【正文】 鄭州大學(xué)畢業(yè)論文 共 27 頁 第 24 頁 圖 3 主軸電路 鄭州大學(xué)畢業(yè)論文 共 27 頁 第 25 頁 強(qiáng)電電路 見圖 4。從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，一直都離不開老師、同學(xué)、朋友給我熱情的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意 ! 作為一個?？粕漠厴I(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同事的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。 實(shí)習(xí)期間在老師的指導(dǎo)下、在校外指導(dǎo)老師的輔導(dǎo)下、在同事的幫助下，完成了小型 數(shù)控車床 的 主軸控制 系統(tǒng) 的 設(shè)計， 根據(jù)電氣控制的要求，設(shè)計了的電氣原理圖。按下手動按鈕，常開觸點(diǎn) 接通，機(jī)床手動方式打開。 表 3－ 1基本指令 表 No. 指 令 處 理 內(nèi) 容 1 RD 讀出指定信號狀態(tài) ,在一個梯級開始的觸點(diǎn)是常開觸點(diǎn)時使用 2 讀出指定信號的“非”狀態(tài) ,在一個梯級開始的觸點(diǎn)是常閉觸點(diǎn)時使用 3 WRT 將運(yùn)算結(jié)果寫入到指定的地址 4 將運(yùn)算結(jié)果的“非”狀態(tài)寫入到指定的地址 5 AND 執(zhí)行觸點(diǎn)邏輯“與”操作 6 以指定信號的“非”狀態(tài)進(jìn)行邏輯“與”操作 7 OR 執(zhí)行觸點(diǎn)邏輯“或”操作 8 以指定信號的“ 非”狀態(tài)進(jìn)行邏輯“或”操作 9 電路塊的起始讀信號，指定信號的觸點(diǎn)是常開觸點(diǎn)使用 10 電路塊的起始讀信號，指定信號的觸點(diǎn)是常閉觸點(diǎn)使用 11 電路塊的邏輯“與”操作 12 電路塊的邏輯“或”操作 表 32功能指令 表 PMC程序梯形圖 梯形圖（ LAD）是在繼電器控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展出來的一種圖形語言，在形式上類似于繼電器控制電路。 CNC 側(cè)包括 CNC的硬件和軟件； MT側(cè)包括機(jī)床機(jī)械部分、機(jī)床輔助裝置、機(jī)床操縱臺、機(jī)床強(qiáng)電電路等。 FANUC 系統(tǒng)可以在較為寬泛的環(huán)境中使用，對于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高，因此適應(yīng)性很強(qiáng)。 FANUC 系統(tǒng)進(jìn)入中國市場有非常悠久的歷史，有多種型號的產(chǎn)品在使用，使用較為廣泛的產(chǎn)品有FANUC 0、 FANUC1 FANUC1 FANUC21 等。 其他元?dú)饧倪x擇 直流穩(wěn)壓電源的功能是將非穩(wěn)定交流電源變成穩(wěn)定直流電源。變壓器的選擇原則 選擇變壓器的主要依據(jù)式變壓器的額定值。選擇交流接觸器時主要考慮主觸點(diǎn)的額定電壓、額定電流、輔助觸點(diǎn)的數(shù)量與種類、吸引 線圈的電壓等級、操作頻率等。 (8)提供三組異常紀(jì)錄，供維修人員從側(cè)面了解機(jī)床主軸實(shí)際的運(yùn)行狀況 。電機(jī)除了考慮常規(guī)的參數(shù)如電機(jī)極數(shù)、額定功率、額定電流外，還應(yīng)考慮定子電阻、定子漏感抗、轉(zhuǎn)子電阻、轉(zhuǎn)子漏感抗、互感抗和空載電流。在電路中主要起短路保護(hù)作用，選擇熔斷器時主要是選擇熔斷器的類型、額定電壓、額定電流及熔體的額定電流。 CNC輸出的模擬信號到變頻器的 10與 15端口，從而控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過設(shè)置變頻器的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)從最低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速的調(diào)速。時間繼電器定時精度不高，受環(huán)境影響大。（ 5）提供大量豐富的 PMC 信號和 PMC 功能指令。 （ 1）系統(tǒng)在設(shè)計中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。繼電器控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級，機(jī)械觸點(diǎn)有抖動現(xiàn)象。串行數(shù)字控制的主軸驅(qū)動裝置是數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家用來驅(qū)動該廠家專業(yè)主軸電機(jī)的驅(qū)動裝置，不同數(shù)控系統(tǒng)其主軸驅(qū)動裝置各不相同。 電力拖動方案確定后，電動機(jī)的類型、數(shù)量及其控制要求就已基本確定，采用什么方法去實(shí)現(xiàn)這些控制要求就是控制方式的選擇問題。 機(jī)床電氣控制應(yīng)該遵循的原則有： （ 1）最大限制滿足機(jī)床和工藝對電氣控制的要求。應(yīng)采用精度高的軸承及合理的支撐跨距，以提高主軸的組件的剛性。 （ 3）具有 四 象限驅(qū)動能力 要求主軸在正、反向轉(zhuǎn)動時均可進(jìn)行自動加、減速控制，并且加、減速時間要短?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床對主軸傳動提 出了更高的要求： （ 1）調(diào)速范圍寬并實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速 為保證加工時選用合適的切削用量，以獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。 