教學(xué)型數(shù)控車(chē)床電氣設(shè)計(jì)機(jī)電一體化畢業(yè)論文

1、“中央廣播電視大學(xué)人才培養(yǎng)模式改革和開(kāi)放教育”機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)專(zhuān)科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）論文題目：教學(xué)型數(shù)控車(chē)床電氣設(shè)計(jì) 學(xué)校名稱(chēng)： 呼和浩特市廣播電視大學(xué) 呼和浩特市廣播電視大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告表課題名稱(chēng)教學(xué)型數(shù)控車(chē)床電氣設(shè)計(jì)課題來(lái)源現(xiàn)場(chǎng)課題類(lèi)型導(dǎo) 師學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)專(zhuān) 業(yè)機(jī)電一體化一.選題背景及意義 數(shù)控技術(shù)是以數(shù)字量編程實(shí)現(xiàn)控制機(jī)械或其他設(shè)備自動(dòng)工作的技術(shù)。如果一種設(shè)備的控制過(guò)程是以數(shù)字形式來(lái)描述的，其工作過(guò)程是可編程序的并能在程序控制下自動(dòng)進(jìn)行，那么這種設(shè)備就稱(chēng)為數(shù)控設(shè)備。作者根據(jù)數(shù)控工作要求編制數(shù)控程序，并將數(shù)控程序記錄在控制介質(zhì)上。數(shù)控程序經(jīng)數(shù)控設(shè)備的輸入接口輸入數(shù)字控設(shè)備，控制系統(tǒng)

2、按程序控制設(shè)備完成工作任務(wù)。數(shù)控機(jī)床是典型的數(shù)控設(shè)備，它的生產(chǎn)和發(fā)展是數(shù)控技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展的重要標(biāo)志。 數(shù)控技術(shù)是以數(shù)字量編程實(shí)現(xiàn)控制機(jī)械或其他設(shè)備自動(dòng)工作的技術(shù)。當(dāng)前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)也科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與競(jìng)爭(zhēng)，使機(jī)械產(chǎn)品趨精密、復(fù)雜，而且產(chǎn)品的生命周期縮短，改型頻繁。這不僅對(duì)機(jī)床設(shè)備提出精度與效率的要求，也提出了通用性與靈活性的要求。特別是航空、造船、武器、模具生產(chǎn)等工業(yè)部門(mén)，所加工零件具有精度高、形狀復(fù)雜、經(jīng)常變動(dòng)的特點(diǎn)。使用普通機(jī)床加工這類(lèi)零件，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，而且還難以保證精度，有些零件甚至無(wú)法加工。 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的出現(xiàn)較好的解決了復(fù)雜、精密、多變的零件加工問(wèn)題，它是機(jī)床控制技術(shù)的一個(gè)

3、重要發(fā)展方向。隨著電子、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、精密機(jī)械、測(cè)量及人工智能技術(shù)的發(fā)展，機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)也在迅速發(fā)展和演變，以適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)的需要。二.設(shè)計(jì)目的 本方案用于實(shí)驗(yàn)所需的數(shù)控機(jī)床。主要用于學(xué)校、工廠、以及科研所用，可用于數(shù)控機(jī)床，數(shù)控編程，數(shù)控原理實(shí)驗(yàn)與培訓(xùn)。本課題是要求在指導(dǎo)的情況下通過(guò)查閱相關(guān)的內(nèi)容的資料并進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì)（包括機(jī)械總體結(jié)構(gòu)，電氣控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和控制軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）進(jìn)而最終完成適合實(shí)驗(yàn)使用的數(shù)控機(jī)床。三.基本要求1掌握數(shù)控車(chē)床的設(shè)計(jì)方法；2掌握裝配圖的畫(huà)法；3了解數(shù)控機(jī)床的基本工作原理；4掌握各種元器件的選用方法；5. 熟悉機(jī)床常用控制電路的結(jié)構(gòu)、工作原理及用途，并能正確

4、選用；6. 熟悉機(jī)床控制電路的基本環(huán)節(jié)及其應(yīng)用和分析方法。四.設(shè)計(jì)內(nèi)容教學(xué)型數(shù)控車(chē)床是針對(duì)數(shù)控技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)和數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)所開(kāi)發(fā)研制的，本課題要求設(shè)計(jì)教學(xué)型數(shù)控車(chē)床；本文要求完成教學(xué)型數(shù)控車(chē)床的電氣部分的設(shè)計(jì)。1確定電力設(shè)備的拖動(dòng)方案并選擇電動(dòng)機(jī)；2設(shè)計(jì)電氣控制電路；3選擇各種控制電器；4施工設(shè)計(jì)確定電氣設(shè)備的布局，繪制安裝接線圖等。五.技術(shù)路線及方法1. 完成原理分析與設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；2. 完成電氣原理圖；3. 完成主要電器元件組裝圖； 4. 元件明細(xì)表；六.主要內(nèi)容細(xì)化1.電氣元件的具體選擇方法(1)接觸器的選擇(a)接觸器按其主觸點(diǎn)通過(guò)電流的種類(lèi)不同，分為直流、交流兩種，機(jī)床上應(yīng)用最多的是交流

5、接觸器。(b)根據(jù)接觸器所控制負(fù)載的為一般任務(wù)（控制中小功率籠型電動(dòng)機(jī)等），選用ac3類(lèi)接觸器。(c)交流接觸器的額定電壓一般為500v或380v兩種，應(yīng)大于或等于負(fù)載電路的電壓。(d)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率和操作情況來(lái)確定接觸器主觸點(diǎn)的電流等級(jí)。(e)接觸器線圈的電流種類(lèi)和電壓等級(jí)應(yīng)與控制電路相同。(f)觸電數(shù)量和種類(lèi)應(yīng)滿足電路和控制電路的要求。 (2)繼電器的選擇 (a)在機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中，用得較多的電流繼電器有jl14、jl15、jl3等型號(hào)，主要根據(jù)主電路內(nèi)的電流種類(lèi)和額定電流來(lái)選擇。 (b)在機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中，常用的有jt3、jt4型號(hào)的電壓繼電器。 (c)中間繼電器主要依據(jù)被控制電路

6、的電壓等級(jí)，觸電數(shù)量、種類(lèi)及容量來(lái)選用。 (3)直流穩(wěn)壓電源的選擇 選擇電源時(shí)需要考慮的問(wèn)題主要有：電源的輸出功率輸出路數(shù)；電源的尺寸；電源安裝方式和安裝孔位；電源的冷卻方式；電源在系統(tǒng)中的位置及走線；環(huán)境溫度；絕緣強(qiáng)度；電磁兼容性；環(huán)境條件。 (4)控制變壓器的選擇(a)在選用控制變壓器時(shí)，首先應(yīng)滿足副邊線圈的個(gè)數(shù)和電壓值以及原邊電源電壓的數(shù)值。(b)在繼電器接觸器控制電路中，控制變壓器的負(fù)載，主要是交流接觸器和繼電器的吸引線圈,它們的啟動(dòng)電流一般要比吸持電流大幾倍，一般情況下，可將副邊連續(xù)負(fù)載的總量，乘以1.21.5的系數(shù)，選用額定容量大于或等于這個(gè)數(shù)值的控制變壓器即可。2.電氣原理圖分析

7、的方法與步驟 電氣控制電路一般由主電路、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(dòng)機(jī)和電氣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。 （1）分析主回路。從主回路入手，要根據(jù)伺服電動(dòng)機(jī)、輔助機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)和電磁閥等執(zhí)行電器的控制要求，分析它們的控制內(nèi)容，控制內(nèi)容包括啟動(dòng)、方向控制、調(diào)速和制動(dòng)。 （2）分析控制電路。根據(jù)主回路中各伺服電動(dòng)機(jī)、輔助機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)和電磁閥等執(zhí)行電器的控制要求，逐一找出控制電路中的控制環(huán)節(jié)，按功能不同劃分成若干個(gè)局部控制線路來(lái)進(jìn)行分析而分析控制電路的最基本方法是查線讀圖法。 （3）分析輔助電路。輔助電路包括電源顯示、工作狀態(tài)顯示、照明和故

