《CNC3136 數(shù)控車(chē)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(chē)床電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文（21頁(yè)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(chē)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(shū)（畢業(yè)論文任務(wù)書(shū)）專項(xiàng)任務(wù)名稱 CNC3136數(shù)控車(chē)床電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓名 專業(yè) 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(lèi)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
2、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(chē)床
3、主要控制電路設(shè)計(jì)1（一） 數(shù)控車(chē)床常用電氣元件1（二）、 380V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)16CNC3136數(shù)控車(chē)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(lái)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(chē)床的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程。CNC6136A 是基于華中數(shù)控系統(tǒng)HNC-21的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制造的新一代的數(shù)控車(chē)床，對(duì)其電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4、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(guò)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(guò)本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)可以基本上掌握數(shù)控車(chē)床的電氣原理，以及基本的電氣常識(shí)，使讀者無(wú)論是從整體上還是各個(gè)模塊中都能夠了解到數(shù)控車(chē)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(chē)床；主電路；控制電路；PLC控制；電氣原理圖一、 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
5、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(chē)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(kāi)發(fā)的周期提出了越來(lái)越高的要求，所以，新一代的數(shù)控車(chē)床便應(yīng)運(yùn)而生。CNC6136A 數(shù)控車(chē)床是基于華中數(shù)控“世紀(jì)星”HNC-21TD系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床，其中一個(gè)
6、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(chē)床的控制中心，所以設(shè)計(jì)工作尤為重要。二、 數(shù)控車(chē)床主要控制電路設(shè)計(jì)（一） 數(shù)控車(chē)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(kāi)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(kāi)的電路的總電源開(kāi)關(guān)或部分電路的電源開(kāi)關(guān)，當(dāng)發(fā)生過(guò)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。2接觸器接觸器是一種用來(lái)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。如圖所示，
7、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(kāi)，常開(kāi)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(guò)電流的種類(lèi)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 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(kāi)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(lèi)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
8、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)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(guò)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
9、熔斷器電氣圖形及文字符號(hào)7開(kāi)關(guān)電器（1）行程開(kāi)關(guān) 如圖所示行程開(kāi)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(lái)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 行程開(kāi)關(guān)電氣圖形及文字符號(hào)（2）接近開(kāi)關(guān) 如圖所示接近開(kāi)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)。從工作原理看，接近開(kāi)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 接近開(kāi)關(guān)電氣圖形及文字符號(hào)（二）、 380V強(qiáng)電控制回路圖 380V強(qiáng)電回路(a)圖為數(shù)控車(chē)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(kāi)關(guān)，亦用來(lái)對(duì)整個(gè)動(dòng)力線路進(jìn)行過(guò)
10、載及短路保護(hù)，交流接觸器KM2和KM3采用互鎖連接用來(lái)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(guò)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(guò)載及短路保護(hù)，KM3用作開(kāi)關(guān)控制，滅弧器RC1、RC2用來(lái)保護(hù)交流接觸器的主觸點(diǎn)，防止當(dāng)主觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，在動(dòng)、靜觸點(diǎn)間產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧，燒壞主觸點(diǎn)。圖為數(shù)控車(chē)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(guò)載及短路保護(hù)；交流接觸器KM6用來(lái)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(lái)保護(hù)交
11、流接觸器的主觸點(diǎn)，防止當(dāng)主觸點(diǎn)斷開(kāi)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 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 互鎖控制線路如圖所示，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(lái)斷開(kāi)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(kāi)，使另一個(gè)接觸器線圈不能通電。（三）、 電源回路圖 電源回路圖圖為機(jī)床的電源線路，圖中
