《CNC3136 數(shù)控車床電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《CNC3136 數(shù)控車床電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文（21頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 論 文 論文題目： CNC3136數(shù)控車床電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)電工程系 專業(yè)年級(jí) 09機(jī)械制造與自動(dòng)化2班 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 職稱 日 期 2011年9 月 河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)專項(xiàng)任務(wù)書（畢業(yè)論文任務(wù)書） 專項(xiàng)任務(wù)名稱 CNC3136數(shù)控車床電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓名 專業(yè)

2、 09級(jí)機(jī)械制造與自動(dòng)化 班級(jí) 學(xué)號(hào) 一、 任務(wù)情況描述： 人類進(jìn)入21世紀(jì)以后，信息化的社會(huì)使得各行各業(yè)都在突飛猛進(jìn)地發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)走向了更高的一個(gè)臺(tái)階。這就有了數(shù)控技術(shù)的誕生。舊形式的生產(chǎn)技術(shù)與新一代的自動(dòng)化技術(shù)是不可比擬的，所以要想產(chǎn)生更多、更快、更安全的生產(chǎn)力，我們必須對(duì)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展有所了解、有所研究。 二、任務(wù)完成計(jì)劃： 7月 1日—7月10日 選取論文的題目。 7月 11日—8月20日 搜集與論文題目相關(guān)的資料。 8月21日—8月31日 對(duì)所搜集資料進(jìn)行系統(tǒng)的整合，擬出論文的框架。 9月1日—9月

3、20日 依據(jù)論文的框架，充分利已有資料，完成論文的初稿。 9月20日—9月22日 指導(dǎo)老師審閱并提出修改建議，與老師商定論文的定稿工作。 9月22日—30日 做好論文的修改及完善工作，定稿。 三、 計(jì)劃答辯時(shí)間： 2011年10月 實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師（簽字）： 系學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)（簽字）： 年 月 日 年 月 日 目 錄 一、 引言 1 二、 數(shù)控車床主要控制電路設(shè)計(jì) 1 （一） 數(shù)控車床常用電氣元件 1 （二）、 3

4、80V強(qiáng)電控制回路 4 （三）、 電源回路 7 三、 PLC輸入輸出控制 7 （一） 可編程控制器概述 7 （二） PLC輸入/輸出與通信接口 10 四、 伺服驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 （一）、伺服驅(qū)動(dòng)進(jìn)給裝置的接口設(shè)計(jì) 12 五、結(jié) 論 15 參考文獻(xiàn) 16 CNC3136數(shù)控車床電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 09機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)2班　姓名　學(xué)號(hào) 摘要：數(shù)控技術(shù)發(fā)展飛速的今天，數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)揮越來越重要的作用，數(shù)控機(jī)床是數(shù)控制造業(yè)的核心，本文主要介紹了對(duì)數(shù)控車床的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程。CNC6136A 是基于華中數(shù)控系統(tǒng)HNC-21的基礎(chǔ)上

5、設(shè)計(jì)制造的新一代的數(shù)控車床，對(duì)其電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)使尤為重要的，其內(nèi)容包括強(qiáng)電設(shè)計(jì)、弱點(diǎn)設(shè)計(jì)、PLC輸入輸出及接口設(shè)計(jì)，繪制出整個(gè)機(jī)床的電氣系統(tǒng)原理圖等。本設(shè)計(jì)給出了整個(gè)機(jī)床的原理圖繪制過程，重點(diǎn)部分模塊化，較詳細(xì)地介紹了各個(gè)部分的功能及用途。分為 380V強(qiáng)電回路，控制回路，PLC輸入輸出控制，主軸驅(qū)動(dòng)模塊和進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)模塊，并介紹了相關(guān)的電氣知識(shí)。通過本設(shè)計(jì)說明書可以基本上掌握數(shù)控車床的電氣原理，以及基本的電氣常識(shí)，使讀者無論是從整體上還是各個(gè)模塊中都能夠了解到數(shù)控車床相關(guān)的一系列電氣知識(shí) 關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng)；數(shù)控車床；主電路；控制電路；PLC控制；電氣原理圖