8、障報(bào)警等部分，它們大多由控制電路中的元件來(lái)控制的，所以在分析時(shí)，還要回頭來(lái)對(duì)照控制電路進(jìn)行分析。 （4）分析互鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)。機(jī)床對(duì)于安全性和可靠性有很高的要求，實(shí)現(xiàn)這些要求，除了合理地選擇元件和控制方案外，在控制線路中還設(shè)置了一系列電氣保護(hù)和必要的電氣互鎖。 (5)總體檢查。經(jīng)過(guò)“化整為零”，逐步分析了每一個(gè)局部電路的工作原理以及各部分之間的控制關(guān)系之后，還必須用“集零為整”的方法，檢查整個(gè)控制線路，看是否存在遺漏，特別要從整體的角度去進(jìn)一步檢查和理解各控制環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，理解電路中每個(gè)元器件所起的作用。七.重點(diǎn)研究問(wèn)題 1.數(shù)控車(chē)床的伺服驅(qū)動(dòng)元件的選擇 2.數(shù)控車(chē)床的主軸驅(qū)動(dòng)元件的選擇 3.

9、數(shù)控系統(tǒng)的選擇 4.接口電路的設(shè)計(jì)八.條件因素 認(rèn)真做好畢業(yè)設(shè)計(jì)，必須按計(jì)劃執(zhí)行，必須按老師要求去做，按時(shí)出勤，面對(duì)困難要積極應(yīng)對(duì)，向老師積極答辯。指 導(dǎo)教 師意 見(jiàn)簽名： 年 月 日論 文 目 錄一、 緒論3（一） 機(jī)床電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)31電氣控制系統(tǒng)的組成32機(jī)床電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)4（二） 機(jī)床電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用及發(fā)展趨勢(shì)51機(jī)床電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用52機(jī)床電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展5二、 車(chē)床電氣設(shè)計(jì)的一般原則7（一） 機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容7（二） 機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的基本要求7（三） 電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)條件8（四） 電氣控制電路的設(shè)計(jì)原則8三、 電氣傳動(dòng)形式與控制方案的確定9（一） 電氣傳

10、動(dòng)形式的確定91傳動(dòng)方式92調(diào)速性能93負(fù)載特性104起動(dòng)、制動(dòng)和反向要求105結(jié)構(gòu)要求10（二） 控制方案的確定111控制方案的選擇原則112控制方案的確定12四、 電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置的選擇13（一） 電動(dòng)機(jī)的選擇131電動(dòng)機(jī)容量的選擇132電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)、電壓、轉(zhuǎn)速和結(jié)構(gòu)形式的種類(lèi)15（二） 驅(qū)動(dòng)裝置的選擇181進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的選型182主軸驅(qū)動(dòng)裝置的選型19五、 電氣控制原理圖20（一） 電氣原理圖繪制的基本規(guī)則20（二） 控制線路電源的選擇20（三） 主電路的設(shè)計(jì)21（四） 主電路的設(shè)計(jì)分析22（五） 控制線路的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法23（六） 控制線路的邏輯設(shè)計(jì)法231邏輯設(shè)計(jì)法基本概念232邏輯設(shè)計(jì)

11、法的一般步驟24（七） 控制電路的設(shè)計(jì)分析24（八） 車(chē)床電源線路27六、 電氣元件的選擇28（一） 低壓電器元件選擇的基本原則28（二） 低壓斷路器（qf）的選擇28（三） 熔斷器（fu）的選擇301熔斷器的基本結(jié)構(gòu)302選擇方法30（四） 接觸器（km）的選擇32（五） 繼電器（ka）的選擇34（六） 變壓器（tc）的選擇35（七） 開(kāi)關(guān)電器的選擇361行程開(kāi)關(guān)（sq）的選擇362按鈕的選擇373指示燈的選擇374導(dǎo)線和電纜38結(jié) 論39參考文獻(xiàn)40附錄 元件明細(xì)表41 一、 緒 論（一） 機(jī)床電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)機(jī)床要運(yùn)行，一是需要?jiǎng)恿?，二是需要控制?，F(xiàn)代機(jī)床的動(dòng)力主要是由電動(dòng)機(jī)來(lái)提供的，即

12、由電動(dòng)機(jī)來(lái)拖動(dòng)機(jī)床的主軸和進(jìn)給系統(tǒng)。機(jī)床的控制任務(wù)是實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的控制，有時(shí)還要完成諸如各種保護(hù)、冷卻、照明等系統(tǒng)的控制。機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)就是用電氣手段為機(jī)床提供動(dòng)力，并實(shí)現(xiàn)上述控制任務(wù)的系統(tǒng)。1電氣控制系統(tǒng)的組成電氣自動(dòng)控制對(duì)于現(xiàn)代機(jī)床、其他機(jī)械設(shè)備及生產(chǎn)過(guò)程，有著及其主要的作用。通常，電氣控制系統(tǒng)主要包括以下三個(gè)主要環(huán)節(jié)。（1）動(dòng)力部分：是整個(gè)系統(tǒng)的電源供給環(huán)節(jié)，是整個(gè)系統(tǒng)的主干，是電能轉(zhuǎn)換為其他能量的通道部件，包括動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)、電氣控制部件、電動(dòng)機(jī)等。（2）生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制部件：是生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的核心，也是間接控制、指揮動(dòng)力電器及系統(tǒng)工作的部件，包括繼電器和各種控制儀表、智能

13、儀表等。（3）傳動(dòng)裝置：是生產(chǎn)機(jī)械的連接及傳動(dòng)環(huán)節(jié)，位于電動(dòng)機(jī)和工作機(jī)械之間，如減速箱、皮帶、聯(lián)軸器等。2機(jī)床電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)生產(chǎn)機(jī)械一般是由三個(gè)基本部分組成的，即工作機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和原動(dòng)機(jī)。當(dāng)原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)時(shí)，也就是說(shuō)由電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作時(shí)，這種拖動(dòng)方式就稱(chēng)為電力拖動(dòng)。電力拖動(dòng)系統(tǒng)主要分為直流拖動(dòng)和交流拖動(dòng)兩大類(lèi)，直流拖動(dòng)是以直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，交流拖動(dòng)是以交流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力。（二） 機(jī)床電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用及發(fā)展趨勢(shì)1機(jī)床電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用過(guò)去，生產(chǎn)機(jī)械由工作機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、原動(dòng)機(jī)三部分組成。自從電氣元件與計(jì)算機(jī)應(yīng)用在機(jī)械上后，現(xiàn)代化生產(chǎn)機(jī)械已包含第四個(gè)組成部分：

14、以電氣為主的自動(dòng)控制系統(tǒng)，它使機(jī)器的性能不斷提高，使工作機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。機(jī)床經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展，機(jī)構(gòu)不斷改進(jìn)，性能不斷提高，在很大程度上取決于電力拖動(dòng)與電氣系統(tǒng)的更新。電力拖動(dòng)在速度調(diào)節(jié)方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性和發(fā)展前途，采用直流或交流無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)床，使機(jī)構(gòu)復(fù)雜的變速箱變的十分簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了機(jī)床機(jī)構(gòu)，提高了效率和剛度，也提高了精度。現(xiàn)代化機(jī)床在電氣自動(dòng)控制方面綜合應(yīng)用了許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成果，如計(jì)算技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論、精密測(cè)量技術(shù)、傳感技術(shù)等，特別是當(dāng)今信息時(shí)代，微型計(jì)算機(jī)已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，機(jī)床是最早應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)的設(shè)備之一，早在20世紀(jì)40年代末期，電子計(jì)算

