808D数控车床电气控制系统设计说明书

D数控车床电气控制系统设计说明书目录第一章绪论 61.1前言 61.2国外数控系统的发展趋势 61.2.1新一代数控系统采用开放式体系结构 61.2.2新一代数控系统控制性能大大提高 71.2.3数控系统向软数控方向发展 71.3我国数控技术的发展 81.4CK6140数控车床主简介 9第二章西门子808D数控车床系统 112.1西门子808D系统简介 112.2人机界面 132.3进给系统 132.4主轴驱动系统 132.5刀架控制系统 142.6电柜设计及电源选用 142.6.1在设计电柜时应注意以下事项： 142.6.224VDC电源选用 152.7数控系统各部分的连接及接口 152.7.1系统的接线 152.7.2接口布置 15第三章CK6140数控车床的基本组成和工作原理 173.1数控车床组成 173.2数控车床工作原理 193.3CK6140数控车床运动分析 203.4CK6140数控车床电气系统简述 21第四章CK6140数控车床硬件系统设计及元件选型 254.1主轴驱动系统 254.1.1主轴电动机 254.1.2主轴电动机选型 254.2机床进给伺服系统 264.2.1CK6140数控车床对伺服驱动进给系统的要求 274.2.2伺服电机的选型 284.3控制电路原理图设计 314.3.1380V系统强电控制回路 314.3.2电源回路 334.4常用电器元件的选型 344.4.1低压电器选型的一般原则 344.4.2断路器的选型 344.4.3电动机保护用自动开关的选型 354.4.4熔断器选型 354.4.5接触器的选型 354.4.6热继电器的选型 364.4.7中间继电器 364.5CK6140数控车床控制面板 37第五章PLC设计及参数设置 395.1PLC的基本结构及工作原理 395.2PLC与CNC机床的联接方式 405.3CNC加工代码在PLC上的实现方法 415.3.1T功能代码的实现方法 415.3.2M功能代码实现方法 425.4PLC程序的模块化设计 425.5PLC输入输出地址分配 425.6参数设置 445.6.1PLC参数设置 445.6.2机床参数设置 45第六章结论 47

第一章绪论1.1前言装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，机床制造业是一个国家的基本装备工业，是工业生产的技术基础，数控技术在给机床制造业带来显著经济效益及广阔发展前景的同时，也是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备，因此它已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。控技术是当今先进制造技术和装备最核心的技术，世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。1.2国外数控系统的发展趋势1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统，到现在已走过了46年历程。数控系统由当初的电子管式起步，经历了以下几个发展阶段：分立式晶体管式——小规模集成电路式——大规模集成电路式——小型计算机式——超大规模集成电路——微机式的数控系统。到本世纪初，数控系统的总体发展趋势是：数控装置由NC向CNC发展；广泛采用32位CPU组成多微处理器系统；提高系统的集成度，缩小体积，采用模块化结构，便于裁剪、扩展和功能升级，满足不同类型数控机床的需要；驱动装置向交流、数字化方向发展；CNC装置向人工智能化方向发展；采用新型的自动编程系统；增强通信功能；数控系统可靠性不断提高。总之，数控系统在不断发展的过程中，功能越来越完善，使用越来越方便，可靠性越来越高，性能价格比也越来越高[1]。国外新一代数控系统的发展趋势是[2]-[4]。1.2.1新一代数控系统采用开放式体系结构进入90年代以来，由于计算机技术的飞速发展，推动数控机床技术更快的更新换代。世界上许多数控系统生产厂家利用PC机丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性，并向智能化、网络化方向大大发展。开放式体系结构利用多CPU的优势，能够实现故障自动排除，增强通信功能，提高进线、联网能力。开放式体系结构的新一代数控系统，由于其硬件、软件和总线规范都是对外开放的，有充足的软、硬件资源可供利用，不仅使数控系统制造商和用户进行的系统集成得到有力的支持，而且也为用户的二次开发带来极大方便，促进了数控系统多档次、多品种的开发和广泛应用，既可通过升档或剪裁构成各种档次的数控系统，又可通过扩展构成不同类型数控机床的数控系统，开发生产周期大大缩短。