數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)樣本

畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)系部：電氣工程系專業(yè)：機(jī)電一體化技術(shù)班級(jí)：機(jī)電091姓名：學(xué)號(hào)：指引教師：．10．目錄摘要： I第一章前言 21.1選題背景與意義 21.2數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀 21.3數(shù)控機(jī)床構(gòu)成與基本工作原理 51.4本文所做工作 6第二章電氣控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 72.1數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)控制規(guī)定 72.2伺服控制系統(tǒng)重要功能 102.3電氣控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案提出 13第三章主設(shè)備電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 143.1主軸電機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 143.1.1主軸電機(jī)電氣控制原理 143.1.2主軸異常保護(hù)方案設(shè)計(jì) 153.1.3主軸參數(shù)設(shè)定 153.2進(jìn)給軸電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 173.2.1進(jìn)給軸控制原理 203.2.2進(jìn)給軸電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 213.2.3進(jìn)給軸限位控制及異常狀況解決 243.3電氣系統(tǒng)開關(guān)與緊急停止系統(tǒng)設(shè)計(jì) 253.4電氣布局與安裝 26第四章電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試 284.1安裝注意事項(xiàng)與要點(diǎn) 284.2電氣控制系統(tǒng)調(diào)試方案 294.3控制系統(tǒng)調(diào)試成果與闡明 32第五章總結(jié) 33謝辭 35參照文獻(xiàn) 36附錄 38數(shù)據(jù)機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前制造工業(yè)核心母機(jī)，數(shù)控系統(tǒng)又是數(shù)控機(jī)床核心，而數(shù)控系統(tǒng)性能保障是數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)?？梢哉f數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)優(yōu)劣，決定了控制系統(tǒng)性能。廣義上說數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)涉及數(shù)控系統(tǒng)，本文所提及系統(tǒng)，要控制機(jī)床實(shí)現(xiàn)高速高精度高可靠加工，因此電氣控制系統(tǒng)性能至關(guān)重要。本文重要是在閱讀大量關(guān)于數(shù)控機(jī)床電氣控制文獻(xiàn)基本上完畢了如下幾種方面內(nèi)容：一方面提出了TK40A數(shù)控機(jī)床電氣控制設(shè)計(jì)總體方案，并闡述了數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)控制規(guī)定以及伺服控制系統(tǒng)重要功能；另一方面闡述了機(jī)床電氣控制系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)，本文重要分析了數(shù)控機(jī)床電氣控制主設(shè)備中主軸電機(jī)電氣控制原理、參數(shù)設(shè)計(jì)以及異常保護(hù)方案設(shè)計(jì)；電氣控制給進(jìn)軸控制原理、電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及限位控制；電氣系統(tǒng)開關(guān)與緊急停止系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及電氣布局與安裝；最后闡述了電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試應(yīng)注意事項(xiàng)與要點(diǎn)，調(diào)試方案以及調(diào)試成果。核心詞：數(shù)控機(jī)床電氣控制，電氣柜設(shè)計(jì)，PLC第一章前言1.1選題背景與意義人類發(fā)展和文明進(jìn)步重要?jiǎng)恿χ槐闶侨祟惤?jīng)濟(jì)活動(dòng)，而人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)重要基石就是制造，它發(fā)展水平標(biāo)志著一種國(guó)家工業(yè)發(fā)達(dá)限度。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，老式機(jī)電制造業(yè)正在經(jīng)歷著深刻變革，取而代之是以微電子計(jì)算機(jī)、信息科學(xué)技術(shù)等為支撐當(dāng)代化制造業(yè)，這些高科技信息技術(shù)為機(jī)械制造業(yè)帶來了翻天覆地變化?？茖W(xué)技術(shù)迅速發(fā)展為制造行行業(yè)注入了新活力，也為人類提供了多樣化產(chǎn)品，人們也對(duì)產(chǎn)品多樣化規(guī)定越來越高，產(chǎn)品更換周期也越來越短，使多品種、小批量生產(chǎn)比重明顯增長(zhǎng);同步，隨著航空航天、造船、軍工、汽車、農(nóng)業(yè)機(jī)械等行業(yè)對(duì)產(chǎn)品性能規(guī)定不斷提高，產(chǎn)品中形狀復(fù)雜零件越來越多，加工質(zhì)量規(guī)定也不斷提高。而老式加工制造業(yè)已經(jīng)不可以完畢這種產(chǎn)品多樣化、柔性化以及高精度化、高質(zhì)量加工規(guī)定，為此，必要探尋一種可以解決上述問題、實(shí)現(xiàn)精度高、效率高自動(dòng)化制造生產(chǎn)設(shè)備——數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床核心性能之一是控制數(shù)控機(jī)床電氣控制方式?？偹苤?，數(shù)控機(jī)床原本就是一臺(tái)電能量轉(zhuǎn)換裝置，其功能是將電能轉(zhuǎn)換成加工工藝所需機(jī)械能。而其中電氣控制對(duì)于整個(gè)數(shù)控機(jī)床來說，就像人類心臟，使整個(gè)機(jī)床正常工作能源保障。機(jī)床電氣控制系統(tǒng)涉及機(jī)床供配電系統(tǒng)、主軸控制系統(tǒng)、進(jìn)給軸控制系統(tǒng)、冷卻油泵控制系統(tǒng)以及其她輔助設(shè)備控制系統(tǒng)。PLC引入為電氣控制，特別是電器開關(guān)量控制是有重大改進(jìn)。在本文中PLC重要是用來控制冷卻電機(jī)，油泵電機(jī)以及其她輔助電氣控制系統(tǒng)。用PLC來代替繼電器—接觸器控制系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)可靠性和柔性，使控制性能產(chǎn)生了一種質(zhì)奔騰。1.2數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)發(fā)展與現(xiàn)狀始終以來，機(jī)床工業(yè)在德國(guó)政府看來都具備極其明顯戰(zhàn)略意義，并在許多領(lǐng)域極力推動(dòng)其發(fā)展。它突出特點(diǎn)體當(dāng)前極其看重實(shí)際效果，極其看重人力資源建設(shè)，一切為了人，一切依托人，極為注重師傅與徒弟之間技藝上承辦，花很大精力用于工人素質(zhì)培訓(xùn)提高。同步，科學(xué)研究方面投入在德國(guó)也得到特別注重，科學(xué)理論都注重投身于有關(guān)生產(chǎn)實(shí)踐，既注重發(fā)揮基本科研作用，也注重應(yīng)用科學(xué)研究。德國(guó)還特別注重讓高校走出校門開展校企聯(lián)合，極力推動(dòng)高校科技成果轉(zhuǎn)化，在諸如產(chǎn)品設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床加工等有關(guān)研究領(lǐng)域，充分地、進(jìn)一步地進(jìn)行雙方互相間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，嚴(yán)格控制并追求更高更好產(chǎn)品質(zhì)量。正由于其在產(chǎn)品細(xì)節(jié)、實(shí)用性和質(zhì)量等方面極致追求，由此才會(huì)有德國(guó)此類精密和大型數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品聞名并暢銷全世界，其領(lǐng)先其她同類產(chǎn)品，并且性能品質(zhì)得到充分一致承認(rèn)，獲得了極大成功，特別是其主機(jī)和光、液、刀具、電、測(cè)量等有關(guān)配套功能部件先進(jìn)性和實(shí)用性，始終以來更是令人津津樂道，達(dá)到了世界頂尖水平。人們都懂得知名西門子公司就是其中典型代表和佼佼者，該公司生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在全世界范疇內(nèi)都受到了極大歡迎和使用。基本工業(yè)在日本所受到注重也不亞于德國(guó)，政府制定“機(jī)振法”和“機(jī)信法”等有關(guān)法律法規(guī)對(duì)行業(yè)發(fā)展進(jìn)行合理規(guī)劃和引導(dǎo)。