【正文】 圖 4變頻器的接線圖 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 11 R S T 三相 380480V 50Hz 交流電源 11 12 頻率設(shè)定模擬量輸入 FEW REV CM 正反轉(zhuǎn)控制 X1－ X9 可選擇功能輸入信號(hào) U V W 變頻器輸出端子接電機(jī) 30A 30B 30C 總報(bào)警輸出 P（ +） P(－ ) THR CM 外接制動(dòng)單元，制動(dòng)電阻 Y1－ Y4 選擇功能輸出信號(hào) 變頻器控制 變頻器的電源為三相交流 380V 50Hz，其輸入經(jīng)斷路器 QF2接觸器 KM1 接入變頻器 RST電源輸入端子，經(jīng)變頻器 U V W 端子輸出到變頻電 機(jī)。 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 9 0510152 00 0 4 00 01 5 0 0 4 5 0 002 00 0 4 00 01 5 0 0 4 5 0 0短 時(shí)過(guò) 載 1 5 m i n額 定 1 1KWr / m i n306090NMr / m i n 圖表 1 伺服主軸電機(jī)特性 變頻調(diào)速控制：變 頻器調(diào)頻范圍一般在 1400Hz，低速段機(jī)械特性較差，在低頻5Hz 以下電機(jī)輸出扭矩較小。 10V 的高分辨率模擬量電壓信號(hào)，用于控制主軸的轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)分辨率 ，控制軸數(shù) 2 軸，可控制兩臺(tái)伺服電機(jī)（α α 12）實(shí)現(xiàn) XZ 向插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，可車削端面、外園、錐度、圓弧面；主軸接 口 2軸，可控制變頻器實(shí)現(xiàn)主軸調(diào)速；內(nèi)置 PLC 簡(jiǎn)化了外部接線，提高整機(jī)的可靠性；圖形功能，實(shí)現(xiàn)加工時(shí)刀具軌跡預(yù)覽和模擬，顯示運(yùn)行時(shí)的故障、伺服波形使維修更方便；通過(guò) RS232 與 PC 機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)加工程序的上傳與下載；配置主軸編碼器能加工多種型式螺紋工件。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下： 圖 3 閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)工作原理 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng) 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 7 半閉環(huán)控制方式其閉環(huán)環(huán)路短，位置反饋元件安裝在伺服電機(jī)軸端或絲杠端部，用于精確控制電機(jī)的角度和速度，然后通過(guò)精密滾珠絲杠等機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)直線位移。 開(kāi)環(huán)步進(jìn)伺服系統(tǒng) 此類數(shù)控系統(tǒng)以其價(jià)格低廉、維修相對(duì)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)在市場(chǎng)上得到廣泛的應(yīng)用。 控制電源的設(shè)計(jì) 考慮到安全可靠和滿足照明及指示燈的要求，采用控制變壓器 TC 供電，其一次側(cè)為交流 380V，二次側(cè)為交流 220V、 110V 和 24V，其中 220V 提供給接觸器 KM 和中間繼電器KA 的線圈， 24V交流安全電壓提供給局部照明電路和 提供給指示燈電路，具體接線如附 圖所示。對(duì)電氣控制的要求是： （ 1） 對(duì)于長(zhǎng)度較長(zhǎng)的工件，為了減少輔助工作時(shí)間，除了配備一臺(tái)主軸運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)以外，還應(yīng)配備一臺(tái)刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)。機(jī)床整體布置如圖 1所示。能作直線和 圓弧插補(bǔ)，在加工過(guò)程中可以自動(dòng)變速。