1.2.2新一代数控系统控制性能大大提高数控系统在控制性能上向智能化发展。随着人工智能在计算机领域的渗透和发展，数控系统引入了自适应控制、模糊系统和神经网络的控制机理，不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功能，而且人机界面极为友好，并具有故障诊断专家系统使自诊断和故障监控功能更趋完善。伺服系统智能化的主轴交流驱动和智能化进给伺服装置，能自动识别负载并自动优化调整参数。直线电机驱动系统已实用化。1.2.3数控系统向软数控方向发展现在，实际用于工业现场的数控系统主要有以下四种类型。（1）传统数控系统，如FANUC0系统、MITSUBISHIM50系统等，这是一种专用的封闭体系结构的数控系统。目前，这类系统还是占领了制造业的大部分市场。但由于开放体系结构数控系统的发展，传统数控系统的市场正在受到挑战，已逐渐减小。（2）“PC嵌入NC”结构的开放式数控系统，如FANUC18i、16i系统、SINUMERIK840D系统、Num1060系统、AB9/360等数控系统。这是一些数控系统制造商将多年来积累的数控软件技术和当今计算机丰富的软件资源相结合开发的产品。它具有一定的开放性，但由于它的NC部分仍然是传统的数控系统，用户无法介入数控系统的核心。这类系统结构复杂、功能强大，价格昂贵。（3）“NC嵌入PC”结构的开放式数控系统。它由开放体系结构运动控制卡和PC机共同构成。这种运动控制卡通常选用高DSP作为CPU，具有很强的运动控制和PLC控制能力。它本身就是一个数控系统，可以单独使用，它开放的函数库供用户在WINDOWS平台下自行开发构造所需的控制系统。因而这种开放结构运动控制卡被广泛应用于制造业自动化控制各个领域。如美国DeltaTau公司用PMAC多轴运动控制卡构造的PMAC-NC数控系统、日本MAZAK公司用三菱电机的MELDASMAGIC64构造的MAZATROL640CNC等。（4）SOFT型开放式数控系统这是一种最新开放体系结构的数控系统。它提供给用户最大的选择和灵活性，它的CNC软件全部装在计算机中，而硬件部分仅是计算机与伺服驱动和外部I/O之间的标准化通用接口。就像计算机中可以安装各种品牌的声卡和相应的驱动程序一样。用户可以在WIN-DOWSNT平台上，利用开放的CNC内核，开发所需的各种功能，构成各种类型的高性能数控系统，与前几种数控系统相比，SOFT型开放式数控系统具有最高的性能价格比，因而最有生命力。通过软件智能替代复杂的硬件，正在成为当代数控系统发展的重要趋势。这四种数控系统分别代表了数控技术的不同发展阶段，对不同类型的数控系统进行分析后发现，数控系统不但从封闭体系结构向开放体系结构发展，而且正在从硬数控向软数控方向发展。1.3我国数控技术的发展我国数控技术起步于1958年，发展历程大致可分为三个阶段：第一阶段是封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步[5]。目前我国数控技术的发展已由研究开发阶段向推广应用阶段过渡，也是由封闭型系统向开放型系统过渡的时期。现已出现了一批能百台成批量生产数控机床、数控系统的企业。在数控技术软件上，一些单项技术已接近国外水平。纵观我国数控技术50多年的发展历程，总体来看取得了以下成绩：（1）奠定基础，基本掌握了现代数控核心技术。（2）初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、广州数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。（3）建立了一支数控研究、开发、管理人才队伍。我国数控技术在发展上取得了六个方面的跨越：①可供应网络化、集成化、柔性化的制造设备，可服务器上实现加工对象的实体造型，并生成加工程序，自动传送到各台机床进行加工；②5轴联动联动的数控机床更加成熟；③进入世界高速数控机床生产国行列。机床采用电主轴，主轴最高转速达200000r/min；④进入高精度、高精密数控机床生成国行列；⑤进入全数控化螺旋齿轮切齿机生产行列，使中国成为继美国、瑞士、德国之后的第四个能生产这类机床的国家；⑥关联杆系（虚拟轴）开始走向实用化。1.4CK6140数控车床主简介不同制造厂商制造的CKA6140数控车床选用的数控系统不同，其中包括FANUCOTD，FANUC0i-MATETC，FANUC0i-TA，FANUC0i-TB、安川J50L、SIEMENS802D、SIEMENS808D，FAGOR8025T，FAGOR8055T等世界知名公司的数控系统。本次设计的CKA6140数控车床采用SIEMENS808D数控系统；SIEMENSG高性能单机低压变频器主轴变速，SIMDDRIVEbaseline驱动器等系统。该机床为万能型通用产品。