實際位置進行直接或間接的測量，將測量值反饋到CNC并與指令位移相比較直至坐標軸到達指令位置，從而實現(xiàn)對位置的精確掌握.(10)外部設(shè)備一般指PC計算機、打印機等輸出設(shè)備。2。2數(shù)控機床運動坐標的電氣掌握

數(shù)控機床一個運動坐標的電氣掌握由電流(轉(zhuǎn)矩)掌握環(huán)、速度掌握環(huán)和位置掌握環(huán)串聯(lián)組成

.其掌握框圖如圖2所示。圖2數(shù)控機床運動坐標掌握框圖（1）電流環(huán)是為伺服電機供應轉(zhuǎn)矩的電路。一般情況下它與電動機的匹配調(diào)節(jié)已由制造者作好了或者指定了相應的匹配參數(shù)，其反饋信號也在伺服系統(tǒng)內(nèi)聯(lián)接完成，因此不需接線與調(diào)整。（2）速度環(huán)是掌握電動機轉(zhuǎn)速亦即坐標軸運行速度的電路。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)動坐標軸的負載大小和機械傳動系統(tǒng)(導軌、傳動機構(gòu))的傳動剛度與傳動間隙等機械特性，一旦這些特性發(fā)生明顯變化時，首先需要對機械傳動系統(tǒng)進行修復工作，然后重新調(diào)整速度環(huán)PI調(diào)節(jié)器.（3）位置環(huán)是掌握各坐標軸按指令位置精確定位的掌握環(huán)節(jié)。位置環(huán)將最終影響坐標軸的位置精度及工作精度。位置環(huán)將最終影響坐標軸的位置精度及工作精度。這其中有兩方面的工作:一是位置測量元件的精度與CNC系統(tǒng)脈沖當量的匹配問題.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)前饋掌握與反饋相反，它是將指令值取出部分預加到后面的調(diào)節(jié)電路，其主要作用是減小跟蹤誤差以提高動態(tài)響應特性從而提高位置掌握精度.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)控機床用可編程掌握器（PLC）采納PLC提高了CNC系統(tǒng)的靈敏性、牢靠性和利用率，并使結(jié)構(gòu)更加緊湊.2、驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置由執(zhí)行元件(如步進電動機、交/直流伺服電動機)和相應的掌握電路組成，包括機床的主驅(qū)動和進給驅(qū)動。驅(qū)動裝置接受來自CNC裝置的位置指令脈沖或速度掌握指令，由掌握單元掌握電動機,按指令要求驅(qū)動機床相關(guān)的運動部件，已指定速度進行位置移動或轉(zhuǎn)動。3、CNC裝置CNC裝置由硬件和軟件組成。硬件由微處理器、存儲器、位置掌握、輸入輸出接口組成。軟件在硬件的支持下運行，離開軟件硬件將無法工作。在系統(tǒng)軟件的掌握下，CNC裝置對輸入的加工程序自動進行處理并發(fā)出相應的掌握指令及驅(qū)動掌握信號.3。1數(shù)控系統(tǒng)選用3.1。1系統(tǒng)的運動方式與伺服系統(tǒng)由于該機床能進行多種方式加工,故應采納連續(xù)掌握系統(tǒng)。定位方式采納增量坐標掌握?？紤]機床加工精度不高，為了簡化結(jié)構(gòu),降低成本，采納步進電機開環(huán)伺服系統(tǒng)驅(qū)動X—Z工作臺。3。1.2微機系統(tǒng)該機床采納日本FANUC—0i系統(tǒng)FANUC系統(tǒng)特點：（1）系統(tǒng)在設(shè)計中大量采納模塊化結(jié)構(gòu)。(2)具有很強的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力，工作環(huán)境溫度為0～45℃，相對濕度為75%。（3）有較完善的保護措施。FANUC對自身的系統(tǒng)采納比較好的保護電路。（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功能。（5）供應大量豐富的PMC信號和PMC功能指令。（6）具有很強的DNC功能，系統(tǒng)供應串行RS232C傳輸接口,使通用計算機PC和機床之間的數(shù)據(jù)傳輸能便利、牢靠地進行，從而實現(xiàn)高速的DNC操作.