12、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(kāi)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-FU3用來(lái)對(duì)線路進(jìn)行過(guò)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(lái)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?？删幊炭刂破魇怯?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
13、成的。RLC是將繼電器、接觸器、按鈕、開(kāi)關(guān)等機(jī)電式控制器件用導(dǎo)線、端子等連接起來(lái)的電路，以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的順序控制功能?？删幊炭刂破魇且环N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(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程控制器及其輔助設(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
14、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(méi)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(méi)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)
15、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(lèi)：從數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的角度可編程控制器可分為兩類(lèi)：一類(lèi)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(lái)而設(shè)計(jì)制造的“內(nèi)裝型”P(pán)LC。另一類(lèi)是專業(yè)的PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，它們的輸入/輸
16、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”P(pán)LC。3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(guò)程分為三個(gè)階段，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階
17、段和輸出刷新階段，圖10為數(shù)控車(chē)床中的PLC系統(tǒng)。圖10 數(shù)控車(chē)床中的PLC（二） PLC輸入/輸出與通信接口1PLC輸入開(kāi)關(guān)量定義：X10（ 輸入接口I0-I19）表1 輸入開(kāi)關(guān)量定義引腳號(hào)信號(hào)名標(biāo)號(hào)信號(hào)定義13I00X0.0X 軸正超程限位開(kāi)關(guān)，常開(kāi)點(diǎn)，閉合有效。25I01X0.1X 軸負(fù)超程限位開(kāi)關(guān)，常開(kāi)點(diǎn)，閉合有效。12I02X0.2Z 軸正超程限位開(kāi)關(guān)，常開(kāi)點(diǎn)，閉合有效。24I03X0.3Z 軸負(fù)超程限位開(kāi)關(guān)，常開(kāi)點(diǎn)，閉合有效。11I04X0.423I05X0.510I06X0.622I07X0.79I08X1.021I09X1.1主軸電機(jī)報(bào)警，常閉點(diǎn)，斷開(kāi)有效。8I10X1.2X
18、軸回參考點(diǎn)開(kāi)關(guān)，常開(kāi)點(diǎn)，閉合有效。20I11X1.3Z 軸回參考點(diǎn)開(kāi)關(guān)，常開(kāi)點(diǎn)，閉合有效。7I12X1.4刀架電機(jī)過(guò)熱報(bào)警，常閉點(diǎn)，斷開(kāi)有效。19I13X1.5冷卻系統(tǒng)報(bào)警，常閉點(diǎn)，斷開(kāi)有效。6I14X1.618I15X1.75I16X2.01號(hào)刀到位，常開(kāi)點(diǎn)，閉合有效。17I17X2.12號(hào)刀到位，常開(kāi)點(diǎn)，閉合有效。4I18X2.23號(hào)刀到位，常開(kāi)點(diǎn)，閉合有效。16I19X2.34號(hào)刀到位，常開(kāi)點(diǎn)，閉合有效。3空1，2，14，1524V地外部直流24V 電源接地2PLC輸出開(kāi)關(guān)量定義：X20（輸出接口00-015）表2 輸出開(kāi)關(guān)量定義引腳號(hào)信號(hào)名標(biāo)號(hào)信號(hào)定義13000Y0.0運(yùn)行允許， 低電
19、平有效。25001Y0.1系統(tǒng)復(fù)位， 低電平有效。12002Y0.2伺服允許 ，低電平有效。24003Y0.311004Y0.423005Y0.5冷卻開(kāi)，低電平有效。10006Y0.6刀庫(kù)正轉(zhuǎn)，低電平有效。22007Y0.7刀庫(kù)反轉(zhuǎn)，低電平有效。9008Y1.0主軸正轉(zhuǎn)，（主軸使能）， 低電平有效。21009Y1.1主軸反轉(zhuǎn)，（主軸使能）， 低電平有效。8010Y1.220011Y1.37012Y1.419013Y1.56014Y1.618015Y1.75空17ESTOP3急?；芈夫?qū)動(dòng)KA ，繼電器控制動(dòng)力電源的輸出端子4ESTOP1急?；芈放c超程回路的串聯(lián)的接入端子16OTBS2超程限位開(kāi)關(guān)
20、的接入端子3OTBS1超程限位開(kāi)關(guān)的接入端子1，2，14，1524V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(lèi)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(kāi)關(guān)量輸入接口、開(kāi)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。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)
21、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(lái)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)不同的伺服類(lèi)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
22、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
23、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(lái)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。五、結(jié) 論在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我在對(duì)數(shù)控車(chē)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(chē)床的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，此車(chē)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(chē)床，它具有高速、精密、可靠、經(jīng)濟(jì)等特
24、點(diǎn)。車(chē)床的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)是整個(gè)車(chē)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(chē)床的電器原理圖。通過(guò)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(chē)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(guò)程中的漏洞，雖然時(shí)間不長(zhǎng)，但是收獲頗豐，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，2003.52 畢承恩，丁乃建.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床.北
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CNC3136 數(shù)控車(chē)床電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文