6、 一、 引言 機(jī)床是對(duì)金屬或其它材料的坯料或工件進(jìn)行加工，使之獲得所要求的幾何精度和表面質(zhì)量的機(jī)器，機(jī)床是用以制造一切機(jī)械(包括能制造機(jī)床自身)的機(jī)器，機(jī)床是機(jī)械制造業(yè)的基本加工裝備。它的品種、性能、質(zhì)量和技術(shù)水平直接影響著其它機(jī)電產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、生產(chǎn)技術(shù)水平和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，以電子信息技術(shù)為主體，世界機(jī)床產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入機(jī)電一體化時(shí)代，其代表產(chǎn)品就是數(shù)控機(jī)床。 CNC6136A數(shù)控車床就是典型的現(xiàn)代化設(shè)備，它的出現(xiàn)是機(jī)械加工設(shè)備的新突破。隨著科學(xué)技術(shù)和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率和新產(chǎn)品開發(fā)的周期提出了越來越高的要

7、求，所以，新一代的數(shù)控車床便應(yīng)運(yùn)而生。 CNC6136A 數(shù)控車床是基于華中數(shù)控“世紀(jì)星”HNC-21TD系統(tǒng)的數(shù)控車床，其中一個(gè)主要的環(huán)節(jié)就是電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì),其中包括強(qiáng)電設(shè)計(jì)，弱電設(shè)計(jì)，以及PLC接口設(shè)計(jì)等。電氣系統(tǒng)是整個(gè)車床的控制中心，所以設(shè)計(jì)工作尤為重要。 二、 數(shù)控車床主要控制電路設(shè)計(jì) （一） 數(shù)控車床常用電氣元件 1．低壓斷路器 低壓斷路器又稱為自動(dòng)空氣開關(guān)，是將控制和保護(hù)的功能合為一體的電器。它常作為不頻繁接通和斷開的電路的總電源開關(guān)或部分電路的電源開關(guān)，當(dāng)發(fā)生過載、短路或欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路，有效地保護(hù)串接在他后面的電器設(shè)備，并且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰鼡Q零部件

8、。 2．接觸器 接觸器是一種用來頻繁地接通或分?jǐn)嚯娐穾в胸?fù)載（如電動(dòng)機(jī)）的自動(dòng)控制電器。接觸器由電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置及其他部件四部分組成。如圖１所示，其工作原理是當(dāng)線圈通電后，鐵芯產(chǎn)生電磁吸力將銜鐵吸合。銜鐵帶動(dòng)觸點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)作，使常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在反作用彈簧力的作用下釋放，觸點(diǎn)系統(tǒng)隨之復(fù)位。 按其主觸點(diǎn)通過電流的種類不同，可分為直流、交流兩種。機(jī)床上應(yīng)用最多的是交流接觸器。 圖１ 交流接觸器電氣圖形及文字符號(hào) 3．繼電器 繼電器是一種根據(jù)輸入信號(hào)的變化接通或斷開控制電路的電器。繼電器的輸入信號(hào)可以是電流、電壓、等電量，也可以

9、是溫度、速度、等非電量，輸出為相應(yīng)的觸點(diǎn)動(dòng)作。 繼電器的種類很多，按輸入信號(hào)的性質(zhì)分為：電壓繼電器、電流繼電器、時(shí)間繼電器、溫度繼電器、速度繼電器等。按工作原理可分為：電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動(dòng)式繼電器、熱繼電器等。 4．變壓器 變壓器是一種將某一數(shù)值的交流電壓變換成頻率相同但數(shù)值不同的交流電壓的靜止電器。 5．直流穩(wěn)壓電源 如圖2所示 直流穩(wěn)壓電源的功能是將非穩(wěn)定交流電源變成穩(wěn)定直流電源。 在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中，需要穩(wěn)壓電源給驅(qū)動(dòng)器、控制單元、直流繼電器、信號(hào)指示燈等提供直流電源。 圖2直流穩(wěn)壓電源電氣圖形及文字符號(hào) 6．熔斷器 熔斷器是一種廣泛應(yīng)用的最簡(jiǎn)

