本科機械自動化論文

1、畢業(yè)論文題目名稱：AD系列普通車床更改數(shù)控電氣部分設(shè)計系部名稱：班 級：學(xué) 號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：2015年 6 月 4日摘 要近年來，隨著國內(nèi)各種類型機床改造需求的擴大，機床改造已經(jīng)逐漸形成了一個產(chǎn)業(yè)，其中絕大部分是數(shù)控機床的改造，我們畢業(yè)設(shè)計組選擇了AD系列數(shù)控車床設(shè)計作為我們畢業(yè)設(shè)計的課題。設(shè)計的目的：提高機床的自動化程度，提高機床生產(chǎn)率及加工成品的一致性，降低操作者勞動度，降低機床對操作者熟練程度的要求。以數(shù)控機床為代表的數(shù)控設(shè)備的生產(chǎn)與應(yīng)用水平反映了一個國家的機械與電子工業(yè)水平。它的推廣應(yīng)用對提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，改變我國制造技術(shù)落后的狀況起著極為重要的作用。改造后機床達(dá)到的效

2、果：易于操作，加工效率高，廢品率低，成品一致性好；能實現(xiàn)螺紋及形狀復(fù)雜的軸套類零件的加工，能夠進行切槽、鉆、擴等加工，尤其適用于多品種，中小批量的輪番加工，工藝適應(yīng)性有所提高。 關(guān)鍵詞： 數(shù)控機床 變頻器 CNC PLCThe AD series bed changes the number controls the machine bed electricity part the designAbstract In recent years, transformed the demand along with the domestic various types molding machin

3、e bed the expansion, the engine bed transforms already gradually has formed an industry, in which major part was the numerical control engine bed transformation.Our graduate design group choose the design of the AD series lathe as the issues of graduate projection.The purpose of design: Increases au

4、tomation degree of the machine tool, raise the rate of production and process the consistency of finished product, lower the labor strength, decrease the request for the well-trained degree of operator. The production and application of NC equipments, especially NC machine tools reflect the level of

5、 one countrys machine and electronic industry. Its accelerated acceptance has vital function for improving the quality of products, rate of production and the level of our countrys manufacturing technique. The result that machine bed attain after reforming:the machine tool has good operability and a

6、daptability, high efficiency, low percent defective, good consistency finished product. It can works screw and shaft sleeve with complicate shape. Can turns chamfer, drill, extend etc, especially in variety kinds and small-size batch process. It has good processing adaptability.Key words CNC machine

7、 tools Converter CNC PLC 目 錄摘 要Abstract 引言4第一章 AD系列數(shù)控機床的整體設(shè)計5第二章 電氣原理圖的設(shè)計52.1課題的概述和設(shè)計要求52.2電氣控制線路圖的設(shè)計6第三章 數(shù)控系統(tǒng)選用73.1數(shù)控系統(tǒng)的類型73.2 FANUC 0i-A系統(tǒng) 8第四章 數(shù)控機床5電控制 94.1變頻器和變頻電機94.2控制設(shè)計11第五章 數(shù)控機床的邏輯控制125.1主軸S功能和刀臺控制125.2方式選擇 MD1 MD2 MD3165.3數(shù)控機床用PC165.4操作面板17第六章 電器元件選擇186.1功能要求和參數(shù)計算186.2接觸器的選用和熔斷器選擇196.3保護電動機

8、斷路器選用206.4電動機電子滅弧器選用206.5控制回路隔離變壓器選擇206.6導(dǎo)線的選擇和總空氣開關(guān)選擇20結(jié)論 22致謝 23參考文獻(xiàn)24引 言隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)和自動控制的飛速發(fā)展，信息處理功能不斷提高，而價格不斷降低。這使得計算機在機械制造行業(yè)得以廣泛的應(yīng)用。以數(shù)控技術(shù)為核心的現(xiàn)代制造技術(shù)，以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)，將傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)有機地結(jié)合在一起，構(gòu)成高度信息化、高柔性、高度自動化的制造系統(tǒng)。微機控制的數(shù)控機床以其高精度、高柔性及適合加工復(fù)雜零件的性能，正好滿足當(dāng)今市場競爭的需要。計算機數(shù)控系統(tǒng)，簡稱CNC，可根據(jù)不同的指令進行不同方式的信息

