【正文】 中大量涉及到電機參數(shù)。 (3)電磁兼容性。 根據(jù)生產(chǎn)機械的負載特性、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度、起動轉矩的要求，決定選用那種控制方式的變頻器，在變頻器選型前應掌握傳動系統(tǒng)的以下參數(shù)： (1)電動機的極數(shù)。 選 15A，選 RT1832 控制線路中Ｉ＝ Pｎ \U＝ 12*3\220V= 選擇 2A 型號為 RT1832 變頻器的選擇 變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能 控制裝置。 電氣元件的選擇 熔斷器的選擇 熔斷器是一種簡單而有效的保護電器。 PLC 輸入、輸出電路 PLC 輸入、輸出電路見附錄圖 圖 6 M2SB SB SB3 分別為主電動機接通、斷開、循環(huán)啟動按鈕；按下急停按鈕時發(fā)出急停信號 M1K2，機床立即停止工作；當機床 設備異常，出現(xiàn)一個報警信號鄭州大學畢業(yè)論文 共 27 頁 第 11 頁 時，報警燈亮。Ｍ１ — Ｋ２為急停，當變頻器有異常情況是，通過 １、 2 端口輸出報警信號到 PLC。 H1— K1 為主軸交流接觸器，接通或斷開主軸動力電源。 CNC 裝置控制 模擬主軸（ 變頻器 JA11）、主軸位置編碼器 (JA12)、手搖脈沖發(fā)生器（ W1GP）及強電柜； M1K1 為接通 /斷開繼電器 主軸電路 主軸電路見附錄 （ 圖 3） 原理：采用模擬主軸控制，配置 3Kw、 2880r\min 的交流異步電動機，速度開環(huán)控制系統(tǒng)。 D1— Fu — Fu —Fu — Fu — Fu5為電路的短路保護。 D1— TC1 為控制變壓器，一次側為 AC380V，二次側為 220V，為照明和交流接觸器提供電源。 PLC 的特點： 1 編程方法簡單易學 2 功能強，性能價格比高 3硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強 4可靠性高，抗干擾能力強 5系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試工作量少 6 維修工作量少，維修方便 7 體積小，能耗低。 PLC 是由程序指令控制半導體電 路來實現(xiàn)控制，速度快，微秒級，嚴格同步，無抖動。 FANUC維修手冊為用戶提供了大量的報警信息，并且以不同的類別進行分類。系統(tǒng) 提供串行 RS232C 傳輸接口，使通用計算機 PC 和機床之間的數(shù)據(jù)傳輸能方便、可靠地進行，從而實現(xiàn)高速的 DNC 操作。這些豐富的信號和編程指令便于用戶編制機床側 PMC 控制程序，而且增加了編程的靈活性。對于一般的機床來說，基本功能完全能滿足使用要求 。 FANUC對自身的系統(tǒng)采用比較好的保護電路。鄭州大學畢業(yè)論文 共 27 頁 第 9 頁 其工作環(huán)境溫度為 0～ 45℃ ，相對濕度為 75％。這種結構易于拆裝，各個控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。主要體現(xiàn)在以下幾個方面。變頻器有多方面的優(yōu)點：可以和通用的籠型異步電動機配套使用，具有多種可供選擇的功能，可應用于各種不同性質(zhì)的負載。 本課題采用模擬量控制的主軸驅(qū)動裝置， FANUC 公 0i MATE 數(shù)控系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)是 靠時間繼電器的滯后動作實現(xiàn)延時控制 PLC 采用存儲邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可。 繼電器的控制是采用硬件接線實現(xiàn)的，是利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)極延時繼電器的滯后動作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。三菱電機還與山崎馬扎克合作，開發(fā)了 Mazatrol Fusion 640 數(shù)控系統(tǒng)。發(fā)那科 0i和 21i 數(shù)控系統(tǒng)也很典型，其最新開發(fā)的是 18i 系統(tǒng)，穩(wěn)定易用，實用性很強，應用非常廣泛。 目前國內(nèi)中高端用戶大多采用的即是西門子、發(fā)那科、三菱電機等這些國際知名公司的數(shù)控系統(tǒng)， 尤其是在汽車及零部件制造業(yè)這樣的大規(guī)模生產(chǎn)線上，這些品牌的數(shù)控系統(tǒng)占據(jù)著中高端的主流市場，其他國內(nèi)外多種品牌特別是經(jīng)濟性數(shù)控系統(tǒng)在中低端市場則有百花齊放之勢，還有很多專用數(shù)控系統(tǒng)亦是各有用武之地。