以數(shù)控技術(shù)為核心的現(xiàn)代制造技術(shù)，以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)，將傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，構(gòu)成高度信息化、高柔性、高度自動(dòng)化的制造系統(tǒng)。它的推廣應(yīng)用對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，改變我國(guó)制造技術(shù)落后的狀況起著極為重要的作用。 改造后機(jī)床達(dá) 到的效果：易于操作，加工效率高，廢品率低，成品一致性好；能實(shí)現(xiàn)螺紋及形狀復(fù)雜的軸套類零件的加工，能夠進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)等加工，尤其適用于多品種，中小批量的輪番加工，工藝適應(yīng)性 5。微機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床以其高精度、高柔性及適合加工復(fù)雜零件的性能，正好滿足當(dāng)今市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。由于是數(shù)字控制且?guī)в蟹答佈b置，具有很高的加工精度。 圖 1機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 2 電氣原理圖的設(shè)計(jì) 課 題的概述和設(shè)計(jì)要求 AD 系列數(shù)控機(jī)床是 屬于半閉環(huán)控制系統(tǒng)的全功能數(shù)控車床，適宜加工各種形狀復(fù)雜的軸、 套、盤類零件，如車削內(nèi)、外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、切槽 、 倒角、車螺紋等的加工； AD系列數(shù)控機(jī)床 是具有銑削功能的高速、高效車削中心。 （ 2） 對(duì)于機(jī)床在加工時(shí)容易產(chǎn)生高溫，故需配備一臺(tái)普通冷卻泵電動(dòng)機(jī)。 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 6 在操作面板上設(shè)有交流電流表 PA,它被串聯(lián)在主軸電動(dòng)機(jī)的主回路中，用以指示機(jī)床的工作電流。由于其存在驅(qū)動(dòng)力矩小、無(wú)位置反饋、精度低等原因而退出數(shù)控系統(tǒng)的主流地位。因此可獲得穩(wěn)定的控制特性，達(dá)到較高的位置增益而不產(chǎn)生振蕩。 FANUC 0iA 系統(tǒng) 伺服電源容量 控制單元的電源 控制單元 24VDC177?？刂茊卧c變頻器間模擬量的傳輸使用雙絞屏蔽電纜，且屏蔽層接地。由于無(wú)速度反饋功能速度脈動(dòng)較高。 QF2 對(duì)變頻器進(jìn)行短路過(guò)載保護(hù)，KM1 在機(jī)床出現(xiàn)緊急停止時(shí)對(duì)變頻器進(jìn)行斷電處理。當(dāng)變速油缸上方的接近開(kāi)關(guān)給出齒輪到位信號(hào)后，換檔結(jié)束。到達(dá) 2工位霍爾開(kāi)關(guān)信號(hào)由高電平“ 1”變?yōu)榈碗娖健?0”。數(shù)控系統(tǒng)檢測(cè)輸入信號(hào)來(lái)通知當(dāng)前所選定的操作方式 數(shù)控機(jī)床用 PC FANUC 0iTA 作為基本的功能提供給用戶 .其軟件和硬件被作為 CNC 系統(tǒng)的基本功能而與 CNC其它功能一起設(shè)計(jì)制造 .因此具有較 5 的針對(duì)性 . PC 輸入 \輸出信號(hào) PC 的輸入 \輸出信號(hào)有兩類，一類直流輸入 \輸出信號(hào) ,一類交流輸入 \輸出信號(hào) 。 6 電器元件選擇 功能要求和參數(shù)計(jì)算 功能要求 1． 電源選用 380V 50Hz，三相四線制。 380V 電源。 2 .控制刀架電機(jī)的交流接觸器選用 110V 50Hz 。 : M611 ，因?yàn)榈都芏ㄎ粫r(shí)是利用刀架電機(jī)的反轉(zhuǎn)堵轉(zhuǎn)后壓緊，整定值應(yīng)略高一些。 導(dǎo)線的選擇和總空氣開(kāi)關(guān)選擇 導(dǎo)線的選擇 依據(jù)主電動(dòng)機(jī)功率和導(dǎo)線的最大允許通過(guò)的電流，主電機(jī)動(dòng)力回路選用截面積 4平方毫米 BVR；根據(jù) 導(dǎo)線顏色選用黑色。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。通過(guò)這次 AD