9、處理。由于計算機可完全由軟件來確定數(shù)字信息的處理過程，從而使機床具有真正的柔性，并可以處理硬件邏輯電路難以處理的復(fù)雜信息，使機床控制系統(tǒng)的性能和可靠性大大提高。以數(shù)控機床為代表的數(shù)控設(shè)備的生產(chǎn)與應(yīng)用水平反映了一個國家的機械與電子水平。它的推廣應(yīng)用對于提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，改變我國制造技術(shù)落后的狀況起著極為重要的作用。數(shù)控車床是數(shù)控加工中應(yīng)用得最多的數(shù)控機床之一。AD系列普及型數(shù)控車床是在普通車床的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種大功率高效率普及型數(shù)控機床，可實現(xiàn)三坐標(biāo)軸控制。能作直線和圓弧插補，在加工過程中可以自動變速。由于是數(shù)字控制且?guī)в蟹答佈b置，具有很高的加工精度。第1章 AD系列數(shù)控機床的整體設(shè)計本

10、機床包括床身、主軸箱、床鞍、Z向進給、尾座等幾大部分；底座為分體式結(jié)構(gòu)，剛性足工藝性好；機床縱向和橫向?qū)к壔瑒痈辈捎肨SF貼塑對淬硬磨削導(dǎo)軌配合，摩擦系數(shù)小，動、靜摩擦系數(shù)之差不大，使之具有良好的耐磨性及可靠的伺服性；滑動面及滾珠絲杠副采用集中自動潤滑系統(tǒng)，確保了各重要部件都能工作在良好的潤滑狀態(tài)之下；自動刀架為立式四工位，免抬起，換刀快速方便；卡盤為手動也可選用電動卡盤或液壓卡盤；尾座為液壓尾座；采用半防護裝置，裝卸工件方便，操作面板可根據(jù)需要很方便地調(diào)整位置。機床整體布置如圖1所示。 圖1機床的總體設(shè)計第二章 電氣原理圖的設(shè)計2.1課題的概述和設(shè)計要求 AD系列數(shù)控機床是屬于半閉環(huán)控制系統(tǒng)

11、的全功能數(shù)控車床，適宜加工各種形狀復(fù)雜的軸、套、盤類零件，如車削內(nèi)、外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、切槽、倒角、車螺紋等的加工；AD系列數(shù)控機床是具有銑削功能的高速、高效車削中心。除具有車削功能外，還增加了鉆、銑功能，能夠?qū)崿F(xiàn)X、Z、C三軸聯(lián)動，可用于加工各種軸類、盤類零件。能夠滿足黑色金屬及有色金屬高速切削的速度需求，在機床設(shè)計中對主軸、床身、床鞍的剛度進行合理分配，大大提高了整機的剛性，確保了高速運轉(zhuǎn)、重切時的穩(wěn)定性，本機床的加工精度為IT5IT6，表面粗糙度R0.4（有色金屬），R0.8（黑色金屬）。作為通用性極高的機床，特別適用于精密零件的加工。工藝適應(yīng)性5，效率高，精度高，質(zhì)量高。可

12、廣泛適用于汽、摩、火車輪彀、活塞、軸套等配件、航天、家電、液壓氣動、軸承、儀器儀表、五金閥門等制造業(yè)零件的批量加工，是理想的機械加工設(shè)備。該機床的最大車削直徑大，工件最大長度長，其主軸運動的正反轉(zhuǎn)依靠兩組機械式摩擦片離合器完成，主軸的制動采用液壓制動器，進給運動的縱向左右運動、橫向前后運動以及快速移動都集中有數(shù)控系統(tǒng)控制。對電氣控制的要求是：（1） 對于長度較長的工件，為了減少輔助工作時間，除了配備一臺主軸運動電動機以外，還應(yīng)配備一臺刀架快速移動電動機。（2） 對于機床在加工時容易產(chǎn)生高溫，故需配備一臺普通冷卻泵電動機。（3） 要有一套局部照明裝置以及一定工作狀態(tài)指示燈。2.2 電氣控制線路圖