15、機(jī)與機(jī)床有機(jī)的結(jié)合產(chǎn)生了新型機(jī)床數(shù)控機(jī)床，選擇價(jià)廉可靠地微機(jī)在機(jī)床行業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛，由微機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床與數(shù)顯裝置越來(lái)越多地在中國(guó)各類(lèi)工廠中獲得使用和推廣。這些新的科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，使機(jī)床電氣設(shè)備不斷實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，從而提高了機(jī)床自動(dòng)化程度和機(jī)床加工效率，擴(kuò)大了工藝范圍，縮短了新產(chǎn)品試制周期，加速產(chǎn)品更新?lián)Q代?，F(xiàn)代化機(jī)床還可提高產(chǎn)品加工質(zhì)量，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，降低產(chǎn)品成本等。近20年來(lái)出現(xiàn)的各種機(jī)電一體化產(chǎn)品、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、柔性制造單元及系統(tǒng)等均是機(jī)床電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的成果，總之，電氣自動(dòng)控制在機(jī)床中占有及其重要的地位。2機(jī)床電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展在機(jī)床電氣自動(dòng)控制方面，最初采用手動(dòng)控制，

16、如少數(shù)容量小、動(dòng)作單一的機(jī)床（小型臺(tái)鉆、砂輪機(jī)等），使用手動(dòng)直接控制。后來(lái)由于切削工具、機(jī)床結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、切削功率的增大，機(jī)床運(yùn)動(dòng)的增多，手動(dòng)控制已不能滿足要求，于是出現(xiàn)了以繼電器、接觸器為主的控制電路所組成的控制裝置和控制系統(tǒng)；這種控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)的控制，如啟停、反轉(zhuǎn)、改變速度等的控制。它們的控制方法簡(jiǎn)單直接、工作穩(wěn)定可靠、成本低，使機(jī)床自動(dòng)化向前邁進(jìn)了一大步。近年來(lái)，可編程控制器（plc）在工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用日益廣泛?？删幊炭刂破魇且杂步泳€的繼電器接觸器控制為基礎(chǔ)的，逐步發(fā)展為既有邏輯控制、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)，又有運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、模擬量調(diào)節(jié)、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的控制裝置。可編程控制

17、器及有關(guān)外部設(shè)備，都按既易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一整體，又易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。可編程控制器將成為生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備中開(kāi)關(guān)量控制的主要電氣控制裝置。在一般數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上，近年來(lái)加工中心機(jī)床（mc）有了很大發(fā)展它可以自動(dòng)選刀、換刀，自動(dòng)連續(xù)地對(duì)各個(gè)加工面完成銑削、鏜削、鉸孔及攻螺紋等多工序加工。改變了過(guò)去一小批量生產(chǎn)中一人、一機(jī)、以刀的局面，而把許多相關(guān)的分散工序集中在一起，形成一個(gè)以工件為中心的多工序自動(dòng)加工機(jī)床。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，由小型或微型計(jì)算機(jī)再加上通用或?qū)Ｓ么笠?guī)模集成電路組成的計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置（cnc）性能更為完善，幾乎所有的機(jī)床品種都實(shí)現(xiàn)了數(shù)控化。自20世紀(jì)70年代以來(lái)，電氣控制相繼

18、出現(xiàn)了直接數(shù)字控制（ddc）系統(tǒng)，柔性制造系統(tǒng)（fms），計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（cims），綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（cad）、計(jì)算機(jī)輔助制造（cam）、智能機(jī)器人、集散控制系統(tǒng)（dcs）、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)等多項(xiàng)高技術(shù)，形成了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造和生產(chǎn)管理的智能化生產(chǎn)地完整體系，將自動(dòng)制造技術(shù)推進(jìn)到更高的水平。二、 車(chē)床電氣設(shè)計(jì)的一般原則（一） 機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容在生產(chǎn)實(shí)際中，無(wú)論是批量生產(chǎn)地機(jī)械裝備，還是在老設(shè)備上進(jìn)行技術(shù)改造，或是用動(dòng)力部件組合成的專(zhuān)用機(jī)床，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的同時(shí)，都必須進(jìn)行相應(yīng)的電氣設(shè)計(jì)。通常，機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容應(yīng)包括：1擬定電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)條件（任務(wù)書(shū)）；2選擇并確定電氣傳

19、動(dòng)形式與控制方案；3根據(jù)拖動(dòng)方案選擇電動(dòng)機(jī)；4設(shè)計(jì)電氣控制原理圖；5選擇各種電氣元件，制定電機(jī)和電氣元件明細(xì)表；6畫(huà)出電動(dòng)機(jī)、執(zhí)行電磁鐵、電氣控制部件以及檢測(cè)元件的總布置圖；7設(shè)計(jì)電器柜、操作臺(tái)、電氣安裝板以及非標(biāo)準(zhǔn)電器和專(zhuān)用安裝零件；8施工設(shè)計(jì)確定電氣設(shè)備的布局，繪制安裝接線圖等；9編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)和使用說(shuō)明書(shū)。根據(jù)機(jī)械設(shè)備的總體技術(shù)要求和大氣系統(tǒng)的復(fù)雜程度不同，以上步驟可以有增有減，某些圖紙和技術(shù)文件也可適當(dāng)合并或增減。（二） 機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的基本要求1熟悉所設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備的總體技術(shù)要求及工作過(guò)程。弄清其他系統(tǒng)對(duì)電氣控制系統(tǒng)的技術(shù)要求；2了解所設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)工作條件、電源及測(cè)量?jī)x表種類(lèi)

20、等情況；3依據(jù)總體技術(shù)要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇出最佳的傳動(dòng)方案和控制方案；4設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)先進(jìn)、工作可靠、維護(hù)方便、經(jīng)濟(jì)耐用的大氣控制電路，進(jìn)行模擬試驗(yàn)，驗(yàn)證其能滿足所設(shè)計(jì)機(jī)床的工藝要求；5保證使用安全，貫徹最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。（三） 電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)條件電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)條件通常是以設(shè)計(jì)技術(shù)任務(wù)書(shū)的形式表達(dá)的，它是整個(gè)電氣設(shè)計(jì)的依據(jù)。在任務(wù)書(shū)中，除了簡(jiǎn)要說(shuō)明所設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備的型號(hào)、用途、工藝過(guò)程、技術(shù)性能、傳動(dòng)參數(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)工作條件外還必須說(shuō)明以下內(nèi)容：1用戶供電電網(wǎng)的種類(lèi)（直流或交流）、電壓、頻率及容量；2有關(guān)電氣傳動(dòng)的基本特性，如運(yùn)動(dòng)部件的數(shù)量和用途、負(fù)載特性、調(diào)速范圍和平滑性，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)

21、、反向和制動(dòng)的要求等；3有關(guān)電氣控制的特性，如電氣控制的基本方式，自動(dòng)工作循環(huán)的組成，自動(dòng)控制的動(dòng)作程序，電氣保護(hù)及聯(lián)鎖條件等；4有關(guān)操作方面的要求，如操作臺(tái)的布置，操作按鈕的設(shè)置和作用，測(cè)量?jī)x表的種類(lèi)以及顯示、報(bào)警和照明要求等；5機(jī)械設(shè)備主要電氣設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)、執(zhí)行電器和行程開(kāi)關(guān)等）的布置草圖。電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)條件，是由參與設(shè)計(jì)的各方面人員根據(jù)所設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備的總體技術(shù)要求共同討論擬定的。（四） 電氣控制電路的設(shè)計(jì)原則1最大限度地實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)和工藝的要求；數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化產(chǎn)品，數(shù)控機(jī)床的主軸、進(jìn)給軸伺服控制系統(tǒng)絕大多數(shù)是機(jī)電式的，其輸出都包含有某種類(lèi)型的機(jī)械環(huán)節(jié)和元件，它們是控制系統(tǒng)的重要組