（7）供應豐富的維修報警和診斷功能，F(xiàn)ANUC維修手冊為用戶供應了大量的報警信息，并且以不同的類別進行分類。3.2FANUC0i系統(tǒng)的連接FANUC0i系統(tǒng)由主板和I／O兩個模塊構(gòu)成。主板模塊包括主CPU、內(nèi)存、PMC掌握、I／OLink掌握、伺服掌握、主軸掌握、內(nèi)存卡I／F、LED顯示等；圖3掌握單元主板與串行主軸及伺服軸的連接（2）I／O模塊包括電源、I／O接口、通信接口、MDI掌握、顯示掌握、手搖脈沖發(fā)生器掌握和高速串行總線等。圖4掌握單元I／O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4.1CK516數(shù)控車床的電氣掌握要求（1)進給軸采納溝通伺服電機掌握：(2）主軸溝通電機由變頻器掌握，能實現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止，以及主軸凹凸速換檔功能;（3）實現(xiàn)自動冷卻、潤滑和沖屑功能；（4）自動換刀，電動刀架采納四工位類型；（5）電源的掌握；(6）急停、報警信號的輸入等；4。2CK516數(shù)控車床的電氣掌握方案設(shè)計4。2。1溝通伺服電機的確定溝通伺服電機采納日本SANYODENKIP6系列電機，X軸采納1．OKW的伺服電機P60Bt3100HXS00，Z軸采納1．5KW的伺服電機P60813150HXS00.由于伺服電機驅(qū)動器需要供應三相200V的電壓,所以必須采納專門定做的伺服變壓器：容量為3KVA（大于X軸和2軸伺服電機的功率之和2．5KW),輸入端為三相380V溝通電，輸出端為三相200V。4。2.2變頻器的確定依據(jù)技術(shù)要求，主電機可采納變頻器進行調(diào)速及正反轉(zhuǎn)掌握.（1）變頻電機選擇DP160M－4DP160M－4電機主要數(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5-50Hz;恒功率調(diào)速范圍50200Hz。(2）變頻器選擇FRN11G11S-4FRN11G11S-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）變頻器掌握的電氣原理圖如圖5所示圖5變頻器掌握的電氣原理圖4。2.3掌握變壓器的確定強電掌握回路主要掌握溝通接觸器的通斷，我們采納溝通220V的掌握電源，因此需要選擇一個掌握變壓器：容量為400VA,輸入端為溝通380V,輸出端為溝通220V、110V和24V。4.2。4電氣系統(tǒng)框圖設(shè)計圖6電氣系統(tǒng)框圖4.2.5強電主回路的設(shè)計(1）從電網(wǎng)上接入三相溝通380V電源，實現(xiàn)到主軸電機、冷卻電機、潤滑電機等的主回路。其中主變頻電機功率15Kw，變頻電機風扇功率0.25Kw,冷卻電機功率0。09Kw，刀架電機功率0.25Kw,主軸潤滑電機功率0.37Kw。(2）QF0為總電源開關(guān)，三相溝通輸入端采納電容濾除電網(wǎng)高次諧波的干擾.主軸電動機和刀架電動機均為正反轉(zhuǎn)掌握，冷卻電動機和主軸潤滑電動機為單方向掌握，全部電動機均采納帶有過載保護的自動開關(guān)。（3）主軸電動機的掌握主軸電動機的正反轉(zhuǎn)由變頻器中的兩個觸點掌握，其掌握信號來自于PLC的兩個與之相對應的兩個輸出端子。按下主軸正轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn)）按鈕，經(jīng)PLC規(guī)律處理，在其對應的輸出端子上輸出信號，經(jīng)中間繼電器，使觸點通電，主軸實現(xiàn)正轉(zhuǎn)(反轉(zhuǎn)）。主軸停止時，按下停止按鈕,正轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn))對應的輸出端子上的信號消滅，正轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn))中間繼電器失電，導致其觸點失電,主軸停止轉(zhuǎn)動。