CK6140數(shù)控車床的設(shè)計

1、中文摘要數(shù)控技術(shù)發(fā)展飛速的今天，數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)揮越來越重要的作用，數(shù)控機床是數(shù)控制造業(yè)的核心，本文主要介紹了對數(shù)控車床的電氣系統(tǒng)設(shè)計的過程。CK6140數(shù)控車床，對其電氣系統(tǒng)設(shè)計是尤為重要的，其內(nèi)容包括強電設(shè)計、弱電設(shè)計、PLC輸入輸出及接口設(shè)計，繪制出整個機床的電氣系統(tǒng)原理圖等。本設(shè)計給出了整個機床的原理圖繪制過程，重點部分模塊化，較詳細地介紹了各個部分的功能及用途。分為380V強電回路，控制回路，PLC輸入輸出控制，主軸驅(qū)動模塊和進給伺服驅(qū)動模塊，并介紹了相關(guān)的電氣知識。通過本設(shè)計說明書可以基本上掌握數(shù)控車床的電氣原理，以及基本的電氣常識，使讀者無論是從整體上還是各個模塊中都能夠了

2、解到數(shù)控車床相關(guān)的一系列電氣知識。關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng)；數(shù)控車床；主電路；控制電路；PLC控制；電氣原理圖ABSTRACTThenumericalcontrolsthatthetechniquedevelopmentfasttoday,thenumericalcontrolstechniqueatthemodernmanufacturingindustryexertivemoreandmoreimportancefunction,numericalcontroltoolmachineisnumbercontrolamanufacturingindustryofcore,thistextmainly

3、introducedlogarithmstocontroltheprocessedthattheelectricitysystemoflatherdesign.CK6140NClathe,astoit'stheelectricitysystemdesignmakeisimportant,itscontentsincludesastrongelectricallydesign,weaknessdesign,PLCimportationoutputandInterfacedesign,drawtheelectricitysystemprinciplediagramofathewholeto

4、olmachineetc.Thisprinciplediagramwhichdesignstothewholetoolmachinedrawsprocessandthepointpartsofmoldpieceturnandcomparedtoindetailintroduceeachfunctionanduseofpart.Isdividedintothe380Vsstrongelectricitybacktrack,controlbacktrack,thePLCimportationoutputsacontrol,theprincipalaxisdrivesamoldpieceandent

5、erstoservodriveamoldpiece,andintroducedrelatedelectronicknowledge.Throughthisdesignsystemcanbasicallycontrolnumericalcontroltheelectricityprincipleoflather,andbasicelectroniccommonsense,makethereaderregardlesscanunderstandnumericalcontrolthelatherrelatedseriesofelectricityknowledgefromwhollythetopst

6、illeachmoldpiece.Keywords:NCsystem;NClathe;Maincircuit;Controlcircuit;PLCcontrol;Electricprinciplecharts目錄中文摘要1.ABSTRACT1.第一章緒論4.1.1 引言4.1.2 數(shù)控機床概述4.1.3 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢5.1.4 CK6140數(shù)控車床主簡介6第二章數(shù)控車床基本組成和工作原理7.2.1 數(shù)控車床組成7.2.2 數(shù)控車床工作原理8.2.3 CK6140數(shù)控車床運動分析92.4 CK6140數(shù)控車床電氣系統(tǒng)簡述10第三章CK6140數(shù)控車床主軸驅(qū)動系統(tǒng)1.33.1 主軸驅(qū)動系統(tǒng)概

7、述1.33.2 變頻器電動機主軸驅(qū)動裝置1.4第四章CK6140數(shù)控車床進給伺服系統(tǒng)設(shè)計174.1 機床進給伺服系統(tǒng)概述1.74.2 CK6140數(shù)控車床對伺服驅(qū)動進給系統(tǒng)的要求174.3 進給伺服系統(tǒng)的選型與控制原理1.84.4 伺服電機的選型1.9.第五章CK6140數(shù)控車床輔助系統(tǒng)設(shè)計2.05.1 CK6140數(shù)控車床輔助系統(tǒng)概述205.2 刀架傳動系統(tǒng)設(shè)計2.05.3 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計2.2.5.4 液壓系統(tǒng)設(shè)計2.3.第六章常用電器元件的選型2.46.1 低壓電器選型的一般原則2.4共46頁第2頁6.2 斷路器的選型2.4.6.3 電動機保護用自動開關(guān)的選型2.46.4 熔斷器選型2.

8、5.6.5 接觸器的選型2.5.6.6 熱繼電器的選型2.5.第七章CK6140數(shù)控車床控制面板設(shè)計2.67.1 數(shù)控車床控制面板概述2.67.2 軟件操作界面2.7.第八章控制系統(tǒng)設(shè)計3.08.1 CK6140數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)選型308.2 FANUC0iMate硬件連接簡要說明3.18.3 FANUC0iMate電源裝置3.38.4 FANUC0iMate數(shù)控系統(tǒng)的綜合連接3.4第九章可編程控制器（PLC）的設(shè)計359.1 可編程控制器概述3.59.2 PLC選型及I/O接線圖369.3 PLC輸入/輸出與通信接口37第十章結(jié)論4.0.參考文獻4.1.附錄A:強電控制電路圖42附錄B:電源

9、電路圖43附錄C:系統(tǒng)電路圖44致謝4.5.隨著我國市場經(jīng)濟的發(fā)展，國內(nèi)、國際市場競爭日益激烈，產(chǎn)品更新更為迅速，中、小批量的生產(chǎn)越來越多。在機械、軍工、航空工業(yè)，中、小批零件的生產(chǎn)幾乎占產(chǎn)品數(shù)量第一章緒論1.1引言75%80%，而且零件外形越來越復(fù)雜，精度要求也越來越高。傳統(tǒng)的機床己不能滿足要求，柔性加工的重要性更加突出，數(shù)控技術(shù)相關(guān)裝備的需求日益增大。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：（1）機械制造技術(shù)；（2）信息處理、加工、傳輸技術(shù)；（