10、單的有效的保護(hù)電器。在使用時(shí)，熔斷器串接在所保護(hù)的電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，它的熔斷體能自動(dòng)迅速的熔斷，從而切斷電路，使導(dǎo)線和電氣設(shè)備不致?lián)p壞。 熔斷器主要由熔斷體（俗稱保險(xiǎn)絲）和熔座（俗稱保險(xiǎn)座）兩部分組成。如圖2-11所示。 圖３ 熔斷器電氣圖形及文字符號(hào) 7．開關(guān)電器 （1）行程開關(guān) 如圖４所示 行程開關(guān)是根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件位置而切換電路的自動(dòng)控制電器，用來控制運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)方向、行程大小或位置保護(hù)。 圖４ 行程開關(guān)電氣圖形及文字符號(hào) （2）接近開關(guān) 如圖５所示 接近開關(guān)是非接觸式的監(jiān)測(cè)裝置，當(dāng)運(yùn)動(dòng)著的物體接近它到一定距離范圍內(nèi)，就能發(fā)出信號(hào)。 從工

11、作原理看，接近開關(guān)有高頻振蕩型、感應(yīng)電橋型、霍爾效應(yīng)型、光電型、永磁及磁敏元件型、電容型、超聲波型等多形式。 圖５ 接近開關(guān)電氣圖形及文字符號(hào) （二）、 380V強(qiáng)電控制回路 圖６ 380V強(qiáng)電回路(a) 圖６為數(shù)控車床的主電路的一部分，也是機(jī)床的動(dòng)力電路，斷路器QF1為機(jī)床電源的總開關(guān)，亦用來對(duì)整個(gè)動(dòng)力線路進(jìn)行過載及短路保護(hù)，交流接觸器KM2和KM3采用互鎖連接用來控制主軸電動(dòng)機(jī)M1的正反轉(zhuǎn)，斷路器QF3作為主軸電動(dòng)機(jī)的過載及短路保護(hù)；伺服變壓器TC1是將交流380V電壓轉(zhuǎn)換為交流220V電壓給伺服模塊供電，QF2作為伺服強(qiáng)電的過載及短路保護(hù)，KM3用作開關(guān)控制，滅弧器R

12、C1、RC2用來保護(hù)交流接觸器的主觸點(diǎn)，防止當(dāng)主觸點(diǎn)斷開時(shí)，在動(dòng)、靜觸點(diǎn)間產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧，燒壞主觸點(diǎn)。 圖７為數(shù)控車床的主電路的另一部分，斷路器QF4和QF5分別作為冷卻電機(jī)和刀架電機(jī)的過載及短路保護(hù)；交流接觸器KM6用來控制冷卻電動(dòng)機(jī)M2的啟動(dòng)和停止，KM4和KM5也是采用互鎖電路控制刀架電機(jī)的M3的正反轉(zhuǎn)，滅弧器RC3、RC4用來保護(hù)交流接觸器的主觸點(diǎn)，防止當(dāng)主觸點(diǎn)斷開時(shí)，在動(dòng)、靜觸點(diǎn)間產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧，燒壞主觸點(diǎn)。 圖７ 380V強(qiáng)電回路(b) 典型電路控制分析： 實(shí)際生產(chǎn)中考慮到經(jīng)濟(jì)、高效、準(zhǔn)確等因素，此次設(shè)計(jì)中采用了互鎖電路控制實(shí)現(xiàn)主軸和刀架電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，有三相異步電動(dòng)機(jī)的原

