【正文】 于顯示偏置/設(shè)置（SETTING）界面。FANUC控制面板英文標(biāo)識按鍵用途說明POS位置鍵用于顯示位置界面。反復(fù)短時工作電動機(jī)保護(hù)用熱繼電器的選用對于星形接法的電動機(jī)，采用三極熱繼電器即可；對于三角形接法的電動機(jī)，應(yīng)采用帶斷相運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)裝置的熱繼電器。 接觸器的選型 交流接觸器是利用電磁線圈的吸力特性使觸頭閉合或斷開大電流電路，其可頻繁接通或斷開電機(jī)或其它負(fù)載。當(dāng)電路正常工作時，熔體應(yīng)允許通過其額定電流而熔體不熔斷。 斷路器的選型一般選型：斷路器額定電壓≥線路額定電壓；斷路器額定電流≥線路計算負(fù)荷電流；斷路器脫扣器額定電流≥線路計算負(fù)荷電流；斷路器極限通斷能力≥線路中最大短路電流； 倍的自動開關(guān)瞬時（或短延時）脫扣整定電流；斷路器欠電壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。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。執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達(dá))的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動或回轉(zhuǎn)運(yùn)動。電路分析：當(dāng)過載情況發(fā)生時，過載保護(hù)器的脫扣器脫開，切斷刀塔電機(jī)電源，使刀塔電機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)，以防止電機(jī)燒毀。數(shù)控機(jī)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。因此在動力電源接通與斷開時極易產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象。5)電磁開關(guān)及過電流保護(hù)器的1356之間是否有阻抗存在，造成三相電流不平衡。具體說明如下：1)三相電源電壓是否正確、是否缺相。設(shè)計安裝三相滅弧器，以消除當(dāng)交流接觸器吸合與斷開時產(chǎn)生的電弧，以保護(hù)交流接觸器與刀架電機(jī)。SAUTER刀架鎖緊力矩大SAUTER刀架其鎖緊力矩可達(dá)到12000Nm，可有效提高機(jī)床加工時機(jī)床剛性和加工工件的表面光潔度。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。2μM，重復(fù)定位精度為177。CK6140數(shù)控車床電動刀架的選擇合理與否，直接關(guān)系到機(jī)床的加工效率與可靠性。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(jī)械手配合刀具庫換刀。冷卻系統(tǒng)數(shù)控機(jī)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(shí)現(xiàn)。 伺服電機(jī)的選型FANUC 0i MATE系統(tǒng)是高性價比高可靠性的CNC系統(tǒng)，它可以配置 FANUC 公司的、C和β系列的伺服電機(jī)、一般來說 FANUC系統(tǒng)在選擇伺服電機(jī)時要計算負(fù)載力矩、負(fù)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(jī)的性能參數(shù)是否滿足各因素來確定電機(jī)型號。 FANUC的α系列伺服驅(qū)動裝置主要分為SVM、SVM—HV兩種，其中SVM型的一個驅(qū)動裝置最多可帶三個伺服軸，而SVM—HV型的一個單獨(dú)驅(qū)動裝置最多可帶兩個伺服軸。5．低速大扭矩，過載能力強(qiáng)一般來說，在短時間內(nèi)可以過載46倍而不損壞。在各種數(shù)控機(jī)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(jìn)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（）時，要仍能平滑運(yùn)動而無爬行現(xiàn)象，2．定位精度高使數(shù)控機(jī)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)雜曲面零件的加工問題；解決復(fù)雜零件的加工精度問題，縮短制造周期等。此種控制方式的機(jī)床其機(jī)械運(yùn)動部分（如傳動絲杠和工作臺）的機(jī)械誤差沒有因反饋而獲得改善。位置控制反饋能夠精確地控制機(jī)床運(yùn)動部件的運(yùn)動，快速而準(zhǔn)確地跟蹤指令運(yùn)動。機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)主要由伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)與機(jī)床進(jìn)給機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)兩大部分組成。5：頻率設(shè)定公共輸入端。10：頻率設(shè)定用電源，DC5V，允許負(fù)荷電流為10mA。 RH、RM、RL：多段數(shù)選擇。圖31 FANUC通用變頻器接線端子說明變頻器控制端子說明： STF：正轉(zhuǎn)啟動。