普通車(chē)床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)(ca6132)圖文-資料下載頁(yè)
2025-07-29 00:02本頁(yè)面
【正文】 的要求。機(jī)床在不同的工況下，其所需轉(zhuǎn)距不同，下面按個(gè)階段計(jì)算：（1） 快速空載起動(dòng)力矩起 。在快速空載起動(dòng)階段，加速力矩占的比例較大，具體計(jì)算公式如下： 起 =++ ==10= =將前面數(shù)據(jù)代入，式中各符號(hào)意義同前。 ===500 。起動(dòng)加速時(shí)間 =30 ==10= N㎝折算到電機(jī)軸上的摩擦力矩： == ==94 N㎝附加摩擦力矩： == ===153 N㎝上述三項(xiàng)合計(jì)：起 =++ =+94+153= N㎝（2）快速移動(dòng)時(shí)所需力矩快 快=+=94+153=247 N㎝（3）最大切削負(fù)載時(shí)所需力矩切 切=++=++ =94+153+=94+153+ =375 N㎝從上面的計(jì)算可以看出，起、快和切三種工況下，以快速空載起動(dòng)所需力矩最大，以次作為初選步進(jìn)電機(jī)的依據(jù)。從表中查出，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)為五相十拍時(shí)，==。最大靜力矩=㎝ 。按此最大靜轉(zhuǎn)距從表查出， N㎝ 。大于所需最大靜轉(zhuǎn)距，可作為初選型號(hào)，但還必須進(jìn)一步考核步進(jìn)電機(jī)起動(dòng)距頻特性和運(yùn)行距頻特性。 ===4000 HZ===1000 HZ從表中查出 型步進(jìn)電機(jī)允許的最高空載起動(dòng)頻率為2800 HZ運(yùn)行頻率為8000 HZ ， 130BF001步進(jìn)電機(jī)的起動(dòng)矩頻特性和運(yùn)行矩頻特性曲線如圖23，24所示，可以看出，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)起動(dòng)時(shí)，f起=2500Hz時(shí)，M=100，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足此機(jī)床所要求的空載起動(dòng)力矩（）直接使用將會(huì)產(chǎn)生失步現(xiàn)象，所以必須采取升降速控制，將起動(dòng)頻率將到1000Hz時(shí)，然后在電路上再采用高低壓驅(qū)動(dòng)電路，還可以將步進(jìn)電機(jī)輸出力矩?cái)U(kuò)大一倍左右。當(dāng)快速運(yùn)動(dòng)和切削進(jìn)給時(shí)，130BF001型步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行矩頻特性（圖24）完全可以滿足要求。二、橫向進(jìn)給步進(jìn)電機(jī)計(jì)算和選型電機(jī)選為計(jì)算步驟如上所述，經(jīng)計(jì)算滿足要求，此處計(jì)算略。第3章 CA6132電氣部分改造電氣控制線路主電路如圖a 所示，QF1～QF4 為空氣開(kāi)關(guān)，F(xiàn)U 為熔斷器，這些開(kāi)關(guān)對(duì)控制電路實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。M1為7. 5 kW主電機(jī)，選擇三菱FR A540 7. 5K CH變頻器實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，交流接觸器KM1 控制變頻器的通電和斷電。當(dāng)變頻器無(wú)故障時(shí)，B 端觸頭閉合，KM1線圈得電，變頻器通電；當(dāng)變頻器有故障時(shí)，B 端觸頭斷開(kāi)，KM1 線 圈失電，其常開(kāi)觸 頭斷開(kāi)，變頻器 自動(dòng)斷電，同時(shí)A 端 觸頭 閉合，指示燈HL 顯示報(bào) 警。FR1 為熱繼電器，對(duì)主 軸 電 機(jī)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，RC1 為三相 滅弧器，構(gòu)成三相負(fù) 載的阻容 吸收回 路，能夠抑制接 觸器吸合釋放時(shí) 的干 擾 噪聲。L 是為改善 功率因素而使用的交 流電抗器。R、S、T 為變頻器的電 源輸入端，U、V、W 為輸出控制電機(jī)端，STF 和STR 分別接主軸正反轉(zhuǎn)控制 繼電器觸頭KA1 和K A2 ，2 和5分別 接主軸模 擬量輸 出信號(hào)（0 ～ + 10V） AO4 和AGND4 ，以控制變 頻器的輸 出電壓 頻率。