主题八数控机床的电气控制

主题八数控机床的电气控制输入输出装置输入输出装置数控装置驱动控制装置机床电器控制装置机床本体图8．1数控机床的组成结构图电气控制电路一般由主回路、控制电路和辅助电路等部分组成。了解电气控制系统的总体结构、电动机和电器元件的分布状况及控制要求等内容之后,便可以阅读分析电气原理图。按照先从主回路入手,根据伺服电动机、辅助机构电动机和电磁阀等执行电器的控制要求,分析它们的启动控制、方向控制、调速和制动；再根据主回路中各伺服电动机、辅助机构电动机和电磁阀等执行电器的控制要求,逐一找出控制电路中的控制环节；最后分析电源显示、工作状态显示、照明和故障报警等辅助电路部分。数控机床对于安全性和可靠性有很高的要求，因此，控制线路中设置了一系列电气保护环节。数控车床的机械部分比规格的普通车床更为紧凑和简洁。主轴传动为一级传动，去掉了主轴的变速齿轮箱，采用了变频器实现主轴无级变速。进给移动装置采用滚珠丝杆，传动效率高、精度高、摩擦小。一般经济型数控车床的进给采用步进电机，进给电机的运动由NC装置实现信号控制。数控车床的刀架能自动转位。换刀电机有步进、直流和异步电机之分，这些电动刀架的旋转、定位由NC装置发出信号，控制其动作。而其他的冷却、液压等电气控制和普通机床的控制基本相同。以CK6140数控车床电气控制电路为例1．CK6140数控车床的组成CK6140数控车床采用主轴变频调速，机床主轴的旋转运动由5.5KW变频主轴电动机经皮带传动至I轴,经三联齿轮变速将运动传至主轴,并得到低速、中速和高速三段范围内的无级变速。机床进给为两轴联动,配有四工位电动刀架,可满足不同需要的加工。Z坐标为大拖板左右运动方向,其运动由GK6063-6AC31交流永磁伺服电动机与滚珠丝杠直联实现；X坐标为中拖板前后运动方向,其运动由GK6062-6AC31交流永磁伺服电动机通过同步齿形带及带轮带动滚珠丝杠和螺母实现。为保证螺纹车削加工时主轴转一圈,刀架移动一个导程(即被加工螺纹导程)。主轴箱的左侧安装了一光电编码器配合纵向进给交流伺服电动机,主轴至光电编码器的齿轮传动比为1:1。2．CK6140数控车床的技术参数CK6140数控车床的技术参数见表8-1。3．机床的运动及控制要求。正如前述,CK6140数控车床主轴的旋转运动由5.5KW变频主轴电动机实现,与机械变速配合得到低速、中速和高速三段范围的无级变速。Z轴、X轴的运动由交流伺服电动机带动滚珠丝杠实现,两轴的联动由数控系统控制。加工螺纹由光电编码器与交流伺服电动机配合实现。除上述运动外,还有电动刀架的转位,冷却电动机的启、停等。怎4．芽主回暮路分混析况图亭8．姥2是洲CK倍61炊40叨数控叹车床给电气遮控制牵中的兽38赶0V确强电勒回路泼。哗表鲜8砍-怕1辈CK歇61歼40父算数控序车床修的部苍分技糠术参甘数部项目持单位姐技术腥规格绩加工索范围扶床身象上最控大回祸转直懂径贱mm横￠检4退0阅0附床鞍峰上最脑大回点转直凤径逝mm捎￠武18娘0遭最大稀车削批直径寇mm耕￠有24被0致最大及工件独长度春mm藏10滔00狠最大众车削跪长度厅mm抓80此0夕主轴榨主轴悔通孔俩直径药mm泛80另主轴数头形脉式增IS侦07搞02换/绿Ⅱ扔N猜o.剩6才主轴乌转速料r/顿mi乡m作36醉~2皱00蹄0风高速威r/套mi正m相17驼0~况20斥00际中速新r/姻mi灭m医95休~1耐20砖0界低速逆r/冶mi盛m权36垃~4剧20专主轴要电动抗机功追率臭k扣W僻5.木5(帝变频贩〉迅尾座挺套筒医直径阿mm敏￠徐55棒套筒角行程妨(恋手动带〉储mm逗12为0昂尾座禁套筒恒锥孔孟MT齿N岛o.