10、3）自動控制技術(shù)；（4）伺服驅(qū)動技術(shù)；（5）傳感器技術(shù)；（6）軟件技術(shù)等。1.2數(shù)控機床概述數(shù)字控制（NumericalControl縮寫為NC）簡稱為數(shù)控，是指用數(shù)字指令來控制一臺或多臺設(shè)備的動作。它所控制對象有以下幾種：1、動作順序的程序控制。2、主軸、坐標進給速度、更換刀具、開閉冷卻液等輔助功能控制。3、有關(guān)部件位移量和相對位置關(guān)系的坐標控制。數(shù)控技術(shù)是與機床的控制密切結(jié)合而發(fā)展起來的，通常把采用數(shù)控裝置來實現(xiàn)自動化和高效率加工的機床統(tǒng)稱為數(shù)控機床。在實現(xiàn)加工合理化及高效率方面，數(shù)控機床與普通機床相比具有許多優(yōu)勢，它突出地表現(xiàn)為:1、數(shù)控加工是用機械加工多品種，小批量生產(chǎn)的一種自動化手段

11、。自動化程度高、加工速度快是數(shù)控機床的突出特點。2、數(shù)控加工能保持加工條件不變，而使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。由于加工所的條件（吃刀深度、進給量、主軸轉(zhuǎn)速、刀具等）都己事先由指令規(guī)定，所以無論由誰操作都能得到同一加工質(zhì)量。3、數(shù)控加工極大地提高外形復(fù)雜零件的加工效率和加工精度。4、通過數(shù)控加工的零件，由于提高了工件與基準面相關(guān)尺寸的加工精度，有可能大大提高零件裝配的互換性，而提高裝配質(zhì)量和效率。七十年代隨著中小規(guī)模集成電路的應(yīng)用并伴隨著紙帶傳輸系統(tǒng)的出現(xiàn)，大大提高了機床的加工效率及使用的靈活性，也使數(shù)控機床日趨完善。八十年代以來，微處理器的發(fā)展與應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)也迎來了at算機數(shù)字控制（ComputerNu

12、mericalControl縮寫為CNC）時代，隨著微處理器的運算速度的不斷提高，數(shù)控機床的功能和應(yīng)用范圍也在不斷的發(fā)展與擴大。從這些年數(shù)控機床的發(fā)展可以看出，它正向著高精度、多功能、高速化。1.3數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面。在加工精度方面，近10年來，普通級數(shù)控機床的加工精度已由1

13、0dm提高到5科m,精密級加工中心則從35科m,提高到11.5科m,并且超精密加工精度已開始進入納米級（0.01科m）。在可靠性方面，國外數(shù)控裝置的MTBF值已達6000小時以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達到30000小時以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。為了實現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進一步擴大。采用五軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，一臺五軸聯(lián)動機床的效率可以等于二臺三軸聯(lián)動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，五軸聯(lián)動加工可比三軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的

14、效益。但過去因五軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價格要比三軸聯(lián)動數(shù)控機床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了五軸聯(lián)動機床的發(fā)展。當前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實現(xiàn)五軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復(fù)合主軸頭類型五軸聯(lián)動機床和復(fù)合加工機床（含五面加工機床）的發(fā)展。21世紀的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數(shù)的自適應(yīng)運算、自動識別負載自動選定模型、自整定

15、等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當前研究的核心。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。1.4CK6140數(shù)控車床主簡介不同制造廠商制造的CKA6140數(shù)控車床選用FANUCOTD，F(xiàn)ANUC0i-MATETC，F(xiàn)ANUC0i-TA，F(xiàn)AN

16、UC0i-TB、安川J50L、SIEMENS802D，F(xiàn)AGOR8025T，F(xiàn)AGOR8055T等世界知名公司的數(shù)控系統(tǒng)。本次設(shè)計的CKA6140數(shù)控車床采用FANUC0i-MATE數(shù)控裝置；FANUC通用變頻器主軸變速；SVM1-20進給驅(qū)動裝置等數(shù)控系統(tǒng)。該機床為萬能型通用產(chǎn)品。特別適合于軍工、汽車、拖拉機、冶金等行業(yè)的機械加工。主要承擔各種軸類及盤類零件的半精加工及精加工?？杉庸?nèi)、外圓柱面、錐面、車削螺紋、鏜孔、鉸孔以及各種曲線回轉(zhuǎn)體，可對工件可進行多次重復(fù)循環(huán)加工?；九渲茫海?1）機床采用臥式平床身結(jié)構(gòu)，床身及床腿采用樹脂砂鑄造，時效處理，導(dǎo)軌采用高頻淬火，整體剛性強。（ 2）主傳

17、動采用變頻電機，可實現(xiàn)手動三檔，檔內(nèi)無級調(diào)速。（ 3）進給系統(tǒng)采用伺服電機，精密滾珠絲杠，高剛性精密復(fù)合軸承結(jié)構(gòu)。定位準確、傳動效率高。（ 4）配置立式四工位刀架。（ 5）配有獨立的集中潤滑器對床鞍及機床滑板進行自動潤滑。主軸箱配有獨立潤滑系統(tǒng)。（ 6）機床配有獨立的冷卻系統(tǒng)。（ 7）主控制系統(tǒng)為FANUC0i-MATE。第二章數(shù)控車床基本組成和工作原理2.1 數(shù)控車床組成數(shù)控車床一般由輸入輸出設(shè)備、CNC裝置（或稱CNC單元）、伺服單元、驅(qū)動裝置（或稱執(zhí)行機構(gòu)）、可編程控制器PLC及電氣控制裝置、輔助裝置、機床本體及測量反饋裝置組成。如下圖是數(shù)控車床的組成框圖。、機床本體數(shù)控機床的機床本體與

