西門子802c數(shù)控車床的主軸設(shè)計課程設(shè)計報告(編輯修改稿)
2025-08-31 05:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 反轉(zhuǎn)。 安全保護當(dāng)變頻器發(fā)生故障，AL0輸出報警信號，PLC控制程序根據(jù)報警信號實現(xiàn)緊急停止并報警 數(shù)控機床的主軸傳動系統(tǒng)數(shù)控機床的主軸系統(tǒng)和進給系統(tǒng)有很大的差別。根據(jù)機床主傳動的工作特點，早期的機床主軸傳動全部采用三相異步電動機加上多級變速箱的結(jié)構(gòu)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，機床結(jié)構(gòu)有了很大的改進，從而對主軸系統(tǒng)提出了新的要求，而且因用途而異。為了滿足量大面廣的前兩類數(shù)控機床的需要，對主軸傳動提出了下述要求：～250kW的功率范圍；要有大的無級調(diào)速范圍，如能在1：100～1000范圍內(nèi)進行恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和1：10的恒功率調(diào)速；要求主傳動有四象限的驅(qū)動能力；為了滿足螺紋車削，要求主軸能與進給實行同步控制；在加工中心上為了自動換刀，要求主軸能進行高精度定向停位控制，甚至要求主軸具有角度分度控制功能等。主軸傳動和進給傳動一樣，經(jīng)歷了從普通三相異步電動機傳動到直流主軸傳動，而隨著微處理器技術(shù)和大功率晶體管技術(shù)的進展，現(xiàn)在又進入了交流主軸伺服系統(tǒng)的時代，目前已很少見到在數(shù)控機床上有使用直流主軸伺服系統(tǒng)了。但是國內(nèi)生產(chǎn)的交流主軸伺服系統(tǒng)的產(chǎn)品尚很少見，大多采用進口產(chǎn)品。交流伺服電動機有永磁式同步電動機和籠型異步電動機兩種結(jié)構(gòu)形式，而且絕大多數(shù)采用永磁式同步電動機的結(jié)構(gòu)形式。而交流主軸電動機的情況則不同，交流主軸電動機均采用異步電動機的結(jié)構(gòu)形式，這是因為，一方面受永磁體的限制，當(dāng)電動機容量做得很大時，電動機成本會很高，對數(shù)控機床來講無法接受采用；另一方面，數(shù)控機床的主軸傳動系統(tǒng)不必像進給伺服系統(tǒng)那樣要求如此高的性能，采用成本低的異步電動機進行矢量閉環(huán)控制，完全可以滿足數(shù)控機床主軸的要求。但對交流主軸電動機性能要求又與普通異步電動機不同，要求交流主軸電動機的輸出特性曲線（輸出功率與轉(zhuǎn)速關(guān)系）是在基本速度以下時為恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域，而在基本速度以上時為恒功率區(qū)域。交流主軸控制單元與進給系統(tǒng)一樣，也有模擬式和數(shù)字式兩種，SIEMENS 802C主軸控制單元即為數(shù)字式的。 變頻器的使用 安裝①檢查 檢查變頻器在運輸過程中有可能出現(xiàn)的各種損傷；檢查iS5 變頻器的名簽，確認是否為正確可以使用的變頻器。②確認安裝地點的環(huán)境條件 環(huán)境溫度不能低于14186。F (10186。C) 并且不能超過 104186。F (40186。C)，相對濕度不能超過90% (無結(jié)露)，高度不能超過3,300英尺 (1,000m)。不能把變頻器安裝在陽光直射的地方，產(chǎn)生劇烈振動的物體應(yīng)該遠離變頻器。③安裝 iS5 變頻器必須豎直安裝在與相鄰設(shè)備有足夠空間的地方。(水平方向距離大于 2(50mm)，垂直方向距離大于 6 (150mm))④其他 變頻器不能放在高溫高壓、振動大、灰塵多的地方，另外，安裝時還需要使用螺釘進行固定。 變頻器的基本配線變頻器的基本配線如圖5。各符號的含義如表1。表1 變頻器配線符號說明符號功能R交流電壓輸入端子(3 相, 200–230V 交流（2 單元）或380460V 交流（4 單元）)STG大地P正端直流總線端子DB單元（PP5）連接端子（當(dāng)要求完成制動(30%ED),連接DB單元。）P1外部直流電抗器（P1P2）和DB單元（P2 P5）連接端子。P2N負端直流總線端子DB單元（NN5）連接端子B1動態(tài)制動電阻（B1B2）連接端子B2U連接電機的3相電源輸出端子(3 相, 200 – 230V 交流（2 單元）或380 460V 交流（4 單元）)VW圖5 變頻器的基本配線圖 PLC程序設(shè)計 PLC控制流程圖圖6 PLC流程圖 PLC的I/O分配本系統(tǒng)用的是西門子S200 PLC，I/O分配表見表2。表2 PLC I/O分配表信 號 說 明輸入信號接口: X100~X104主軸正向運行/停止主軸反向運行/停止主軸高擋到位檢測主軸抵擋到位檢測故障輸出檢測接口: X200~X201主軸正轉(zhuǎn)/停止主軸反轉(zhuǎn)/停止主軸控制PLC子程序的有關(guān)變量定義，見表3。表3 主軸控制PL
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