13、的設(shè)計2.2.1主電路設(shè)計（1）主電動機M1的功率較大，超過10KW，但是由于機床加工是在機器啟動后才進行，并且要求主軸的正反轉(zhuǎn)，在設(shè)計時還應(yīng)考慮到過載保護，并采用電流表PA監(jiān)視車銷量，就可以得到控制M1的主電路圖如附圖所示。（2）對于在加工過程中產(chǎn)生的摩擦問題我在設(shè)計時設(shè)計了一套液壓潤滑系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要兩個電動機M2和M6，電路圖如附圖所示。（3）冷卻泵電動機M3和刀臺快速移動電動機M4的功率都較小，額定電流分別為0.43A和2.7A，為了節(jié)省成本和縮小體積，可以分別用交流中間繼電器KA3和KA4替代接觸器進行控制。由于刀臺快速移動電動機M3短時間的運行，故不設(shè)過載保護，這樣可以得到控制M3

14、和M4的主電路圖。電路圖如附圖所示。2.2.2控制電源的設(shè)計考慮到安全可靠和滿足照明及指示燈的要求，采用控制變壓器TC供電，其一次側(cè)為交流380V，二次側(cè)為交流220V、110V和24V，其中220V提供給接觸器KM和中間繼電器KA的線圈，24V交流安全電壓提供給局部照明電路和提供給指示燈電路，具體接線如附圖所示。2.2.3.局部照明與信號指示燈電路的設(shè)計在操作面板上設(shè)有交流電流表PA,它被串聯(lián)在主軸電動機的主回路中，用以指示機床的工作電流。這樣可根據(jù)電動機工作情況調(diào)整切削用量使主電動機盡量滿載運行，以提高生產(chǎn)效率，并能提高電動機的功率因數(shù)。照明燈EL、燈開關(guān)SA和照明回路熔斷器FU，具體電路

15、見圖。第三章 數(shù)控系統(tǒng)選用3.1數(shù)控系統(tǒng)的類型市場上系統(tǒng)廠家很多，性能大同小異。按控制環(huán)路分有開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)。按功能分有高中低三類。主要生產(chǎn)廠商有：日本FANUC公司、西門子公司、廣州數(shù)控、華中數(shù)控等。3.1.1開環(huán)步進伺服系統(tǒng)此類數(shù)控系統(tǒng)以其價格低廉、維修相對簡單的優(yōu)點在市場上得到廣泛的應(yīng)用。由于其存在驅(qū)動力矩小、無位置反饋、精度低等原因而退出數(shù)控系統(tǒng)的主流地位。在我國，經(jīng)濟型數(shù)控機床一般采用此類系統(tǒng)。系統(tǒng)分辨率0.01。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下： 圖2開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)工作原理3.1.2閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)此類數(shù)控系統(tǒng)以其價格低廉、維修相對簡單的優(yōu)點在市場上得到廣泛的應(yīng)用。由于其存在驅(qū)動力矩小、無位置反饋、