18、傳統(tǒng)機床相似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身、工作臺以及輔助運動裝置、液壓氣動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻裝置等組成。但數(shù)控機床在整體布局、外觀造型、傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及操作機構(gòu)等方面都已發(fā)生了很大的變化，這種變化的目的是為了滿足數(shù)控機床的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機床的特點。、CNC單元CNC單元是數(shù)控機床的核心，CNC單元由信息的輸入、處理和輸出三個部分組成。CNC單元接受數(shù)字化信息，經(jīng)過數(shù)控裝置的控制軟件和邏輯電路進行譯碼、插補、邏輯處理后，將各種指令信息輸出給伺服系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)驅(qū)動執(zhí)行部件作進給運動。輸入/輸出設(shè)備輸入裝置將各種加工信息傳遞于計算機的外部設(shè)備。在數(shù)控機床產(chǎn)生初期，輸入裝置為

19、穿孔紙帶，現(xiàn)已淘汰，后發(fā)展成盒式磁帶，再發(fā)展成鍵盤、磁盤等便攜式硬件，極大方便了信息輸入工作，現(xiàn)通用DNCO絡(luò)通訊串行通信的方式輸入。輸出指輸出內(nèi)部工作參數(shù)（含機床正常、理想工作狀態(tài)下的原始參數(shù)，故障診斷參數(shù)等），一般在機床剛工作狀態(tài)需輸出這些參數(shù)作記錄保存，待工作一段時間后，再將輸出與原始資料作比較、對照，可幫助判斷機床工作是否維持正常。伺服單元伺服單元由驅(qū)動器、驅(qū)動電機組成，并與機床上的執(zhí)行部件和機械傳動部件組成數(shù)控機床的進給系統(tǒng)。它的作用是把來自數(shù)控裝置的脈沖信號轉(zhuǎn)換成機床移動部件的運動。對于步進電機來說，每一個脈沖信號使電機轉(zhuǎn)過一個角度，進而帶動機床移動部件移動一個微小距離。每個進給運

20、動的執(zhí)行部件都有相應(yīng)的伺服驅(qū)動系統(tǒng)，整個機床的性能主要取決于伺服系統(tǒng)。驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置把經(jīng)放大的指令信號變?yōu)闄C械運動，通過簡單的機械連接部件驅(qū)動機床，使工作臺精確定位或按規(guī)定的軌跡作嚴格的相對運動，最后加工出圖紙所要求的零件。和伺服單元相對應(yīng)，驅(qū)動裝置有步進電機、直流伺服電機和交流伺服電機等。伺服單元和驅(qū)動裝置可合稱為伺服驅(qū)動系統(tǒng)，它是機床工作的動力裝置，CNCg置的指令要靠伺服驅(qū)動系統(tǒng)付諸實施，所以，伺服驅(qū)動系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要組成部分。可編程控制器可編程控制器(PC，ProgrammableController)是一種以微處理器為基礎(chǔ)的通用型自動控制裝置，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的。由于

21、最初研制這種裝置的目的是為了解決生產(chǎn)設(shè)備的邏輯及開關(guān)控制，故把稱它為可編程邏輯控制器(PLC，ProgrammableLogicController)。當PLC用于控制機床順序動作時，也可稱之為編程機床控制器(PMC，ProgrammableMachineController)。PLC己成為數(shù)控機床不可缺少的控制裝置。CNC和PLC協(xié)調(diào)配合，共同完成對數(shù)控機床的控制。測量反饋裝置測量裝置也稱反饋元件，包括光柵、旋轉(zhuǎn)編碼器、激光測距儀、磁柵等。通常安裝在機床的工作臺或絲杠上，它把機床工作臺的實際位移轉(zhuǎn)變成電信號反饋給CNC裝置，供CNC裝置與指令值比較產(chǎn)生誤差信號，以控制機床向消除該誤差的方向移

22、動。2.2 數(shù)控車床工作原理使用數(shù)控機床時，首先要將被加工零件圖紙的幾何信息和工藝信息用規(guī)定的代碼和格式編寫成加工程序;然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置，按照程序的要求，經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)信息處理、分配，使各坐標移動若干個最小位移量，實現(xiàn)刀具與工件的相對運動，完成零件的加工。CK6140數(shù)控車床的技術(shù)參數(shù)：床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑：400mm拖板上最大工件回轉(zhuǎn)直徑：200mm最大工件長度:1000mm。最大車削長度:850mm。主軸轉(zhuǎn)速范圍（變頻）:401800r/min可實現(xiàn)無級調(diào)速及恒線速切削。主軸通孔直徑：52mmX向行程：220mm，Z向行程：1000mm快速進給速度X/Z:6000/8000mm

23、/min每轉(zhuǎn)切削進給量0.005-100mm/r進給電機扭矩（功率）:X向4NmZ向6Nm定位精度（全程）：X向0.01mm,Z向0.01mm重復(fù)定位精度：X向0.007mm,Z向0.01mm尾架套筒內(nèi)孔錐度:莫氏5號脈沖當量：0.001mm最高加工精度：IT6表面粗糙度：Ra1.6四工位電動刀架刀桿截面尺寸：25mm<25mm主軸電動機M1：刀臺電動機M2：潤滑電動機M3：冷卻電動機M4：尾座套筒壓緊力7.5KW1000r/min0.18KW1500r/min0.09KW1400r/min0.12KW2900r/min90000N尾座套筒直徑85尾座套筒行程1102.3 CK6140數(shù)

24、控車床運動分析數(shù)控車床的運動系統(tǒng)包括，主軸驅(qū)動系統(tǒng)，對主軸的控制，進給系統(tǒng)，各個坐標軸的控制，包括各坐標軸伺服電機速度、位置控制，刀具庫（對于數(shù)控車床指電動刀架）、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等輔助功能的控制。1、主運動傳動數(shù)控車床的主運動傳動鏈的兩端部件是主電動機與主軸，它的功能是把動力源（電動機）的運動及動力傳遞給主軸，使主軸帶動工件旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)主運動，并滿足數(shù)控車床主軸變速和換向的要求。主運動傳動由交流主軸電動機配備變頻器實現(xiàn)無級變速調(diào)速。2、進給運動傳動進給運動傳動是指機床上驅(qū)動刀架實現(xiàn)縱向（Z向）和橫向（X向）運動的進給傳動，在CK6140車床上，各軸都由交流流伺服電動機直接驅(qū)動。3、刀