其高度注重在公司員工素質(zhì)建設(shè)，充分借鑒世界上其她國(guó)家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，特別是學(xué)習(xí)德國(guó)在有關(guān)配套功能部件先進(jìn)技術(shù)，以及美國(guó)在數(shù)控機(jī)床和質(zhì)量管理方面先進(jìn)技術(shù)，并最后在諸多方面甚至已經(jīng)超越了它們。因而，日本與其她兩個(gè)國(guó)家同樣，其數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)自動(dòng)化發(fā)展都經(jīng)歷了從大批量到全面柔性中小批過程。日本是在1958年開始能自己研制數(shù)控機(jī)床，并在此后后以7342臺(tái)生產(chǎn)數(shù)量開始超越美國(guó)5688臺(tái)，始終到今天其生產(chǎn)數(shù)量乃至出口數(shù)量都牢牢占據(jù)世界第一位置，例如在其生產(chǎn)超過一半數(shù)控機(jī)床都出口銷往世界其她國(guó)家。日本在數(shù)控機(jī)床上發(fā)展戰(zhàn)略可以概括為：先模仿美德兩國(guó)，然后自己研發(fā)創(chuàng)新；在其開始自主研制性能較高數(shù)控機(jī)床之前，一方面注重發(fā)展可以大批量生產(chǎn)中檔產(chǎn)品用于開拓占領(lǐng)是世界市場(chǎng)。它發(fā)展體現(xiàn)得很有籌劃：目的明確，重要發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)；其生產(chǎn)管理經(jīng)歷了如下這樣一種過程，從學(xué)習(xí)模仿美國(guó)TQC管理模式，到倡導(dǎo)發(fā)揮整個(gè)員工集體自發(fā)創(chuàng)造力，并最后依托電子電腦科技領(lǐng)先世界上其她國(guó)家，從而開創(chuàng)了一條機(jī)電一體化發(fā)展道路。盡管當(dāng)前國(guó)內(nèi)采用了較為成熟電路控制系統(tǒng)，但由于大多數(shù)還是采用相對(duì)滯后老式方式，即繼電器接觸器電路，而只有少數(shù)用較為先進(jìn)PLC控制，固然，采用其她更為先進(jìn)虛擬PLC系統(tǒng)就更少了。因而，在必定國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床發(fā)展成績(jī)同步，也不能否認(rèn)其相對(duì)落后電子控制系統(tǒng)事實(shí)。歷經(jīng)4個(gè)“五年籌劃”核心發(fā)展時(shí)期，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床在其50年左右發(fā)展過程中獲得了一定成績(jī)，重要體現(xiàn)如下幾種方面：（1）已有了基本數(shù)控技術(shù)。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)數(shù)控技術(shù)已能充分應(yīng)用于商業(yè)開發(fā)方面，并開始在產(chǎn)業(yè)化方向做出努力。這些都是在國(guó)內(nèi)已基本具備數(shù)控技術(shù)發(fā)展有關(guān)技術(shù)基本上獲得，這些技術(shù)涉及伺服驅(qū)動(dòng)及配套部件等方面。（2）數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地基本成型。已經(jīng)開始形成能實(shí)現(xiàn)某些技術(shù)商品化產(chǎn)業(yè)基地，這個(gè)基地涉及從能實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)華中數(shù)控等，到專門生產(chǎn)伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)蘭州電機(jī)廠等，此外有北京第一機(jī)床廠、濟(jì)南第一機(jī)床廠等幾種數(shù)控生產(chǎn)廠。（3）擁有一批數(shù)控技術(shù)研發(fā)和管理人員。由此可以看出，國(guó)內(nèi)在數(shù)控技術(shù)研發(fā)、數(shù)控技術(shù)商品化等方面獲得了很大成長(zhǎng)，但這仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到相應(yīng)需求，特別是在其高品位技術(shù)某些尚有諸多成長(zhǎng)空間。盡管從發(fā)展時(shí)間來看，國(guó)內(nèi)數(shù)控技術(shù)發(fā)展獲得了很大發(fā)展，但與世界上其她先進(jìn)國(guó)家相比，仍有很長(zhǎng)路要走，由于無論是在發(fā)展速度上，還是在技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域都還相對(duì)落后，特別是在某些高品位技術(shù)領(lǐng)域。咱們大體可以從如下幾種方面，看出國(guó)內(nèi)與世界先進(jìn)水平差距究竟有多大：（1）落后世界先進(jìn)水平在十年到十五年之間，特別在高品位技術(shù)領(lǐng)域體現(xiàn)更有突出。（2）產(chǎn)業(yè)化水平低。沒辦法規(guī)?；a(chǎn)；產(chǎn)品種類少；功能套件生產(chǎn)滯后；質(zhì)量控制不穩(wěn)定；技術(shù)成果轉(zhuǎn)化能力低；市場(chǎng)銷售份額低；有關(guān)產(chǎn)品及其品牌在顧客中承認(rèn)度不高；（3）發(fā)展后續(xù)乏力。這體當(dāng)前：沒法大力拓展其應(yīng)用領(lǐng)域研究；產(chǎn)業(yè)發(fā)展沒有相應(yīng)原則化、制度化；數(shù)控技術(shù)還無法形成系統(tǒng)化、模塊化發(fā)展。（4）電子控制系統(tǒng)開放兼容做得不好。對(duì)開放式系統(tǒng)研發(fā)方面，仍存在概念模糊問題，其研發(fā)平臺(tái)仍沒能得到有效解決。在國(guó)內(nèi)仍存在好諸多不同樣開發(fā)系統(tǒng)，而這些系統(tǒng)又大都沒有相似體系構(gòu)造，又沒能有效互相兼容，更不要說互換。它們對(duì)各自體系構(gòu)造表達(dá)仍處在表面上，還無法形成較高層次理論化和抽象化，因而，它們也就不也許具備互相間移植，也就主線不用說要進(jìn)行有關(guān)操作。（5）開放性控制系統(tǒng)操作仍沒能采用計(jì)算機(jī)上通行Windows和LINUX等同樣新型系統(tǒng)。有關(guān)軟件開發(fā)仍處在一種較低水平上，有關(guān)理論和技術(shù)滯后，無法滿足有關(guān)需要，沒能有效運(yùn)用有關(guān)軟件工程方面新技術(shù)和新理論。（6）有關(guān)產(chǎn)品出廠后，其后來所有更新維護(hù)過程都需要在生產(chǎn)廠家全程協(xié)助下完畢，客戶對(duì)廠家依賴性太強(qiáng)，而相相應(yīng)，客戶也沒辦法把其她任何在產(chǎn)品使用過程中意見想法，提供應(yīng)廠家，在這里面有一種溝通不暢問題，因而產(chǎn)品也就無法得到有效開發(fā)和發(fā)展。1.3數(shù)控機(jī)床構(gòu)成與基本工作原理普通，零件在普通數(shù)控機(jī)床上加工重要是按照零件設(shè)計(jì)圖紙，由操作人員手動(dòng)去變化刀具與被加工零件相對(duì)加工軌跡，然后再由刀具對(duì)加工件進(jìn)行切割來完畢零件加工。而當(dāng)代化科技引入數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行零件加工時(shí)，是通過計(jì)算機(jī)編程人員將整個(gè)零件加工工藝程序以及機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)定編程，然后再將編程好計(jì)算機(jī)語(yǔ)言導(dǎo)入到CNC裝置，再通過工序轉(zhuǎn)換和解決后，CNC裝置向數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)床發(fā)出指令，從而完畢整個(gè)零部件加工。下圖1-1為整個(gè)數(shù)控機(jī)床詳細(xì)工作流程：圖1-1數(shù)控機(jī)床工作流程圖1.4本文所做工作本文重要是在閱讀大量關(guān)于數(shù)控機(jī)床電氣控制文獻(xiàn)基本上完畢了如下幾種方面內(nèi)容：第一，提出了數(shù)控機(jī)床電氣控制設(shè)計(jì)總體方案，并闡述了數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)控制規(guī)定以及伺服控制系統(tǒng)重要功能；第二，機(jī)床電氣控制系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)，本文重要分析了數(shù)控機(jī)床電氣控制主設(shè)備中主軸電機(jī)電氣控制原理、參數(shù)設(shè)計(jì)以及異常保護(hù)方案設(shè)計(jì)；電氣控制給進(jìn)軸控制原理、電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及限位控制；電氣系統(tǒng)開關(guān)與緊急停止系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及電氣布局與安裝；第三，電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試應(yīng)注意事項(xiàng)與要點(diǎn)，調(diào)試方案以及調(diào)試成果。