16、精度低等原因而退出數(shù)控系統(tǒng)的主流地位。在我國，經(jīng)濟型數(shù)控機床一般采用此類系統(tǒng)。系統(tǒng)分辨率0.01。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下： 圖3閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)工作原理3.1.3半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)半閉環(huán)控制方式其閉環(huán)環(huán)路短，位置反饋元件安裝在伺服電機軸端或絲杠端部，用于精確控制電機的角度和速度，然后通過精密滾珠絲杠等機械傳動結(jié)構(gòu)實現(xiàn)直線位移。因此可獲得穩(wěn)定的控制特性，達(dá)到較高的位置增益而不產(chǎn)生振蕩。傳動鏈上有規(guī)律的誤差可以達(dá)到補償，如螺距及間隙誤差等。因此半閉環(huán)控制得到廣泛的應(yīng)用。系ss統(tǒng)分辨率0.001?？刂平Y(jié)構(gòu)示意圖如下： 圖3半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的工作原理市場上數(shù)控系統(tǒng)的類型較多，主要有FANUC 0i系列、西門子802系列、

17、三菱50L系列等。根據(jù)價格合理、技術(shù)先進、可靠性高的原則來選擇數(shù)控系統(tǒng)。經(jīng)綜合考慮選用高品質(zhì)、高可靠、高性能價格比的FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)。系統(tǒng)分辨率0.001，控制軸數(shù)2軸，可控制兩臺伺服電機（6、12）實現(xiàn)XZ向插補運動，可車削端面、外園、錐度、圓弧面；主軸接口2軸，可控制變頻器實現(xiàn)主軸調(diào)速；內(nèi)置PLC簡化了外部接線，提高整機的可靠性；圖形功能，實現(xiàn)加工時刀具軌跡預(yù)覽和模擬，顯示運行時的故障、伺服波形使維修更方便；通過RS232與PC機相連，實現(xiàn)加工程序的上傳與下載；配置主軸編碼器能加工多種型式螺紋工件。3.2 FANUC 0i-A系統(tǒng)3.2.1伺服電源容量1.CNC控制單元的電源控制單

18、元 24VDC10% 3.5ACRT/MDI單元 0.8A2.伺服單元的電源額定電壓 三相AC220V 15%10% 2HzX向伺服電機選擇為 6/2000 1.0KW 電源容量 1.5KVAZ向伺服電機選擇為 12/2000 2.1KW 電源容量 3.3KVA3.伺服用電源變壓器在一般動作條件下系數(shù)取0.6，變壓器容量為：（1.53.3）0.62.88 KVA3.2.2外圍設(shè)備 1.顯示器功能：用來顯示程序、參數(shù)、圖形、診斷并支持機床的操作控制單元通過視頻電纜、電源電纜與其相連2. MDI單元功能：用來輸入加工程序、設(shè)置參數(shù)等數(shù)據(jù)輸入控制單元通過MDI電纜與其相連3. 手搖脈沖發(fā)生器（MPG

19、）：它廣泛應(yīng)用于機床的手動軸操作。MPG每轉(zhuǎn)輸出100個脈沖電信號，信號分A、B兩路，均為方波信號，其相位差為90度。MPG與CNC通過四根信號線(+5V 0V A B)相聯(lián)。CNC通過判斷其A、B信號相位超前或滯后關(guān)系來判斷MPG正反轉(zhuǎn)，通過檢測MPG所發(fā)脈沖個數(shù)來控制坐標(biāo)軸移動的距離。4.模擬量輸出接口（主軸控制接口、進給軸控制接口）數(shù)控系統(tǒng)可輸出0-10V的高分辨率模擬量電壓信號，用于控制主軸的轉(zhuǎn)速?？刂茊卧c變頻器間模擬量的傳輸使用雙絞屏蔽電纜，且屏蔽層接地。5。主軸編碼器主軸編碼器與主軸同步轉(zhuǎn)動以獲得與主軸同步的位置信號。其主要用于螺紋切削、主軸轉(zhuǎn)速監(jiān)控及主軸準(zhǔn)停等。第四章 數(shù)控機床

