淺析數(shù)控磨床電控柜設(shè)計(jì)注意問(wèn)題

1、淺析數(shù)控磨床電控柜設(shè)計(jì)注意問(wèn)題 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件往往比較惡劣，特別是要磨床的工作環(huán)境，所以磨床的數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)器等精密產(chǎn)品不能暴露在外界環(huán)境中，否則會(huì)很容易產(chǎn)生各種各樣的故障問(wèn)題。這時(shí)就要用到電氣控制來(lái)保護(hù)它們不受外界的影響，正常工作。電氣控制柜用于安裝控制機(jī)床動(dòng)作的元器件和控制模塊。（如：數(shù)控系統(tǒng)，伺服驅(qū)動(dòng)器，主軸驅(qū)動(dòng)器，控制變壓器，接觸器，繼電器，接線端子，行線槽等）。電氣控制柜能保護(hù)箱里的器件密封，防塵，防水，散熱，防止干擾和輻射。數(shù)控磨床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作環(huán)境數(shù)控磨床是利用磨具對(duì)工件表面進(jìn)行磨削加工的機(jī)床。大多數(shù)的磨床是使用高速旋轉(zhuǎn)的砂輪進(jìn)行磨削加工，少數(shù)的是使用油石、砂帶等其他磨具

2、和游離磨料進(jìn)行加工，如珩磨機(jī)、超精加工機(jī)床、砂帶磨床、研磨機(jī)和拋光機(jī)等。數(shù)控磨床又有數(shù)控平面磨床、數(shù)控?zé)o心磨床、數(shù)控內(nèi)外圓磨床、數(shù)控立式萬(wàn)能磨床、數(shù)控坐標(biāo)磨床、數(shù)控成形磨床等等數(shù)控磨床主要部件包括主軸部件、進(jìn)給單元、床具和輔助單元。1.1主軸部件砂輪的線速度一般為3060m/s，cbn砂輪可高達(dá)150200m/s，最高主軸轉(zhuǎn)速達(dá)15000r/min。主軸單元是磨床的樞紐部件，對(duì)于高速高精度單元系統(tǒng)應(yīng)具備剛性好、回轉(zhuǎn)精度高、溫升小、不亂性好、功耗低、壽命長(zhǎng)、本錢(qián)適中的特性。砂輪主軸單元的軸承常采用高精度動(dòng)彈軸承、液體靜壓軸承、液體動(dòng)壓軸承、消息壓軸承。高速和超高速磨床越來(lái)越多采用電主軸單元部件。

3、1.2進(jìn)給單元進(jìn)給單元包括伺服驅(qū)動(dòng)部件、動(dòng)彈部件、位置監(jiān)測(cè)單元等。進(jìn)給單元是保持砂輪正常工作的必要前提，是評(píng)價(jià)磨床機(jī)能的重要指標(biāo)之一。要求進(jìn)給單元運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、分辨率高、定位精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，既要有較大的加速度，又要有足夠大的驅(qū)動(dòng)力。進(jìn)給單元常用的方案為交、直流伺服電念頭與動(dòng)彈絲杠組合的進(jìn)給方案或直線伺服電念頭直接驅(qū)動(dòng)的方案。兩種方案的傳動(dòng)鏈很短，主要是為了減少機(jī)械傳動(dòng)誤差。兩種方案都是依賴電念頭來(lái)調(diào)速、換向。1.3床具砂輪架、頭架、尾架、工作臺(tái)、床身、立柱等是數(shù)控磨床的基礎(chǔ)構(gòu)件，其設(shè)計(jì)制造技術(shù)是保證磨床質(zhì)量的根本。1.4輔助單元輔助單元包括工件快速裝夾裝置、高效磨削液供應(yīng)系統(tǒng)、安全防護(hù)裝置、主