第二章電氣控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)控制規(guī)定依照《數(shù)控機(jī)床電氣控制(第二版)》[4]，數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)重要要遵循如下幾方面原則：一方面，要盡量滿足整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)和工藝加工規(guī)定。盡管數(shù)控機(jī)床是科技發(fā)展產(chǎn)物，但其依然屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品，其重要包括了控制系統(tǒng)主軸控制系統(tǒng)和進(jìn)給軸伺服控制系統(tǒng)，而這些系統(tǒng)大多數(shù)都是機(jī)電式，她們輸出某些機(jī)械環(huán)節(jié)和元件是控制系統(tǒng)必不可少重要構(gòu)成某些，直接影響著數(shù)控機(jī)床性能好壞。這些機(jī)械環(huán)節(jié)和元件不同于電氣某些，她們不可以靈活變化，一旦加工完畢，其性能提高幾乎是不也許了。因此，數(shù)控機(jī)床機(jī)械設(shè)計(jì)人員以及數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)人員必要深刻地結(jié)識(shí)到這一點(diǎn)，以便她們能在最初設(shè)計(jì)階段和加工階段能全面衡量各部件承擔(dān)職責(zé)，緊密配合，制定出合理設(shè)計(jì)方案和加工方案。這機(jī)械環(huán)節(jié)和元件設(shè)計(jì)過程中，需要乃如考慮機(jī)械某些重要有：有關(guān)負(fù)載、驅(qū)動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力矩、摩擦力或摩擦力矩、死區(qū)、傳動(dòng)系統(tǒng)間隙、剛性、慣性矩和共振頻率等，而電氣控制某些重要考慮是強(qiáng)電、弱電布置和設(shè)計(jì)。另一方面是需要保證數(shù)控機(jī)床運(yùn)營(yíng)可靠性好穩(wěn)定性。電氣控制系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性在很大一某些限度上決定了整個(gè)數(shù)控機(jī)床可靠性和穩(wěn)定性。數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)故障來自多方面，重要涉及數(shù)控機(jī)床加工工藝、數(shù)控機(jī)床運(yùn)營(yíng)環(huán)境以及數(shù)控機(jī)床使用條件。特別是在數(shù)控機(jī)床工作現(xiàn)場(chǎng)，各種數(shù)控系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生電磁會(huì)對(duì)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)產(chǎn)生一定干擾，導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)浮現(xiàn)故障，因而，設(shè)計(jì)階段就必要控制電磁干擾強(qiáng)度，并提高數(shù)控系統(tǒng)抗電磁干擾水平。再者，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要便于加工生產(chǎn)，減少成本，并在此基本上保證產(chǎn)品質(zhì)量。大多數(shù)商品生產(chǎn)是以賺錢為目，因而數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)需要以最低成本完畢最高質(zhì)量、符合生產(chǎn)規(guī)定產(chǎn)品。因而在設(shè)計(jì)初期，就應(yīng)當(dāng)充分考慮個(gè)部件質(zhì)量和工藝，以便在后期安裝調(diào)試過程中減少故障浮現(xiàn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，減少維修費(fèi)用。最后，必要要保重產(chǎn)品安全。整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)必要將人員生命安全、設(shè)備安全納入重點(diǎn)考慮，產(chǎn)品質(zhì)量也必要達(dá)到國(guó)家有關(guān)安全規(guī)定和原則。各種標(biāo)記語(yǔ)需要醒目、簡(jiǎn)潔、易懂、便于操作。數(shù)控機(jī)床對(duì)電氣系統(tǒng)幾種基本規(guī)定：第一、可靠性規(guī)定高。當(dāng)前數(shù)控機(jī)床大都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，特別是柔性制造系統(tǒng)下，數(shù)控機(jī)床都規(guī)定實(shí)現(xiàn)無人狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間乃至24小時(shí)持續(xù)運(yùn)作，在這樣運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境中，規(guī)定有更高機(jī)床性能。而要做到這點(diǎn)，就要在其構(gòu)造以及有關(guān)控制裝置上下功夫，此外機(jī)床所用電子元件都要有最高水準(zhǔn)并且性能最穩(wěn)定新型產(chǎn)品。第二、符合新技術(shù)發(fā)展需要，在不影響性能可靠狀況下，電氣系統(tǒng)要保持在同行業(yè)先進(jìn)水平，特別是在某些核心系統(tǒng)使用上，如新數(shù)控系統(tǒng)和新潤(rùn)滑系統(tǒng)。第三、性能要得到充分保障。電氣系統(tǒng)要充分適應(yīng)各種不同范疇廣泛環(huán)境，普通可以通過穩(wěn)壓電源增長(zhǎng)等手段，讓它在交流電供電系統(tǒng)環(huán)境中適應(yīng)相應(yīng)電壓波動(dòng)。同步，其還對(duì)規(guī)定能排除電網(wǎng)系統(tǒng)噪聲某些干擾，這是電氣系統(tǒng)電源模塊中相應(yīng)元件規(guī)定。此外，電氣系統(tǒng)中不能自己干擾自己，還要能抗擊外面干擾，自己自身又不能導(dǎo)致對(duì)外部干擾，這樣電氣系統(tǒng)必然要符合有關(guān)國(guó)標(biāo)，同步能做到電磁兼容。第四、安全性要得到保障。有關(guān)操作人員安全要得到保障，這就規(guī)定有關(guān)裝置要做好絕緣防護(hù)，接地某些要牢固；故障連鎖控制要安全可靠；電氣裝置有關(guān)部件要能有一種可靠防護(hù)外殼；要有一種密封性極好電柜，保證其不會(huì)有切屑等雜物進(jìn)入其中，同步要保證，電柜相應(yīng)元件在正常電壓下安全使用；要有走拖鏈電纜以防止纜線斷掉而引起相應(yīng)故障；要有相應(yīng)觸電防護(hù)裝置；要保障所有機(jī)床電柜中相應(yīng)電子部件，不會(huì)發(fā)生異常溫度升高現(xiàn)象，這就規(guī)定安裝配備空調(diào)。第五、維護(hù)以便快捷。容易損耗電子部件要能以便快捷被更換，或被替代掉。普通來說，尋常維護(hù)重要是要保證相應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)溫度和濕度都在正常值范疇內(nèi)，同步要讓相應(yīng)部件表面保持干凈狀態(tài)。第六、控制性能優(yōu)良。要保證所有電動(dòng)機(jī)在其被控制啟動(dòng)時(shí)候，都能很塊做到平平穩(wěn)穩(wěn)，沒有其她沖擊震動(dòng)異常噪聲，同步溫度也要保持在正常范疇，不能浮現(xiàn)非正常突然溫度升高現(xiàn)象。第七、運(yùn)營(yíng)中相應(yīng)信息在狀態(tài)欄顯示精確。普通來說，電氣系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng)中都是用三色燈做相應(yīng)故障、狀態(tài)和運(yùn)營(yíng)批示，這些批示燈都能明確表達(dá)出其相應(yīng)狀態(tài)信息。第八、操作過程人性化設(shè)立。例如說機(jī)床顏色，電柜顏色在符合有關(guān)原則狀況下，還應(yīng)做到美觀大方、顯示明確；機(jī)床操作站必定要以人所站位置想適應(yīng)，并且其高度也要符合大多數(shù)員工平均身高，這樣才干滿足員工在上面以便操作需要；此外，還要保證員工在緊急狀況下，能迅速找到相應(yīng)停止按鈕，這樣按鈕設(shè)立就要明顯以便地方，并且要保障足夠多。本數(shù)控銑床電氣控制系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)及控制有如下幾方面規(guī)定：第一、主軸控制規(guī)定：要能有效控制對(duì)主軸電機(jī)啟動(dòng)、停止，以及對(duì)電機(jī)速度調(diào)節(jié)；主軸要能平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)，在對(duì)其加速或減速過程都要做到反映快捷敏捷，同步在低速狀態(tài)下要保證有足夠大扭矩，其超過最高承載能力強(qiáng)等。第二、進(jìn)給軸控制規(guī)定：X，Y，Z軸規(guī)定各自均有1臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且這個(gè)電機(jī)要能保證有效控制3個(gè)軸速度，并能有效控制相應(yīng)轉(zhuǎn)角。要能有效控制各軸速度及轉(zhuǎn)角。其對(duì)精度相應(yīng)規(guī)定為：重復(fù)定位要保證士0.005毫米范疇內(nèi)，定位精度要保證在士0.001毫米范疇內(nèi)；其對(duì)速度規(guī)定如下：能有效實(shí)現(xiàn)加減速，較為流暢地進(jìn)行三軸聯(lián)動(dòng)，要有良好跟隨性能，要把每秒加工速度控制在20cm到1m之間。其對(duì)穩(wěn)定性有如下規(guī)定：要保證較小振動(dòng)，同步要能使得受到干擾也許減少到最低限度等。