【正文】 即Ue≥Ug 低壓電器的額定電流應(yīng)不小于回路的計(jì)算工作電流，即Ie≥Ig 設(shè)備的遮斷電流應(yīng)不小于短路電流，即Izh≥Ich熱穩(wěn)定保證值應(yīng)不小于計(jì)算值按回路起動(dòng)情況選擇低壓電器。如，熔斷器和自動(dòng)空氣開關(guān)就需按起動(dòng)情況進(jìn)行選擇。 斷路器的選型斷路器其保護(hù)裝置由三部部分組成，即過電流（電磁）脫扣器、熱脫扣器、失電壓（欠電壓）脫扣器組成。斷路器相當(dāng)于電源開關(guān)、熔斷器、熱繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動(dòng)開關(guān)作用又能進(jìn)行短路、過載、失壓（欠壓）保護(hù)的電器。選用斷路器時(shí)，斷路器的額定電壓應(yīng)不小于被控線路的額定電壓，斷路器的額定電流應(yīng)不小于其所安裝的過流脫扣器和熱脫扣器的額定電流。其中過電流脫扣器和熱脫扣器的額定電流不應(yīng)小于被保護(hù)線路的額定電流。過電流脫扣器的瞬的脫扣整定電流應(yīng)大于負(fù)載電路正常工作時(shí)的尖峰電流，對(duì)于電機(jī)負(fù)載。選用斷路器應(yīng)參照斷路器廠家樣本中所示的電流脫扣曲線圖和熱脫扣曲線圖，作為選擇斷路器的依據(jù)。保護(hù)：過載，短路，欠電壓一般選型：斷路器額定電壓≥線路額定電壓；斷路器額定電流≥線路計(jì)算負(fù)荷電流；斷路器脫扣器額定電流≥線路計(jì)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(dòng)開關(guān)瞬時(shí)（或短延時(shí)）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。 電動(dòng)機(jī)保護(hù)用自動(dòng)開關(guān)的選型長延時(shí)電流整定值＝電動(dòng)機(jī)額定電流；6 倍長延時(shí)電流整定值的可返回時(shí)間≥電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間；鼠籠形瞬時(shí)整定電流為8～15 倍脫扣器額定電流；繞線形瞬時(shí)整定電流為3～6 倍脫扣器額定電流。 熔斷器選型熔斷器由熔體（熔絲或熔片）和安裝熔體的熔管（或熔座）組成。熔體串聯(lián)在被保護(hù)的線路中。當(dāng)電路正常工作時(shí)，熔體應(yīng)允許通過其額定電流而熔體不熔斷。當(dāng)電路發(fā)生短路流時(shí)，熔體中電流產(chǎn)生熱量，當(dāng)其產(chǎn)生之熱量達(dá)到熔體的熔點(diǎn)時(shí)，熔體熔斷，切斷電路。保護(hù)：短路，若作過載保護(hù)，可靠性不高。熔斷器熔體的選擇熔體的額定電壓應(yīng)不小于被控線路的額定電壓，熔斷器的額定電流應(yīng)不小于其所安裝熔體的額定電流。熔體的額定電流如下計(jì)算：式中，為容量最大的一臺(tái)電機(jī)的額定電流為其余電機(jī)的額定電流，為其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和。 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。交流接觸器的額定電壓，其額定電壓應(yīng)不小于負(fù)載回路的電壓。交流接觸其的額定電流應(yīng)不小于被控回路的額定電流。交流接觸器的額定電流應(yīng)依照以下公式計(jì)算：式中：IKM為接觸器主觸頭電流Pn為負(fù)載的額定功率Un為負(fù)載的額定電壓K為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取1～ 熱繼電器的選型長期工作或間斷長期工作電動(dòng)機(jī)熱繼電器的選型（1）按電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間選擇：tf：熱繼電器在6Ie 下的可返回時(shí)間td：熱繼電器在6Ie 下的動(dòng)作時(shí)間（2）按電動(dòng)機(jī)額定電流選擇：Iz＝（～）IedIz：熱繼電器整定電流Ied：電動(dòng)機(jī)額定電流（3）按斷相保護(hù)要求選擇：對(duì)于星形接法的電動(dòng)機(jī)，采用三極熱繼電器即可；對(duì)于三角形接法的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)采用帶斷相運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)裝置的熱繼電器。反復(fù)短時(shí)工作電動(dòng)機(jī)保護(hù)用熱繼電器的選用對(duì)于星形接法的電動(dòng)機(jī)，采用三極熱繼電器即可；對(duì)于三角形接法的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)采用帶斷相運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)裝置的熱繼電器。 