模擬量控制的主軸驅(qū)動裝置采用變頻器來控制主軸電機。 通過對主軸的控制的分析，可以從中發(fā)現(xiàn)對于主軸的控制是一個較復雜的過程。 4. 設計電氣施工圖，并以此為根據(jù)編制各種材料定額清單。在確定控制方案時，應盡可能采用新技術、新器件和新的控制方法。在滿足設計要求 情況下，應優(yōu)先采用結構簡單、維護方便的籠型三相交流異步電動機。 1. 擬訂設計任 務書 簡要說明所設計任務的用途、工藝過程、動作要求、傳動參數(shù)、工作條 件及（ 1）電氣傳動基本特性要求、自動化程度要求及控制精度；（ 2） 目標成本與經(jīng)費限額； （ 3） 設備布局、安裝要求、控制箱、操作臺布置、照明、信號指示 、報警方式等；（ 4） 工期、驗收標準及驗收方式。 （ 4）將電氣系統(tǒng)的安全性和可靠性放在首位。 （ 2）在滿足要求的前提下，設計方案應簡單，經(jīng)濟和實用。機床的電氣控制，不僅要求能實現(xiàn)啟動、正反轉、制動和調(diào)速等基本要求，而且要求滿足生產(chǎn)工藝的各項要求，保證機床各運動的相互調(diào)和和準確，并具有各種保護裝置，工作可靠，實現(xiàn)自動控制。 我們知道主軸運動屬于機床主運動，在實際加工中產(chǎn)生大量的熱與消耗大量功，同時在加工過程中由于溫度過高、工藝要求或其它情況需要隨時調(diào)整主軸的轉速。側面定心的花鍵對降低噪聲更為有利，因為這種定心方式傳動間隙小， 接觸面大，但加工需要專門的刀具和花鍵磨床 鄭州大學畢業(yè)論文 共 27 頁 第 7 頁 電氣原理圖設計的原則和設計步驟 數(shù)控機床（ CNC machinery）集計算機技術、電子技術、自動控制、傳感測量、機械制造、網(wǎng)絡通信技術于一體，是典型的機電一體化產(chǎn)品 , 具有模塊化特點。在結構允許的條件下，應適當增加齒輪寬度，提高齒輪的重疊系數(shù)。采用帶傳動時應采用齒型帶。為了提高傳動件的制造精度與剛度，采用齒輪傳動時齒輪齒面應采用高頻感應加熱淬火工藝以增加耐磨性。 （ 5）具有較高的精度與剛度，傳動平穩(wěn)，噪音低。目前一般伺服主軸可以在 1秒內(nèi)從靜止加速到 6000r/min。為滿足數(shù)控機床低速、強力切削的需要，常采用分級無級變速的方法（即在低速段采用機械減速裝置），以擴大輸出轉矩。 （ 2）恒功率范圍要寬 主軸在全速范圍內(nèi)均 能提供切削所需功率，并盡可能在全速范圍內(nèi)提供主軸電動機的最大功率。 主軸變速分為有級變速、無級變速和分段無級變速三種形式，其中有級變速僅用于經(jīng)濟型數(shù)控機床，大多數(shù)數(shù)控機床均采用無級變速或分段無級變速。特別對于具有自動換刀功能的數(shù)控加工中心，為適應各種刀具、工序和各種材料的加工要求 ，對主軸的調(diào)速范圍要求更高，要求主軸能在較寬的轉速范圍內(nèi)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令自動實現(xiàn)無級調(diào)速，并減少中間傳動環(huán)節(jié)，簡化主軸箱。隨著刀具技術、生產(chǎn)技術、加工工藝以及生產(chǎn)效率的不斷發(fā)展，上述傳統(tǒng)的主軸驅(qū)動已不能滿足生產(chǎn)的需要。數(shù)控機床通常通過主軸的回轉與進給軸的進給實現(xiàn)刀具與工件的快速的相對切削運動。 機床的主軸驅(qū)動和進給驅(qū)動有較大的差別。主軸驅(qū)動系統(tǒng)通過該傳動機構轉變成主軸上安裝的刀具或工件的切削力矩和切削速度，配合進給運動，加工出理想的零件。 在實習期間培養(yǎng)了自己的職業(yè)能力， 激發(fā)學習主動性，培養(yǎng)社會生存能力， 鍛煉自己理論與實踐相結合的能力，回顧、運用所學的理論知識，并為將來走上工作崗位奠定基礎。隨著 PLC 技術的發(fā) 展 , 它在位置控制、過程控制、數(shù)據(jù)處理等方面的應用也越來越多。因此目前在數(shù)控機床的主軸驅(qū)動中，均采用籠型異步電動機。 主軸驅(qū)動系統(tǒng)控制數(shù)控車床主軸的旋轉運動，為車床主軸提供驅(qū)動功率以及所需的切削力。數(shù)控技術是制造實現(xiàn)自動化，集成化的基礎，是提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率不可少的物 資手段。也給傳統(tǒng)的機械，機電專業(yè)的人才帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。 PLC 鄭州大學畢業(yè)論文 共 27 頁 第 4 頁 目錄 第一章 緒論 5 選題背景與意義 5 數(shù)控機床對主軸驅(qū)動系統(tǒng)的要求 5 電氣原理圖設計的原則和設計步驟