圖7強電主回路（4）強電主回路分析主回路中溝通接觸器KM1掌握主變頻電機M1的啟動和停止,KM2掌握冷卻電機M2,KM3和KM4用來掌握刀架電動機M3的正反轉(zhuǎn)，KM5用來掌握主軸潤滑電機.冷卻泵電動機與主軸電動機有著挨次聯(lián)鎖關(guān)系，即冷卻泵電動機應在主軸電動機起動后才可選擇起動與否；而當主軸電動機停止時，冷卻泵電動機便立即停止。斷路器QF1、QF2、QF3、QF4作為電動機的過載及短路保護；溝通接觸器KM3和KM4用來掌握刀架電動機M3的正反轉(zhuǎn),斷路器QF3作為刀架電動機的過載及短路保護；溝通接觸器KM3用來掌握冷卻電動機M2的起動和停止，斷路器QF3作為冷卻電動機的過載及短路保護。滅弧器RC1～RC3用來保護溝通接觸器的主觸點，防止當主觸點斷開時，在動、靜觸點間產(chǎn)生強烈電弧，燒壞主觸點.斷路器QF0用來對整個動力線路進行過載及短路保護。4.2。6機床掌握電源的設(shè)計圖8機床掌握電源圖圖8為機床的掌握電源線路，圖中變壓器TC2原邊接三相AC380V,副邊三組繞組分別供應AC220V、AC24V、AC110V電壓，AC220V給開關(guān)電源供電，AC24V給工作燈供電，AC110V給電柜風扇供電，斷路器QF6～QF10用來對線路進行過載及短路保護.4.2.7伺服驅(qū)動系統(tǒng)掌握設(shè)計圖9伺服驅(qū)動器的連接圖圖10伺服驅(qū)動系統(tǒng)的掌握圖圖10為伺服驅(qū)動系統(tǒng)掌握圖，其中P5、P6是數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的伺服電機正反轉(zhuǎn)掌握指令,驅(qū)動器主電路輸出三相溝通電(端子A、B、Z）給伺服電動機供電。A、B、Z供應來自安排器的編碼器信號的差分輸出。FG為內(nèi)部連接到地端子。驅(qū)動器輸出DC5V為編碼器電源.4.2.8溝通掌握回路的設(shè)計圖11溝通掌握回路圖11為溝通接觸器的掌握回路，在溝通接觸器的掌握回路中，溝通接觸器KM3線圈和KM4一對常閉幫助觸點串接，從而實現(xiàn)刀架電動機正反向接觸器間的互鎖掌握；溝通接觸器KM3線圈用來掌握KM3的主觸點吸合。繼電器KA4～KA7觸點由可編程掌握器或數(shù)控裝置I/O接口掌握,用來掌握溝通接觸器KM1～KM5的線圈得電或斷電.4。2.9主軸潤滑系統(tǒng)的掌握設(shè)計圖12主軸潤滑系統(tǒng)電氣原理圖圖12為主軸的潤滑系統(tǒng)電氣原理圖,按下SB12，潤滑電動機運動啟動,當常開觸點SL12閉合時，潤滑油不足報警;SP12閉合時,潤滑油路壓力不正常報警;常閉觸點QF12斷開時，潤滑電動機過載報警。二極管HL8為潤滑故障報警。4.2。10刀臺的自動掌握設(shè)計圖13刀臺掌握電氣原理圖(1)圖13為刀臺的自動掌握及自動換刀電氣原理圖，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為手動換刀鍵，HL30為換刀故障報警的發(fā)光二極管，KM3、KM4分別為刀架正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的掌握接觸器。（2）刀臺掌握原理分析啟動刀架前，首先選擇刀號,然后按刀架啟動按鈕。刀號選擇端子和刀架啟動按鈕分別同PLC中的對應端子相連，其輸入狀態(tài)經(jīng)PLC按肯定規(guī)律運算后，在PLC輸出端子輸出正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)信號，經(jīng)中間繼電器KA3或KA4使KM3或KM4通電,刀架實現(xiàn)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。刀架轉(zhuǎn)動過程中，壓限位開關(guān)經(jīng)由PLC輸入端子輸入到PLC內(nèi)部,經(jīng)規(guī)律運算后如未確定所選刀號，則對應的正反轉(zhuǎn)端子上的信號消滅,KA3或KA4失電，KM3或KM4也失電，刀架電動機停止運轉(zhuǎn)。4.2.11溝通掌握回路的幫助回路設(shè)計圖14溝通掌握回路的幫助回路a圖15溝通掌握回路的幫助回路b圖14,圖15為溝通掌握回路的幫助回路設(shè)計，包括排屑、照明、