中間繼電器中間繼電器是繼電器的一種，內(nèi)置常開和常閉觸點(diǎn)，其根據(jù)外界輸入的一定電信號(hào)，使其線圈導(dǎo)通，常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，實(shí)現(xiàn)對(duì)強(qiáng)電回路的控制，以達(dá)到弱電控制強(qiáng)電的目的。主要開關(guān)電器型號(hào)、規(guī)格如表61 表61主要開關(guān)電器型號(hào)、規(guī)格第七章 CK6140數(shù)控車床控制面板設(shè)計(jì)數(shù)控車床的操作面板由機(jī)床控制面板和數(shù)控系統(tǒng)操作面板兩部分組成，下面分別作一介紹。 機(jī)床控制面板 機(jī)床控制面板上的各種功能鍵可執(zhí)行簡單的操作，直接控制機(jī)床的動(dòng)作及加工過程。 數(shù)控系統(tǒng)操作面板 由顯示屏和 MDI 鍵盤兩部分組成，其中顯示屏主要用來顯示相關(guān)坐標(biāo)位置、程序、圖形、參數(shù)、診斷、報(bào)警等信息；而 MDI 鍵盤，包括字母鍵、數(shù)值鍵以及功能按鍵等，可以進(jìn)行程序、參數(shù)、機(jī)床指令的輸入及系統(tǒng)功能的選擇，各功能鍵的作用如表所示。FANUC控制面板英文標(biāo)識(shí)按鍵用途說明POS位置鍵用于顯示位置界面。在屏幕（CRT）上顯示刀具現(xiàn)在位置，可以用機(jī)床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系、增量坐標(biāo)及刀具運(yùn)動(dòng)中距離指定位置剩余的移動(dòng)量等四種不同的方式表示。PROG程序鍵用于顯示程序界面。在編輯方式下，編輯和顯示在內(nèi)存中的程序，可進(jìn)行程序的編輯、檢索及通信；在MDI方式，可輸入和顯示MDI數(shù)據(jù)，執(zhí)行MDI輸入的程序；在自動(dòng)方式可顯示運(yùn)行的程序和指令值進(jìn)行監(jiān)控。OFFSETSETTING偏置/設(shè)置鍵用于顯示偏置/設(shè)置（SETTING）界面。刀具偏置量設(shè)置和宏程序變量的設(shè)置與顯示；工件坐標(biāo)系設(shè)定頁面；刀具磨損補(bǔ)償值設(shè)定頁面等。SYSTEM系統(tǒng)鍵用于顯示系統(tǒng)界面。設(shè)定和顯示運(yùn)行參數(shù)表，這些參數(shù)供維修使用，一般禁止改動(dòng)；顯示自診斷數(shù)據(jù)。MESSAGE信息鍵用于顯示信息界面。按此鍵顯示報(bào)警信息等。CUSTOMGRAPH圖形顯示鍵用于顯示宏程序界面和圖形顯示界面。SHIFT換檔鍵在該MDI鍵盤上有些鍵具有兩個(gè)功能，按下SHIFT鍵可以在這兩個(gè)功能之間進(jìn)行切換，當(dāng)一個(gè)鍵右下角的字母可被輸入時(shí)，就會(huì)在屏幕上顯示一個(gè)特殊的字符E。CAN取消鍵按下此鍵，刪除上一個(gè)輸入的字符或字母。INPUT輸入鍵當(dāng)按下一個(gè)字母鍵或者數(shù)字鍵時(shí)，再按該鍵，數(shù)據(jù)被輸入到緩存區(qū)，并且顯示在屏幕上，要將輸入緩存區(qū)的數(shù)據(jù)拷貝到偏置寄存器，請(qǐng)按下這個(gè)鍵，它與軟鍵上的[INPUT]鍵是等效的。ALTER替換鍵編輯時(shí)在程序中光標(biāo)指示位置替換字符。INSERT插入鍵編輯時(shí)在程序中光標(biāo)指示位置插入字符。ALTER替換鍵編輯時(shí)在程序中光標(biāo)指示位置替換字符。PAGE上翻頁鍵用于在屏幕上顯示當(dāng)前屏幕界面的前一頁的界面PAGE上翻頁鍵用于在屏幕上顯示當(dāng)前屏幕界面的后一頁的界面HELP幫助鍵當(dāng)對(duì)MDI鍵的操作不明白時(shí),按下這個(gè)鍵可以獲得幫助.RESET復(fù)位鍵CUROR光標(biāo)移動(dòng)鍵按下些鍵時(shí),光標(biāo)按箭頭所示方向移動(dòng)按鈕名稱功能說明方式選擇編輯旋鈕打至該位置后，系統(tǒng)進(jìn)入程序編輯狀態(tài)。自動(dòng)旋鈕打至該位置后，系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)加工模式。MDI旋鈕打至該位置后，系統(tǒng)進(jìn)入MDI模式，手動(dòng)輸入并執(zhí)行指令。手動(dòng)旋鈕打至該位置后，機(jī)床處于手動(dòng)模式，連續(xù)移動(dòng)。手輪旋鈕打至該位置后，機(jī)床處于手輪控制模式快速旋鈕打至該位置后，機(jī)床處于手動(dòng)快速狀態(tài)?；亓阈o打至該位置后，機(jī)床處于回零模式。DNC旋鈕打至該位置后，輸入輸出資料。示教本軟件不支持。接通接通電源。斷開關(guān)電源。