4、軸及砂輪動(dòng)平衡系統(tǒng)、切屑處理系統(tǒng)等。由于磨床主軸采用的都是比較大功率的電機(jī)，大功率電機(jī)工作時(shí)能產(chǎn)生很大的電磁干擾。數(shù)控機(jī)床在工作時(shí)，與電網(wǎng)、空間與周?chē)h(huán)境發(fā)生了聯(lián)系而受到電磁干擾。比如浪涌電壓干擾、電快速瞬變脈沖群等，其傳播途徑是沿著低阻抗方向傳播，會(huì)使干擾傳導(dǎo)到敏感設(shè)備當(dāng)中去，比如是進(jìn)給單元的伺服系統(tǒng)。這樣就很容易造成系統(tǒng)故障，影響正常工作。這就要求電控柜的設(shè)計(jì)要有很強(qiáng)的抗干擾能力。另外磨床的加工對(duì)象主要是硬度較高的材料，如淬硬鋼、硬質(zhì)合金等；也能加工脆性材料，如玻璃、花崗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能進(jìn)行高效率的磨削，如強(qiáng)力磨削等。所以數(shù)控磨床進(jìn)行工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的鐵屑，

5、磨床在磨削過(guò)程中，加工表面和砂輪都會(huì)產(chǎn)生很高的溫度，要用循環(huán)水來(lái)冷卻，冷卻過(guò)程會(huì)產(chǎn)生很多水氣。這些鐵屑和水氣一旦進(jìn)入到電控柜里的，就有可能對(duì)里面的系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生致命的損害。這要求電控柜密封性要好，有夠強(qiáng)的防塵防水能力。數(shù)控磨床電控柜設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)2.1散熱問(wèn)題: 電氣控制柜中裝有數(shù)控系統(tǒng)，伺服驅(qū)動(dòng)器，電氣元件和繼電器等，為了保證這些元件的正?？煽窟\(yùn)行，必須對(duì)控制柜進(jìn)行散熱處理，磨床電氣控制柜內(nèi)通常采用電柜空調(diào)或者熱交換機(jī)來(lái)保持電控柜內(nèi)的溫度，不能用風(fēng)扇，因?yàn)轱L(fēng)扇會(huì)將外界的粉塵和水氣帶進(jìn)電控柜,對(duì)電氣元件造成影響。2.2電磁干擾問(wèn)題:電氣控制柜內(nèi)伺服驅(qū)動(dòng)器在工作中由于整流和變頻，周?chē)a(chǎn)生了很多的

6、干擾電磁波，這些高頻電磁波對(duì)附近的儀表、儀器有一定的干擾，而且會(huì)產(chǎn)生高次諧波，這種高次諧波會(huì)通過(guò)供電回路進(jìn)入整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)，從而影響其他元件。如果伺服驅(qū)動(dòng)器的功率很大占整個(gè)系統(tǒng)25%以上，需要考慮控制電源的抗干擾措施。強(qiáng)電部分和弱電部分必須分開(kāi)，注意控制柜內(nèi)的走線，強(qiáng)電信號(hào)線和弱電信號(hào)線不要在一個(gè)線槽內(nèi)走線，也不要靠的太近，以免產(chǎn)生干擾。電控柜內(nèi)的接地一定要接好，這樣才能保護(hù)敏感設(shè)備不受影響，電氣控制柜應(yīng)該采用導(dǎo)電的金屬板制作，為了保證控制柜的電磁一致性，應(yīng)采用一體結(jié)構(gòu)或焊接?？刂乒竦陌惭b板采用導(dǎo)電的金屬板，以提高系統(tǒng)的接地性能。2.3防護(hù)問(wèn)題需要注意以下幾點(diǎn):防水防塵:磨床工作時(shí)要用到循環(huán)水來(lái)冷卻，現(xiàn)場(chǎng)肯定會(huì)有冷卻水的管道，電控柜放在現(xiàn)場(chǎng)，需要注意控制柜上方不要有管道法蘭或其他漏點(diǎn)，在電控柜附近不能有噴濺水流，現(xiàn)場(chǎng)柜體防護(hù)等級(jí)要在ip43以上。電控柜要整體密封，電控柜門(mén)周邊要用密封圈包圍，