數(shù)控車床四工位刀架電氣設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-19 15:20 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。在采用了變頻器的交流拖動(dòng)系統(tǒng)中，異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制是通過(guò)改變變頻器的輸出頻率實(shí)現(xiàn)的。因此，在進(jìn)行調(diào)速控制時(shí)，可以通過(guò)控制變頻器的輸出頻率使電動(dòng)機(jī)工作在轉(zhuǎn)差率較小的范圍，電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍較寬，并可以達(dá)到提高運(yùn)行效率的目的。一般來(lái)說(shuō)，通用型變頻器的調(diào)速范圍可以達(dá)到1:10以上，而高性能的矢量控制方式的變頻器的調(diào)速范圍可以達(dá)到1:1000。此外，當(dāng)采用矢量控制方式的變頻器對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制時(shí)，還可以直接控制電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。因此，高性能的矢量控制變頻器與變頻器專用電動(dòng)機(jī)的組合在控制性能方面可以達(dá)到和超過(guò)高精度直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制性能。主軸電氣原理圖如31所示。圖31主軸控制電路我們采用FANUC公司的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，現(xiàn)以FANUC數(shù)控車床的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為例，對(duì)數(shù)控車床的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作出介紹。FANUC伺服驅(qū)動(dòng)具有如下特點(diǎn)：1）供電方式為三相200V240V供電。2）智能電源管理模塊，碰到故障或緊急情況時(shí)，急停鏈生效，斷開伺服電源，確保系統(tǒng)安全可靠。3）控制信號(hào)及位置、速度等信號(hào)通過(guò) FSSB光纜總線傳輸，不易被干擾。4）電機(jī)編碼器為串行編碼信號(hào)輸出。圖32 驅(qū)動(dòng)連接圖相關(guān)接口說(shuō)明：1）CZ4接口為三相交流200~240V電源輸入口，順序?yàn)閁、V、W、地線。2）CZ5接口為伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電壓輸出口，連接到伺服電機(jī)，順序?yàn)閁、V、W、地線。3）CZ6與CX20為放電電阻的兩個(gè)接口，若不接放電電阻須將CZ6及CX20短接，否則，驅(qū)動(dòng)器報(bào)警信號(hào)觸發(fā)，不能正常工作，建議必須連接放電電阻。4）CX29接口為驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部繼電器一對(duì)常開端子，驅(qū)動(dòng)器與CNC正常連接后，即CNC檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)器且驅(qū)動(dòng)器沒有報(bào)警信號(hào)觸發(fā)，CNC使能信號(hào)通知驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部信號(hào)使繼電器吸合，從而使外部電磁接觸器線圈得電，給放大器提供工作電源。5）CX30接口為急停信號(hào)接口，短接此接口1和3腳，急停信號(hào)由I/O給出。6）CX19B為驅(qū)動(dòng)器24V電源接口，為驅(qū)動(dòng)器提供直流工作電源，第二個(gè)驅(qū)動(dòng)器與第一個(gè)驅(qū)動(dòng)器由CX19A到CX19B具體接線詳見電氣原理圖。7）COP10A接口，數(shù)控系統(tǒng)與第一級(jí)驅(qū)動(dòng)器之間或第一級(jí)驅(qū)動(dòng)器和第二級(jí)驅(qū)動(dòng)器之間用光纜傳輸速度指令及位置信號(hào)，信號(hào)總是從上一級(jí)的COP10A接口到下一級(jí)的COP10B接口。8）JF1為伺服電機(jī)編碼器反饋接口。冷卻系統(tǒng)由系統(tǒng)輸出相應(yīng)的輔助功能信號(hào)，驅(qū)動(dòng)冷卻系統(tǒng)的外部控制電路即可控制冷卻電機(jī)的啟動(dòng)與停止。按數(shù)控系統(tǒng)操作面板上的冷卻功能按鍵，冷卻電機(jī)啟動(dòng)，再按一次，冷卻電機(jī)停止，也可以在MDI和自動(dòng)方式下，使用M0M09指令來(lái)完成冷卻電機(jī)的啟動(dòng)與停止。