循環(huán)啟動(dòng)程序運(yùn)行開始；系統(tǒng)處于“自動(dòng)運(yùn)行”或“MDI”位置時(shí)按下有效，其余模式下使用無效。進(jìn)給保持程序運(yùn)行暫停，在程序運(yùn)行過程中，按下此按鈕運(yùn)行暫停。按“循環(huán)啟動(dòng)”恢復(fù)運(yùn)行。跳步此按鈕被按下后，數(shù)控程序中的注釋符號(hào)“/”有效。單段此按鈕被按下后，運(yùn)行程序時(shí)每次執(zhí)行一條數(shù)控指令?？者\(yùn)行點(diǎn)擊該按鈕后系統(tǒng)進(jìn)入空運(yùn)行狀態(tài)。機(jī)床鎖定鎖定機(jī)床。選擇停此按鈕被按下后，“M01”代碼有效。機(jī)床復(fù)位復(fù)位機(jī)床。急停按鈕按下急停按鈕，使機(jī)床移動(dòng)立即停止，并且所有的輸出如主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)等都會(huì)關(guān)閉。X正方向按鈕點(diǎn)擊該按鈕，機(jī)床將向X軸正方向移動(dòng)。X負(fù)方向按鈕點(diǎn)擊該按鈕，機(jī)床將向X負(fù)方向移動(dòng)。Y正方向按鈕點(diǎn)擊該按鈕，機(jī)床將向Y正方向移動(dòng)。Y負(fù)方向按鈕點(diǎn)擊該按鈕，機(jī)床將向Y負(fù)方向移動(dòng)。Z正方向按鈕點(diǎn)擊該按鈕，機(jī)床將向Z正方向移動(dòng)。Z負(fù)方向按鈕點(diǎn)擊該按鈕，機(jī)床將向Z負(fù)方向移動(dòng)。手輪將光標(biāo)移至此旋鈕上后，通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)的左鍵或右鍵來轉(zhuǎn)動(dòng)手輪。手輪軸選擇在手輪控制模式下選擇進(jìn)給軸。手輪軸倍率在手輪控制模式下選擇軸的進(jìn)給倍率。主軸速率修調(diào)將光標(biāo)移至此旋鈕上后,通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)的左鍵或右鍵來調(diào)節(jié)主軸旋轉(zhuǎn)倍率。進(jìn)給速率修調(diào)調(diào)節(jié)數(shù)控程序運(yùn)行時(shí)的進(jìn)給速度倍率。主軸控制按鈕依次為：主軸正轉(zhuǎn)、主軸停止、主軸反轉(zhuǎn) MPG 手持單元MPG 手持單元由手搖脈沖發(fā)生器坐標(biāo)軸選擇開關(guān)組成用于手搖方式增量進(jìn)給坐標(biāo)軸 增量倍率波段開關(guān)的位置和增量值的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下73表表73增量倍率波段開關(guān)的位置和增量值位 置X1X10X100增量值(mm)第八章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) CK6140數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)選型數(shù)控機(jī)床在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，自動(dòng)地按給定的程序進(jìn)行機(jī)械零件的加工。數(shù)控系統(tǒng)是由程序輸入/輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置、可編程序控制器（PLC）、主軸驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置等組成的一個(gè)系統(tǒng)，習(xí)慣上又稱為CNC（Computer Numerical Control）系統(tǒng)。CNC主要工作內(nèi)容為加工程序輸入、譯碼、刀具補(bǔ)償、進(jìn)給速度處理、插補(bǔ)、位置控制、I/O處理、顯示機(jī)床狀態(tài)和診斷?，F(xiàn)代CNC裝置采用了高速微處理器、高效CNC體統(tǒng)專用PLC、大容量存儲(chǔ)器、接口芯片、串行總線等，通過CNC內(nèi)嵌軟件實(shí)現(xiàn)過去難以實(shí)現(xiàn)的許多功能，更加便于適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的復(fù)雜控制要求，適應(yīng)柔性制造系統(tǒng)（FMS）和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的要求。圖81 CNC系統(tǒng)框圖如圖81 CNC系統(tǒng)框圖，但各個(gè)系統(tǒng)廠商的CNC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)各有不同，但基本原理大體一樣。