兆4速刀架逢快速坚移动代速度熔X/悉Z湾m/驴mi告n险3/漆6鲜刀位炸数坐4移刀方芬尺寸腐mm道20壁×搏20凤X购向行痰程顷mm舟20推0何Z贱向行睛程身mm男80孙0恰主要陪精度剑机床狱定位钱精度扯X乳mm拍0.孙03叼0削Z枝mm圾0.忧04严0承机床吊重复纵定位拖精度责X宋mm护0.洪01疫2陶Z配mm绩0.布01泄6堤其他宵机床狐尺寸携L附×断W盐×火H笼mm符21新40埋×浆12煌00临×偷16远00变机床丝毛重仍kg争20费00慨机床辽净重错kg丢18踏00少表宝8敏-2贩CK给61励40岂残数控陆车床激电气抖控制趣设备童主要棒器件千序号贪名称愧规格锈主要榴用途纲备注抱1坐数控姑装置经HN赚C-烈21滥TD宽控制毫系统眼H漂CN轿C强2筹软驱饱单元削HF踏D-拨20嘱01牙数据么交换烈HC运NC谱3转控制蒙变压凑器损AC延38截0/穷22路0冻V受30雪0W那/1执10蹲V附25麦OW负/2荷4V腥1驳00墨W锣伺服计控制氏电源含、开耕关电中源供存电最HC垫NC拉交流温接触发器电床源换照明毫灯电杀源痕4做伺服采变压软器方3P言A湿C3茎80海/2绣20奥V培2.敞5k瓶w担伺服停电源提HC亡NC监5棍开关然电源锡AC纠22隔0/瓣DC坑MV林14驶5W逆HN想C-胆21稿TD报、倾PL昏C馋及中凝间继版电器柱电源轮明事玮渠6假伺服店驱动夏器喷HS怠V-剪16兆D0仓30份X之、改Z悲轴电嫌动机赶伺服盈驱动御器能HC践N得C铸7陪伺服阻电动呼机演GK窝60仁62胃-6私AC步31回-F稍E颈〈童7.悄5N括·胆m)佩X验轴进播给电侮动机案HC拘NC险8哈伺服利电动居机唉GK扯60停63沙-6贪AC客31读-F猪E(毕11欧N趟·蝇m装〉擦Z景轴进摘给电狭动机规HC谊NC图8．2CK6140强电回路图8．2CK6140强电回路示图遮8．凑2中源QF伟l爸为电寿源总届开关桂。写QF播3杰、缸QF术2垒、分QF盆4、志QF习5拒分别锻为主孤轴强岸电、带伺服政强电挎、冷蔑却电便动机廉、刀趁架电受动机捷的空炼气开童关榆,掌它们容的作努用是伴接通对电源描及短吐路、命过流耕时起虹保护也作用毯；其菊中尘QF异4、观QF别5嫁带辅屑助触肆头鼻,脚该触享点输驰入到诞PL保C,催作为匪QF德4、剥QF孟5昆的状灵态信绸号雪,吴并且唱这两星个空箩开的筹保护惹电流贤为可禾调的强,兼可根蓬据电怜动机贪的额研定电馆流来为调节礼空开愁的设亚定值爹,科起到福过流已保护望作用仍。素KM颗3庸、涉KM拘1、读KM谅6写分别类为主悟轴电辣动机妨、伺弓服电勇动机凝、冷姻却电抗动机尿交流抖接触伍器室,故由它拜们的袭主触抵点控惜制相丰应电遵动机输；芹KM滔4畜、葵KM蜜5赵为刀屠架正缝反转纳交流虫接触雾器飞,影用于惰控制橡刀架组的正迫反转搞。群TC印l顺为三偏相伺销服变家压器疫,戴将交乞流验38旁0V箱变为临交流活20据0V书,败供给氧伺服图电源推模块鉴。砖RC轧1文、嫩RC它3锦、验RC叛4研为阻杀容吸矿收灿,抢当相姻应的润电路膏断开破后狮,勺吸收面伺服筑电源福模块焰、冷黎却电别动机吼、刀惯架电梯动机骂中的尾能量扛,揉避免容产生灭过电要压而惨损坏线器件奉。雷5．却电源劣电路专分析跑图什8．册3为背CK抛61踢40羽数控不车床换电气刮控制散中的拳电源改回路奏图。丘图8障．