第三、輔助控制方面規(guī)定:要能有效控制自動(dòng)對(duì)刀、電扇電機(jī)、潤(rùn)滑電機(jī)、和液壓泵，以及冷卻泵電機(jī)運(yùn)營(yíng)；第四、系統(tǒng)緊急停止及工作臺(tái)限位保護(hù)；第五、控制機(jī)床運(yùn)營(yíng)狀況信號(hào)批示燈。詳細(xì)描述會(huì)在其所相應(yīng)章節(jié)進(jìn)行。CNC數(shù)控裝置是控制主導(dǎo)，但是這也需要協(xié)調(diào)配合可編程序控制和繼電器控制電路，在兩者協(xié)調(diào)下才干共同完畢。三相380V電壓、40A電流和10KW功率、50HZ頻率構(gòu)成了本次數(shù)控機(jī)床核心電器額定負(fù)荷。額定負(fù)荷1.5倍是電氣參數(shù)所能承受極限。25牛/米是主軸額定扭力，11.5牛頓是X，Y軸額定扭力，其中18N/m是Z軸額定扭力。2.2伺服控制系統(tǒng)重要功能控制對(duì)象為機(jī)械位置或角度，并以此為自動(dòng)控制系統(tǒng)咱們稱之為伺服系統(tǒng)，其也被稱為位置隨動(dòng)系統(tǒng)，它以控制被控對(duì)象位置和跟蹤問題解決為其重要功能，它是以精確跟蹤位置指令完畢來體現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)重要功能。當(dāng)前社會(huì)生產(chǎn)以及生活水平發(fā)展，也使得伺服技術(shù)迎來了發(fā)展春天，伺服系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)以及軍事工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域均有巨大發(fā)展。按照之前解決辦法，模仿和數(shù)字伺服系統(tǒng)是最重要伺服系統(tǒng)。由于制造上工藝會(huì)影響模仿式檢測(cè)裝置，同步也有巨大難題擺在制造上，也影響著伺服系統(tǒng)精準(zhǔn)度，但是卻沒有制約著數(shù)字伺服系統(tǒng)發(fā)展，同步卻可以在這一領(lǐng)域獲得巨大優(yōu)勢(shì)，因而，模仿伺服系統(tǒng)在許多實(shí)際場(chǎng)合已經(jīng)被數(shù)字伺服系統(tǒng)所取代。數(shù)字伺服系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)原理：所有采樣開始都是周期一，其中定位置腳B是控制計(jì)算機(jī)從眾多輸入接口采用一種來接受上級(jí)計(jì)算機(jī)所送來，同步自測(cè)角裝置是通過對(duì)控制計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，其中是所采用通過來得到。是前若干次采到并將其放到控制算法中，這個(gè)過程需要恰如其分進(jìn)行。通過有效計(jì)算，控制信號(hào)C(n)數(shù)字也得到，因而D/A是通過C(n)得到轉(zhuǎn)換器，并且是在轉(zhuǎn)換后通過模仿得到電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置PWM，定位置角8是通過控制電機(jī)使負(fù)載，在位置所指之處，已經(jīng)完畢了精致計(jì)算機(jī)采用周期內(nèi)所需要任務(wù)，并開始等到下一次采樣周期。圖2-1數(shù)字伺服系統(tǒng)原理圖數(shù)控機(jī)床中，伺服系統(tǒng)講就是驅(qū)動(dòng)位置控制系統(tǒng)，而這指是每個(gè)坐標(biāo)軸所供應(yīng)。CNC裝置是伺服系統(tǒng)從重要控制系統(tǒng)，同步變換和放大后加工坐標(biāo)軸按指令脈沖運(yùn)動(dòng)。這些加工會(huì)帶動(dòng)工作臺(tái)，同步刀架帶動(dòng)，或者幾種坐標(biāo)軸綜合聯(lián)動(dòng)也會(huì)因而帶動(dòng)，同步每種復(fù)雜機(jī)械運(yùn)動(dòng)也是在刀具作用下產(chǎn)生，同步也會(huì)依照加工作出某些相對(duì)較為復(fù)雜形狀工件。伺服系統(tǒng)相對(duì)會(huì)比較穩(wěn)定，其保持穩(wěn)定秘訣就是使光軸也趨于穩(wěn)定，同步也能對(duì)指向慣指位置提出了相應(yīng)規(guī)定。與此同步光軸穩(wěn)定也需要在穩(wěn)定平臺(tái)下得以實(shí)現(xiàn)。變化載體姿態(tài)角是需要通過穩(wěn)定平臺(tái)得以實(shí)現(xiàn)，同步信號(hào)輸出所得到反饋也會(huì)相對(duì)比較穩(wěn)定，并且誤差級(jí)別也分為一級(jí)和二級(jí)穩(wěn)定。攝像機(jī)一級(jí)反射鏡，和穩(wěn)定棱鏡在這個(gè)過程中都能促使系統(tǒng)穩(wěn)定。第一，一級(jí)穩(wěn)定變化慣性元件感測(cè)體姿態(tài)、態(tài)角變化也可以促使平臺(tái)更加穩(wěn)定，同步其信號(hào)輸出也是通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)放大化而得到，同步在這個(gè)過程中成像穩(wěn)定需要保持?jǐn)z像機(jī)或反射鏡、棱鏡穩(wěn)定。在諸多行業(yè)都會(huì)廣泛應(yīng)用到一級(jí)穩(wěn)定技術(shù)，并且其采用是光學(xué)平臺(tái)，于此同步在這個(gè)平臺(tái)上是以陀螺測(cè)量為主，同步將陀螺敏感姿態(tài)角進(jìn)行有效辦法，最后得到穩(wěn)定平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)以三軸和四軸為主，單是當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度較快時(shí)候，像質(zhì)會(huì)因而得到巨大破壞。這個(gè)過程就需要將三軸陀螺進(jìn)行固定。整體穩(wěn)定在光電傳感負(fù)載器中合用范疇會(huì)比較小，同步也廣泛運(yùn)用于每個(gè)國(guó)家機(jī)載偵察機(jī)上，然而要是大負(fù)載卻沒能有好效果，摩擦力矩和靜不平衡力矩也會(huì)因而影響，隨著著不斷增長(zhǎng)負(fù)載，也會(huì)增長(zhǎng)每個(gè)傳感器導(dǎo)線扭矩等。第二，二級(jí)穩(wěn)定瞄準(zhǔn)線穩(wěn)定是靠穩(wěn)定平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)，這是一級(jí)穩(wěn)定保證，然而這個(gè)過程也受到諸多因素干擾，隨著不斷提高穩(wěn)定精度限制，平臺(tái)穩(wěn)定進(jìn)一步考慮需要通過粗請(qǐng)、精條反射鏡來得以實(shí)現(xiàn)，這個(gè)也會(huì)在反射鏡和穩(wěn)定平臺(tái)中結(jié)合使用，二級(jí)穩(wěn)定也被廣泛應(yīng)用于偵查和激光通信系統(tǒng)中。在本次是囧機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中所采用是三相交流永磁同步伺服系統(tǒng)，并且是通過交流伺服電動(dòng)機(jī)供電頻率變化，同步也會(huì)通過電動(dòng)機(jī)調(diào)速目來完畢。擁有如下長(zhǎng)處：一方面，輸入量精準(zhǔn)限度在輸出過程中會(huì)比較好，這就是較高精度；另一方面，擁有較強(qiáng)抗干擾能力，即好穩(wěn)定性；再者，良好動(dòng)態(tài)性和優(yōu)秀跟蹤精度，同步，也擁有較寬調(diào)速；最后，大扭矩速度較低。圖2-2三相永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)定向矢量控制系統(tǒng)構(gòu)造圖2.3電氣控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案提出CNC計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)和強(qiáng)電柜構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)。CNC計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控裝置是統(tǒng)一，同步這個(gè)系統(tǒng)是由CNC系統(tǒng)、輸入/輸出接口、驅(qū)動(dòng)單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這個(gè)也是要考系統(tǒng)加工為中心。TK40A數(shù)控機(jī)床強(qiáng)電柜如圖1所示，是由動(dòng)力、控制電路以及可編程共同構(gòu)成。系統(tǒng)構(gòu)造框圖如圖2-3所示：圖2-3系統(tǒng)構(gòu)造框圖下圖所示構(gòu)造是選取TK40A數(shù)控機(jī)床電器控制大體方案。CNC是其主控系統(tǒng)，以ARM9+C/OS-II，驅(qū)動(dòng)核心是DSP+FPGA，其中以運(yùn)動(dòng)控制器和伺服，電氣輔助系統(tǒng)控制核心為PLC。圖2-4輔助電氣控制系統(tǒng)方案圖