22、成部分，其性能直接影響數(shù)控機(jī)床的品質(zhì)。2保證數(shù)控機(jī)床能穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行；數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性在某種程度上決定于電氣控制部分的穩(wěn)定性、可靠性。數(shù)控機(jī)床在加工車(chē)間，其使用的條件、環(huán)境比較惡劣，極易造成數(shù)控系統(tǒng)的故障。尤其在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，因各種設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾，造成電磁環(huán)境惡劣，所以就要求數(shù)控系統(tǒng)對(duì)電磁干擾應(yīng)有足夠的抗干擾水平，否則設(shè)備就無(wú)法正常運(yùn)行。3便于組織生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量；電氣控制電路設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該充分考慮元器件的品質(zhì)、供應(yīng)，并便于安裝、調(diào)試和維修，以便于保證產(chǎn)品質(zhì)量和組織生產(chǎn)。4安全。三、 電氣傳動(dòng)形式與控制方案的確定（一） 電氣傳動(dòng)形式的確定 電氣傳動(dòng)形式的選擇是電氣設(shè)

23、計(jì)的主要內(nèi)容之一，也是以后各部分設(shè)計(jì)內(nèi)容的基礎(chǔ)和先決條件。1傳動(dòng)方式（1）單電機(jī)拖動(dòng)。用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械，通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)鏈將動(dòng)力傳送到每個(gè)工作機(jī)構(gòu)。當(dāng)一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件較多時(shí)，這種拖動(dòng)方式的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)十分復(fù)雜。（2）多電機(jī)拖動(dòng)。一臺(tái)設(shè)備由多臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)各個(gè)工作機(jī)構(gòu)。例如，數(shù)控機(jī)床，除必需的內(nèi)在聯(lián)系外，主軸、每個(gè)刀架、工作臺(tái)及其他輔助運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，都分別由單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。這種拖動(dòng)方式不僅大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)機(jī)械的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，而且控制靈活，為生產(chǎn)機(jī)械的自動(dòng)化提供了有利的條件，所以，現(xiàn)代化機(jī)電傳動(dòng)基本上均采用這種拖動(dòng)形式。2調(diào)速性能金屬切削機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，起吊設(shè)備、機(jī)械手的某些運(yùn)動(dòng)機(jī)

24、構(gòu)，以及要求具有快速平穩(wěn)的動(dòng)態(tài)性能和準(zhǔn)確定位的設(shè)備（如龍門(mén)刨床、鏜床、數(shù)控機(jī)床等），都要求一定的調(diào)速范圍。為了達(dá)到一定的調(diào)速范圍，可采用齒輪變速箱、液壓調(diào)速裝置、雙速或多速電動(dòng)機(jī)以及電氣的無(wú)級(jí)調(diào)速傳動(dòng)方案。在選擇調(diào)速方案時(shí)，可參考以下幾點(diǎn)：（1）重型或大型設(shè)備。主運(yùn)動(dòng)及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，應(yīng)盡可能采用無(wú)級(jí)調(diào)速。這有利于簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，縮小齒輪箱體積，降低制造成本，提高機(jī)床利用率。（2）精密機(jī)械設(shè)備。坐標(biāo)鏜床、精密磨床、數(shù)控機(jī)床以及某些精密機(jī)械手，為了保證加工精度和動(dòng)作的準(zhǔn)確性，便于自動(dòng)控制，也應(yīng)采取電氣的無(wú)級(jí)調(diào)速傳動(dòng)方案。3負(fù)載特性不同機(jī)械設(shè)備的各個(gè)工作機(jī)構(gòu)，具有各部相同的負(fù)載特性；。例如，一般機(jī)床的主運(yùn)

25、動(dòng)為恒功率負(fù)載，而進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。在選擇電動(dòng)機(jī)調(diào)速方案時(shí)，要使電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性與負(fù)載特性相適應(yīng)，以求得電動(dòng)機(jī)充分合理的應(yīng)用。例如/yy雙速鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)定子繞組由三角形連接改成雙星形連接時(shí)，轉(zhuǎn)速增加一倍，功率卻增加很少，因此它適用于恒功率傳動(dòng)。而y/yy雙速鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，對(duì)于低速為星形連接改接成高速為雙星形連接后，轉(zhuǎn)速和功率都增加一倍，而電動(dòng)機(jī)所輸出的轉(zhuǎn)矩卻保持不變，適用于恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)。4起動(dòng)、制動(dòng)和反向要求一般說(shuō)來(lái)，由電動(dòng)機(jī)完成機(jī)床的起動(dòng)、制動(dòng)和反向要比機(jī)械方法簡(jiǎn)單、容易，因此機(jī)床主軸的起動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和調(diào)速操作，只要條件允許最好由電動(dòng)機(jī)完成。 機(jī)床主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)

26、矩一般都比較小，因此，原則上可采用任何一種起動(dòng)方式。對(duì)于機(jī)床的輔助運(yùn)動(dòng)，在起動(dòng)時(shí)往往要克服較大的靜轉(zhuǎn)矩，所以在必要時(shí)也可選用高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)，或采用提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的措施。另外，還要考慮電網(wǎng)容量。對(duì)于電網(wǎng)容量不大而起動(dòng)電流較大的電動(dòng)機(jī)一定要采取限制起動(dòng)電流的措施，如在定子電路中串入電阻或電抗降壓起動(dòng)等，以免電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大而造成事故。 電動(dòng)機(jī)的頻繁起動(dòng)、制動(dòng)或反向會(huì)使過(guò)度過(guò)程中的能量損耗增加，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。因此，在這種情況下，必須限制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)或制動(dòng)電流，或者在選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型時(shí)加以考慮。5結(jié)構(gòu)要求電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)當(dāng)適應(yīng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的要求。應(yīng)用凸緣或內(nèi)聯(lián)式電動(dòng)機(jī)可以在一定程度上改善機(jī)械結(jié)構(gòu)。考

27、慮到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，可選用防護(hù)式、封閉式、防腐式甚至是防爆式的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式。（二） 控制方案的確定 隨著近代電子技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、自動(dòng)控制、精密測(cè)量以及機(jī)械機(jī)構(gòu)與工藝的發(fā)展，機(jī)床等各種機(jī)械設(shè)備的控制方式發(fā)生了深刻的變革。各種新型控制系統(tǒng)不斷出現(xiàn)，可供選擇的控制方案也越來(lái)越多。因此，合理選擇電氣控制方案是簡(jiǎn)便、可靠、經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)工藝要求的重要步驟?？刂品桨傅倪x擇與上述傳動(dòng)形式的選擇緊密相關(guān)。在現(xiàn)在傳動(dòng)形式時(shí)，要預(yù)先考慮到如何實(shí)現(xiàn)控制；而現(xiàn)在控制方案時(shí)，一定要在傳動(dòng)形式現(xiàn)在之后才能進(jìn)行。1控制方案的選擇原則選擇控制方案所要遵循的原則如下：（1）控制方式應(yīng)與設(shè)備通用化和專(zhuān)用化的程度相適應(yīng)。以金屬切削機(jī)床為例

28、，對(duì)于一般普通機(jī)床和專(zhuān)用機(jī)床，其工作程序往往是固定的，使用中并不需要經(jīng)常改變?cè)械某绦颉Ｒ虼?，可采用繼電器接觸器控制系統(tǒng)，將控制線路在結(jié)構(gòu)上接成固定式的。（2）控制系統(tǒng)的工作方式應(yīng)在經(jīng)濟(jì)、安全的前提下最大限度地滿足工藝要求。作為控制方案，應(yīng)考慮采用自動(dòng)循環(huán)或半自動(dòng)循環(huán)、手動(dòng)調(diào)整、動(dòng)作程序的變更、控制系統(tǒng)的檢測(cè)，各個(gè)運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)鎖、各種保護(hù)、故障診斷、信號(hào)指示、照明以及操作方便等問(wèn)題。（3）控制線路的電源。當(dāng)控制系統(tǒng)所用電器的數(shù)量較多時(shí)，可采用直流低壓供電。這樣，可節(jié)省安裝空間，便于與無(wú)觸點(diǎn)元件連接，動(dòng)作平穩(wěn)，檢修操縱安全等。在電氣控制線路比較簡(jiǎn)單，電氣元件不多的情況下，應(yīng)盡可能用主回路電源作為