3列中母TC户2惨为控些制变机压器冠,舰初级原为惊A规C3昆80昌V,去次级望为返AC坛ll爸OV迷、旱AC戏22爽0V并、拼AC搭24影V,群其中蜻AC工Il弃OV市给交须流接仇触器悬线圈破和强榜电柜瓣风扇铺提供绞电源菊；均AC桑24美V牵给电搂柜门侨指示呀灯、侄工作艰灯提燃供电或源；筹AC屯22协0V秤通过猜低通中滤波乌器滤贺波给蔽伺服艇模块绸、电改源模矛块、赤DC代24馅V哨电源赴提供合电源困；陡VC坐l柔为使24筛V姐电源孝,修将拆AC督22脚0V掠转换陈为盲DC拣24较V搂电源驱,止给世叫纪星助数控国系统粪、吹PL础C怎输入醋/授输出免、副24台V饥继电圣器线弟圈、望伺服买模块途、电谨源模需块、维吊挂扛风扇启提供境电源混；左QF具6敞、古QF溜7呢、始QF偿8宪、闷QF测9怀、削QF米lO冻空气廊开关安为电枕路的辉短路更保护笑。盆6．凝控制丑电路椒分析送。幸主轴缺电动忧机的皆控制接图软8．阁4、刘图够8殊.5衣分别似为交衡流控星制回然路图弃。曲在图愧8贪．2暂中厚,互先将陆QF晃2菌、叼QF推3清空气佳开关坦合上暗,误在图权8．扰5中钞,焦当机做床未行压限恨位开尽关、武伺服据未报炸警、造急停丘未压框下、糟主轴仓未报甲警时谁,K做A沾2、馆KA李3歪继电箭器线使圈通搁电戴,允继电垫器触抹点吸帽合邀,殖并且辨PL尺C醉输出梦点柴YO泳O楼发出旷伺服圣允许扎信号舞,K颤Al通继电侄器线通圈通虫电权,办继电各器触诉点吸诸合迷,江在图向8．妄4中学,K朽Ml车交流棉接触纷器线枕圈通积电差,汽交流砖接触估器触夸点吸庆合至,K裕M3之主轴丙交流体接触详器线爹圈通早电厨,溜在图之8-强1中敢交流浸接触宗器主泉触点卡吸合赵,责主轴禾变频睡器加商上帐AC蛾38规0V侦电压指；若除有主邪轴正厘转或迎主轴黄反转鞭及主签轴转符速指辱令时跌(粗手动懂或自侵动)针,为在图肉8．舍5中缠,P立LC掏输出棍主轴似正转案Yl惭O族或主撤轴反芒转玉Y1摊1织有效等、主税轴转芬速指蝇令输锡出对阴应于漏主轴忘转速蝇的直撞流电政压值挠(O晋～l血OV猴)衣至主身轴变坝频器旗上轿,掠主轴菌按指机令值蚊的转物速正驻转或枪反转单；当勇主轴秧速度演到达坡指令乓值时朵,僵主轴素变频屿器输搭出主临轴速糠度到淡达信扑号给鸭PL杆C,沃主轴年转动党指令于完成肉。主补轴的络启动巧时间兔、制之动时唉间由联主轴征变频迫器内勒部参叔数设宇定。陷（2鞭）刀螺架电右动机弟的控子制日。仆当有垄手动启换刀械或自鲁动换贺刀指姑令时村,隙经过唐系统洪处理洁转变摔为刀慰位信慕号鞠,扒这时磨在图棍8．俭5中占,P傍LC系输出株Y0剂6摔有效彻,K锋A6锡继电到器线最圈通灵电炒,持继电树器触突点闭淹合忽,爷在图萍8．盈4中忽,K饭M4援交流银接触迅器线爽圈通香电咱,鄙交流松接触碗器主桥触点话吸合显,皇刀架躲电动正叫转；蹲当听PL擦C徒输入执点检怖测到园指令欲刀具积所对厚应的底刀位勤信号炉时隔,P乖LC酿输出昼Y0抽6向有效臭撤销哈,缝刀架饼电动敞机正须转停盼止；进接着窃PL朴C凤输出蝇Y0漏7蚊有效喷,K卫A7双继电畏器线谱圈通顿电漆,柜继电绢器触钻点闭乞合迎,征在图毯8．东4中朽KM诱5叛交流承接触童器线效圈通锣电夕,纸交流要接触班器主袋触点叔吸合荷,炒刀架坟电动尝机反展转两,扯延时蜻一定俩时间殃后（东该时渐间由警参数低设定凯,磁并根装据现财场情可况作讲调整垒,P扩LC洪输出犹Y0享7造有效愧销勺,K漏M5绑交流嫩接触女器主画触点馒断开监,化刀架前电动滑机反逆转停革止三,桨换刀别过程且完成景。为奥了防项止电虹源短腹路和槽电气督互锁炒,桐在刀巴架电弃动机亦正转挑继电梁器线努圈、如接触培器线扯圈回勇路中惜串入袄了反愚转继耗电器驻、接粘触器利常闭龄触点桶,浪反转浮继电员器、富接触张器线默圈回乡路中辆串入稍了正养转继块电器俩、接鸡触器钥常闭腹触点谨。请败注意构,诊刀架净转位洒选刀关只能头一个员方向星转动姥,忆取刀集架电亲动机吹正转土。刀圣架电挥动机亦反转腥时映