第三章主設(shè)備電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1主軸電機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.1主軸電機(jī)電氣控制原理本文所選TK40A數(shù)控銑床型號(hào)重要功能是完畢五金產(chǎn)品和小型模具生產(chǎn)和加工，該型號(hào)銑床主軸電機(jī)基本參數(shù)如下表2-1所示：表2-1：主軸電機(jī)基本參數(shù)參數(shù)名稱額定參數(shù)額定功率3.7KW額定電流13A額定電壓380V級(jí)別4極額定頻率50HZ基本轉(zhuǎn)速1500RPM最高轉(zhuǎn)速8000RPM與此相應(yīng)主軸驅(qū)動(dòng)器選用是變頻器，該變頻器重要參數(shù)為：額定功率5.5KW，電流13A，電壓三相400V級(jí)。依照有關(guān)規(guī)范和計(jì)算，該主軸電機(jī)參數(shù)可以達(dá)到加工五金產(chǎn)品和小型模具所需要條件。依照這些選定主軸電機(jī)參數(shù)，本項(xiàng)目選取了型號(hào)為YD90L-4/2電動(dòng)機(jī)作為主軸電動(dòng)機(jī)。這種主軸電機(jī)工作過程可以分為如下幾種環(huán)節(jié)：一方面，主軸驅(qū)動(dòng)器獲得控制系統(tǒng)CNC發(fā)出使能信號(hào)后來，主軸電機(jī)便進(jìn)入預(yù)備啟動(dòng)工作狀態(tài)；然后操作人員在CNC系統(tǒng)中輸入自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)命令或者手動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)命令，主軸電機(jī)就正式進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)工作狀態(tài)。三相工業(yè)用電在380V電壓通過后，會(huì)通過一種漏電開關(guān)，然后再通過熔斷器，接著直接進(jìn)入主軸驅(qū)動(dòng)器變頻器VT，為主軸電機(jī)正常工作提供能源。主軸電機(jī)變頻器在接受到CNC控制信號(hào)后開始向主軸電機(jī)發(fā)送相應(yīng)指令，此時(shí)主軸電機(jī)開始實(shí)行相應(yīng)加工工作，在加工工作同步，光電編碼器將主軸有關(guān)狀況，如主軸轉(zhuǎn)速等信號(hào)返回到CNC系統(tǒng)。3.1.2主軸異常保護(hù)方案設(shè)計(jì)主軸在工作過程中難免會(huì)遇到某些狀況異?，F(xiàn)象，這不但影響了零件加工質(zhì)量，還對(duì)數(shù)控機(jī)床有著巨大損害作用。當(dāng)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)工作時(shí)間過長(zhǎng)，超過了額定工總負(fù)荷，系統(tǒng)電機(jī)就會(huì)浮現(xiàn)發(fā)熱、過載等現(xiàn)象。依照本項(xiàng)目所選設(shè)備型號(hào)，該數(shù)控機(jī)床過熱溫度閩值設(shè)定為110℃，當(dāng)數(shù)控機(jī)床在110℃環(huán)境下工作超過兩分鐘，電氣控制系統(tǒng)就會(huì)向系統(tǒng)傳遞出一種過熱危險(xiǎn)信號(hào)，如果該狀況不能及時(shí)解決，系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出過熱過載報(bào)警信號(hào)。如果主軸浮現(xiàn)其她異常狀況，例如說主軸系統(tǒng)中浮現(xiàn)與電機(jī)轉(zhuǎn)速不相匹配、比較細(xì)微功能性異?；蛘唠姍C(jī)功率失常、流經(jīng)主軸電機(jī)電流過大等，都會(huì)被電氣系統(tǒng)中變頻器檢測(cè)到，變頻器將檢測(cè)到異常狀況通過變頻報(bào)警信號(hào)傳遞給CNC系統(tǒng)，操作人員便可以通過報(bào)警信號(hào)檢測(cè)相應(yīng)異常狀況；如果數(shù)控機(jī)床浮現(xiàn)突然斷電狀況，也許是由于電氣控制系統(tǒng)浮現(xiàn)短路或者電壓不穩(wěn)等導(dǎo)致。如果是由于外部因素浮現(xiàn)突然斷電狀況，那么數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)中CNC系統(tǒng)、變頻系統(tǒng)、PLC等就會(huì)自動(dòng)將前面輸入信息和程序儲(chǔ)存起來，在數(shù)控機(jī)床供電系統(tǒng)恢復(fù)正常后，還能運(yùn)用這些被儲(chǔ)存起來核心參數(shù)和程序。如果數(shù)控機(jī)床主軸突然短路，這將會(huì)產(chǎn)生非常大電流，這個(gè)時(shí)候，漏電開關(guān)就發(fā)揮了非常重要作用，漏電開關(guān)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)電流，一旦檢測(cè)到電流超過了30MA，漏電開關(guān)便會(huì)自動(dòng)斷開，切斷電流，這樣不但能保證人員安全狀況，還可以保護(hù)電機(jī)不受損害。本設(shè)計(jì)由CNC控制主軸電動(dòng)機(jī)速度和極性。主軸有高低兩檔齒輪，高速檔主軸與主軸電動(dòng)機(jī)之間齒輪傳動(dòng)比為1:1；低速檔主軸與主軸電動(dòng)機(jī)之間齒輪傳動(dòng)比為1:4.95。CNC側(cè)對(duì)主軸速度控制接口信號(hào)如下表所示：名稱G30G29G04G34001Sov01mfGr10002Sov02Gr20003Sov03sfGr30004Sov04fin005Sov05006Sov06007Sov073.1.3主軸參數(shù)設(shè)定如下表3-3是本項(xiàng)目數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)主軸參數(shù)設(shè)定值：參數(shù)內(nèi)容闡明1S軸伺服電機(jī)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)方向設(shè)立：通過0或1切換。當(dāng)X軸伺服電機(jī)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)方向與X軸機(jī)床坐標(biāo)預(yù)定方向相反是通過0或1切換。1S主軸編碼器讀書方向設(shè)立:通過0或1切換。當(dāng)S軸編碼器讀書方向與S軸機(jī)床運(yùn)動(dòng)方向相反是通過0或1進(jìn)行切換。0主軸伺服控制類型:o：VT總線1：M2總線2：sercos2總線4096/1S軸編碼器反饋脈沖數(shù)設(shè)定，普通設(shè)立為4096(主軸電機(jī)數(shù)為1024,4倍頻后反饋4096脈沖數(shù))如果主軸不帶編碼器，設(shè)立為10主軸轉(zhuǎn)速設(shè)立【0~1000000】(單位：R/min)用于設(shè)定系統(tǒng)沒有執(zhí)行代碼程序時(shí)主軸轉(zhuǎn)速。0主軸定位角度【0~359999】(單位：0.001度)設(shè)定主軸定位時(shí)定位角度讀書負(fù)方向。10主軸定位轉(zhuǎn)速(單位動(dòng)刀訊)設(shè)定主軸定位時(shí)轉(zhuǎn)速，速度越快，定位越快，但不能太大300每10赫茲對(duì)于那個(gè)主軸轉(zhuǎn)速當(dāng)量(r/min)。例如主軸電機(jī)額定頻率為50HZ相應(yīng)空載額定轉(zhuǎn)速為1500r/min，則設(shè)為(1500/50)*10=300主軸變頻器(VT)變頻器)調(diào)試。電機(jī)參數(shù)自鎮(zhèn)定過程：1)初始化驅(qū)動(dòng)器參數(shù)P0.01=$:回答出廠參數(shù)2)設(shè)定變頻器預(yù)設(shè)頻率：P0.05:旋轉(zhuǎn)自鎮(zhèn)定期頻率3)依照電機(jī)銘牌參數(shù)，設(shè)定變頻器自鎮(zhèn)定參數(shù)(不同機(jī)型電機(jī)銘牌參數(shù)不相似)：P9.01:電機(jī)極數(shù)P9.02:額定轉(zhuǎn)速P9.03額定功率P9.04:額定電流4)設(shè)定電機(jī)自鎮(zhèn)定參數(shù)方式，按E}UN開始運(yùn)營(yíng):P9.15=1:停止方式自鎮(zhèn)定P9.15=2:旋轉(zhuǎn)方式自鎮(zhèn)定5)觀測(cè)變頻器與否浮現(xiàn)過載報(bào)警，如果是，則切換參數(shù)Pd.22;Pd.22:編碼器方向旋轉(zhuǎn)，編碼反饋方向與電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不一致時(shí):采用0或1切換參數(shù)，6)自鎮(zhèn)定參數(shù)結(jié)束后，按照參數(shù)表設(shè)定變頻器參數(shù);7)設(shè)定為系統(tǒng)控制方式，試運(yùn)營(yíng)電機(jī);8)主軸定位角度調(diào)試。3.2進(jìn)給軸電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)該型號(hào)數(shù)控機(jī)床為半線軌機(jī)床，也就是說X，Y軸是采用線軌，而Z軸采用是硬軌。采用線軌進(jìn)給軸與機(jī)械本體接觸面小，摩擦力小，阻力小，其負(fù)載能力較輕，普通用于輕載切削，用于加工五金零部件，汽車配件等產(chǎn)品；而采用硬軌方式進(jìn)給軸則面粗，摩擦力大，阻力大，負(fù)載能力強(qiáng)，可重載切削，普通用來加工模具產(chǎn)品。本機(jī)床——LOKSON650，采用半線軌則其用途是介于兩者之間一種產(chǎn)品，重要用來加工五金，汽車配件，小型模具等產(chǎn)品。故其切削規(guī)定分為:進(jìn)給軸規(guī)定和主軸規(guī)定，主軸規(guī)定在上某些已經(jīng)講過，這里就不再贅述了。下面著重討論進(jìn)給規(guī)定：（1）精度規(guī)定：①重復(fù)定位精度是士:0.005mm;②定位精度是士0.001mm;（2）迅速規(guī)定:加減速好，三軸聯(lián)動(dòng)比較順暢，跟隨性好，平均每秒加工進(jìn)度為20cm/min，最快能達(dá)到1m/min；（3）穩(wěn)定性規(guī)定:振動(dòng)小，抗干擾能力強(qiáng)等。對(duì)X，Y，Z進(jìn)給軸控制是整個(gè)電氣控制系統(tǒng)里面最有難度某些。咱們選用了安川伺服電動(dòng)機(jī)(屬于三相永磁同步電機(jī)，型號(hào)為SGMGD-20ACA51)和華南理工大學(xué)研發(fā)伺服驅(qū)動(dòng)器(型號(hào)為SGMD-20ADA)o由于X，Y伺服軸規(guī)定同樣，故X，Y軸伺服電機(jī)相似，其重要參數(shù)為：額定功率1.8KW，額定電流：3A，額定扭力500牛/米，額定電壓三相220V，額定轉(zhuǎn)速為1500RPM，最高轉(zhuǎn)速為3000RPM。