20、5電控制4.1變頻器、變頻電機技術(shù)要求：主傳動采用變頻分段無級調(diào)速，變頻調(diào)速范圍 1：3。根據(jù)技術(shù)要求，主電機可采用變頻器或主軸伺服單元進行調(diào)速控制。主軸伺服控制：調(diào)速范圍廣全速段機械特性好，具有速度反饋功能速度穩(wěn)定，能實現(xiàn)主軸準(zhǔn)停、分度。圖表 1 伺服主軸電機特性 變頻調(diào)速控制：變頻器調(diào)頻范圍一般在1-400Hz，低速段機械特性較差，在低頻5Hz以下電機輸出扭矩較小。由于無速度反饋功能速度脈動較高。在低速切削時易產(chǎn)生主軸輸出扭矩不夠和主軸速度下降。從圖表2變頻電機特性曲線可以看出，變頻電機在150轉(zhuǎn)（5Hz）以下運行時特性較軟，在150-1500轉(zhuǎn)范圍內(nèi)運行扭矩輸出平穩(wěn)。合理選擇電機的運行區(qū)

21、間完全可以滿足技術(shù)要求。根據(jù)要求調(diào)速范圍為1：3，我們選擇電機的范圍為5003500轉(zhuǎn)，其運行區(qū)間被恒扭矩區(qū)完全覆蓋，可以滿足設(shè)計要求. 變頻器具有多種保護功能和故障顯示功能，如過電壓、欠電壓、過電流、過熱等保護。能方便與CNC系統(tǒng)連接，實現(xiàn)電動機的變速控制。圖表 2變頻電機特性曲線 由以上分析和實踐經(jīng)驗可知：變頻電機選擇為DP160M4，變頻器選擇為FRN 11 G11S-4，它們的主要技術(shù)參數(shù)如下：DP160M4電機主要數(shù)據(jù):額定電壓三相380V 額定頻率50Hz 功率 11KW 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)頻范圍 50-200 Hz

22、FRN 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參數(shù)設(shè)定參看變頻器說明手冊過電流、過載保護開關(guān)QF1選擇變頻器額定輸出電流 24A4.2控制設(shè)計4.2.1變頻器信號連接富士變頻器為交流變頻調(diào)速裝置，其控制參數(shù)可通過鍵盤、液晶顯示屏進行設(shè)定。其外部接線圖如下： 圖4變頻器的接線圖R S T 三相380-480V 50Hz交流電源11 12頻率設(shè)定模擬量輸入FEW REV CM正反轉(zhuǎn)控制X1X9可選擇功能輸入信號U V W變頻器輸出端子接電機30A 30B 30C總報警輸出P（+） P() THR

23、 CM外接制動單元，制動電阻Y1Y4選擇功能輸出信號4.2.2變頻器控制變頻器的電源為三相交流380V 50Hz，其輸入經(jīng)斷路器QF2接觸器KM1接入變頻器RST電源輸入端子，經(jīng)變頻器U V W端子輸出到變頻電機。QF2對變頻器進行短路過載保護，KM1在機床出現(xiàn)緊急停止時對變頻器進行斷電處理。QF2、KM1的輔助觸點引入PLC對其進行監(jiān)控。從數(shù)控系統(tǒng)的接口輸出0-10V頻率設(shè)定模擬量，經(jīng)變頻器11 12端子引入，對變頻器輸出頻率進行控制，進而對電機的轉(zhuǎn)動速度進行控制。FEW REV端子對電機進行正反轉(zhuǎn)控制，PLC輸出的正反轉(zhuǎn)控制信號經(jīng)中間繼電器接入。FEW 接通電機正轉(zhuǎn)，REV接通電機反轉(zhuǎn)，同

24、時斷電機停。X1X9 Y1Y4端子可選擇功能輸入出信號。第五章 數(shù)控機床的邏輯控制5.1主軸S功能和刀臺控制5.1.1主軸S功能本機床采用四檔無級變速，利用M接口實現(xiàn)主軸機械分段換檔，利用S接口實現(xiàn)速度控制。根據(jù)ISO M功能代碼的表述，則其控制流程如下：圖6主軸的S功能控制流程1主軸變速過程如下：主軸在變頻電機的帶動下低速正反擺動,此時對應(yīng)的換檔油缸得電推動變速齒輪進行換檔。當(dāng)變速油缸上方的接近開關(guān)給出齒輪到位信號后，換檔結(jié)束。輸入M03、S100主軸即以100r/min的速度正轉(zhuǎn)，輸入M04、S150主軸即以150r/min的速度反轉(zhuǎn)，輸入M05主軸停。2主軸速度控制S功能通過數(shù)控系統(tǒng)的模