數(shù)控機(jī)床對主軸驅(qū)動系統(tǒng)的要求 主軸驅(qū)動系統(tǒng)也叫主傳動系統(tǒng)，是在系統(tǒng)中完成主運(yùn)動的動力裝置部分。 在數(shù)控機(jī)床中，主軸是機(jī)床里的一個非常重的部分，對于它的控制的好壞一定程度上反應(yīng)一個機(jī)床的控制柔性的程度。 關(guān)鍵詞： 主軸控制系統(tǒng)； 電氣原理 設(shè)計 ； PLC 鄭州大學(xué)畢業(yè)論文 共 27 頁 第 3 頁 Abstract This paper focuses on the CNC lathe spindle control design, CNC machine tool spindle control system, it is the use of digital information on the movement and work process control. According to the electrical control requirements, design the electrical schematic. According to the electrical ponents parameters, to determine the choice of various ponents. According to the design requirements and strong electric control line and control requirements, write the PLC program, describes the FANUC system builtin PLC address signals, FANUC system of instruction and programming。 and finally, for the design of the content of the summary. Key words: spindle control system。 主軸驅(qū)動系統(tǒng)控制數(shù)控車床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，為車床主軸提供驅(qū)動功率以及所需的切削力。主軸驅(qū)動系統(tǒng)通過該傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變成主軸上安裝的刀具或工件的切削力矩和切削速度，配合進(jìn)給運(yùn)動，加工出理想的零件。特別對于具有自動換刀功能的數(shù)控加工中心，為適應(yīng)各種刀具、工序和各種材料的加工要求 ，對主軸的調(diào)速范圍要求更高，要求主軸能在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令自動實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，并減少中間傳動環(huán)節(jié)，簡化主軸箱。目前一般伺服主軸可以在 1秒內(nèi)從靜止加速到 6000r/min。在結(jié)構(gòu)允許的條件下，應(yīng)適當(dāng)增加齒輪寬度，提高齒輪的重疊系數(shù)。 （ 2）在滿足要求的前提下，設(shè)計方案應(yīng)簡單，經(jīng)濟(jì)和實(shí)用。在確定控制方案時，應(yīng)盡可能采用新技術(shù)、新器件和新的控制方法。 目前國內(nèi)中高端用戶大多采用的即是西門子、發(fā)那科、三菱電機(jī)等這些國際知名公司的數(shù)控系統(tǒng)， 尤其是在汽車及零部件制造業(yè)這樣的大規(guī)模生產(chǎn)線上，這些品牌的數(shù)控系統(tǒng)占據(jù)著中高端的主流市場，其他國內(nèi)外多種品牌特別是經(jīng)濟(jì)性數(shù)控系統(tǒng)在中低端市場則有百花齊放之勢，還有很多專用數(shù)控系統(tǒng)亦是各有用武之地。繼電器控制系統(tǒng)是 靠時間繼電器的滯后動作實(shí)現(xiàn)延時控制 PLC 采用存儲邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝，各個控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。這些豐富的信號和編程指令便于用戶編制機(jī)床側(cè) PMC 控制程序，而且增加了編程的靈活性。 PLC 的特點(diǎn)： 1 編程方法簡單易學(xué) 2 功能強(qiáng)，性能價格比高 3硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) 4可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 5系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少 6 維修工作量少，維修方便 7 體積小，能耗低。 H1— K1 為主軸交流接觸器，接通或斷開主軸動力電源。 選 15A，選 RT1832 控制線路中Ｉ＝ Pｎ \U＝ 12*3\220V= 選擇 2A 型號為 RT1832 變頻器的選擇 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。 數(shù)控車床用變頻器特點(diǎn)如下： (1)體積小，屬于迷你型產(chǎn)品，占用控制柜空間較小 。 (9)電機(jī)參數(shù)自動整定功能，在線識別 電機(jī)參數(shù)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確性。 u=380V， II1=8A，選 CJ10— 10