25、架傳動刀架運動是指實現(xiàn)刀架上刀架的轉(zhuǎn)動和刀架的開定位、定位與夾緊的運動，以實現(xiàn)刀具的自動轉(zhuǎn)換。刀架運動是由換刀交流電動機實現(xiàn)的。4、冷卻系統(tǒng)數(shù)控機床的冷卻系統(tǒng)主要包括用于在切削過程中的冷卻刀具和工件，同時也起沖屑作用，由冷卻泵實現(xiàn)。5、液壓系統(tǒng)CK6140數(shù)控車床液壓系統(tǒng)主要進行主軸變速換擋，中心跟刀架電機排屑器6、潤滑系統(tǒng)CK6140數(shù)控車床中的潤滑系統(tǒng)為對機床導(dǎo)軌、滾珠絲杠等的潤滑。潤滑形式有電動間歇潤滑泵和定量式集中潤滑泵。7、尾座數(shù)控車床尾座一般是在加工時對工件起輔助支撐作用，它由尾座體和尾座套筒兩部分組成。尾座體可在床身上移動和固定。尾座套筒前安裝頂針，套筒可以自動伸出和縮回，實現(xiàn)頂

26、尖對工件的支撐作用。2.4 CK6140數(shù)控車床電氣系統(tǒng)簡述CKA614瞰控臥式車床的電氣控制系統(tǒng)是由CNCt控制裝置、交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)、強電控制部分等構(gòu)成。CNCE控制裝置以及伺服驅(qū)動裝置，采用日本FANUS司的產(chǎn)品，使機床性能價格比十分優(yōu)越；主軸系統(tǒng)采用日本FANUCe頻器主軸變速，方便靈活。機床電氣控制系統(tǒng)框圖如圖2-1所示。圖2-1CK6140數(shù)控車床電氣控制系統(tǒng)框圖(1)機床電氣容量及要求電源總?cè)萘浚?4KVA滿載電流：34A電源總?cè)蹟嚯娏鳎?0A防護等級：IP54(2)機床電氣主要技術(shù)要求機床供電電源要求采用三相四線制，380V50Hz交流電。三根相線(Ll,L2,L3)

27、和一根中性線(N)均從電柜底部引入電氣柜內(nèi)電盤上的主接線板Ll,L2,L3和PE端子上，出廠前PE和N端子已聯(lián)接，只要將供電電源中性線接在PE端上即可。供電電源的電纜或電線的截面積應(yīng)采用不小于6mm導(dǎo)電率高的銅線。保護地線還必須與機床所設(shè)置的專用接地螺釘牢固、可靠地連接，接地電阻R<10Qo如有三相五線制的用戶，應(yīng)把供電電源引接在端子上，將接線板上的PE和N的連線分開，分別接在五線制中的PE和N端子上。(3)機床電氣的構(gòu)成1)數(shù)控系統(tǒng)CNC日本FANUS司：FANUCOiMATE2)伺服驅(qū)動裝置及伺服電動機X軸：3-SVM1-20伺服驅(qū)動裝置aC12/2000伺服電動機Z軸：3-SVM1

28、-20伺服驅(qū)動裝置aC12/2000伺服電動機本伺服電動機配有絕對值編碼器，在加工過程中有斷電保護功能X軸：理論最大進給速度6000m/min。Z軸：理論最大進給速度8000m/min。3）強電控制單元主軸電動機M1:7.5KW1000r/min變頻電動機刀臺電動機M20.18KW1500r/min潤滑電動機M30.09KW1400r/min冷卻電動機M40.12KW2900r/min控制變壓器TC1:交流380V/220V/24V/26V/28V630VA。主要為控制回路和冷卻風扇提供220V電源；為整流橋提供26V交流電源；為穩(wěn)壓電源GS1提供220V交流輸入穩(wěn)壓電源GS1:為控制回路提供

29、穩(wěn)定的220V交流。控制變壓器TC2:交流380V/220V2200VA。主要為穩(wěn)壓電源GS2伺服驅(qū)動裝置和伺服電動機提供220V交流。穩(wěn)壓電源GS2主要為CN嚎置、LCD/MDI、I/OLINK、PLCI/O、伺服驅(qū)動裝置等提供24V穩(wěn)定的直流電源。接觸器構(gòu)成該車床電氣輸出執(zhí)行元件；繼電器構(gòu)成該車床電氣輸出放大元件；各種壓力開關(guān)、防護開關(guān)、腳踏開關(guān)、按鈕等構(gòu)成該車床電氣輸入元件。5）保護接地本車床接地系統(tǒng)如圖2-2所示。電氣相操捌自圖2-2CKA6150數(shù)控車床接地系統(tǒng)電柜與車床接地線用6mm黃綠雙色線；電柜與其它部件接地線用13mm黃綠雙色線。第三章CK6140數(shù)控車床主軸驅(qū)動系統(tǒng)3.1

30、主軸驅(qū)動系統(tǒng)概述主軸驅(qū)動系統(tǒng)包括主軸驅(qū)動裝置和主軸電動機。主軸驅(qū)動系統(tǒng)分為直流驅(qū)動系統(tǒng)和交流驅(qū)動系統(tǒng)。目前數(shù)控機床的主軸驅(qū)動多采用交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)即交流主軸電動機配備變頻器或主軸伺服驅(qū)動控制的方式。本課題數(shù)控車床主軸驅(qū)動系統(tǒng)采用交流主軸電動機配備變頻器控制的方式。主軸驅(qū)動部分是數(shù)控機床的大功率執(zhí)行機構(gòu)，其功能是接受數(shù)控系統(tǒng)（CNC）的S代碼速度指令及M代碼輔助功能指令，驅(qū)動主軸進行切削加工。在數(shù)控機床上，同樣由主軸夾持工件或刀具旋轉(zhuǎn)，直接參加表面成形運動。主運動的最高與最低轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速范圍、傳遞功率和動力特性，決定了數(shù)控機床的切削加工效率和加工工藝能力。主軸組件的回轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性和熱變形，

