【正文】 法中大量涉及到電機(jī)參數(shù)。 (3)電磁兼容性。 根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度、起動(dòng)轉(zhuǎn)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(yīng)掌握傳動(dòng)系統(tǒng)的以下參數(shù)： (1)電動(dòng)機(jī)的極數(shù)。 選 15A，選 RT1832 控制線路中Ｉ＝ Pｎ \U＝ 12*3\220V= 選擇 2A 型號(hào)為 RT1832 變頻器的選擇 變頻器是利用電力半導(dǎo)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(jiǎn)單而有效的保護(hù)電器。 PLC 輸入、輸出電路 PLC 輸入、輸出電路見(jiàn)附錄圖 圖 6 M2SB SB SB3 分別為主電動(dòng)機(jī)接通、斷開(kāi)、循環(huán)啟動(dòng)按鈕；按下急停按鈕時(shí)發(fā)出急停信號(hào) M1K2，機(jī)床立即停止工作；當(dāng)機(jī)床 設(shè)備異常，出現(xiàn)一個(gè)報(bào)警信號(hào)鄭州大學(xué)畢業(yè)論文 共 27 頁(yè) 第 11 頁(yè) 時(shí)，報(bào)警燈亮。Ｍ１ — Ｋ２為急停，當(dāng)變頻器有異常情況是，通過(guò) １、 2 端口輸出報(bào)警信號(hào)到 PLC。 H1— K1 為主軸交流接觸器，接通或斷開(kāi)主軸動(dòng)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(qiáng)電柜； M1K1 為接通 /斷開(kāi)繼電器 主軸電路 主軸電路見(jiàn)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(dòng)機(jī)，速度開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。 D1— Fu — Fu —Fu — Fu — Fu5為電路的短路保護(hù)。 D1— TC1 為控制變壓器，一次側(cè)為 AC380V，二次側(cè)為 220V，為照明和交流接觸器提供電源。 PLC 的特點(diǎn)： 1 編程方法簡(jiǎn)單易學(xué) 2 功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高 3硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) 4可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 5系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、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(dǎo)體電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，速度快，微秒級(jí)，嚴(yán)格同步，無(wú)抖動(dòng)。 FANUC維修手冊(cè)為用戶提供了大量的報(bào)警信息，并且以不同的類別進(jìn)行分類。系統(tǒng) 提供串行 RS232C 傳輸接口，使通用計(jì)算機(jī) PC 和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸能方便、可靠地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)高速的 DNC 操作。這些豐富的信號(hào)和編程指令便于用戶編制機(jī)床側(cè) PMC 控制程序，而且增加了編程的靈活性。對(duì)于一般的機(jī)床來(lái)說(shuō)，基本功能完全能滿 足使用要求。 FANUC對(duì)自身的系統(tǒng)采用比較好的保護(hù)電路。鄭州大學(xué)畢業(yè)論文 共 27 頁(yè) 第 9 頁(yè) 其工作環(huán)境溫度為 0～ 45℃ ，相對(duì)濕度為 75％。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝，各個(gè)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(gè)方面。變頻器有多方面的優(yōu)點(diǎn)：可以和通用的籠型異步電動(dòng)機(jī)配套使用，具有多種可供選擇的功能，可應(yīng)用于各種不同性質(zhì)的負(fù)載。 本課題采用模擬量控制的主軸驅(qū)動(dòng)裝置， FANUC 公 0i MATE 數(shù)控系統(tǒng)。繼電器 控制系統(tǒng)是靠時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制 PLC 采用存儲(chǔ)邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)的，是利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)極延時(shí)繼電器的滯后動(dòng)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(jī)還與山崎馬扎克合作，開(kāi)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(kāi)發(fā)的是 18i 系統(tǒng)，穩(wěn)定易用，實(shí)用性很強(qiáng)，應(yīng)用非常廣泛。 目前國(guó)內(nèi)中高端用戶大多采用的即是西門(mén)子、發(fā)那科、三菱電機(jī)等這些國(guó)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(chǎng)，其他國(guó)內(nèi)外多種品牌特別是經(jīng)濟(jì)性數(shù)控系統(tǒng)在中低端市場(chǎng)則有百花齊放之勢(shì)，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(dòng)裝置采用變頻器來(lái)控制主軸電機(jī)。 通過(guò)對(duì)主軸的控制的分析，可以從中發(fā)現(xiàn)對(duì)于主軸的控制是一個(gè)較復(fù)雜的過(guò)程。 4. 設(shè)計(jì)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(shí)，應(yīng)盡可能采用新技術(shù)、新器件和新的控制方法。在滿足設(shè)計(jì)要求 情況下，應(yīng)優(yōu)先采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的籠型三相交流異步電動(dòng)機(jī)。 1. 