13、理可知，只要將電動(dòng)機(jī)接到三相電源中的任意兩根連線對(duì)調(diào)，即可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。 圖８ 互鎖控制線路 如圖８所示，啟動(dòng)按鈕SB2、SB3使用復(fù)合按鈕，復(fù)合按鈕的常閉觸點(diǎn)用來斷開轉(zhuǎn)向相反的接觸器線圈的通電回路，兩個(gè)接觸器的常閉觸點(diǎn)KM1、KM2起互鎖作用，即當(dāng)一個(gè)接觸器通電時(shí)，其常閉觸點(diǎn)斷開，使另一個(gè)接觸器線圈不能通電。 （三）、 電源回路 圖９ 電源回路圖 圖９為機(jī)床的電源線路，圖中變壓器TC1 原邊接三相AC380V，副邊三組繞組分別提供AC220V、AC24V、AC110V電壓，AC220V給開關(guān)電源供電，AC24V給工作燈供電，AC110V給電柜風(fēng)扇供電，熔斷器FU1-

14、FU3用來對(duì)線路進(jìn)行過載及短路保護(hù)。 三、 PLC輸入輸出控制 （一） 可編程控制器概述 可編程控制器（以下簡(jiǎn)稱PLC）是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種新型自動(dòng)化控制裝置，目前已廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備。 可編程控制器是計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一種通用工業(yè)控制器。 在此之前，機(jī)床的順序控制是以機(jī)床當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為依據(jù)，使機(jī)床按預(yù)先規(guī)定好的動(dòng)作依次地工作，這種控制方式的實(shí)現(xiàn)，是由傳統(tǒng)的繼電器邏輯電路RLC完成的。RLC是將繼電器、接觸器、按鈕、開關(guān)等機(jī)電式控制器件用導(dǎo)線、端子等連接起來的電路，以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的順序控制功能。 可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下運(yùn)用而

15、設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等特定功能的用戶指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌漭o助設(shè)備都應(yīng)按易于構(gòu)成一個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)，且它們所具有的全部功能易于應(yīng)用的原則設(shè)計(jì)。 數(shù)控機(jī)床的控制由數(shù)控裝置和可編程控制器協(xié)調(diào)配合共同完成：數(shù)控裝置主要完成與數(shù)字運(yùn)算和管理等有關(guān)的功能，如零件程序的編輯、插補(bǔ)運(yùn)算、譯碼、位置伺服控制等； 可編程控制器（以下簡(jiǎn)稱PLC）主要完成與邏輯運(yùn)算有關(guān)的一些動(dòng)作，沒有實(shí)現(xiàn)軌跡運(yùn)動(dòng)上的具體要求。 1．可編程控制器（PLC）具有如下特點(diǎn)： （1）PLC是一種專用于工業(yè)順序控制

16、的微機(jī)系統(tǒng)。為了適應(yīng)順序控制的要求，PLC省去了微機(jī)的一些數(shù)字運(yùn)算功能，而強(qiáng)化了邏輯運(yùn)算控制功能，是一種介于繼電器控制和微機(jī)控制之間的自動(dòng)控制裝置； （2）PLC是專為在惡劣的工業(yè)環(huán)境下使用而設(shè)計(jì)的，所以具有很強(qiáng)的抗干擾能力。除輸入/輸出部分采用光電隔離的措施外，對(duì)電源、運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器等也設(shè)置了多種保護(hù)和屏蔽。PLC沒有繼電器那種機(jī)械觸點(diǎn)，因此，不存在觸點(diǎn)的接觸不良、熔焊、磨損和線圈損壞等故障； （3）相對(duì)于RLC，PLC采用軟件實(shí)現(xiàn)用戶控制邏輯，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，很容易裝入機(jī)床內(nèi)部或電氣箱內(nèi)，便于實(shí)現(xiàn)動(dòng)作復(fù)雜的控制邏輯和數(shù)控機(jī)床的機(jī)電一體化； （4）目前大多數(shù)的PLC，均采用梯