31、直接影響加工零件的尺寸、位置精度和表面質(zhì)量。主軸電動機選型的一般要求：1 .調(diào)速為了適應(yīng)不同工件材料及刀具等各種切削工藝要求，主軸必須具有一定的調(diào)速范圍，以保證加工時選用合理的切削用量，從而獲得最佳切削效率、加工精度和表面質(zhì)量。調(diào)速范圍的指標，主要由各種加工工藝對主軸最低速與最高速的要求來確定。2 .功率要求主軸有足夠的驅(qū)動功率或輸出扭矩，能在整個速度范圍內(nèi)均能提供切削所需的功率或轉(zhuǎn)矩，特別是滿足機床強力切削時的要求。并且有一定的過載能力和較硬的調(diào)速機械特性，即在負載變化的情況下（如斷續(xù)切削時），電動機轉(zhuǎn)速波動較小。即要求在大力矩、強過載能力的基礎(chǔ)上實現(xiàn)寬范圍無級變速3 .精度這里主要指主軸回

32、轉(zhuǎn)精度。并具有足夠的剛度和抗振性，具在較好的熱穩(wěn)定性，即主軸的軸向和徑向尺寸隨溫度變化較小。4 .動態(tài)響應(yīng)性要求主軸升降速時間短，調(diào)速時運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。對有的機床需同時能實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)切削，則要求換向時均可進行自動加減速控制，即要求有四象限驅(qū)動能力。主軸電動機選型：查機電一體化手冊車削功率在5-8kw之間根據(jù)切削功率PC主傳動鏈的總效率Y估算,?c即P二。王傳動鏈的功率效率Y=0.70.85,數(shù)控車床多米用倜速電動機和較短的機械n傳動鏈，效率較大，因此取=0.78,則估計P在6.41kw10.25kw.之間。數(shù)控車床的加工范圍一般都比較大，切削功率PC可根據(jù)有代表性的加工情況，由其主切削抗力FZFzVP

33、C=60000KWFZ-主切削力的切向分力，N;v-切削速度n?cm；查金屬切削手冊知，以硬質(zhì)合金刀具車削合金結(jié)構(gòu)鋼為例，數(shù)控車床有代表型的主切削力的切向分力FZ大約在2500左右，切削速度取90250r/min,則知道PC=2500120/60000=5kwPcnP=6.4kw考慮到空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)的功率損失，如各傳動件在空轉(zhuǎn)運行時的摩損功耗，傳動件的攪油和克服空氣阻力功率以及其其它動載荷的摩擦損耗等。CK6140數(shù)控車床床是中等規(guī)格數(shù)控車床，參照國內(nèi)外同類機床的電動機功率，此機床可以選取7.5kw的電動機，考慮到數(shù)控機床變速范圍比較大，選用交流變頻電動機TLD12-YVP112,標稱功率7.5kw

34、,額定轉(zhuǎn)矩60N?m。3.2 變頻器電動機主軸驅(qū)動裝置主軸系統(tǒng)主要由主軸驅(qū)動裝置及主軸電動機組成。FANUC0iMate數(shù)控裝置提供了模擬主軸和串行主軸接口供用戶選擇。當用戶選擇模擬主軸時，一般選用通用變頻器作為主軸驅(qū)動裝置；當用戶選擇串行主軸時，F(xiàn)ANUC0iMate數(shù)控系統(tǒng)提供了SPM系列專用主軸驅(qū)動裝置。本機床采用通用變頻器作為主軸驅(qū)動裝置。(1)變頻器的工作原理：變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交一直一交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻)，先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均

35、可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。（2）變頻器的調(diào)速：基于調(diào)速方便、節(jié)能、運行可靠的優(yōu)點，變頻調(diào)速器已逐漸替代傳統(tǒng)的變極調(diào)速、電磁調(diào)速和調(diào)壓調(diào)速方式。在推出PWM磁通矢量控制的變頻器數(shù)年后，1998年末又出現(xiàn)采用DTC控制技術(shù)的變頻器。ABB公司的ACS600系列是第一代采用DTC技術(shù)的變頻器，它能夠用開環(huán)方式對轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進行準確控制，而且動態(tài)和靜態(tài)指標已優(yōu)于PWM閉環(huán)控制指標。直接轉(zhuǎn)矩控制以測量電機電流和直

36、流電壓作為自適應(yīng)電機模型的輸入。該模型每隔25科s產(chǎn)生一組精確的轉(zhuǎn)矩和磁通實際值，轉(zhuǎn)矩比較器和磁通比較器將轉(zhuǎn)矩和磁通的實際值與轉(zhuǎn)矩和磁通的給定值進行比較，以確定最佳開關(guān)位置。由此可以看出它是通過對轉(zhuǎn)矩和磁通的測量，即刻調(diào)整逆變電路的開關(guān)狀態(tài)，進而調(diào)整電機的轉(zhuǎn)矩和磁通，以達到精確控制的目的。本機床采用通用FANUC通用變頻器作為主軸驅(qū)動裝置。FANUC通用變頻器各端子功能如圖31所示。3相400V電源輸入3相交乳電源變頻器Lb電機IM外部晶體管公共端亙流電漉接點輸入公共（漉型）Pim上接地清注益端子吁sb間不要羯路提高功辜四數(shù)用直流電抗癌（FR-BEL（選件正轉(zhuǎn)啟動反轉(zhuǎn)疳動離速多做速度選擇,中速

37、版1yt登搜Fftfa時，情卸去此畫片.舁角輸出S1F3球祜RH*5接點輸入公共5口*4控制回路輸入信號（不允許輸入電壓頻率設(shè)定信號【模才XX-23川1強用電流輸入頻率設(shè)定信號時.Pr.GO-PrhS3工翰入端子功熊選擇）的某一個設(shè)定為飛二端子RH.RM.RL.STR的某一個請分配為AUf電波輸入選悻1,請將M信號刪.*5R同運才亍運行狀態(tài)瞬出上接地由擬信號洵出（two-5V）RS7H541接口生電極開路埼出公共蠟漏型*2源型Q1OH5V)tv<ja-10V公共結(jié))據(jù)電路出集開埼圖主回路端子?？刂苹芈肺锶硕俗涌刂苹芈份敵龆俗訄D3-1FANUC通用變頻器接線端子說明變頻器控制端子說明：ST