29、控制回路電源，即可直接用交流380v或220v，簡(jiǎn)化供電設(shè)備。對(duì)于比較復(fù)雜的控制線路，控制電路應(yīng)采用控制電源變壓器，將控制電壓由交流380v或220v降至110v或48v、24v等，這是從安全角度考慮的。一般機(jī)床照明電路為36v以下電源。一般這些不同的電壓等級(jí)，都是由一個(gè)控制變壓器實(shí)現(xiàn)的。直流控制線路多用220v或110。對(duì)于直流電磁鐵、電磁離合器，常用24v直流電源供電。2控制方案的確定（1）車(chē)床的功能概況；臥式車(chē)床用途廣、種類(lèi)多。其中ca6140型臥式車(chē)床是我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造的機(jī)床。該機(jī)床通用性強(qiáng)適用于加工各種軸類(lèi)、套筒類(lèi)、輪盤(pán)類(lèi)零件的回轉(zhuǎn)表面?？绍?chē)外圓、車(chē)端面、切槽和切斷、轉(zhuǎn)中心孔、鏜孔

30、、鉸孔、車(chē)各種螺紋、車(chē)內(nèi)外圓錐面、車(chē)特型面，滾花和盤(pán)繞彈簧等。ca6140型車(chē)床因加工范圍廣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自動(dòng)化程度不高，所以一般用于單件、小批量生產(chǎn)。（2）車(chē)床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式；教學(xué)型數(shù)控車(chē)床的工作原理與普通車(chē)床ca6140的工作原理相同，車(chē)床主要由床身、主軸變速箱、進(jìn)給變速箱、溜板箱、溜板與刀架、尾架、光杠和絲杠等幾部分組成。切削時(shí)，車(chē)床有3種運(yùn)動(dòng)形式：主軸通過(guò)卡盤(pán)或頂尖帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為主運(yùn)動(dòng)；刀具與滑板一起隨溜板箱實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；其他運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為輔助運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力由三角皮帶通過(guò)主軸變速箱傳給主軸。主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。切削加工時(shí)，要求車(chē)床主軸能在較大范圍

31、內(nèi)變速。通常根據(jù)被加工零件的材料性能、車(chē)刀材料、零件尺寸精度要求、加工方式及冷卻條件等來(lái)選擇切削速度，采用機(jī)械變速方法。變速主軸變速箱外的手柄位置，可以改變主軸轉(zhuǎn)速。主軸一般只要求單方向旋轉(zhuǎn)，只有在車(chē)螺紋時(shí)才需要反轉(zhuǎn)來(lái)退刀。它是用操縱手柄通過(guò)機(jī)械的方法來(lái)改變主軸旋轉(zhuǎn)方向的。由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)消耗的功率很小，所以也由主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，不再另加單獨(dú)的電機(jī)拖動(dòng)。（3）車(chē)床的電力拖動(dòng)要求與控制特點(diǎn)；車(chē)削加工近似于恒功率負(fù)載，主軸電動(dòng)機(jī)m1通常選用籠型異步電動(dòng)機(jī)，完成主軸主運(yùn)動(dòng)和刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)采用直接起動(dòng)的方式起動(dòng)，可正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，并可實(shí)現(xiàn)正反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的電氣停車(chē)制動(dòng)。為加工調(diào)整方便，還具有點(diǎn)

32、動(dòng)功能。車(chē)削螺紋時(shí)，刀架移動(dòng)與主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中間必須保持準(zhǔn)確的比例關(guān)系，因此，車(chē)床主軸運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，刀架移動(dòng)主軸箱通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)。車(chē)削加工中，為防止刀具和工件的溫度過(guò)高、延長(zhǎng)刀具使用壽命、提高加工質(zhì)量，車(chē)床附有一臺(tái)單方向旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)m2，與主軸電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)順序起停，也可單獨(dú)操作。必要的保護(hù)環(huán)節(jié)、聯(lián)鎖環(huán)節(jié)、照明和信號(hào)電路。四、 電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置的選擇（一） 電動(dòng)機(jī)的選擇正確選擇電動(dòng)機(jī)具有重要的意義，要在了解電動(dòng)機(jī)發(fā)熱和冷規(guī)律的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)掌握電動(dòng)機(jī)容量的選擇，熟悉電動(dòng)機(jī)種類(lèi)、電壓、轉(zhuǎn)速和形式的選用原則。合理的選擇電動(dòng)機(jī)是從驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備的具體對(duì)象、加工規(guī)范，也就是要從機(jī)械設(shè)備的使

33、用條件出發(fā)，經(jīng)濟(jì)、合理、安全等多方面考慮，使電動(dòng)機(jī)能夠安全可靠地運(yùn)行。1電動(dòng)機(jī)容量的選擇如果電動(dòng)機(jī)容量選的過(guò)大，雖然能保證正常工作，但電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期不能滿負(fù)載工作，得不到充分利用，用電效率和功率因數(shù)下降，從而增加設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用；如果電動(dòng)機(jī)容量選的過(guò)小，生產(chǎn)效能不能充分發(fā)揮，長(zhǎng)期過(guò)載將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒毀。因此，必須合理的選擇電動(dòng)機(jī)容量。但是準(zhǔn)確選擇電動(dòng)機(jī)容量是比較困難的，因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備負(fù)載情況比較復(fù)雜，傳動(dòng)系統(tǒng)損失也難于計(jì)算得十分準(zhǔn)確。因此，電動(dòng)機(jī)容量的選擇通常采用調(diào)查統(tǒng)計(jì)類(lèi)比或采用分析與計(jì)算相結(jié)合的方法。選擇電動(dòng)機(jī)容量應(yīng)根據(jù)以下三項(xiàng)基本情況進(jìn)行：（1）發(fā)熱。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，必須保證電動(dòng)機(jī)的實(shí)際最高工

34、作溫度等于或略小于電動(dòng)機(jī)絕緣的允許最高工作溫度，即。（2）過(guò)載能力。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)必須具有一定得過(guò)載能力。特別是在短期工作時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)的熱慣性很大，電動(dòng)機(jī)在短期內(nèi)承受高于額定功率的負(fù)載功率時(shí)仍可保證，故決定電動(dòng)機(jī)容量的主要因素不是發(fā)熱而是電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力。所選電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩（對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)）或最大允許電流（對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)）必須大于運(yùn)行工程中可能出現(xiàn)的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩和最大負(fù)載電流。（3）起動(dòng)能力。調(diào)查統(tǒng)計(jì)類(lèi)比法。確定電動(dòng)機(jī)功率前，首先應(yīng)進(jìn)行廣泛調(diào)查研究，分析確定所需要的切削用量，然后用已確定的較常用的切削用量的最大值，在同類(lèi)同規(guī)格的機(jī)床上進(jìn)行切削實(shí)驗(yàn)并測(cè)出電動(dòng)機(jī)的輸出功率，以此測(cè)出的功率為依據(jù)