特别适合于军工、汽车、拖拉机、冶金等行业的机械加工。主要承担各种轴类及盘类零件的半精加工及精加工。可加工内、外圆柱面、锥面、车削螺纹、镗孔、铰孔以及各种曲线回转体，可对工件可进行多次重复循环加工。基本配置：（1）机床采用卧式平床身结构，床身及床腿采用树脂砂铸造，时效处理，导轨采用高频淬火，整体刚性强。（2）主传动采用变频电机，可实现手动三档，档内无级调速。（3）进给系统采用伺服电机，精密滚珠丝杠，高刚性精密复合轴承结构。定位准确、传动效率高。（4）配置立式四工位刀架。（5）配有独立的集中润滑器对床鞍及机床滑板进行自动润滑。主轴箱配有独立润滑系统。（6）机床配有独立的冷却系统。（7）主控制系统为SIEMENS808D。（8）大孔径主轴，其主轴通孔直径Φ60，能通过较大直径的棒料。主轴扭矩大，刚性强，可强力切削。（9）独立放置的操纵箱可纵向滑移，便于操作者就近对刀，操纵箱面板采用触摸式按键，美观可靠。（10）配有内冷却，不抬起刀架更有利于加工工件及防止冷却液飞溅。（11）床鞍及滑板导轨结合面采用“贴塑”处理，移动部件可实现微量进给，防止爬行。pleasecontactQ3053703061giveyoumoreperfectdrawings

第二章西门子808D数控车床系统西门子808D数控车床系统由西门子808D数控系统、步进进给系统、主轴驱动系统、刀架等组成。2.1西门子808D系统简介SINUMERIK808D数控系统是西门子公司开发的数控系统，用于数控车床、数控铣床、加工中心、数控磨床等。得益于集成的数控系统设计，SINUMERIK808D将系统接口数减到最少。前面板防护等级达到IP65，即使在恶劣的环境下，SINUMERIK808D依然可以保证最长的使用寿命。除了坚固耐用的特点，人性化操作也是SINUMERIK808D的一大优点。机械按键确保了日常参数输入的最大便利性，而热键和软菜单键则使得数控系统操作更加直观。另外，通过前面板上的通用USB接口就可以方便地进行数据传输，并且可以连接电脑键盘，使得对工件程序的编辑更加便利。SIEMENS808D配OP020独立操作面板与MCP机床操作面板，显示器为7.5inLCD彩色显示，640×480的分辨率。集成基于SIMATICS7-200的PLC最大可以控制72点输入与48点输出，PLC的I/O模块与ECU间通过总线连接；系统体积小，结构紧凑，性能价格比高。数控系统与外部模块的连接，见图2-1。图2.1系统结构图2.2人机界面LCD显示区数控系统的人机界面由显示器、操作面板、机床控制面板组成，见图2.2。LCD显示区软件开关区MDI键盘软件开关区MDI键盘图2.2系统操作面板编程和机床控制动作的按键以及7.5英寸LCD显示器。工作方式选择(6种)，进给速度修调，主轴速度修调，数控启动与数控停止，系统复位均采用按键形式进行操作。2.3进给系统进给系统的驱动模块采用的是（STEPDRIVEV60CPM60.1），无风扇、带有涂层的电路板的设计可以使其经受住恶劣环境的考验。进给系统的电机采用SIMOTICS1FL5伺服电机。SIMOTICS1FL5性能数据如下：•额定转矩4Nm、6Nm、7.7Nm和10Nm•额定速率2000rpm•TTL编码器，2.500ppr（带脉冲倍频的13位分辨率）2.4主轴驱动系统主轴驱动系统采用的是SIEMENSG120，是目前SIEMENS常用的交流数字式伺服驱动系统，采用模块化安装方式，主轴与各伺服驱动单元共用电源。用于进给驱动的伺服驱动模块有单轴与双轴两种结构型式，带有PROFIBUSDP总线接口。驱动器内部带有FEPROM(non-volatiledatamemory，非易失可擦写存储器)，用于存储系统软件与用户数据，驱动器的调整、动态优化可以在W1NDOWS环境下，通过SimoComU软件自动进行，安装、调整十分方便。驱动器由整流电抗器(或伺服变压器)、电源模块(NEmodule)、功率模块(Powermodule)、611控制模块等组成：电源模块自成单元，功率模块、611控制模块、PROFIBUSDP总线接口模块组成轴驱动单元。各驱动器单元间共用611直流母线与控制总线，并通过PROFIBUSDP总线，与SIEMENS808D/810D/840S/808D系统相连接，组成数控机床的伺服驱动系统。2.5刀架控制系统刀架是经济型的四方位简易刀架，它的机械结构简单，调试和使用方便，结构如图2.3所示。其功能为：有四个刀位，能装夹四把不同的功能刀具，方刀架回转90°时，刀具变换一个位置，但方刀架的回转和刀位号的选择是由加工程序指令控制。图2.3四工位转位刀架2.6电柜设计及电源选用2.6.1在设计电柜时应注意以下事项：(1)电柜应有冷却或通风装置，在使用风扇时必须在进气窗口安装防尘过滤网；(2)电柜中的所有部件必须安装在无油漆的镀锌金属板上；(3)电柜的防护等级为IP54；(4)接地应遵守国标GB／T5226．