CK6140數(shù)控車床是我廠為擴(kuò)大在珠三角與長三角我國兩大經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)為數(shù)眾多的民營、私營中小型加工制造業(yè)企業(yè)所開發(fā)的數(shù)控車床，電氣設(shè)計(jì)的目標(biāo)是滿足這類企業(yè)對(duì)機(jī)床電氣高可靠性，高穩(wěn)定型，電氣使用壽命長等要求。因此，CK6140選用的數(shù)控系統(tǒng)首要應(yīng)具有的優(yōu)點(diǎn)是高經(jīng)濟(jì)性也就是高性能價(jià)格比，其次此數(shù)控系統(tǒng)也應(yīng)具有高度的通用性、比較豐富的數(shù)控功能、高可靠性、維修簡單方便、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊高集成度、操作方便易學(xué)等優(yōu)點(diǎn)。國外典型的數(shù)控系統(tǒng)有日本的FANUC數(shù)控系統(tǒng)，德國的SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)等；國內(nèi)的有華中數(shù)控系統(tǒng)等。其中FANUC數(shù)控系統(tǒng)有0系列、11系列等多個(gè)系列，而FANUC 0系列應(yīng)用最為廣泛。 FANUC 0系列包括FANUC 0i與FANUC 0i mate兩種系統(tǒng)。二者的主要區(qū)別在于，首先使用的電機(jī)不同；其次，軸數(shù)不同；第三加工精度不同；第四FANUC 0i有很多特殊功能可供選擇，而FANUC 0i mate則基本沒有。所以如果要求不高時(shí)，可使用0imate系統(tǒng)，如果要求高則要選擇0i數(shù)控系統(tǒng)。 依照CK6140數(shù)控車床的市場定位，本項(xiàng)目選擇了FANUC 0iMATE數(shù)控系統(tǒng)。 FANUC 0i Mate 硬件連接簡要說明 1．FANUC 0i Mate數(shù)控裝置 數(shù)控系統(tǒng)通常指數(shù)控裝置、進(jìn)給伺服系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等的總和。數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心、大腦。 （1）FANUC 0i Mate數(shù)控裝置的基本組成 FANUC 0i數(shù)控裝置由主控制單元和I／0單元兩個(gè)部分構(gòu)成；FANUC 0i Mate數(shù)控裝置則把主控制單元和I／O單元合而為一。主控制單主要包括CPU、內(nèi)存(系列軟件、宏程序、梯形圖、各類參數(shù)等)、PMC控制、I／O LINK控制、伺服控制、主軸控制、內(nèi)存卡I／F、LED顯示等。I／O單元主要包括電源、I／0接口、通信接口、MDI控制、顯示控制、手搖脈沖發(fā)生器控制和高速串行總線等。 （2）FANUC 0i Mate數(shù)控裝置主控單元接口信號(hào)的定義 FANUC 0i Mate TC 主面板及主控單元前視圖如圖82所示，圖83為其后視圖及其接口信號(hào)的定義。 圖82 FANUC 0i Mate TC 主面板及主控單元前視圖圖83 FANUC 0i Mate TC 主控單元后視圖及其接口信號(hào)的定義（3）FANUC 0i數(shù)控裝置I/O單元接口信號(hào)的定義FANUC 0i數(shù)控裝置I/O單元視圖及其接口信號(hào)的定義如圖84所示。圖84 FANUC 0i數(shù)控裝置I/O單元視圖及其接口信號(hào)的定義 FANUC 0i Mate電源裝置FANUC 0i Mate 數(shù)控系統(tǒng)所用的交、直流電源，因數(shù)控機(jī)床的復(fù)雜程度一般采用普通交、直流穩(wěn)壓開關(guān)電源和FANUC專用電源裝置。普通交、直流穩(wěn)壓開關(guān)電源造價(jià)低，接線簡單，廣泛用于普通數(shù)控車、銑床；FANUC專用電源裝置則多用于加工中心。普通交、直流穩(wěn)壓開關(guān)電源原理、接線請(qǐng)讀者自行查閱資料，這里就不介紹了。FAUNC的α系列專用電源裝置主要分為PSM、PSMR、PSM—HV、PSMV—HV四種，輸入電壓分為交流200 V和交流400 V兩種。（1）α系列專用電源裝置的型號(hào)參數(shù)專用電源裝置的型號(hào)參數(shù)如下所示：PSM口－口口① ② ③④ ①電源裝置型號(hào)；②制動(dòng)形式，“無”為再生制動(dòng)，R：能耗制動(dòng)，V：電壓轉(zhuǎn)換型再生制動(dòng)，C：電容制動(dòng)；③額定輸出功率；④輸入電壓，“無”為200 V，HV為400 V。（2）專用電源裝置接口信號(hào)的定義PSM電源裝置接口信號(hào)的定義如圖8－5所示。 圖8－5 PSM電源裝置接口信號(hào)的定義（3）電源原理圖圖8－6電源原理圖 FANUC 0i Mate數(shù)控系統(tǒng)的綜合連