17、形圖編程方式。梯形圖與繼電器邏輯控制電路圖十分相似，圖形符號(hào)形象直觀、工作原理易于理解和掌握、編程簡(jiǎn)單、操作方便、改變程序靈活； （5）PLC可與編程器、個(gè)人計(jì)算機(jī)等聯(lián)接，可以很方便地實(shí)現(xiàn)程序的顯示、編輯、診斷、存儲(chǔ)和傳送等操作。 2．可編程控制器的分類： 從數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的角度可編程控制器可分為兩類： 一類是CNC的生產(chǎn)廠家專為數(shù)控機(jī)床順序控制而將數(shù)控裝置（CNC）和PLC綜合起來而設(shè)計(jì)制造的“內(nèi)裝型”PLC。 另一類是專業(yè)的PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，它們的輸入/輸出信號(hào)接口技術(shù)規(guī)范，輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、程序存儲(chǔ)容量以及運(yùn)算和控制功能均能滿足數(shù)控機(jī)床的控制要求，稱為“獨(dú)立型”PLC。 3．

18、可編程控制器的組成及工作方式： PLC實(shí)質(zhì)是一種專用計(jì)算機(jī)，它的組成形式基本上與微機(jī)相同，主要包括： 微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、用戶輸入/輸出部分、輸入/輸出擴(kuò)展接口、外圍設(shè)備以及電源等。對(duì)于內(nèi)裝型PLC，CPU、存儲(chǔ)器、外圍設(shè)備、電源等部分一般與CNC裝置共用。 PLC的基本工作方式是順序執(zhí)行用戶程序，每一時(shí)刻執(zhí)行一條指令，由于相對(duì)于外部電氣信號(hào)有足夠的執(zhí)行速度，從宏觀上看是實(shí)時(shí)響應(yīng)的。對(duì)用戶程序的執(zhí)行一般有循環(huán)掃描和定時(shí)掃描兩種，掃描過程分為三個(gè)階段，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，圖10為數(shù)控車床中的PLC系統(tǒng)。 圖10 數(shù)控車床中的PLC （二） P

19、LC輸入/輸出與通信接口 1．PLC輸入開關(guān)量定義： X10（ 輸入接口I0-I19） 表1 輸入開關(guān)量定義 引腳號(hào) 信號(hào)名 標(biāo)號(hào) 信號(hào)定義 13 I00 X0.0 X 軸正超程限位開關(guān)，常開點(diǎn)，閉合有效。 25 I01 X0.1 X 軸負(fù)超程限位開關(guān)，常開點(diǎn)，閉合有效。 12 I02 X0.2 Z 軸正超程限位開關(guān)，常開點(diǎn)，閉合有效。 24 I03 X0.3 Z 軸負(fù)超程限位開關(guān)，常開點(diǎn)，閉合有效。 11 I04 X0.4 23 I05 X0.5 10 I06 X0.6 22 I07 X0.7 9

20、 I08 X1.0 21 I09 X1.1 主軸電機(jī)報(bào)警，常閉點(diǎn)，斷開有效。 8 I10 X1.2 X 軸回參考點(diǎn)開關(guān)，常開點(diǎn)，閉合有效。 20 I11 X1.3 Z 軸回參考點(diǎn)開關(guān)，常開點(diǎn)，閉合有效。 7 I12 X1.4 刀架電機(jī)過熱報(bào)警，常閉點(diǎn)，斷開有效。 19 I13 X1.5 冷卻系統(tǒng)報(bào)警，常閉點(diǎn)，斷開有效。 6 I14 X1.6 18 I15 X1.7 5 I16 X2.0 1號(hào)刀到位，常開點(diǎn)，閉合有效。 17 I17 X2.1 2號(hào)刀到位，常開點(diǎn)，閉合有效。 4 I18 X2.2 3號(hào)刀到位

21、，常開點(diǎn)，閉合有效。 16 I19 X2.3 4號(hào)刀到位，常開點(diǎn)，閉合有效。 3 空 1，2，14，15 24V地 外部直流24V 電源接地 2．PLC輸出開關(guān)量定義： X20（輸出接口00-015） 表2 輸出開關(guān)量定義 引腳號(hào) 信號(hào)名 標(biāo)號(hào) 信號(hào)定義 13 000 Y0.0 運(yùn)行允許， 低電平有效。 25 001 Y0.1 系統(tǒng)復(fù)位， 低電平有效。 12 002 Y0.2 伺服允許 ，低電平有效。 24 003 Y0.3 11 004 Y0.4 23 005 Y0.5 冷卻開，低電平有效。