38、F:正轉(zhuǎn)啟動。當STF信號ON時為正轉(zhuǎn)，OFF時為停止指令。STR:反轉(zhuǎn)啟動。當STR信號ON時為反轉(zhuǎn)，OFF時為停止指令。RH、RM、RL:多段數(shù)選擇?？筛鶕?jù)端子RH、RM、RL信號的短路組合，進行多段速度的選擇。根據(jù)輸入端子功能的選擇(Pr.60-Pr.63)可改變端子的功能。SD:接點(端子STF、STR、RH、RM、RL)輸入的公共端子。10:頻率設(shè)定用電源，DC5V,允許負荷電流為10mA。2:頻率設(shè)定(電壓信號)。輸入DC05V(010V)時，輸出成比例：輸入5V(10V)時，輸出為最高頻率。5V/10V切換用Pr.730-5V,0-10V選擇”進行。5:頻率設(shè)定公共輸入端。如圖3

39、-2所示，采用三相交流380V電源供電；速度指令由0、L腳輸入(在數(shù)控車床上一般由數(shù)控裝置或PLC的模擬量輸出接口輸入)，指令電壓范圍是0-10V;主軸電動機的啟動/停止以及旋轉(zhuǎn)方向由繼電器KA1、KA2控制，當KA1閉合時電動機正轉(zhuǎn)，當KA2閉合時電動機反轉(zhuǎn)，若KA1、KA2同時都斷開或閉合則電動機停止，也可以定義為KA1控制電動機的啟動和停止，KA2控制電動機的旋轉(zhuǎn)方向。變頻器根據(jù)輸入的速度指令和運行狀態(tài)指令輸出相應(yīng)頻率和幅值的交流電壓，控制電動機旋轉(zhuǎn)。MUTHIV5X10mmBK4+T-QF12L1L26L3X41TFMHi4-QF133P-20ASD-KA1-KA2JA40(V+)(0

40、)5STFSTRM13Bmlxa林*主林廈副讀件代號11101雷京工程斯ips圖3-2變頻器主軸伺服驅(qū)動圖第四章CK6140數(shù)控車床進給伺服系統(tǒng)設(shè)計4.1 機床進給伺服系統(tǒng)概述伺服控制系統(tǒng)是聯(lián)接數(shù)控系統(tǒng)與機床的樞紐，其性能是影響數(shù)控機床精度、穩(wěn)定性、可靠性、加工效率等方面的重要因素。機床進給伺服系統(tǒng)主要由伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)與機床進給機械傳動機構(gòu)兩大部分組成。對于數(shù)控機床伺服控制系統(tǒng)，按其反饋信號的有無，分為開環(huán)和閉環(huán)兩種位置控制方式。位置控制系統(tǒng)是由伺服驅(qū)動器中的位置控制模塊、速度控制模塊、位置檢測及反饋控制等各部分組成。開環(huán)位置控制不需要位置檢測及反饋，閉環(huán)位置控制需要位置檢測及反饋。位置控制

41、反饋能夠精確地控制機床運動部件的運動，快速而準確地跟蹤指令運動。根據(jù)其位置檢測信號所取的位置不同，它又分為半閉環(huán)與全閉環(huán)兩種。所謂半閉環(huán)控制系統(tǒng)即采取的反饋檢測元件是與伺服電機同軸連接地旋轉(zhuǎn)編碼器，其直接與伺服電機轉(zhuǎn)子后部相連接，與伺服電機構(gòu)成一體。因為編碼器不能直接反映機床各個進給軸的實際位置，而是反映電機的旋轉(zhuǎn)速度和圈數(shù)。此種控制方式的機床其機械運動部分（如傳動絲杠和工作臺）的機械誤差沒有因反饋而獲得改善。但是對于這些機械誤差，可以在CNC系統(tǒng)中通過反向間隙補償和螺距誤差補償來大大減小，所以使用這種控制方式的機床也可達到很高的精度。對于全閉環(huán)系統(tǒng)需要采用直線位置檢測裝置，現(xiàn)在生產(chǎn)中多用光柵

42、尺或磁尺作為全閉環(huán)系統(tǒng)的位置檢測裝置。4.2 CK6140數(shù)控車床對伺服驅(qū)動進給系統(tǒng)的要求1 .調(diào)速范圍要寬調(diào)速范圍rn是指進給電動機提供的最低轉(zhuǎn)速%in和最高轉(zhuǎn)速nmax之比，即rn=nmin/nma°x在各種數(shù)控機床應(yīng)用中，由于加工用刀具、被加工材料、主軸轉(zhuǎn)速以及零件加工工藝要求不同，為保證在任何情況下都能得到最佳切削條件，要求進給驅(qū)動系統(tǒng)必須具有足夠?qū)挼臒o級調(diào)速范圍（通常大于1:10000）,尤其在低速（如轉(zhuǎn)速小于0.1r/min）時，要仍能平滑運動而無爬行現(xiàn)象，2 .定位精度高使數(shù)控機床加工零件主要是為了保證加工質(zhì)量的穩(wěn)定性、一致性，減少廢品率；就決復(fù)共46頁第17頁雜曲面零

43、件的加工問題；解決復(fù)雜零件的加工精度問題，縮短制造周期等。因此，要求進給驅(qū)動系統(tǒng)具有較好的靜態(tài)特性和較高的剛度，從而達到較高的定位精度，以保證機床具有較小的定位誤差與重復(fù)定位誤差（目前進給伺服系統(tǒng)的分辨率可達到1wm或0.1wm甚至0.01科成，同時進給驅(qū)動系統(tǒng)要有較好的動態(tài)性能，以保證機床具有較高的輪廓跟隨精度。3有足夠的傳動剛性和較高的速度穩(wěn)定性4快速響應(yīng)，無超調(diào)為了提高生產(chǎn)率和保證加工質(zhì)量，除了要求有較高的定位精度外，還要求有良好的快速響應(yīng)特性，即要求跟蹤指令信號的響應(yīng)要快。因為數(shù)控系統(tǒng)在啟動、制動時，要求加、減加速度足夠大，以縮短進給系統(tǒng)的過渡過程時間，減小輪廓過渡誤差。5低速大扭矩，