該模型每隔25μs產(chǎn)生一組精確的轉(zhuǎn)矩和磁通實(shí)際值，轉(zhuǎn)矩比較器和磁通比較器將轉(zhuǎn)矩和磁通的實(shí)際值與轉(zhuǎn)矩和磁通的給定值進(jìn)行比較，以確定最佳開關(guān)位置。（2）變頻器的調(diào)速：基于調(diào)速方便、節(jié)能、運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn)，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。（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。主軸系統(tǒng)主要由主軸驅(qū)動裝置及主軸電動機(jī)組成。主軸電動機(jī)選型：查機(jī)電一體化手冊車削功率在58kw之間根據(jù)切削功率PC與主傳動鏈的總效率η估算,即P=。即要求在大力矩、強(qiáng)過載能力的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)寬范圍無級變速。主軸電動機(jī)選型的一般要求：，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。主軸驅(qū)動部分是數(shù)控機(jī)床的大功率執(zhí)行機(jī)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(jìn)行切削加工。 第三章CK6140數(shù)控車床主軸驅(qū)動系統(tǒng)主軸驅(qū)動系統(tǒng)包括主軸驅(qū)動裝置和主軸電動機(jī)。穩(wěn)壓電源GS2：主要為CNC裝置、LCD/MDI、I/O LINK、PLC I/O、伺服驅(qū)動裝置等提供24V穩(wěn)定的直流電源。3）強(qiáng)電控制單元主軸電動機(jī)M1： 1000r/min 變頻電動機(jī)刀臺電動機(jī)M2： 1500r/min潤滑電動機(jī)M3： 1400r/min冷卻電動機(jī)M4： 2900r/min控制變壓器TC1：交流380V/220V/24V/26V/28V 630VA。保護(hù)地線還必須與機(jī)床所設(shè)置的專用接地螺釘牢固、可靠地連接，接地電阻R10Ω。機(jī)床電氣控制系統(tǒng)框圖如圖21所示。尾座體可在床身上移動和固定。冷卻系統(tǒng)數(shù)控機(jī)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(shí)現(xiàn)。主運(yùn)動傳動由交流主軸電動機(jī)配備變頻器實(shí)現(xiàn)無級變速調(diào)速。 主軸通孔直徑: Φ52mm。拖板上最大工件回轉(zhuǎn)直徑:Φ200mm。通常安裝在機(jī)床的工作臺或絲杠上，它把機(jī)床工作臺的實(shí)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(jī)床向消除該誤差的方向移動。當(dāng)PLC用于控制機(jī)床順序動作時，也可稱之為編程機(jī)床控制器( PMC， Programmable Machine Controller )。和伺服單元相對應(yīng)，驅(qū)動裝置有步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)等。它的作用是把來自數(shù)控裝置的脈沖信號轉(zhuǎn)換成機(jī)床移動部件的運(yùn)動。 ⑶輸入/輸出設(shè)備輸入裝置將各種加工信息傳遞于計算機(jī)的外部設(shè)備。電 氣 回 路輔 助 裝 置PLC主軸伺服單元操 作 面 板主軸驅(qū)動裝置進(jìn)給驅(qū)動裝置測量反饋裝置進(jìn)給伺服單元輸入/輸出設(shè) 備計算機(jī)數(shù) 控裝 置機(jī) 床 本 體⑴、機(jī)床本體數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體與傳統(tǒng)機(jī)床相似，由主軸傳動裝置、進(jìn)給傳動裝置、床身、工作臺以及輔助運(yùn)動裝置、液壓氣動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻裝置等組成。 （6）機(jī)床配有獨(dú)立的冷卻系統(tǒng)。定位準(zhǔn)確、傳動效率高?？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(jìn)行多次重復(fù)循環(huán)加工。本次設(shè)計的CKA6140數(shù)控車床采用FANUC 0iMATE數(shù)控裝置；FANUC通用變頻器主軸變速；SVM120進(jìn)給驅(qū)動裝置等數(shù)控系統(tǒng)。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(yùn)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(dāng)前研究的核心。但過去因五軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價格要比三軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)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(jī)床的發(fā)展。在可靠性方面，國外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000小時以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000小時以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。