22、 10 006 Y0.6 刀庫(kù)正轉(zhuǎn)，低電平有效。 22 007 Y0.7 刀庫(kù)反轉(zhuǎn)，低電平有效。 9 008 Y1.0 主軸正轉(zhuǎn)，（主軸使能）， 低電平有效。 21 009 Y1.1 主軸反轉(zhuǎn)，（主軸使能）， 低電平有效。 8 010 Y1.2 20 011 Y1.3 7 012 Y1.4 19 013 Y1.5 6 014 Y1.6 18 015 Y1.7 5 空 17 ESTOP3 急停回路驅(qū)動(dòng)KA ，繼電器控制動(dòng)力電源的輸出端子 4 ESTOP1 急停回路與超程回路的

23、串聯(lián)的接入端子 16 OTBS2 超程限位開關(guān)的接入端子 3 OTBS1 超程限位開關(guān)的接入端子 1，2，14，15 24V地 外部直流24V 電源接地 3．通訊接口 數(shù)控機(jī)床PLC主要包括兩類接口信息： （1）硬件電氣接口信息： PLC與數(shù)控裝置、機(jī)床及機(jī)床電氣設(shè)備之間的電氣連接部分； （2）軟件寄存器接口信息： PLC為了運(yùn)算和實(shí)現(xiàn)某些特殊功能的需要，以及內(nèi)裝式PLC與NC間，數(shù)據(jù)交換的需要設(shè)置的寄存器變量或功能函數(shù)。 PLC常用的電氣接口一般有開關(guān)量輸入接口、開關(guān)量輸出接口和模擬量輸出接口等三種。 主軸控制接口：XS9如圖11所示。

24、 圖11主軸控制接口 模擬接口式、脈沖接口式伺服驅(qū)動(dòng)器控制接口：XS30-XS33如圖12所示。 圖12 伺服驅(qū)動(dòng)器控制接口 四、 伺服驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì) （一）、伺服驅(qū)動(dòng)進(jìn)給裝置的接口設(shè)計(jì) 在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)來自CNC的指令，控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，以滿足數(shù)控機(jī)床工作的要求。因此進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置至少要求具備工作電源接口、接收CNC或其他設(shè)備指令以及控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的接口，這些都是最基本的接口，如圖13所示，標(biāo)出最簡(jiǎn)單地進(jìn)給驅(qū)動(dòng)器接線圖。此外，為了伺服系統(tǒng)的安全，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置一般提供了工作狀態(tài)信息和報(bào)警接口；為了方便，有些進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置還提供了通信接口等，根據(jù)不同的

25、伺服類型和功能的強(qiáng)弱，除了基本接口外，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的接口會(huì)相差很多，例如，交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置一般比步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置具有更豐富的接口。 圖13 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的基本接口 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的接口，按照功能不同可分為： 1、電源接口 2、指令接口 3、控制接口 4、狀態(tài)與安全報(bào)警接口 5、通信接口 6、反饋接口 7、電動(dòng)機(jī)電源接口 如圖14是X軸伺服模塊的連接圖 圖14 X軸伺服模塊 圖中體現(xiàn)了X 軸伺服模塊的強(qiáng)電回路即反饋回路接線圖，電源接口R1,T1進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的電源一般分為動(dòng)力電源和邏輯電源電路，對(duì)于交流伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置，還需要控制電源。進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置提供了一系列的