35、，再考慮到機(jī)床最大負(fù)載情況，以及采用先進(jìn)切削方法及新工藝等，然后類(lèi)比國(guó)內(nèi)外電動(dòng)機(jī)的功率，最后確定所設(shè)計(jì)的機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)。這種方法有實(shí)用價(jià)值，以切削實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行分析類(lèi)比，符合實(shí)際情況。目前我國(guó)機(jī)床設(shè)計(jì)制造部門(mén)，往往采用這種方法來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)容量。這種方法就是對(duì)機(jī)床主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)測(cè)、分析，找出了電動(dòng)機(jī)容量與機(jī)床主要數(shù)據(jù)的關(guān)系，以這種關(guān)系作為選擇電動(dòng)機(jī)容量的依據(jù)。臥式車(chē)床主電動(dòng)機(jī)的功率： (4.1)式中 主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率，kw； 工件最大直徑，m。分析計(jì)算法?？筛鶕?jù)機(jī)械設(shè)備總體設(shè)計(jì)中對(duì)機(jī)械傳動(dòng)功率的要求，確定機(jī)械設(shè)備拖動(dòng)用電動(dòng)機(jī)功率。即可知道機(jī)械傳動(dòng)的功率，可計(jì)算出所需電動(dòng)機(jī)功率：

36、(4.2)式中 電動(dòng)機(jī)功率； 機(jī)械傳動(dòng)軸上的功率； 生產(chǎn)機(jī)械效率； 電動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械之間的傳動(dòng)效率。計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的功率，僅僅是初步確定的數(shù)據(jù)，還要根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行分析，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行校驗(yàn)，最后確定其容量。另外，電動(dòng)機(jī)銘牌上的額定功率是在一定得工況下電動(dòng)機(jī)允許的最大輸出功率，如果工況變了，也應(yīng)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如常年環(huán)境溫度偏離+40較多時(shí)，電動(dòng)機(jī)容量可作相應(yīng)修正。一般地，變化，所選電動(dòng)機(jī)的可修正%左右；風(fēng)扇冷式電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于低速運(yùn)行時(shí)，散熱條件惡劣，電動(dòng)機(jī)的功率必須降低使用；海拔高于1000m的高原地區(qū)，空氣稀薄，散熱條件差，電動(dòng)機(jī)的功率也應(yīng)降低使用。2電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)、電壓、轉(zhuǎn)速和結(jié)構(gòu)形式的種類(lèi)除了

37、正確選擇電動(dòng)機(jī)的容量外，還需要根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和工作環(huán)境等條件，來(lái)正確選擇電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)、電壓、轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式。（1）根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型。電動(dòng)機(jī)類(lèi)型選擇的基本依據(jù)是在滿足生產(chǎn)機(jī)械對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性要求的前提下，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、價(jià)格低廉。對(duì)于不要求調(diào)速、對(duì)起動(dòng)性能亦無(wú)過(guò)高要求的生產(chǎn)機(jī)械，應(yīng)優(yōu)先考慮使用一般鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)（如yl系列、js系列、y系列等）。若要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，則可選用高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)（如js21型、jq2和jqo2系列等）。對(duì)于要求經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)，且負(fù)載轉(zhuǎn)矩較大、又有一定調(diào)速要求的生產(chǎn)機(jī)械，應(yīng)考慮選用線

38、繞式異步電動(dòng)機(jī)（如yr、yzr系列等）；對(duì)于周期性波動(dòng)負(fù)載的生產(chǎn)機(jī)械，為了削平尖峰負(fù)載，一般都采用電動(dòng)機(jī)帶飛輪工作，這種情況下也應(yīng)選用線繞式異步電動(dòng)機(jī)。對(duì)于只需要幾種速度，而不要求無(wú)級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，為了簡(jiǎn)化變速機(jī)構(gòu)，可選用多速異步電動(dòng)機(jī)（如yd系列小型多速異步電動(dòng)機(jī)等）。對(duì)于要求恒速穩(wěn)定運(yùn)行的生產(chǎn)機(jī)械，且需要補(bǔ)償電網(wǎng)功率因數(shù)的場(chǎng)合，應(yīng)優(yōu)先考慮選用同步電動(dòng)機(jī)（如td系列等）。對(duì)于需要大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩又要求恒功率調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，常選用直流串勵(lì)或復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)。目前應(yīng)用比較廣泛的驅(qū)動(dòng)裝置主要有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和交流伺服驅(qū)動(dòng)兩大類(lèi)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一般采用對(duì)加工精度和進(jìn)給速度要求不高的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)

39、的數(shù)控機(jī)床分辨率一般在0.01mm，最高快移速度則在5m/min以下，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一般在1000r/min以下工作。交流伺服電動(dòng)機(jī)則用于中高檔的數(shù)控機(jī)床，分辨率可以達(dá)到0.001mm，最高快移速度則在10m/min以下，交流伺服電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速一般2000r/min左右。 所以此設(shè)計(jì)題目所選擇的為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。（2）電動(dòng)機(jī)電壓等級(jí)的選擇。交流電動(dòng)機(jī)額定電壓主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行場(chǎng)所供電電網(wǎng)的電壓等級(jí)而定的。我國(guó)工廠內(nèi)的交流供電電壓，低壓一般為380v，高壓一般為10kv。中等功率以下的交流電動(dòng)機(jī)，額定電壓一般為380v；100kw以上大功率交流電動(dòng)機(jī)額定電壓一般為10kv。直流電動(dòng)機(jī)一般由單獨(dú)電源供電

40、，選擇電動(dòng)機(jī)額定電壓時(shí)只需考慮供電電源電壓配合恰當(dāng)即可。直流電動(dòng)機(jī)額定電壓一般為110v、220v和440v，最常用的電壓等級(jí)為220v。當(dāng)交流電源為380v時(shí)，若采用無(wú)整流變壓器的三相橋式可控整流電路供電，則直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓應(yīng)選為440v；若采用無(wú)整流變壓器的三相半波可控整流電路供電，則直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓應(yīng)選為220v。（3）電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選擇。選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速時(shí)要全面進(jìn)行考慮，如：對(duì)于不需要調(diào)速的高轉(zhuǎn)速與中轉(zhuǎn)速的機(jī)械，一般應(yīng)選相應(yīng)額定轉(zhuǎn)速的異步電動(dòng)機(jī)或同步電動(dòng)機(jī)，直接與機(jī)械相連接；對(duì)于不需要調(diào)速的低速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械，一般是選用適當(dāng)轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)來(lái)傳動(dòng)，但電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速也不宜

41、太高，否則減速機(jī)構(gòu)會(huì)很龐大；對(duì)于需要調(diào)速的機(jī)械，電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速應(yīng)與生產(chǎn)機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速相適應(yīng)，采用直接傳動(dòng)或通過(guò)減速機(jī)構(gòu)來(lái)傳動(dòng)；對(duì)于經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機(jī)械，要著重考慮縮短過(guò)度過(guò)程，減少起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間，提高生產(chǎn)率，而決定起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間的主要因素是電動(dòng)機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩。（4）電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)式的選擇.。生產(chǎn)機(jī)械安裝的位置和場(chǎng)所不同，電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境就不一樣。在多數(shù)情況下，電動(dòng)機(jī)工作地周?chē)髿庵泻胁煌至康幕覊m和水分，有的還含有腐蝕性氣體甚至含有易爆炸的混合物，有的電動(dòng)機(jī)還處在水下工作狀態(tài)。灰塵會(huì)很快玷污電動(dòng)機(jī)繞組，惡化散熱條件。為了保證電動(dòng)機(jī)能在這樣或那樣的環(huán)境中安全運(yùn)行，外殼的結(jié)構(gòu)就有

42、多種形式，要根據(jù)實(shí)際環(huán)境條件加以選擇。開(kāi)啟式。開(kāi)啟式電動(dòng)機(jī)僅適用于干燥和清潔的工作環(huán)境。防護(hù)式。防護(hù)式電動(dòng)機(jī)適用于比較干燥、灰塵不多、無(wú)腐蝕性氣體得場(chǎng)所。封閉式。封閉式電動(dòng)機(jī)適用于塵土多、潮濕、易引起火災(zāi)和有腐蝕性氣體得場(chǎng)所。防爆式。防爆式電動(dòng)機(jī)適用于易燃、易爆氣體的場(chǎng)所。根據(jù)以上的原則，我們知道普通車(chē)床ca6140的主軸電動(dòng)機(jī)m1的型號(hào)為y132m-4，額定功率為7.5 kw，額定電流為15.4a,額定轉(zhuǎn)速為1500r/min；冷卻泵電動(dòng)機(jī)m2的型號(hào)為aob-25，額定功率為90w,額定電流為0.32a，額定轉(zhuǎn)速為30000r/min。而教學(xué)型數(shù)控車(chē)床加工的零件毛坯多為蠟塊，所以選定主軸電動(dòng)