相應(yīng)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)為：額定電壓三相220V，額定功率2KW，額定電流2A，額定頻率為50HZ。本系統(tǒng)輔助電氣控制系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)有兩個(gè)輸入，兩個(gè)報(bào)警輸出;冷卻系統(tǒng)也有兩個(gè)輸入兩個(gè)報(bào)警輸出；自動(dòng)對(duì)刀有6個(gè)輸入，6個(gè)報(bào)警輸出;照明和信號(hào)燈系統(tǒng)有一種輸入，四個(gè)輸出;換刀系統(tǒng)有5個(gè)輸入和5個(gè)輸出，故在選取PLC時(shí)，考慮到有留有1/3余量咱們采用了匯川HCzu-241SMR型號(hào)PLC。擁有24個(gè)輸入，15個(gè)輸出。掃描頻率高達(dá)1000HZ，完全滿足規(guī)定。其IO點(diǎn)分布為：表3-3PLC外部IO點(diǎn)分布輸入點(diǎn)X0X軸左對(duì)刀信號(hào)輸出點(diǎn)Y0X軸左對(duì)刀使能輸入點(diǎn)X1X軸右對(duì)刀信號(hào)輸出點(diǎn)Y1X軸右對(duì)刀使能輸入點(diǎn)X2Y軸前對(duì)刀信號(hào)輸出點(diǎn)Y2Y軸前對(duì)刀使能輸入點(diǎn)X3Y軸后對(duì)刀信號(hào)輸出點(diǎn)Y3Y軸后對(duì)刀使能輸入點(diǎn)X4Z軸上對(duì)刀信號(hào)輸出點(diǎn)Y4Z軸上對(duì)刀使能輸入點(diǎn)XSZ軸下對(duì)刀信號(hào)輸出點(diǎn)Y5Z軸下對(duì)刀使能輸入點(diǎn)X6預(yù)留輸出點(diǎn)Y6預(yù)留輸入點(diǎn)X7預(yù)留輸出點(diǎn)Y7預(yù)留輸入點(diǎn)X8潤(rùn)滑缺油信號(hào)輸出點(diǎn)Y8潤(rùn)滑缺油報(bào)警輸入點(diǎn)X9冷卻劑缺少信號(hào)輸出點(diǎn)Y9冷卻劑缺少報(bào)警輸入點(diǎn)X10預(yù)留輸出點(diǎn)Y10預(yù)留輸入點(diǎn)X11潤(rùn)滑劑過量信號(hào)輸出點(diǎn)Y11潤(rùn)滑劑過量報(bào)警輸入點(diǎn)X12冷卻劑過量信號(hào)輸出點(diǎn)Y12冷卻劑過量報(bào)警輸入點(diǎn)X13預(yù)留輸出點(diǎn)Y13預(yù)留輸入點(diǎn)X14手動(dòng)松刀輸出點(diǎn)Y14松刀輸入點(diǎn)X15自動(dòng)松刀輸出點(diǎn)Y15緊刀輸入點(diǎn)X16輸出點(diǎn)Y16刀盤正轉(zhuǎn)輸入點(diǎn)X17輸出點(diǎn)Y17刀盤反轉(zhuǎn)輸入點(diǎn)X18輸出點(diǎn)Y18刀盤邁進(jìn)輸入點(diǎn)X19輸出點(diǎn)Y19刀臂使能輸入點(diǎn)X20輸出點(diǎn)Y20刀庫(kù)非法操作報(bào)警輸入點(diǎn)X21輸出點(diǎn)Y21預(yù)留輸入點(diǎn)X22輸出點(diǎn)Y22開機(jī)照明燈亮輸入點(diǎn)X23輸出點(diǎn)Y23預(yù)留輸入點(diǎn)X24輸出點(diǎn)Y24預(yù)留輸入點(diǎn)X25輸出點(diǎn)Y25信號(hào)燈綠燈輸入點(diǎn)X26輸出點(diǎn)Y26信號(hào)燈黃燈輸入點(diǎn)X27輸出點(diǎn)Y27信號(hào)燈紅燈3.2.1進(jìn)給軸控制原理如下將對(duì)伺服電機(jī)控制原理和基本工作狀況作出簡(jiǎn)要分析。咱們懂得，不論是X軸伺服電機(jī)、Y軸伺服電機(jī)還是Z軸伺服電機(jī)，它們基本工作過程和電氣控制原理都十分相似，因而如下將X軸伺服電機(jī)作為例子來對(duì)電機(jī)控制過程及所根據(jù)理論作出闡明。普通而言，使伺服電機(jī)工作起來必要滿足3個(gè)條件，一為與電機(jī)滿足相應(yīng)關(guān)系驅(qū)動(dòng)器一方面要接受“CNC使能”信號(hào)，該信號(hào)有正有負(fù)，來源于CNC；二為驅(qū)動(dòng)器無端障，可以即刻順利地將應(yīng)答信號(hào)回饋給CNC，該應(yīng)答信號(hào)應(yīng)當(dāng)包括伺服電機(jī)滿足伺服有關(guān)規(guī)定信息。而在第二條件滿足同步驅(qū)動(dòng)器需要接受“正負(fù)使能信號(hào)”，該信號(hào)來源為機(jī)床操作面板。而三個(gè)條件達(dá)到只能表白伺服電機(jī)已經(jīng)具備了起動(dòng)基本條件，而要X、Y、Z軸電機(jī)征程工作起來，則還需要從CNC接受到非常重要命令指令，命令指令也許為手動(dòng)還可以是自動(dòng)循環(huán)。當(dāng)電機(jī)工作過程中遇到故障或因其她因素?zé)o法正常工作，電機(jī)將接受急停命令而停止工作，該命令可以由CNC發(fā)出，也可以由工作者手動(dòng)從控制面板上發(fā)出。此時(shí)，將發(fā)生如下變動(dòng)。眾所周知，工業(yè)用電為三相380V，而此時(shí)將會(huì)經(jīng)總開關(guān)QC1、接觸器KM1變?yōu)槿?20V。最后進(jìn)入X、Y、Z軸伺服驅(qū)動(dòng)器三相220V還需經(jīng)熔斷器FU1、FU2、FU3才干直接到達(dá)驅(qū)動(dòng)器.3.2.2進(jìn)給軸電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)依照進(jìn)給軸控制原理，本數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)給軸電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定：重要參數(shù)參數(shù)功能設(shè)定編號(hào)現(xiàn)場(chǎng)編號(hào)P000.1控制方式選取00000001P200.0指令脈沖形式00000000PSOA3N行程有效21008100PSOB.OP行程有效65436548P202電子齒輪比(分子)螺距(10mm)32768P203電子齒輪比(分母)25002500P204位置指令加減速時(shí)間參數(shù)40100P500定位完畢寬度20P201分周比402500P100速度環(huán)增益090P101速度環(huán)積分時(shí)間常數(shù)100600P102位置環(huán)增益090P103慣量比50P401扭矩指令濾波器時(shí)間常數(shù)000070P408.0陷波濾波器功能選取0000300P409陷波濾波器頻率21000001當(dāng)z軸裝有抱閘電機(jī)時(shí)，設(shè)定一下參數(shù)：PSOF.2由輸出端子CN1-29，CN-30輸出/BK信號(hào)00300PSOE.3將原CN1-29，CN1-30默以為輸出“伺服準(zhǔn)備就緒”設(shè)為“無效，，33211P506制動(dòng)器ON定期設(shè)定00P507制動(dòng)器指令輸出速度電平(0~10000)100100P508伺服OFF—制動(dòng)器指令等待時(shí)間(10~100)5050在選用安川Pn509交流伺服器時(shí)，還需要考慮一下某些參數(shù)和狀況：當(dāng)數(shù)控機(jī)床電源浮現(xiàn)不穩(wěn)定狀況時(shí)，伺服機(jī)就會(huì)浮現(xiàn)突然掉電或者是電壓下降狀況，這樣就會(huì)影響數(shù)控機(jī)床加工和工作。安川交流伺服器參數(shù)闡明：參數(shù)功能出廠設(shè)定闡明P100速度環(huán)增益(Kv)75P100作為顧客參數(shù)對(duì)于速度環(huán)響應(yīng)特性起著至關(guān)重要決定作用。外側(cè)位置環(huán)會(huì)由于速度環(huán)較低響應(yīng)而發(fā)生延遲，使速度指令振動(dòng)。P101速度環(huán)積分時(shí)間參數(shù)(Ti)900速度環(huán)中積分要素旨在輸入小時(shí)系統(tǒng)也能響應(yīng)，但也導(dǎo)致伺服系統(tǒng)延遲，因而時(shí)間參數(shù)不能過大，否則超程，定位緩慢，即迅速性變差。P102位置環(huán)增益Kp75伺服單元位置環(huán)響應(yīng)與位置環(huán)設(shè)定正有關(guān)，定位時(shí)間則隨位置環(huán)設(shè)定增大而變少。位置環(huán)增益器決定性作用P103轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比100定義為電機(jī)軸換算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比值P201PG分頻脈沖數(shù)2500系統(tǒng)參數(shù)P168=1m/pulse(X軸反饋編碼器辨別率設(shè)立)，絲桿螺距為10mm。P202電子齒輪比分子32768系統(tǒng)參數(shù)P064=1(每m相稱于馬達(dá)脈沖數(shù))，由于螺距為10000um/r，則每轉(zhuǎn)需要反饋脈沖10000個(gè)脈沖P203電子齒輪比分母2500伺服電機(jī)辨別率為131072pulse/r；則有131072/10000；P204位置指令加減速時(shí)間參數(shù)1500在控制方面來看，值應(yīng)當(dāng)小。作用為使來自數(shù)控系統(tǒng)指令平滑，使振動(dòng)變小。P401扭矩指令濾波器時(shí)間參數(shù)70變化濾波器時(shí)間參數(shù)條件是驅(qū)動(dòng)器使機(jī)械振動(dòng)。P408.0與否使用陷波濾波器1運(yùn)用陷波濾波器可以使?jié)L珠絲杠軸共振引起振動(dòng)成分不再發(fā)生，從而減少振動(dòng)。P409陷波濾波器第一段頻率800陷波濾波頻率應(yīng)當(dāng)至少多于速度環(huán)響應(yīng)頻率三倍，而不能在速度環(huán)響應(yīng)頻率附近，這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)特別注意。