【正文】 25L32T14T26T3NONCA1NONCA21L13L25L32T14T26T3NONCA1NONCA21L13L25L3KM1KM2KM3KM4KM5KM6KM7KM8KM9RC6RC1RC2RC3RC4RC5RC7RC81L13L25L3OFFONQF20XT1QF11QF12QF13QF142T14T26T3AACBDh1BCDh1 h1h2h6h5h4h2 h2h3h3h4h5h6h7 圖 31 下電盤分層結(jié)構(gòu) 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 15 下電盤的分層結(jié)構(gòu)是出于接線習(xí)慣和參考電器標(biāo)準(zhǔn)要求而設(shè)計的。 上圖 31 是下電盤具體的分層結(jié)構(gòu)布局：為方便接線，將第一層稱 A，第二層稱 B、 C，第三層稱 D。通過計算，下電盤長 1150mm，寬 700mm,其中線槽的邊界到電盤的邊界距離為 5mm。 備用插座處理空間 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 14 第 3 章 下電盤電氣裝調(diào)工藝 下電盤電器布局設(shè)計 下電盤主要安裝空氣開關(guān)、繼電器模塊、接觸器、滅弧器、分線器、端子等等。對安裝要求的環(huán)境以及安裝中所要注意的地方都一一給予說明。為它預(yù)留的空間如 下 圖中的（ C）。同時還應(yīng)在單元前部和頂部留出足夠的空間以便在必要時方便地更換電路板和風(fēng)扇。 控制單元的安裝 控制單元包括一個塑料外殼，風(fēng)扇，和 PCB 底板。磁場強(qiáng)度不是一成不 變的，它通常會因為多個電磁元件的相互作用而增強(qiáng)，為此，簡單地靠保持電磁元件和顯示器之間300mm 的距離有可能消除不了顯示屏幕的影響。為了防止這種情況的發(fā)生，一般要將電磁元件和顯示器之間保持至少 300mm 的距離。必須仔細(xì)考慮電磁輻射元件的安裝。單元在電氣柜內(nèi)部的安裝和排列必須考慮檢查和維修的方便。噪聲必須降低 ，由于機(jī)床和 CNC 單元的尺寸在減小，在電柜內(nèi)，產(chǎn)生噪聲的元件就有可能安裝在對噪聲比較敏感的元件旁邊。這可能引起單元的絕緣效果惡化。必須在電纜口以及電氣柜的門上使用密封材料，以保證電柜的密封。風(fēng)扇需作調(diào)整以保證空氣以 。 C。電氣柜的設(shè)計必須符合如下條件：電氣柜必須是全封閉的，必須有效的防治灰塵、冷卻液、和有機(jī)溶液的進(jìn)入，還必須考慮伺服放大器和伺服變壓器的安裝：在空氣入口處使用空氣過濾器；將換氣扇安裝在空氣不能直接吹到單元的地方；控制氣流以保證灰塵和冷卻液不能進(jìn)入空氣入口。下電盤主要安裝繼電器模塊、分線器、空氣開關(guān)、接觸器、滅弧器、電源總開關(guān)、接線端子排、熔斷器、單級空氣開關(guān)等。 電氣柜內(nèi)裝上兩塊電氣控制板，上面一塊稱為上電氣控制板，簡稱上電盤（下文統(tǒng)一用該術(shù)語），下面一塊稱為下電氣控制板，簡稱下電盤（下文統(tǒng)一用該術(shù)語）。然后要考慮到 CNC 控制單元的電源容量。系統(tǒng)要正常工作必須提供直流 24V 電源，這個電源是通過上電盤的開關(guān)電源 接入到系統(tǒng)控 圖 26 VM1204H 電氣系 統(tǒng)與外部設(shè)備的基本電纜連接 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 12 制單元的 CP1 接口。 系統(tǒng)和操作面板上的軟鍵的連接電纜是通過系統(tǒng)背面的 CN2 接口。系統(tǒng)和 上電盤的雙軸、單軸 伺服放大器是通 過光纖 COP10A、 COP10B 電纜進(jìn)行通信，系統(tǒng)通過 JA7A、JA7B 電纜和 上電盤的 主軸 伺服放大器 進(jìn)行通信。主軸模塊和伺服放大器模塊也是通過電纜對電機(jī)進(jìn)行控制，同時電機(jī)要有反饋信息給伺服放大器。 圖 24 變壓器接線圖 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 11 VM1204H 電氣 系統(tǒng)與外部設(shè)備的基本電纜連接如下： 伺服放大器 機(jī)床操作臺 手脈 主軸電機(jī) 伺服電機(jī) 系統(tǒng)與伺服放大器之間電源模塊之間通過電纜連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換， 系統(tǒng)給電源模塊與伺服放大器指令同時伺服模塊也要有反饋信息給系統(tǒng)。 