44、過載能力強一般來說，伺服驅(qū)動器具有數(shù)分鐘甚至半小時內(nèi)1.5倍以上的過載能力，在短時間內(nèi)可以過載4-6倍而不損壞。6可靠性高要求數(shù)控機床的進給驅(qū)動系統(tǒng)可靠性高，工作穩(wěn)定性好，具有較強的溫度、濕度、振動等環(huán)境適應(yīng)能力和很強的抗干擾能力。4.3進給伺服系統(tǒng)的選型與控制原理進給伺服系統(tǒng)主要由各軸進給伺服驅(qū)動裝置及其伺服電動機組成。伺服驅(qū)動裝置接受從主控制單元發(fā)出的進給速度和位移指令信號，作一定的轉(zhuǎn)換和放大后，驅(qū)動伺服電電動機，從而通過機械傳動機構(gòu)，驅(qū)動機床的執(zhí)行部件實現(xiàn)精確的工作進給和快速移動。FANUC的a系列伺服驅(qū)動裝置主要分為SVM、SVMHV兩種，其中SVM型的一個驅(qū)動裝置最多可帶三個伺服軸，

45、而SVMHV型的一個單獨驅(qū)動裝置最多可帶兩個伺服軸。而且根據(jù)不同的CNC裝置使用不同的接口類型。FANUC伺服驅(qū)動裝置的型號參數(shù)伺服驅(qū)動裝置的型號參數(shù)如下所示。SVM口-口口口口型號軸數(shù)，1：1軸伺服；2：2軸伺服；3：3軸伺服第一軸最大電流；第二軸最大電流；第三軸最大電流；輸入電壓，無”=200V,HV=400V。4.4伺服電機的選型FANUCOiMATE!（統(tǒng)是高性價比高可靠性的CNC系統(tǒng)，它可以配置FANUC公司的豆、otC和B系列的伺服電機、一般來說FANUC系統(tǒng)在選擇伺服電機時要計算負載力矩、負載慣量、加速力矩和最大切削力矩等因素，在計算的過程中綜合考慮伺服電機的性能參數(shù)是否滿足各因

46、素來確定電機型號。圖4-2所示為機床水平進給軸示意圖，機床工作臺的機械規(guī)格如表4-1所示。圖4-2水平進給軸示意圖表4-1機床主要性能規(guī)格表規(guī)格項目符號單位X軸絲桿直徑mm40絲桿度Umm1000絲桿導(dǎo)程pmm8減速比1機床加載的移動物質(zhì)量Wkgf7000由切削力引起的反推力kgf100鑲條鎖緊力*kgf50由切削力矩引起的滑動表面上工作臺受到的力%kgf30驅(qū)動系統(tǒng)效率0.9滑動表面摩擦系數(shù)0.05第五章CK6140數(shù)控車床輔助系統(tǒng)設(shè)計5.1 CK6140數(shù)控車床輔助系統(tǒng)概述1、刀架傳動系統(tǒng)刀架運動是指實現(xiàn)刀架上刀架的轉(zhuǎn)動和刀架的開定位、定位與夾緊的運動，以實現(xiàn)刀具的自動轉(zhuǎn)換。刀架運動是由換

47、刀交流電動機實現(xiàn)的。2、冷卻系統(tǒng)數(shù)控機床的冷卻系統(tǒng)主要包括用于在切削過程中的冷卻刀具和工件，同時也起沖屑作用，由冷卻泵實現(xiàn)。3、液壓系統(tǒng)CK6140數(shù)控車床液壓系統(tǒng)主要進行主軸變速換擋，中心跟刀架電機排屑器5.2 刀架傳動系統(tǒng)設(shè)計刀具自動交換裝置可分為兩種，即轉(zhuǎn)塔式和刀庫式。轉(zhuǎn)塔式刀具交換裝置又分為回轉(zhuǎn)刀架和轉(zhuǎn)塔頭?；剞D(zhuǎn)刀架主要應(yīng)用于數(shù)控車床和數(shù)控車削加工中心，轉(zhuǎn)塔頭主要應(yīng)用于數(shù)控鉆、鏜、銑床中。刀庫式刀具交換裝置又分為刀具與主軸之間直接換刀和用機械手配合刀具庫換刀。刀庫式刀具交換裝置廣泛應(yīng)用于各類加工中心中，刀具與主軸之間直接換刀與用機械手配合刀具庫換刀其主要區(qū)分在于刀庫的容量不同，用機械手

48、配合刀具庫換刀裝置的容量較大，而刀具與主軸之間直接換刀的刀庫容量受限。它們只是機械運動的方式不同。刀庫的選擇主要根據(jù)機床加工工藝范圍和機床的特點，確定刀庫容量和自動換刀裝置類型。CK6140數(shù)控車床，作為普通型數(shù)控車床根據(jù)其加工工藝選用四工位電動刀架。刀架的轉(zhuǎn)位控制數(shù)控程序中的T指令來控制刀架的旋轉(zhuǎn)。數(shù)控車床的刀架是車床的重要組成部分。刀架用于夾持切削用的刀具，在一定程度上，刀架的結(jié)構(gòu)和性能體現(xiàn)了車床的設(shè)計和制造技術(shù)水平，所以有如下要求：(1)轉(zhuǎn)位準確可靠，工作平穩(wěn)安全；(2)按最短線路就近選擇，轉(zhuǎn)位時間短；(3)重復(fù)定位精度高；(4)防水、防屑，密封性能優(yōu)良；(5)夾緊剛性高，適宜重負荷切削