擬訂設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 簡(jiǎn)要說(shuō)明所設(shè)計(jì)任務(wù)的用途、工藝過(guò)程、動(dòng)作要求、傳動(dòng)參數(shù)、工作條 件及（ 1）電氣傳動(dòng)基本特性要求、自動(dòng)化程度要求及控制精度；（ 2） 目標(biāo)成本與經(jīng)費(fèi)限額； （ 3） 設(shè)備布局、安裝要求、控制箱、操作臺(tái)布置、照明、信號(hào)指示 、報(bào)警方式等；（ 4） 工期、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)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(shè)計(jì)方案應(yīng)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)和實(shí)用。機(jī)床的電氣控制，不僅要求能實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)和調(diào)速等基本要求，而且要求滿足生產(chǎn)工藝的各項(xiàng)要求，保證機(jī)床各運(yùn)動(dòng)的相互調(diào)和和準(zhǔn)確，并具有各種保護(hù)裝置，工作可靠，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 我們知道主軸運(yùn)動(dòng)屬于機(jī)床主運(yùn)動(dòng)，在實(shí)際加工中產(chǎn)生大量的熱與消耗大量功，同時(shí)在加工過(guò)程中由于溫度過(guò)高、工藝要求或其它情況需要隨時(shí)調(diào)整主軸的轉(zhuǎn)速。側(cè)面定心的花鍵對(duì)降低噪聲更為有利，因?yàn)檫@種定心方式傳 動(dòng)間隙小，接觸面大，但加工需要專門(mén)的刀具和花鍵磨床 鄭州大學(xué)畢業(yè)論文 共 27 頁(yè) 第 7 頁(yè) 電氣原理圖設(shè)計(jì)的原則和設(shè)計(jì)步驟 數(shù)控機(jī)床（ CNC machinery）集計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制、傳感測(cè)量、機(jī)械制造、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)于一體，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品 , 具有模塊化特點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)允許的條件下，應(yīng)適當(dāng)增加齒輪寬度，提高齒輪的重疊系數(shù)。采用帶傳動(dòng)時(shí)應(yīng)采用齒型帶。為了提高傳動(dòng)件的制造精度與剛度，采用齒輪傳動(dòng)時(shí)齒輪齒面應(yīng)采用高頻感應(yīng)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(dòng)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(jī)床低速、強(qiáng)力切削的需要，常采用分級(jí)無(wú)級(jí)變速的方法（即在低速段采用機(jī)械減速裝置），以擴(kuò)大輸出轉(zhuǎn)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(dòng)機(jī)的最大功率。 主軸變速分為有級(jí)變速、無(wú)級(jí)變速和分段無(wú)級(jí)變速三種形式，其中有級(jí)變速僅用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，大多數(shù)數(shù)控機(jī)床均采用無(wú)級(jí)變速或分段無(wú)級(jí)變速。特別對(duì)于具有自動(dòng)換刀功能的數(shù)控加工中心，為適應(yīng)各種刀具、工序和各種材料 的加工要求，對(duì)主軸的調(diào)速范圍要求更高，要求主軸能在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令自動(dòng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，并減少中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化主軸箱。隨著刀具技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)、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(dòng)已不能滿足生產(chǎn)的需要。數(shù)控機(jī)床通常通過(guò)主軸的回轉(zhuǎn)與進(jìn)給軸的進(jìn)給實(shí)現(xiàn)刀具與工件的快速的相對(duì)切削運(yùn)動(dòng)。 機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)有較大的差別。主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)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(jìn)給運(yùn)動(dòng)，加工出理想的零件。 在實(shí)習(xí)期間培養(yǎng)了自己的 職業(yè)能力，激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)社會(huì)生存能力， 鍛煉自己理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，回顧、運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，并為將來(lái)走上工作崗位奠定基礎(chǔ)。隨著 PLC 技術(shù)的發(fā) 展 , 它在位置控制、過(guò)程控制、數(shù)據(jù)處理等方面的應(yīng)用也越來(lái)越多。因此目前在數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)中，均采用籠型異步電動(dòng)機(jī)。 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制數(shù)控車床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，為車床主軸提供驅(qū)動(dòng)功率以及所需的切削力。數(shù)控技術(shù)是制造實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，集成化的基礎(chǔ)，是提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 不可少的物資手段。也給傳統(tǒng)的機(jī)械，機(jī)電專業(yè)的人才帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。 PLC 鄭州大學(xué)畢業(yè)論文 共 27 頁(yè) 第 4 頁(yè) 目錄 第一章 緒論 5 選題背景與意義 5 數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求 5 電氣原理圖設(shè)計(jì)的原則和設(shè)計(jì)步驟