43、機(jī)的額定功率為2.5 kw，額定電流為5.1a，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min，型號(hào)為y100l2-4；冷卻泵電動(dòng)機(jī)m2的型號(hào)為aob-25，額定功率為90w,額定電流為0.32a，額定轉(zhuǎn)速為30000r/min，刀架電動(dòng)機(jī)m3的型號(hào)為aob-25，額定功率為45w,額定電流為0.16a，額定轉(zhuǎn)速為30000r/min。x軸步進(jìn)電動(dòng)機(jī)m4的型號(hào)為130byg3502，其相數(shù)為3，步距角為，最大靜扭矩為37n.m；z軸步進(jìn)電動(dòng)機(jī)m5的型號(hào)為130byg5501，為五相混合式，最大靜轉(zhuǎn)矩為20n.m，十拍驅(qū)動(dòng)時(shí)的步距角為。（二） 驅(qū)動(dòng)裝置的選擇1進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的選型進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的選型是以數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)

44、要求為基礎(chǔ)，與數(shù)控裝置的選型緊密聯(lián)系的。數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)要求包括各軸的進(jìn)給速度、整機(jī)加工精度、加工范圍、傳動(dòng)方式等，它直接對(duì)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能提出了要求因此是進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置選型的基礎(chǔ)。如圖4-1所示，為進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的基本接口(以sh-50806a五相步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器為例)。圖4-2 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的基本接口2主軸驅(qū)動(dòng)裝置的選型主軸驅(qū)動(dòng)裝置的選型與進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置等其他設(shè)備一樣，需要遵循經(jīng)濟(jì)實(shí)用、穩(wěn)定可靠和易于操作維護(hù)的原則，以整機(jī)設(shè)計(jì)對(duì)主軸系統(tǒng)的要求和不同類(lèi)型的主軸系統(tǒng)的特點(diǎn)為依據(jù)。（1）普通籠型異步電動(dòng)機(jī)配齒輪變速箱。（2）普通籠型異步電動(dòng)機(jī)配簡(jiǎn)易型變頻器。（3）普通籠型異步電動(dòng)機(jī)配通用變頻器。（4）專(zhuān)用變

45、頻電動(dòng)機(jī)配通用變頻器。（5）伺服主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。（6）電主軸。五、 電氣控制原理圖電氣控制線路的設(shè)計(jì)是在前述的傳動(dòng)形式及控制方案選擇的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其中，電氣原理圖的設(shè)計(jì)是大氣設(shè)計(jì)中的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。（一） 電氣原理圖繪制的基本規(guī)則1原理圖中，所有電動(dòng)機(jī)、電器等元件都采用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)來(lái)表示。屬于同一電器的線圈和觸點(diǎn)，都要用同一文字符號(hào)表示。當(dāng)使用相同類(lèi)型電器時(shí)，可在文字符號(hào)后加注阿拉伯?dāng)?shù)字序號(hào)來(lái)區(qū)分。2原理圖一般分為主電路和輔助電路兩部分畫(huà)出。主電路就是從電源到電動(dòng)機(jī)繞組的大電流通過(guò)的路徑。輔助電路包括控制回路、照明電路、信號(hào)電路及保護(hù)電路等，一般由繼電器的線圈和觸點(diǎn)、接

46、觸器的線圈和觸點(diǎn)、按鈕、照明燈、信號(hào)燈、控制變壓器等電氣元件組成。一般主電路用粗實(shí)線表示，畫(huà)在左邊（或上部）；輔助電路用細(xì)實(shí)線表示，畫(huà)在右邊（或下部）。3原理圖中，各電氣元件的導(dǎo)電部件如線圈和觸點(diǎn)的位置，應(yīng)根據(jù)便于閱讀和分析的原則來(lái)安排，繪在它們完成作用的地方。同一電氣元件的各個(gè)部件可以不畫(huà)在一起。4原理圖中，所有電器觸點(diǎn)都按沒(méi)有通電或沒(méi)有外力作用時(shí)的開(kāi)閉狀態(tài)畫(huà)出。如繼電器、接觸器的觸點(diǎn)，按線圈未通電時(shí)的狀態(tài)畫(huà)；按鈕、行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)按不受外力作用時(shí)的狀態(tài)畫(huà)；控制器按手柄處于零位時(shí)的狀態(tài)畫(huà)等。5原理圖中，有直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線的連接點(diǎn)，要用黑圓點(diǎn)表示。無(wú)直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線，交叉處不能畫(huà)黑圓點(diǎn)。

47、6原理圖中，無(wú)論是主電路還是輔助電路，各電氣元件一般應(yīng)按動(dòng)作順序從上到下，從左到右依次排列，可水平或垂直布置。（二） 控制線路電源的選擇 選擇控制線路的電源，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)手冊(cè)進(jìn)行選擇。表5-1列出了常用的電源電壓。表5-1 電氣控制線路常用的電源電壓控制線路的類(lèi)型常用的電壓值（v）電源設(shè)備交流電力傳動(dòng)的控制系統(tǒng)中控制線路較簡(jiǎn)單交流380、220直接采樣動(dòng)力電源交流電力傳動(dòng)的控制系統(tǒng)中控制線路較復(fù)雜220、110采用控制變壓器照明及信號(hào)指示線路48、36、24、6采用電源變壓器直流電力傳動(dòng)的控制系統(tǒng)直流220、110整流器直流電磁鐵及離合器的控制線路24整流器（三） 主電路的設(shè)計(jì)對(duì)于三相鼠籠

48、式異步電動(dòng)機(jī)，主要是根據(jù)工藝要求來(lái)選擇動(dòng)力線路，包括電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)控制及動(dòng)力線路的保護(hù)環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題。1確定電動(dòng)機(jī)是全壓起動(dòng)還是降壓起動(dòng)。對(duì)于一般地小容量的電動(dòng)機(jī)，其容量不超過(guò)供電變壓器容量的20%，一般可采用直接起動(dòng)。也可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行判斷。全壓起動(dòng)的條件為： (5.1)式中 電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)電流（a）； 電動(dòng)機(jī)額定電流（a）； 電動(dòng)機(jī)額定功率（kw）； 電源變壓器額定容量（kva）；2對(duì)于正反轉(zhuǎn)控制方式，應(yīng)防止誤操作而引起的電源相間短路，必須在控制線路中考慮互鎖保護(hù)。3必須注意主線路中的熔斷器保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)流保護(hù)及其他安全保護(hù)等元件的選擇與設(shè)置。4主線路與控制

49、線路應(yīng)保持嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。（四） 主電路的設(shè)計(jì)分析圖5-1為車(chē)床的主電路。采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行教學(xué)型數(shù)控車(chē)床電氣控制電路的設(shè)計(jì)。先設(shè)計(jì)主電路，主電路有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，根據(jù)電氣傳動(dòng)的特點(diǎn)及控制要求，由交流接觸器km1用來(lái)控制伺服變壓器tc1；交流接觸器km2、km3用來(lái)控制主軸電動(dòng)機(jī)m1的正反轉(zhuǎn)；交流接觸器km4用來(lái)控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)m2的啟動(dòng)和停止；交流接觸器km5、km6用來(lái)控制刀架電動(dòng)機(jī)m3的正反轉(zhuǎn)；滅弧器rc1、rc2 、rc3及rc4用來(lái)保護(hù)交流接觸器的主觸點(diǎn)，防止當(dāng)主觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，在動(dòng)靜觸點(diǎn)間產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧，燒壞主觸點(diǎn)。車(chē)床的三相電源由低壓斷路器qf引入。低壓斷路器qf1對(duì)整個(gè)動(dòng)力線路進(jìn)行過(guò)載