25、擬量接口來完成。其輸出與主軸速度相對應(yīng)的10V 到10V或10V連續(xù)可調(diào)模擬量，與變頻器結(jié)合實現(xiàn)主軸速度的控制。3主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止功能使用M功能的M03、M04、M05代碼來實現(xiàn)。執(zhí)行M03、M04、M05指令時，CNC通知PLC來完成M代碼的譯碼工作，相應(yīng)的輸出口動作通知變頻器控制電機實現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止。M03指令 PLC譯碼 正轉(zhuǎn)繼電器吸合 變頻器正轉(zhuǎn)功能接通 返回M03指令結(jié)束信號。5.1.2刀臺控制圖7刀臺的控制流程本機床采用電動四工位刀架控制流程如下:首先系統(tǒng)給出換刀指令如T10、T20、T30、T40，X11.2由于不在刀位其信號狀態(tài)為高電平，梯形圖顯示為導(dǎo)通狀態(tài)，NC輸出F

26、26.0、F26.1、F26.2.經(jīng)譯碼后，Y1002.3導(dǎo)通,外部繼電器KA3吸合KM4動作刀架電機通電正轉(zhuǎn)，刀架松開并開始轉(zhuǎn)位，1工位霍爾開關(guān)信號由低電平“0”變?yōu)楦唠娖健?”。到達(dá)2工位霍爾開關(guān)信號由高電平“1”變?yōu)榈碗娖健?”。刀架繼續(xù)轉(zhuǎn)動，2工位霍爾開關(guān)信號由低電平“0”變?yōu)楦唠娖健?”。到達(dá)3工位霍爾開關(guān)信號X11.2由高電平“1”變?yōu)榈碗娖健?”。電機反轉(zhuǎn)，刀架開始鎖緊，電機反轉(zhuǎn)1.8秒后電機停轉(zhuǎn)。圖8霍爾元件接線圖：圖9刀臺控制梯形圖F7.3刀具T代碼選通信號；F1.1系統(tǒng)復(fù)位信號；F26.0、F26.1、F26.2 NC刀具指令T代碼輸出;X1008.4急停信號;X11.0、

27、X11.1、X11.2、X11.3刀具四個工位到達(dá)信號；Y1002.3刀架正轉(zhuǎn)；Y1002.2刀架反轉(zhuǎn)；R中間繼電器;SUB3時間繼電器.5.2方式選擇 MD1 MD2 MD3方式信號狀態(tài)MD4MD2MD11編輯 EDIT0112存儲器運行 MEM0013手動數(shù)據(jù)輸入 MDI0004手輪1005手動連續(xù)1016手動回原點101方式選擇信號為格雷碼，在進行機床操作時應(yīng)首先選擇機床的工作方式。數(shù)控系統(tǒng)檢測輸入信號來通知當(dāng)前所選定的操作方式5.3數(shù)控機床用PCFANUC 0i-TA作為基本的功能提供給用戶.其軟件和硬件被作為CNC系統(tǒng)的基本功能而與CNC其它功能一起設(shè)計制造.因此具有較5的針對性.5

28、.3.1 PC輸入輸出信號PC的輸入輸出信號有兩類，一類直流輸入輸出信號,一類交流輸入輸出信號。直流輸入信號是指機床側(cè)的開關(guān)、按鈕、繼電器觸點、傳感器等采集到的通斷信號。如:限位開關(guān)、操作面板上的按鈕開關(guān)、PC的輸入輸出接點。 圖10直流輸入信號原理直流輸出信號來自PC,經(jīng)驅(qū)動電路送至機床側(cè)，驅(qū)動繼電器線圈、指示燈信號。圖11直流輸出信號原理5.3.2信號要求DI觸點容量:30V DC16mADO最大負(fù)載電流 ：200mA 耐壓 24V20%當(dāng)輸出控制對象是電磁閥、電磁離合器等負(fù)載時，其工作電壓或電流超過最大允許值必須使用中間繼電器。中間繼電器線圈兩端要并聯(lián)續(xù)流二極管。5.3.3 PC指令在設(shè)