P500定位完畢寬度10定位完畢信號(hào)（LION）輸出建立在偏移脈沖不大于設(shè)立值基本上。設(shè)定單位即指令單位。P509瞬間停止保持時(shí)間300電源波動(dòng)產(chǎn)生瞬時(shí)掉電或壓降，導(dǎo)致瞬時(shí)斷電失電，從而在機(jī)床加工及通訊中產(chǎn)生變化。3.2.3進(jìn)給軸限位控制及異常狀況解決不同位置限位行程開關(guān)與不同方向運(yùn)營(yíng)有著極大聯(lián)系。當(dāng)行程開關(guān)被觸發(fā)，則該方向上使能信號(hào)消失，雖然該方向運(yùn)動(dòng)被截?cái)?，卻仍舊可以在該方向工作。以X軸上限位行程開關(guān)為例，觸發(fā)SQ1，X軸使能信號(hào)取消，X軸負(fù)方向伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)被截?cái)?，啟?dòng)限位保護(hù)功能，而正向仍舊能正常運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)由于正向運(yùn)動(dòng)與SQ1分離，負(fù)方向運(yùn)動(dòng)也會(huì)恢復(fù)正常。軟限位保護(hù)啟動(dòng)通過對(duì)CNC內(nèi)部參數(shù)調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)，但其保護(hù)極限沒有硬限位極限大。進(jìn)給軸電氣控制系統(tǒng)以及裝置自身均有也許發(fā)生異常。裝置本領(lǐng)異常即為機(jī)械本體異常，普通在限位，道具以及電機(jī)方面都也許浮現(xiàn)異常。而這些異常普通不會(huì)由設(shè)計(jì)過程產(chǎn)生，而普遍會(huì)發(fā)生在工作人員自身操作中。CNC控制系統(tǒng)不正常以及不對(duì)的控制信號(hào)浮現(xiàn)則會(huì)導(dǎo)致電氣控制異常，同樣，過熱，過電壓過電流，短路，以及突然斷電，都會(huì)導(dǎo)致電氣控制異常。而電氣控制異?？梢酝ㄟ^較好設(shè)計(jì)過程來避免，而當(dāng)這樣狀況無法制止時(shí)，需要避免重要部件受影響而不能工作。如過電流，短路時(shí)，需要漏電開關(guān)動(dòng)作關(guān)閉電源。而過載或長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)，一方面會(huì)由驅(qū)動(dòng)器將過熱信號(hào)通過CNC系統(tǒng)產(chǎn)生警報(bào)，從而提示工作人員及時(shí)對(duì)的操作。3.3電氣系統(tǒng)開關(guān)與緊急停止系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖3-2系統(tǒng)開關(guān)與緊急停止電路圖3-2中，常開按鈕SB0控制著整個(gè)系統(tǒng)開通與關(guān)閉狀態(tài)切換。SB0處在按下狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)過程如下：系統(tǒng)電源在中間繼電器RA11動(dòng)作后處在開狀態(tài)，以開關(guān)電源為媒介，為IO板，DSP,ARM等弱電系統(tǒng)提供電，電氣系統(tǒng)按照預(yù)定正常運(yùn)轉(zhuǎn)。常閉按鈕SB1作用是使電氣系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)即刻關(guān)閉。關(guān)閉過程如下：SB1處在按下狀態(tài)，中間繼電器RA16，RA12等失電，RA11也會(huì)失電，信號(hào)燈變?yōu)榧t色，且會(huì)有提示聲給工作人員報(bào)警，使工作人員可以恢復(fù)對(duì)的操作，此時(shí)送給電機(jī)使能信號(hào)為0，同步繼電器失電會(huì)導(dǎo)致主軸與進(jìn)給軸系統(tǒng)也失電而不可以轉(zhuǎn)動(dòng)，系統(tǒng)停止運(yùn)營(yíng)。直至系統(tǒng)被維修好，重啟系統(tǒng)，SB1重新被按下，系統(tǒng)再次進(jìn)入正常工作狀態(tài)。該數(shù)控機(jī)床無端障時(shí)，當(dāng)打開集成，照明系統(tǒng)也會(huì)即刻啟動(dòng)。而當(dāng)控制柜被打開時(shí)，之中照明系統(tǒng)也會(huì)隨之打開，同樣，控制柜被關(guān)閉則照明系統(tǒng)關(guān)閉。信號(hào)批示燈作用則是表白系統(tǒng)工作狀態(tài)，不同顏色代表不同工作狀態(tài)。批示燈為黃色時(shí)，處在開機(jī)狀態(tài)，系統(tǒng)處在準(zhǔn)備完結(jié)狀態(tài)，批示燈為紅色時(shí)，系統(tǒng)處在緊急停機(jī)狀態(tài)，或者當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)時(shí)，也會(huì)亮紅燈，綠色則代表系統(tǒng)正在正常工作。3.4電氣布局與安裝 電氣布局與安裝是使機(jī)床正常工作不可或缺重要某些，它對(duì)電氣系統(tǒng)安全性以及可靠性之間有著很大影響力，因而對(duì)于電氣布局以及安裝都應(yīng)當(dāng)注重起來。分離強(qiáng)弱電，減少?gòu)?qiáng)干擾源分布密度同步增長(zhǎng)強(qiáng)干擾源與敏感元件之間距離是布置電氣系統(tǒng)根據(jù)重要規(guī)則。而同步應(yīng)輔以如下安裝條件，即布局應(yīng)符合人工學(xué)原理，使機(jī)床布局適應(yīng)于操控者使用習(xí)慣，使之不論在安裝還是維修方面都便捷起來，同步還應(yīng)保證工作人員在使用時(shí)人身安全。在電氣控制系統(tǒng)安裝中，最重要是在保證良好質(zhì)量同步注意系統(tǒng)安全性。不論是對(duì)于機(jī)器還是工作人員，要保證安全性，在安裝時(shí)就應(yīng)當(dāng)注意檢查接口緊實(shí)，電線與否滿足原則。安裝還應(yīng)遵循如下原則，即安裝電氣系統(tǒng)時(shí)應(yīng)當(dāng)按照基本理論，科學(xué)安裝，先安裝弱電，后進(jìn)行強(qiáng)電安裝，使安裝具備條理性，層次性。同步應(yīng)當(dāng)與實(shí)際生產(chǎn)狀況以及元器件基本物理特性進(jìn)行走線連線安排，系統(tǒng)各某些分布安排，接口以及端子連接。1、該數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)套線碼需要遵循原則以及安裝順序：（1）當(dāng)連線方式為橫向時(shí)，應(yīng)當(dāng)使線碼讀數(shù)方向?yàn)閺淖蟮接遥?）當(dāng)連線方式為縱向時(shí)，應(yīng)當(dāng)使線碼讀數(shù)方向?yàn)閺挠业阶?、無論是哪個(gè)元件，在擰緊螺絲之后都應(yīng)當(dāng)在元件上標(biāo)記紅點(diǎn)，以防漏掉3、絕緣解決應(yīng)在制作工藝達(dá)到之后，對(duì)象為路出所有帶電體制作底板時(shí)，冷壓端子合用電線如下（1）OT1.5-4,UT1.5-3，RV2-6,RV2-8規(guī)格對(duì)1平方電線較為適當(dāng)；（2）OT2.5-4，規(guī)格對(duì)2.5平方米，4平方米較適當(dāng)；（3）OT3.5-45，OT5.5-65規(guī)格對(duì)2.5平方米，4平方米，6平方米較適當(dāng)；4、應(yīng)當(dāng)注意電線顏色應(yīng)當(dāng)與其用途相相應(yīng)。普通來說，藍(lán)色線用于直流電源，紅色線以及黑色線用于交流控制，或是作為交流動(dòng)力線。5、進(jìn)行安裝元件時(shí)，應(yīng)當(dāng)注重層次。即在底板上一方面應(yīng)當(dāng)安裝模塊成品，該成品內(nèi)部連線已經(jīng)連接，另一方面應(yīng)用直徑較小電線連接元件，最后應(yīng)當(dāng)對(duì)帶有直徑較大直線元件進(jìn)行安裝。6、安裝順序：（1）對(duì)于A來說，對(duì)的安裝順序?yàn)椋喝f可端子，主軸控制板，中間繼電器，12V開關(guān)電源，SV開關(guān)電源，濾波器，浪涌吸取器，熔斷器，交流接觸器，錯(cuò)缺相保護(hù)器，變頻器，制動(dòng)電阻；（2）對(duì)于B板來說，對(duì)的安裝順序?yàn)椋喝f可端子，伺服驅(qū)動(dòng)器，DSP板，行程開關(guān)板，中間繼電器，I0-48，5V開關(guān)電源（B），24V開關(guān)電源。7、連線安裝： （1）當(dāng)元件已經(jīng)裝線，并且與底板連接時(shí)，需要進(jìn)行萬可端子排列接線，萬科端子與界限位置相應(yīng)。