執(zhí)行過(guò) 程為：當(dāng)PLC發(fā)出主軸正反轉(zhuǎn)信號(hào)時(shí)，KA1或KA2的常開(kāi)觸頭閉合，KM1 線 圈得電， KM1的 常開(kāi)觸頭閉合，變頻器開(kāi)始工作， 當(dāng)PLC發(fā)出主軸制動(dòng)信號(hào)時(shí)， KA6的常閉觸頭斷開(kāi)， KM1線圈失電， KM1的常開(kāi)觸 頭斷開(kāi)，變頻器停止工作，主電 機(jī)停轉(zhuǎn)。M2 是刀架電機(jī)，KM2 吸合時(shí)，刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)， KM3 吸合時(shí)，刀架電 機(jī)反轉(zhuǎn)，刀架電機(jī)正 反轉(zhuǎn)的控 制信號(hào)來(lái)自 數(shù)控系統(tǒng)PLC 輸出口Q0. 4 和Q0. 5。M3 為冷卻 泵電機(jī)，其控 制信號(hào)來(lái)自數(shù) 控系統(tǒng)PLC 輸出口Q0. 2。圖a 主電路圖交流控制電路如圖b 所示，RCRC5 和RC6 為單相滅弧器，M4 和M5 為兩電柜風(fēng)扇，線路電壓為AC110V。圖b 交流控制電路圖總 結(jié)經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的工作，畢業(yè)設(shè)計(jì)到此已經(jīng)完成。在此，我衷心感謝我的老師和同學(xué)們，沒(méi)有老師的細(xì)心指導(dǎo)和同學(xué)的熱情幫助，我很難如此迅速地完成。最后，我對(duì)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)做個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)。 剛開(kāi)始設(shè)計(jì)1周內(nèi)，我先通過(guò)手機(jī)圖書(shū)館APP,百度文庫(kù)查閱了大量的資料，期間進(jìn)入VIP等學(xué)術(shù)網(wǎng)站查閱最新相關(guān)學(xué)術(shù)信息。在此期間我不僅對(duì)自己的設(shè)計(jì)題目有了深入的了解，并在此基礎(chǔ)上確定了總體設(shè)計(jì)方案，而且熟悉了在信息檢索課程中所學(xué)習(xí)的網(wǎng)上檢索信息的能力，此后便開(kāi)始了對(duì)伺服系統(tǒng)機(jī)械部分的計(jì)算與設(shè)計(jì)。此過(guò)程也就是綜合這四年來(lái)所學(xué)到的知識(shí)，選擇合適、安全的機(jī)械零件，其中設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容主要包括：確定系統(tǒng)的負(fù)載，確定系統(tǒng)脈沖當(dāng)量，運(yùn)動(dòng)部件慣量計(jì)算，空載起動(dòng)及切削力矩計(jì)算，確定伺服電機(jī)，傳動(dòng)及導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì)、計(jì)算及選用，繪制機(jī)械部分零件圖等。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我對(duì)普通車(chē)床的改造有了系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)和基礎(chǔ)性的了解；熟悉了其設(shè)計(jì)原理及流程；并對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)進(jìn)行了針對(duì)性的學(xué)習(xí)。而且使我具有初步設(shè)計(jì)計(jì)算的能力以及分析和處理生產(chǎn)中所遇見(jiàn)的機(jī)、電方面技術(shù)的能力；同時(shí)，對(duì)現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)，運(yùn)行原理等等有了全新的認(rèn)識(shí)。當(dāng)然設(shè)計(jì)中還存在很多不足，有待于改進(jìn)，我會(huì)在以后的實(shí)際工作中不斷彌補(bǔ)不足、創(chuàng)新進(jìn)取。參考文獻(xiàn)《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 馮浩等 華中科技大學(xué)出版社《PLC電氣控制技術(shù)》 漆漢宏 機(jī)械工業(yè)出版社《機(jī)電傳動(dòng)控制》 張萬(wàn)奎 神會(huì)存 華中科技大學(xué)出版社《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 馬愛(ài)兵 陳新民 北京理工大學(xué)出版社《機(jī)械零件手冊(cè)》 周開(kāi)勤 高等教育出版社致謝25
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