50、及短路保護(hù)。低壓斷路器qf2對(duì)伺服強(qiáng)電電路作短路保護(hù)。主電動(dòng)機(jī)m1的過(guò)載保護(hù)及短路保護(hù)可由斷路器qf3擔(dān)任。斷路器qf4作為冷卻泵電動(dòng)機(jī)m2的過(guò)載及短路保護(hù)。刀架電動(dòng)機(jī)m3的過(guò)載保護(hù)及短路保護(hù)可由斷路器qf5擔(dān)任。另外，為防止電動(dòng)機(jī)外殼漏電傷人，電動(dòng)機(jī)外殼均與地線連接。圖5-1 車(chē)床的主電路（五） 控制線路的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法電氣控制線路的設(shè)計(jì)一般分為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法。國(guó)家設(shè)計(jì)研究院通常采用邏輯設(shè)計(jì)方法，這種方法設(shè)計(jì)的控制線路不僅完全滿足機(jī)械設(shè)備的工藝要求，而且是最簡(jiǎn)單的。在工業(yè)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，通常采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的基本步驟如下：1收集分析國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的同類(lèi)設(shè)備的相關(guān)資料，使所設(shè)計(jì)的控制系

51、統(tǒng)合理，滿足設(shè)計(jì)要求。2控制線路設(shè)計(jì)。一般的電氣控制線路設(shè)計(jì)包括主電路、控制電路和輔助電路的設(shè)計(jì)。（1）首先進(jìn)行主電路設(shè)計(jì)。主要是考慮從電源到執(zhí)行元件（例如電動(dòng)機(jī)）之間的線路設(shè)計(jì)。（2）然后進(jìn)行控制線路設(shè)計(jì)。本部分主要考慮如何滿足電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)動(dòng)功能及生產(chǎn)工藝要求，包括實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程自動(dòng)化或半自動(dòng)化的控制等。即本部分就是正確地“選擇”和有機(jī)的“組合”的任務(wù)。（3）最后考慮如何完善整個(gè)控制電路的設(shè)計(jì)、各種保護(hù)、聯(lián)鎖以及信號(hào)、照明輔助電路的設(shè)計(jì)。3全面檢查所設(shè)計(jì)電路，有條件時(shí)，進(jìn)行模擬試驗(yàn)，以進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)。4合理選擇各電器元件。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的基本特點(diǎn)是：（1）其設(shè)計(jì)過(guò)程是逐步完善的，一般不易獲得最

52、佳設(shè)計(jì)方案。但該方法簡(jiǎn)單易行，使用很廣。（2）需反復(fù)修改，影響設(shè)計(jì)速度。（3）需要一定得經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中往往會(huì)因考慮不周而影響電路的可靠性。（4）一般需要進(jìn)行模擬試驗(yàn)。（六） 控制線路的邏輯設(shè)計(jì)法1邏輯設(shè)計(jì)法基本概念邏輯設(shè)計(jì)法，主要是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求（工作循環(huán)、液壓系統(tǒng)圖等），將控制線路中的接觸器、繼電器線圈的通電與斷電，觸頭的閉合與斷開(kāi)，以及主令元件的接通和斷開(kāi)等，看成邏輯變量，并將這些邏輯變量關(guān)系表示為邏輯函數(shù)的關(guān)系式，再運(yùn)用邏輯函數(shù)基本公式和運(yùn)算規(guī)律，對(duì)邏輯函數(shù)式進(jìn)行簡(jiǎn)化，然后由簡(jiǎn)化的邏輯函數(shù)式畫(huà)出相應(yīng)的線路原理圖，最后再進(jìn)一步檢查、化簡(jiǎn)和完善，以期獲得既滿足工藝要求，又經(jīng)濟(jì)合理的最佳設(shè)計(jì)

53、方案。2邏輯設(shè)計(jì)法的一般步驟（1）按工藝要求做出工作循環(huán)圖。（2）確定執(zhí)行元件與檢測(cè)元件，并做出執(zhí)行元件節(jié)拍表和檢測(cè)元件狀態(tài)表。（3）根據(jù)檢測(cè)元件狀態(tài)表寫(xiě)出各程序的特征數(shù)，并確定分組，設(shè)置中間記憶元件，使各分組所有程序能區(qū)分開(kāi)。（4）列出中間記憶元件開(kāi)關(guān)邏輯函數(shù)及其執(zhí)行元件動(dòng)作邏輯函數(shù)式，并畫(huà)出相應(yīng)的電路圖。（5）對(duì)按邏輯函數(shù)式畫(huà)出的控制電路進(jìn)行檢查、化簡(jiǎn)和完善。邏輯設(shè)計(jì)法與經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法相比，采用邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)的電路較為合理，能節(jié)省所用元件的數(shù)量，能求得某邏輯功能的最簡(jiǎn)電路，但邏輯設(shè)計(jì)法整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程較復(fù)雜，對(duì)于一些復(fù)雜的控制要求，還必須設(shè)計(jì)許多新的條件，同時(shí)對(duì)電路競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題也較難處理。因此，在一般

54、工廠企業(yè)的電氣控制線路設(shè)計(jì)中，邏輯設(shè)計(jì)法僅為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的輔助和補(bǔ)充。（七） 控制電路的設(shè)計(jì)分析1.主軸電動(dòng)機(jī)的控制。圖5-2、圖5-3為車(chē)床的交流控制回路圖和直流控制回路圖。在圖5-1中，先將qf2、qf3空氣開(kāi)關(guān)合上，在圖5-3中，當(dāng)機(jī)床未壓限位開(kāi)關(guān)、伺服未報(bào)警、急停未壓下、主軸未報(bào)警時(shí)，ka2、ka3繼電器線圈通電，繼電器觸點(diǎn)吸合，并且plc輸出點(diǎn)y00發(fā)出伺服允許信號(hào)，ka1繼電器線圈通電，繼電器觸點(diǎn)吸合，在圖5-2中，km1交流接觸器線圈通電，交流接觸器觸點(diǎn)吸合，km3主軸交流接觸器線圈通電，在圖5-1中，交流接觸器主觸點(diǎn)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

55、軸轉(zhuǎn)速指令時(shí)（手動(dòng)或自動(dòng)），在圖5-3中，plc輸出主軸正轉(zhuǎn)y10或主軸反轉(zhuǎn)y11有效、主軸轉(zhuǎn)速指令輸出對(duì)應(yīng)于主軸轉(zhuǎn)速的直流電壓值（010v）直主軸變頻器上，主軸按指令值的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；當(dāng)主軸速度達(dá)到指令值時(shí)，主軸變頻器輸出主軸速度到達(dá)信號(hào)給plc，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)指令完成。主軸的啟動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)時(shí)間由主軸變頻器內(nèi)部參數(shù)設(shè)定。圖5-2 車(chē)床的交流控制回路圖5-3 車(chē)床的直流控制回路2.刀架電動(dòng)機(jī)的控制。當(dāng)有手動(dòng)換刀或自動(dòng)換刀指令時(shí)，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)處理轉(zhuǎn)變?yōu)榈段恍盘?hào)，這時(shí)在圖5-3中，plc輸出y06有效，ka7繼電器線圈通電，繼電器觸點(diǎn)閉合，在圖5-2中，km5交流接觸器線圈通電，交流接觸器主觸點(diǎn)閉合，刀架電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)plc輸入點(diǎn)檢測(cè)到指令刀具所對(duì)應(yīng)的刀位信號(hào)時(shí)，