所以這里 主要考慮系統(tǒng)和上電盤、下電盤 以及外部設(shè)備之間的電路連接關(guān)系。 VM1204H 控制的對象有主軸電機(jī)、伺服電機(jī)、 ATC 電機(jī)、刀庫電機(jī)、冷卻電機(jī)、沖屑電機(jī)、 排屑電機(jī)、中心出水電機(jī)、提升泵、潤滑泵、電器柜空調(diào)等。 因為開關(guān)電源要求的輸入端是 AC220V電源，所以在設(shè)計電氣原理圖時要設(shè)計用一個變壓器 提供給開關(guān)電源 AC220V電源。最后接 通伺服主回路電源（ 3 相 200V）。圖 25 是開關(guān)電源的接線圖。 OIMATE 控制要求 FANUC 0Imate 控制系統(tǒng) 與其外部設(shè)備 要求的控制電源 AC200V電源、直流24V 電源 ，所以要求在電氣設(shè)計時要加一個 AC200V 變壓器和開關(guān)電源。 Z軸伺服電機(jī)有三個接口，一個是電機(jī)電源線接口，這個接口接單軸伺服模塊的 TB2 接口，另一個接口是 Z 軸電機(jī)編碼器反饋接口，這個接口接單軸伺服模塊的 JF1 接口，還有一個是 Z軸抱閘線，這個接口出來的線接下電盤的端子排上 5號和 2 號端子。 X軸伺服電機(jī)有兩個 接口， 一個是電 機(jī)電源線 接口， 這個接口 接雙軸伺 服模塊的 TB2 接口，另一個接口是 X 軸電機(jī)編碼器反饋接口，這個接口 接雙軸伺服模塊的 JF1 接口。 主軸電機(jī)有三個接口，一個接口是從主軸伺 服 TB2 模塊接出來的電源接口、一個是主軸編碼 器反饋接口、還有一個是主軸風(fēng)扇電源接口，風(fēng) 扇電源是從 QF10 下接線端接出來的。最后還提到論文所用到的軟件和常用工具。 本章小結(jié) 本章主要對課題進(jìn)行了簡單的介紹和說明，也對課題的背景、性質(zhì)、范圍以及重要性進(jìn)行了描述。 工具及軟件 在論文設(shè)計的過程中對接線進(jìn)行繪圖時，要熟練應(yīng)用 AUTO CAD 軟件和 WORD文檔軟件。 VM1204H下電氣控制電路板（下電盤）分為三個層次，第一層是由繼電器模塊和分線器、還有四個空氣開關(guān)組成，第二層是由 四個空氣開關(guān)和九個接觸器、八個滅弧器、一個電源總開關(guān)組成，第三層是由端子排、四個熔斷器、四個單觸點(diǎn)空氣開關(guān)組J D 1 BJ A 3C B 1 0 4I / O 單元C B 1 0 5C B 1 0 6C B 1 0 7C P 1321 + 2 4 V0VI / O 單元【1 】C X 3【3 】【1 】C X 1 A【3 】【2 】【2 】C X 4【3 】T B 2L1 L2 L3 PE【P 】【N 】T B 1C X A 2 AP S M 2 6 I電源模塊【P 】【N 】T B 1T B 2U V W PEC X A 2 BC X A 2 AJ A 7 BJ Y A 2【P 】【N 】T B 1S P M 1 1 IJ Y A 3主軸模塊【P 】【N 】T B 1C X A 2 AS V M 2 8 0 / 8 0 I【P 】【N 】T B 1T B 2UL VL WL GL UM VM WM GMC X A 2 BC O P 1 0 B C O P 1 0 AJ F 2J F 1雙軸伺服模塊【P 】【N 】T B 1C X A 2 BS V M 2 8 0 / 8 0 iC O P 1 0 BJ F 1UL VL WL GLT B 2單軸伺服模塊KA1KA2KA3KA4KA5KA6KA7KA8KA9KA10KA11KA12KA13KA14KA15KA16KA17KA181 L 12 T 11 L 12 T 11 L 12 T 11 L 12 T 11 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3O F F ON11 121 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3O F F ON11 121 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3O F F ON11 121 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3O F F ON11 12L N G N D V V +V +V線槽線槽線槽線槽線槽F X 1F X 2Q F 1 Q F 2 Q F 3 Q F 41 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3O F F ON11 121 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3O F F ON11 121 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3O F F ON11 121 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3O F F ON11 12Q F 5 Q F 6 Q F 7Q F 1 02 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A21 L 1 3 L 2 5 L 3 1 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A22 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A21 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A21 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A21 L 1 3 L 2 5 L 3 1 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A22 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A21 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A21 L 1 3 L 2 5 L 32 T 1 4 T 2 6 T 3NO NC A1NO NC A21 L 1 3 L 2 5 L 3K M 1 K M 2 K M 3 K M 4 K M 5 K M 6 K M 7 K M 8 K M 9R C 6R C 1 R C 2 R C 3 R C 4R C 5 R C 7 R C 81 L 1 3 L 2 5 L 3O F F ONQ F 2 0X T 1Q F 1 1 Q F 1 2 Q F 1 3Q F 1 4開關(guān)電源2 T 1 4 T 2 6 T 3 圖 13 電盤布局 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 8 圖 14 斜口鉗 成。對下電氣控制電路板（下電盤）的空氣開關(guān)部分、繼電器模塊部分、接觸器部分、端子排部分、分線器接口部分等進(jìn)行簡單介紹，并在工序卡中繪制具體的接線圖。主要對基本的電氣控制板（電盤）電路的連接進(jìn)行詳細(xì)說明。工序卡要把電盤的整個接線反映出來，而且要考慮一個電盤要多少道工序，出于施工人員和整個時間成本考慮， VM 1204H 工序可以分成 20道工序，這樣流水線生產(chǎn)就需要 20 個施工人員。根據(jù)電氣原理圖和布局圖還 要制作一套 上電盤 工序卡 和上電盤工藝過程卡 ， 下電盤工序卡和下電盤工藝過程卡。 電氣原理圖設(shè)計完成以后， 要設(shè)計電氣控制板，這里又叫電盤。然后再根據(jù)機(jī)床的控制項目進(jìn)行電路設(shè)計， VM1204H 控制的項目有主軸電機(jī)、三個伺服電機(jī)、一個 ATC電機(jī)、一個刀庫電機(jī)、一個 冷卻電機(jī)、一個 沖屑電機(jī)、一個排屑電機(jī)、一個中心出水電機(jī)、一個提升泵、一個潤滑泵、一個電器柜空調(diào)等。 實施思路 本篇論文 首先根據(jù)系統(tǒng)的供電要求進(jìn)行電路設(shè)計，比如 FANUC 要求 AC200V供電電源，所以要用變壓器提供 AC200V 電源。 預(yù)期成果 本文將研制 上電盤 工序卡一份 、下電盤工序卡一份 、 （ 工序卡格式見圖 11） 紐威數(shù)控裝備有限公司 工序號： PRO.NO: 工序名稱： : 主管審定 Issued by 機(jī)床 名稱 Part name VM1204H立式加工中心 電氣 圖號 Part no: 接線簡圖 工步號： 1 共 頁 第 頁 工步號： 2 ………… 圖 11 工序卡 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 6