26、接口裝置。指令接口一般采用脈沖接口或模擬量接口，有些還提供通信和總線的方式作為接口?？刂平涌趯?duì)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)伺服裝置而言是輸入信號(hào)接口，用于接受CNC、PLC以及其他設(shè)備的控制指令，以便調(diào)整驅(qū)動(dòng)裝置的工作狀態(tài)、工作特性或?qū)︱?qū)動(dòng)裝置和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)床設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。狀態(tài)與安全報(bào)警接口對(duì)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置而言是輸出信號(hào)接口，用于通知CNC、PLC以及其他設(shè)備驅(qū)動(dòng)裝置目前的工作狀態(tài)。反饋接口一般分為來自位置、速度檢測(cè)元件、和輸出到CNC的位置反饋接口。電動(dòng)機(jī)電源接口一般采用端子的形式，小功率的電動(dòng)機(jī)也會(huì)采用插接件的形式。 伺服系統(tǒng)接線分為三個(gè)模塊，即，電源模塊標(biāo)準(zhǔn)接線，位置控制方式標(biāo)準(zhǔn)接線，速度控制方式標(biāo)準(zhǔn)接線

27、。 五、結(jié) 論 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我在對(duì)數(shù)控車床的工作原理以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了CNC6136A數(shù)控車床的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，此車床是基于華中數(shù)控HNC-21系統(tǒng)的基礎(chǔ)上的新一代數(shù)控車床，它具有高速、精密、可靠、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。車床的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)是整個(gè)車床的核心部分，主要分為強(qiáng)電回路設(shè)計(jì)、控制回路設(shè)計(jì)、PLC輸入輸出設(shè)計(jì)、伺服驅(qū)動(dòng)進(jìn)給設(shè)計(jì)和主軸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)五個(gè)方面，要求繪制出整個(gè)車床的電器原理圖。 通過此次設(shè)計(jì)，也使我受益非淺，不僅是我了解了一臺(tái)數(shù)控車床的電氣系統(tǒng)工作原理，更是我學(xué)會(huì)了很多電氣設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，不僅豐富了我自己，而且也彌補(bǔ)了以前學(xué)習(xí)過程中的漏洞，雖然時(shí)間不長(zhǎng)，但是收

28、獲頗豐，但是由于時(shí)間的關(guān)系，以及本人的能力有限，此次設(shè)計(jì)中也存在著需要改進(jìn)的地方和不足之處，希望各位老師給與點(diǎn)撥和指教。 參考文獻(xiàn) [1] 陳吉紅，楊克沖 .數(shù)控機(jī)床實(shí)驗(yàn)指南 .武漢：華中科技大學(xué)出版社，2003.5 [2] 畢承恩，丁乃建.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991. [3] 龔仲華主編.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修500例.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005 [4] 秦鵬飛．現(xiàn)代制造工程[M]．上海：中國(guó)紡織大學(xué)出版社，1998． [5] 楊叔子，楊克沖．機(jī)械工程控制基礎(chǔ).武漢：華中理工大學(xué)出版

29、社，1993. [6] 葉濟(jì)忠，余勝天.電子機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制技術(shù).武漢：華中理工大學(xué)出版社,1993 [7] 畢承恩，丁乃建.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991. [8] 楊叔子，楊克沖．機(jī)械工程控制基礎(chǔ).武漢：華中理工大學(xué)出版社，1993 [9] 武友得.數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修技術(shù).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004. [10] 嚴(yán)愛珍，李宏勝.機(jī)床數(shù)控原理與系統(tǒng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 [11] 王潤(rùn)孝，秦現(xiàn)生. 機(jī)床數(shù)控原理與系統(tǒng).西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1997. [12] 王貴成.數(shù)控機(jī)床故障診斷技術(shù).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005. [13] 廖效果，朱

30、啟裘．?dāng)?shù)字控制機(jī)床.武漢：華中科技大學(xué)出版社，1992. [14] 齊占慶. 機(jī)床電氣自動(dòng)控制.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1997. [15] 廖兆榮．機(jī)床電氣自動(dòng)控制．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004． [16] 韓鴻鸞,榮維芝.數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)與維修.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004. [17] 王也仿.可編程控制器應(yīng)用技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001. [18] 賀哲榮.機(jī)床電氣控制線路圖識(shí)圖技巧.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002. [19] BEIJING-FAUNC 0i-TC操作說明書 (電子版) [20] 任志錦．電機(jī)與電氣控制. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002. 16