29、計控制程序時,基本指令用的較多,由于實現(xiàn)數(shù)控機床的邏輯較為復(fù)雜,因此必須借助功能指令來簡化編程,如二進制運算、回轉(zhuǎn)工作臺控制、一致比較等.就FANUC的PMC-L來說,基本指令有12種，功能指令有35種.PMC-L的輸入輸出信號F*.* 為CNC送PMC 信號G*.* 為PMC送CNC 信號X*.* 為機床送PMC信號Y*.* 為PMC送機床信號R*.* 為內(nèi)部繼電器D*.* 為保持型存儲器的數(shù)據(jù)5.4操作面板機床操作面板主要用于手動方式或自動方式下對運動的操作。5.4.1方式選擇1.自動運行方式（AUTO） 2.程序編輯方式（EDIT） 3.手動數(shù)據(jù)輸入方式（MDI）4.手動連續(xù)進給（JOG

30、）5.手輪進給方式 6.回原點方式 5.4.2其它功能1.單程序段 2.機床鎖緊3.空運行4.程序跳選5.主軸正反停6.冷卻啟停7.循環(huán)啟動8.進給暫停9.急停10.XZ手動進給按鈕等。第六章 電器元件選擇6.1功能要求和參數(shù)計算6.1.1功能要求1 電源選用380V 50Hz，三相四線制。2 數(shù)控系采用FANUC 0i-TA半閉環(huán)控制系統(tǒng)。3 主電機選用DP160M44 X軸選用6NM電機 ， Z軸選用12NM電機。5 主軸配有編碼器用于車削螺紋和顯示主軸轉(zhuǎn)速。6 冷卻電機選用 AOB-25 90W 2極。7 刀架電機選用 120W 2極。8 液壓電機選用 AO2-7124-B39 交流控制

31、回路選用交流110V 50Hz。10.工作照明電路選用220V 50Hz。11.給伺服控制器提供380V電源。12.為防止交流接觸器和電機啟動或停止干擾系統(tǒng)工作電機進線和交流接觸器線圈兩端需加電子滅弧器13.保護斷路器有以下功能：瞬時短路跳開、電機過載跳開?？刂苹芈放c動力回路必須用隔離變壓器隔離。6.1.2功能參數(shù)計算從機床電氣設(shè)計手冊查出：1 DP160M4電機主要數(shù)據(jù):額定電壓三相380V 額定頻率50Hz 功率 11KW 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)頻范圍 50-200 Hz2 冷卻電機AOB-25 90W 2極 2800 r/mi

32、n 額定電流0.32A。3 刀架電機120W 2極 1440r/min 額定電流0.6A。4 液壓電機型號: AO2-7124-B3 功率：370W 額定電流 0.956A6.2接觸器的選用和熔斷器選擇6.2.1接觸器的選用1. 控制冷卻電機的交流接觸器選用a線圈電壓110V 50Hz 。b主觸頭電壓380V。c主觸頭額定電流根據(jù)經(jīng)驗公式：Icn=Pnx1000/KunIcn=0.09x1000/1x380=0.24A根據(jù)以上參數(shù)查沈陽二一三電器產(chǎn)品樣本第24頁選用型號為BC98-0911 內(nèi)置電子滅弧器 額定電流9A ， 1個常開輔助觸頭 1個常閉輔助觸頭，輔助觸頭額工作電流6A 額定絕緣電