相應(yīng)電路參見電氣原理圖。圖33 冷卻系統(tǒng)主電路原理圖數(shù)控機(jī)床的潤(rùn)滑系統(tǒng)在機(jī)床整機(jī)中占有十分重要的位置，它不僅具有潤(rùn)滑作用，而且還具有冷卻作用，以減小機(jī)床熱變形對(duì)加工精度的影響。潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試和維修保養(yǎng)，對(duì)于保證機(jī)床加工精度、延長(zhǎng)機(jī)床使用壽命等都具有十分重要的意義。數(shù)控機(jī)床上常用的潤(rùn)滑方式油脂潤(rùn)滑和油液潤(rùn)滑兩種方式。油脂潤(rùn)滑是數(shù)控機(jī)床的主軸支承軸承、滾珠絲杠支承軸承及低速滾動(dòng)線導(dǎo)軌最常采用的潤(rùn)滑方式；高速滾動(dòng)直線導(dǎo)軌、貼塑導(dǎo)軌及變速齒輪等多采用油液潤(rùn)滑方式； 絲杠螺母副有采用油脂潤(rùn)滑的，也有采用油液潤(rùn)滑的。在這里我們采用的是油液潤(rùn)滑，通過(guò)對(duì)供油泵的電機(jī)控制，來(lái)實(shí)現(xiàn)車床潤(rùn)滑供油。手動(dòng)控制方式是通過(guò)按鈕信號(hào)控制油泵電機(jī)繼電器的吸合，自動(dòng)控制方式，是通過(guò)PLC程序?qū)?rùn)滑的輸出地址的信號(hào)進(jìn)行控制。潤(rùn)滑的電氣主原理如圖34。圖34 潤(rùn)滑泵主電路原理圖 第4章 FANUC數(shù)控刀架PLC程序設(shè)計(jì) FANUC 0i D系統(tǒng)簡(jiǎn)介FANUC 0i D系列產(chǎn)品：FANUC 0iMD、FANUC 0iTD以及FANUC 0iMate MD、FANUC 0iMate TD是北京發(fā)那科于2008年九月推出的新的高性價(jià)比的產(chǎn)品。FANUC 0iMate TD數(shù)控系統(tǒng)是具有納米插補(bǔ)的高可靠性、高性能價(jià)格比的CNC，最多可同時(shí)控制3個(gè)軸，1個(gè)主軸。，方便存儲(chǔ)卡的編輯操作，強(qiáng)有力支持系統(tǒng)初始化設(shè)定，可以很方便地選擇各種設(shè)定和調(diào)整畫面。初始化參數(shù)設(shè)定操作更加簡(jiǎn)單，安全的加工程序檢查功能，高性價(jià)比的一體型的伺服放大器。FANUC I/O Link 是一個(gè)串行接口，將CNC、單元控制器、分布式I/O、機(jī)床操作面板連接起來(lái)，并在各設(shè)備間高速傳送I/O信號(hào)（位數(shù)據(jù)）。當(dāng)連接多個(gè)設(shè)備時(shí)，F(xiàn)ANUC I/O Link將一個(gè)設(shè)備認(rèn)作主單元，其它設(shè)備作為子單元。子單元的輸入信號(hào)每隔一定周期送到主單元，主單元的輸出信號(hào)也每隔一定周期送至子單元。0iD/0i MateD 系列中，JD51A（0iC/0iMateC系列中 I/O Link在FANUC主板上的插槽名稱為JD1A，與JD51A不同）插座位于主板上。I/O Link 分為主單元和子單元。作為主單元的0i/0i Mate系列控制單元與作為子單元的分布式I/O相連接。子單元分為若干個(gè)組，一個(gè)I/O Link 最多可連接16組子單元。(0i Mate系統(tǒng)中I/O 的點(diǎn)數(shù)有所限制)根據(jù)單元的類型以及I/O 點(diǎn)數(shù)的不同，I/O Link 有多種連接方式。PMC 程序可以對(duì)I/O 信號(hào)的分配和地址進(jìn)行設(shè)定，用來(lái)連接I/O Link。I/O 點(diǎn)數(shù)最多可達(dá)1024/1024 點(diǎn)。I/O Link 的兩個(gè)插座分別叫做JD1A和JD1B。對(duì)所有單元（具有I/O Link 功能）來(lái)說(shuō)是通用的。電纜總是從一個(gè)單元的JD1A 連接到下一單元的JD1B。盡管最后一個(gè)單元是空著的，也無(wú)需連接一個(gè)終端插頭。對(duì)于I/O Link中的所有單元來(lái)說(shuō)，JD1A 和JD1B 的引腳分配都是一致的。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的FANUC主板連接了1個(gè)I/O單元。這個(gè)I/O單元就安裝在本試驗(yàn)臺(tái)“數(shù)控裝置”版塊上。 PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用一般數(shù)控機(jī)床標(biāo)配有主軸，司服軸，PLC軸也即是輔助軸。而與之相應(yīng)的控制系統(tǒng)是CNC，PLC，變頻器，伺服
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