49、。CK6140數(shù)控車床電動刀架的選擇合理與否，直接關(guān)系到機床的加工效率與可靠性。因此在選型時應(yīng)進行最優(yōu)化選擇。本機床選擇德國SAUTER公司生產(chǎn)的4工位電動刀架有以下幾方面考慮。1、SAUTER刀架的精度高SAUTER刀架的定位精度為土2M,重復(fù)定位精度為土0.8科M(即：半徑100mm前提下，圓周上擺動的弧長值為：定位精度土4,重復(fù)定位精度土1.6),其參數(shù)遠低于國產(chǎn)與臺灣產(chǎn)刀塔。其精度完全可滿足加工高精度工件時的要求，有效減小了換刀動作給工件加工所帶來的誤差。使機床可進行高精度切削。2、SAUTER刀架換刀時間短SAUTER刀架換刀時間較國產(chǎn)刀塔的換刀時間有明顯優(yōu)勢，以4工位刀架為例，其兩

50、刀位轉(zhuǎn)位角度為90度，SAUTER電動刀架換刀時間為0.70.8秒，而國產(chǎn)4工位刀塔換刀時間為1.5秒左右。如選用SAUTER刀架能有效縮短工件加工時間，提高機床加工節(jié)拍，提供用戶生產(chǎn)效率。3、SAUTER刀架鎖緊力矩大SAUTER刀架其鎖緊力矩可達到12000Nm,可有效提高機床加工時機床剛性和加工工件的表面光潔度。減小因刀具顫動給加工工件所造成的影響，如工件表面的振紋。電路分析：當過載情況發(fā)生時，過載保護器的脫扣器脫開，切斷刀架電機電源，使刀架電機立即停止運轉(zhuǎn)，以防止電機燒毀。正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)交流接觸器之間設(shè)計為互鎖保護，防止有兩接觸器同時吸合的情況發(fā)生。設(shè)計安裝三相滅弧器，以消除當交流接觸器吸

51、合與斷開時產(chǎn)生的電弧，以保護交流接觸器與刀架電機。電動刀架連接圖如圖5-1所示圖5-1刀架正反轉(zhuǎn)電路如圖5-1我們可看出SAUTER電動刀架的電路設(shè)計并不復(fù)雜，在CK6140數(shù)控車床設(shè)計的過程中我們注意了以下幾點：注意1：過載保護器又稱過電流保護器，需依各類型刀架電機做適當?shù)碾娏髦翟O(shè)，（設(shè)定值必須嚴格按照刀塔電機外罩的標識設(shè)置）。當過載情況發(fā)生時，過載保護器的脫扣器脫開，切斷刀架電機電源，使刀架電機立即停止運轉(zhuǎn)，以防止電機燒毀。并立即檢查過電流的原因，才可使電流保護器復(fù)位。具體說明如下：1）三相電源電壓是否正確、是否缺相。2）刀架端子臺、電磁接觸器及過載保護器接線是否牢固并且螺絲均有鎖緊。3）

52、電機各相之間阻抗是否正常（即三相阻抗大約相同）。4）電機各相與機殼間的阻抗應(yīng)該為無限大（一般絕緣電阻至少在20MQ以上），以確認電機線圈是否受損及接地。5）電磁開關(guān)及過電流保護器的1-2、3-4、5-6之間是否有阻抗存在，造成三相電流不平衡。正常情況下1-2、3-4、5-6間的阻抗值越接近0越好，如果某一組之間阻抗大于5Q,需立即更換此元件，如圖5-1。注意2：SAUTER刀架在做定位時，必須提供后轉(zhuǎn)向動作。且此反向轉(zhuǎn)動動作只需要幾百ms,對于刀架電機三相動力電源上來說，動力電源接通的時間極短。因此在動力電源接通與斷開時極易產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象。因此，我們在此加裝三相火花消除器，即三相滅弧器，如圖所示

53、。注意3：在控制刀架正、反轉(zhuǎn)運動時（不論自動或手動），我們在PLC中設(shè)定一個監(jiān)視時間（約為3秒），超過此監(jiān)視時間，正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)信號都必須為OFF,以保護電機。注意4：控制刀架正、反轉(zhuǎn)的交流接觸器需采用高品質(zhì)的品牌，耐久度才能達到要求，當交流接觸器任意一組觸點產(chǎn)生阻抗時，會發(fā)生三相電流不平衡現(xiàn)象，電機的輸出及轉(zhuǎn)矩會受到影，直接造成刀架不能旋轉(zhuǎn)或定位。5.3 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計數(shù)控機床的冷卻系統(tǒng)主要包括用于在切削過程中的冷卻刀具和工件，同時也起沖屑作用。為了獲得較好的冷卻效果，冷卻泵打出的切削液需通過刀架或主軸前端的噴嘴噴出直接沖向刀具與工件的切削發(fā)熱處。到充分冷卻。冷卻泵的開啟與停止由數(shù)控程序中的輔助

54、M指令控制，通常用M08、M09來分別控制，在數(shù)控系統(tǒng)的控制面板上也可通過面板上的冷卻泵啟動與停止按鈕在手的方式下控制。電路分析：過載保護器的脫扣器脫開，切斷刀塔電機電源，使刀塔電機立即停止運轉(zhuǎn)，以防止電機燒毀。設(shè)計安裝三相滅弧器，以消除當交流接觸器吸合與斷開時產(chǎn)生的電弧，以保護交流接觸器與冷卻電機圖5-2冷卻電路5.4 液壓系統(tǒng)設(shè)計一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件（附件）和液壓油。動力元件的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。執(zhí)行元件（如液壓缸和液壓馬達

55、）的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動負載作直線往復(fù)運動或回轉(zhuǎn)運動。控制元件（即各種液壓閥）在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、快換接頭、高壓球閥、膠管總成、測壓接頭、壓力表、油位油溫計等。液壓系統(tǒng)由信號控制和液壓動力兩部分組成，信號控制部分用于驅(qū)動液壓動力部分中的控制閥動作。液壓動力部分采用回路圖方式表示，以表明不同功能元件之間的相互關(guān)系。液壓源含有液壓泵、電動機和液壓輔助元件；液壓控制部分含有各種控制閥，其用于控制工作油液的流量、壓力和方向；執(zhí)行部分含有液壓缸或液壓馬達，其可按實際要求來選擇。第六章常用電器元件的選型6.1低壓電器選型的一般原則1、低壓電器的