33、壓690UiV 機械壽命1500次 線圈電壓 110V 50Hz 線圈功耗起動95VA 。2 .控制刀架電機的交流接觸器選用a.線圈電壓110V 50Hz 。b.主觸頭電壓380V。c.主觸頭額定電流根據(jù)經(jīng)驗公式：Icn=Pnx1000/KunIcn=0.12x1000/1x380=0.32A選用型號為BC98-0911。 3. 控制變頻器的交流接觸器選用a.線圈電壓110V 50Hz 。b.主觸頭電壓380V。c.主觸頭額定電流 Icn=24A選用型號為BC98-3211。6.3保護電動機斷路器選用根據(jù)斷路器過載保護選用原則，斷路器選用應(yīng)是被保護電動機額定電流的1.11.25倍，斷路器整定電

34、流調(diào)節(jié)范圍是60%-100%。a.冷卻電機保護斷路器選用型號: M611 0.2-0.63A可整定到0.32A。b.刀架電機保護斷路器選用型號: M611 0.63-1A可整定到0.7A，因為刀架定位時是利用刀架電機的反轉(zhuǎn)堵轉(zhuǎn)后壓緊，整定值應(yīng)略高一些。c.液壓電機保護斷路器選用型號: M611 1-1.6A可整定到1.2A。d. 變頻器保護斷路器選用型號: M611 24-32A可整定到24A。 e.伺服變壓器保護斷路器選用型號: M611 10-16A可整定到10A。6.4電動機電子滅弧器選用a 刀架電機選用蘇州四通電器廠產(chǎn)型 號為:SM-1b 冷卻電機選用蘇州四通電器廠產(chǎn)型 號為:SM-1

35、c液壓電機選用蘇州四通電器廠產(chǎn)型 號為:SM-16.5控制回路隔離變壓器選擇和熔斷器選擇6.5.1控制回路隔離變壓器選擇JBK3500.初級線圈電壓為380V;次級線圈為110V/110VA 24V/50VA 220V/250VA6.5.2熔斷器選擇1.控制變壓器初級熔斷器選擇：控制變壓器初級電流Imax=500VA/380V=1.3AIrn=(1.52.5)Imax (1.52.5)取2.5Irn=2.5Imax=2.5x1.3=3.3 采用RT14 4A。2.控制變壓器次級110VA 110V熔斷器選擇：控制變壓器次級電流Imax=110VA/110V=1AIrn=(1.52.5)Imax

36、 (1.52.5)取2Irn=2Imax=2x1A=2A 采用RT14 2A。控制變壓器次級50VA 24V熔斷器選擇：其主要為40W照明燈提供電源采用RT14 2A。6.6導(dǎo)線的選擇和總空氣開關(guān)選擇6.6.1導(dǎo)線的選擇依據(jù)主電動機功率和導(dǎo)線的最大允許通過的電流，主電機動力回路選用截面積4平方毫米BVR；根據(jù)GB5226.1-2002導(dǎo)線顏色選用黑色。依據(jù)冷卻電動機功率和導(dǎo)線的最大允許通過的電流，主電機動力回路選用截面積0.75平方毫米BVR；根據(jù)GB5226.1-2002導(dǎo)線顏色選用黑色。依據(jù)電動刀架電動機功率和導(dǎo)線的最大允許通過的電流，電機動力回路選用截面積1平方毫米BVR；根據(jù)GB5226.1-2002導(dǎo)線顏色選用黑色。依據(jù)液壓電動機功率和導(dǎo)線的最大允許通過的電流，電機動力回路選用截面積1平方毫米BVR；根據(jù)GB5226.1-2002導(dǎo)線顏色選用黑色。依據(jù)控制回功率和導(dǎo)線的最大允許通過的電流，控制回路選用截面積0.75平方毫米BVR；根據(jù)GB5226.1-2002導(dǎo)線顏色選用紅色。 接地保護回路依據(jù)負(fù)載選用截面積0.75平方毫米BVR；GB5226.1-2002導(dǎo)線顏色選用黃綠雙色6.6.2總