（2）元件未裝線但卻與底板連接，需要進(jìn)行萬可端子排列接線，萬可端子與電氣圖連線相應(yīng)。8、檢測(cè)(1)用眼睛直接觀測(cè)底板表面以及線碼，旨在防止裸露出太多銅絲對(duì)機(jī)床工作過程導(dǎo)致影響。（2）使用萬用表，按照電氣圖紙，檢查相應(yīng)底板某些連線與否浮現(xiàn)未連通狀態(tài)。（3）接好底板各某些之間連線后接通380V以及220V電源，檢測(cè)各構(gòu)成與否有電通過，同步檢查各元件工作狀況。電磁不分家，通電元件之間必然會(huì)有電磁產(chǎn)生，為了最大限度地減少電磁對(duì)機(jī)床工作不良影響，需要有適當(dāng)電氣布局，同步，好電氣布局還應(yīng)當(dāng)根據(jù)人工學(xué)原理，使機(jī)床控制者可以更好安裝與維修電氣系統(tǒng)，并可以使之對(duì)于機(jī)床操作更加便捷。第四章電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試4.1安裝注意事項(xiàng)與要點(diǎn)本項(xiàng)目數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)外形構(gòu)造基本已經(jīng)擬定下來，但是，在某些電氣安裝調(diào)試上，仍有幾種重要要點(diǎn)需要特別注意：第一、本數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)每個(gè)模塊在使用直流電供電時(shí)，值采用了兩個(gè)電源開關(guān)，這兩個(gè)電源開關(guān)都是24V，這兩個(gè)電源開關(guān)在系統(tǒng)地板處分兩條線路工作，其中一條線路是工作供應(yīng)模塊電源，此外一路是I0信號(hào)供應(yīng)模塊電源，這兩個(gè)電路是互相獨(dú)立，并且，背面一路電源（I0信號(hào)供應(yīng)模塊）電源功率必要足夠大。第二，電氣控制系統(tǒng)鍵盤版SV電源接口是由控制器底板SV電源接口提供。第三，電氣控制系統(tǒng)每個(gè)模塊每個(gè)接口必要按照規(guī)范規(guī)定，在其外殼處貼好辨認(rèn)標(biāo)簽，以便后期調(diào)試工作。第四，電氣系統(tǒng)限位開關(guān)板連到SPDN11和N13線路間，還需要加入一種電源，為限位開關(guān)I0信號(hào)提供電源，電源為24V，同步，接入線路是，需要從限位開關(guān)板端分一條2芯0.5平方mm屏蔽24V電源線。第五、電氣控制系統(tǒng)中I0控制系統(tǒng)外加了一種控制口，該控制口重要控制儀刀吹氣輸出，同步，還需要為該控制口提供一種額外中間繼電器。第六、對(duì)于某些不受系統(tǒng)控制模塊，例如說DK600潤(rùn)滑泵在工作時(shí)不受到系統(tǒng)控制，該某些不再需要介入潤(rùn)滑控制系統(tǒng)。第七，電氣控制系統(tǒng)地板需要增長(zhǎng)一種中間繼電器，該中間繼電器重要功能是用作系統(tǒng)電源控制開關(guān)。第八、電氣控制系統(tǒng)液晶顯示屏連接到ARM板仙侶非常容易發(fā)生松動(dòng)現(xiàn)象，電流不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致顯示屏色彩不穩(wěn)定，因而，需要加上固定裝置，如上強(qiáng)力膠。第九、關(guān)于電氣控制系統(tǒng)屏蔽線問題，普通都是直接接到系統(tǒng)外殼上，但是，電源屏蔽線必要要連接到萬可端子上。第十、電氣控制系統(tǒng)I0板上有I36/036，并且是十二個(gè)腳位相對(duì)獨(dú)立端子，在I0板端部，每個(gè)腳位都需要使用十二芯屏蔽線。4.2電氣控制系統(tǒng)調(diào)試方案依照相應(yīng)規(guī)范規(guī)定和實(shí)際規(guī)定完畢電氣控制系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)后來，就需要依照設(shè)計(jì)電路狀況和規(guī)定，去選取各個(gè)電路控制電器，然后將選用控制電器標(biāo)注在圖紙標(biāo)題欄上方（以元件目錄形式）?？刂齐娖鬟x取必要是對(duì)的、合理、經(jīng)濟(jì)性，這些控制電器元件不但是系統(tǒng)線路安全保證，也是整個(gè)數(shù)控機(jī)床安全、穩(wěn)定工作保證，同步，還能保證電氣控制系統(tǒng)具備良好前瞻性和經(jīng)濟(jì)性。本文將從電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面、使用方面簡(jiǎn)樸簡(jiǎn)介電氣控制系統(tǒng)調(diào)試控制電氣以及其調(diào)試方案。(1)TK40A數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)慣用電器元件選取原則第一、在擬定TK40A數(shù)控機(jī)床對(duì)控制元件詳細(xì)規(guī)定，來逐個(gè)選取該電氣控制系統(tǒng)電氣元件型號(hào)以及電氣控制系統(tǒng)電氣元件詳細(xì)類型。如，本數(shù)控機(jī)床重要用于完畢五金產(chǎn)品和小型模具生產(chǎn)和加工，因而，電氣系統(tǒng)控制元件重要是用于導(dǎo)流功率相對(duì)比較大主電路，那么在電氣元件控制元件選取上，就應(yīng)當(dāng)考慮可以承擔(dān)較大電流交流接觸器。第二、依照第一步擬定TK40A數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)電氣元件型號(hào)和類型，來計(jì)算和擬定該交流接觸器以及其她電氣元件最大使用壽命，然后再依照抱負(fù)化系統(tǒng)規(guī)定來擬定各種電氣元件詳細(xì)規(guī)格。第三、依照數(shù)控機(jī)床實(shí)際作用，TK40A數(shù)控機(jī)床重要是完畢五金產(chǎn)品和小型模具生產(chǎn)和加工，來預(yù)期該數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)工作環(huán)境和工作運(yùn)營(yíng)詳細(xì)狀況，并預(yù)估也許浮現(xiàn)某些故障，做好該電氣控制系統(tǒng)中電氣元件保護(hù)辦法。(2)系統(tǒng)各模塊電氣接線闡明。所有接萬可端子腳位屏蔽線，用0.5平方黃綠線駁接再接入萬可端子。一方面，波段開關(guān)接線圖使用9P短排插：波段開關(guān)功能名稱波段開關(guān)使用段數(shù)波段開關(guān)加螺釘定位連接鍵盤Feedrateoverride18X前一位G1Spindle18S位G2個(gè)波段開關(guān)接線辦法都相似，如下:波段開關(guān)信號(hào)abcdef9P排插引腳854321DC24V-D電源線(J24VPWR接口)，+24V2芯0.5平方mm帶屏蔽四腳萬可端子：腳端1234批示CND24V備用端口屏蔽線顏色黑紅備用端口黃綠腳端碼E24V-DP24V-D備用端口PEDC24VDSP板IO信號(hào)電源線(J24VI0接口)+24V2芯0.5平方mm帶屏蔽四腳萬可端子：腳端1234批示CND24V預(yù)留端口屏蔽線顏色黑紅預(yù)留端口黃綠腳端碼E24VP24V預(yù)留端口PEDSP板與ARM系統(tǒng)通信線ML，10，4芯屏蔽線0.35平方mm帶屏蔽五腳萬可端子：DSP板引腳12345系統(tǒng)引腳12345批示TXDA+TXDA-RXDA+RXDA+RXDA-屏蔽線顏色紅里橙棕黃綠腳端碼1234PE主軸編碼器線(U軸)DSP板」ENCODE接口變頻器LM，17，6芯屏蔽線0.35平方mm十腳萬可端子：DSP板腳位61839510信號(hào)A+A-B+B-Z+Z-屏蔽變頻器信號(hào)A+A-B+B-Z+Z-屏蔽顏色紅里黃綠橙棕黃綠線碼123456PE伺服進(jìn)給軸X/Y/Z/A信號(hào)線，DSP板—安川伺服電機(jī)ML3(X軸)，ML6(Y軸)，ML9(Z軸)ML12(A軸)；20芯屏蔽線0.2平方mm25針焊線式插頭—50針座軸：信號(hào)類型驅(qū)動(dòng)器50針插座DSP板25針插座顏色SON4111粉紅ALM3020淺綠COIN248綠PULS+815棕PULS-93灰SIGN+1214綠黑SIGN-134橙GND（24V）27.3526里VCC（24V）1224藍(lán)A+345黃A-3516黃黑B+346紅B-3718紅黑c+186白c-2019白黑FG外殼外殼屏蔽線（3）驅(qū)動(dòng)器與電氣系統(tǒng)連線.控制線CNI人B分別用8芯屏蔽線連接至B25。CNIB—3M20針插頭。信號(hào)類型DB25CN1B口顏色備注COM2412紅+24VSG2111里OV電源SON114率伺服上電EMG15腳(緊急停止)與20腳(SG)短接解決ALM2319白故障報(bào)警4.3控制系統(tǒng)調(diào)試成果與闡明依照TK40A數(shù)控機(jī)床重要用于完畢五金產(chǎn)品和小型模具生產(chǎn)和加工特性，固該數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)如下幾方面控制：第一，在主軸控制方面，需要實(shí)現(xiàn)主軸對(duì)該電氣控制系統(tǒng)電機(jī)工作時(shí)啟動(dòng)、變速、調(diào)數(shù)以及停止等控制規(guī)定，并且在控制過程中主軸工作要保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，加速時(shí)反映敏捷，過載能力較強(qiáng)等特性。第二，在給勁軸給進(jìn)運(yùn)動(dòng)中，X，Y，Z軸各一臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，就需要實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)軸轉(zhuǎn)角精準(zhǔn)控制。該數(shù)控機(jī)床給進(jìn)軸重復(fù)定位精度規(guī)定為士0.005mm，工作過程中精度額定位精度規(guī)定是士0.0001mm。同步，還需要控制給進(jìn)軸穩(wěn)定性，盡量保證給進(jìn)軸工作時(shí)振動(dòng)較小，抗電磁干擾性能較好。第三，在該電氣控制系統(tǒng)輔助控制方面，重要是完畢并實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓泵，潤(rùn)滑電機(jī)，自動(dòng)對(duì)刀，冷卻泵電機(jī)，電扇電機(jī)控；第四，還需要調(diào)控該系統(tǒng)中緊急停止工作系統(tǒng)以及工作臺(tái)限位保護(hù)，保證數(shù)控機(jī)床故障保護(hù)。第五，同步還需要完畢系統(tǒng)中各個(gè)信號(hào)燈批示與否完好。通過嚴(yán)格檢查和測(cè)試，以上五條規(guī)定都已經(jīng)滿足了規(guī)定，并在檢測(cè)基本上進(jìn)行了電氣試件加工。第五章總結(jié)隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展與進(jìn)步，電子工業(yè)得到了奔騰性邁進(jìn)。電子工業(yè)發(fā)展為工業(yè)當(dāng)代化提供了巨大推動(dòng)力，也為人們生活帶來了翻