從這些年數(shù)控機(jī)床的發(fā)展可以看出，它正向著高精度、多功能、高速化。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。在實(shí)現(xiàn)加工合理化及高效率方面，數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比具有許多優(yōu)勢，它突出地表現(xiàn)為:數(shù)控加工是用機(jī)械加工多品種，小批量生產(chǎn)的一種自動化手段。它所控制對象有以下幾種：動作順序的程序控制。在機(jī)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75%－80%，而且零件外形越來越復(fù)雜，精度要求也越來越高。 Main circuit。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解到數(shù)控車床相關(guān)的一系列電氣知識。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(jī)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。分為 380V強(qiáng)電回路，控制回路，PLC輸入輸出控制，主軸驅(qū)動模塊和進(jìn)給伺服驅(qū)動模塊，并介紹了相關(guān)的電氣知識。 NC lathe。 Electric principle charts目錄中文摘要 1ABSTRACT 2第一章 緒論 5 引言 5 數(shù)控機(jī)床概述 5 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢 6 CK6140數(shù)控車床主簡介 7第二章 數(shù)控車床基本組成和工作原理 8 數(shù)控車床組成 8 數(shù)控車床工作原理 9 CK6140數(shù)控車床運(yùn)動分析 10 CK6140數(shù)控車床電氣系統(tǒng)簡述 11第三章CK6140數(shù)控車床主軸驅(qū)動系統(tǒng) 14 14 15第四章CK6140數(shù)控車床進(jìn)給伺服系統(tǒng)設(shè)計 18 機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)概述 18 CK6140數(shù)控車床對伺服驅(qū)動進(jìn)給系統(tǒng)的要求 18 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的選型與控制原理 19 伺服電機(jī)的選型 20第五章 CK6140數(shù)控車床輔助系統(tǒng)設(shè)計 21 CK6140數(shù)控車床輔助系統(tǒng)概述 21 刀架傳動系統(tǒng)設(shè)計 21 23 24第六章 常用電器元件的選型 25 低壓電器選型的一般原則 25 斷路器的選型 25 電動機(jī)保護(hù)用自動開關(guān)的選型 25 熔斷器選型 26 接觸器的選型 26 熱繼電器的選型 26第七章CK6140數(shù)控車床控制面板設(shè)計 27 27 28第八章控制系統(tǒng)設(shè)計 31 CK6140數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)選型 31 FANUC 0i Mate 硬件連接簡要說明 32 FANUC 0i Mate電源裝置 34 FANUC 0i Mate數(shù)控系統(tǒng)的綜合連接 35第九章 可編程控制器（PLC）的設(shè)計 36 36 PLC選型及I/O接線圖 37 PLC輸入/輸出與通信接口 38第十章 結(jié)論 41參 考 文 獻(xiàn) 42附錄A：強(qiáng)電控制電路圖 43附錄 B：電源電路圖 44附錄 C：系統(tǒng)電路圖 45致 謝 46第一章 緒論 引言隨著我國市場經(jīng)濟(jì)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。 數(shù)控機(jī)床概述數(shù)字控制(Numerical Control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。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)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(shí)現(xiàn)自動化和高效率加工的機(jī)床統(tǒng)稱為數(shù)控機(jī)床。由于加工所的條件(吃刀深度、進(jìn)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。八十年代以來，微處理器的發(fā)展與應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)也迎來了計算機(jī)數(shù)字控制(Computer Numerical Control縮寫為CNC)時代，隨著微處理器的運(yùn)算速度的不斷提高，數(shù)控機(jī)床的功能和應(yīng)用范圍也在不斷的發(fā)展與擴(kuò)大。在加工精度方面，近10年來，普通級數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入