1--2002／IEC60204--1：2000“机械安全机械电气设备第1部分：通用技术条件’’；(5)电柜中布线时，交流电源线(如85VAC，220VAC，380VAC以及变频器到主轴电机的电缆)必须与24VDC电缆和信号线电缆分开走线；(6)系统直流稳压电源24VDC之前需接入隔离变压器(控制变压器380VAC一220VAC，JBK3．400VA)。步进驱动85VAC必须采用独立的隔离变压器(驱动变压器380VAC85VAC，JBK3系列)。两个变压器的初级不可以接入到380VAC的同一相。(7)现场没有良好接地的情况下，控制变压器必须为浮地设计，但此时任何与CNC控制器连接的外设(如PC等)，其220VAC电源必须连接到控制变压器。2.6.224VDC电源选用CNC控制器采用24V直流供电，系统可在24V一15％至J+20％之间正常工作。直流电源的质量是系统稳定运行的关键，所以在选择电源时，其输出波形应如图4所示。24V直流电作为低压电源必须具有可靠的电隔离特性(按照IEC204-1，条款6．4，PELV)。因此我们选用西门子配套的24V直流稳压电源。数字输入和输出所需的24VDC用独立的24V直流电源，而不能与CNC控制器共用同一个24VDC稳压电源。所有输入信号必须为电平信号，即“0”电平[-3V～5voc]和“1”电平[11V～30VDC]。悬空和高阻信号均为“0”电平。2.7数控系统各部分的连接及接口2.7.1系统的接线SINUMERIK808Dbaseline控制器与伺服驱动电机的连接。连接电缆必须使用屏蔽电缆。在系统一侧，电缆内屏蔽层必须与插头中的金属壳相连，为了使模拟量的指令值信号免受低频信号的干扰，驱动一侧的屏蔽不能接地。2.7.2接口布置(1)CNC部分(a)X1电源接口（DC24V）：3芯螺钉端子块，用于连接24V负载电源。(b)X2RS232接口（V24）：9芯D型插座。(c)X3到X5测量系统接口（ENCODER）：3个15芯D型插头，用于连接增量型编码器（RS422）。(d)X6主轴接口（ENCODER）：15芯D型插座，用于连接一个主轴式增量编码器。(e)X7驱动接口（AXIS）：50芯D型插座，用于连接具有包括主轴在内最好4个模拟驱动的功率模块。(f)X10手轮接口（MPG）:10芯插头，用于连接手轮。(g)X20数字输入（DI）：10芯插头，用于连接NC-READY继电器。(2)DI/O部分(a)X100到X105：10芯插头，用于连接数字输入。(b)X200到X201:10芯插头，用于连接数字输出。(3)调试开关S3。(4)保险丝F1,外部设计可以是用户方便的更换。

第三章CK6140数控车床的基本组成和工作原理3.1数控车床组成数控车床一般由输入输出设备、CNC装置（或称CNC单元）、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器PLC及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量反馈装置组成。车床数控系统的组成框图如图3.1所示。电气回路电气回路辅助装置PLC主轴伺服单元操作面板主轴驱动装置进给驱动装置测量反馈装置进给伺服单元输入/输出设备计算机数控装置机床本体图3.1数控系统组成框图⑴、机床本体图3.2CK6140机床实体图数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化，这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。⑵、CNC单元CNC单元是数控机床的核心，CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。CNC单元接受数字化信息，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后，将各种指令信息输出给伺服系统，伺服系统驱动执行部件作进给运动。⑶输入/输出设备输入装置将各种加工信息传递于计算机的外部设备。在数控机床产生初期，输入装置为穿孔纸带，现已淘汰，后发展成盒式磁带，再发展成键盘、磁盘等便携式硬件，极大方便了信息输入工作，现通用DNC网络通讯串行通信的方式输入。输出指输出内部工作参数（含机床正常、理想工作状态下的原始参数，故障诊断参数等），一般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存，待工作一段时间后，再将输出与原始资料作比较、对照，可帮助判断机床工作是否维持正常。⑷伺服单元伺服单元由驱动器、驱动电机组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。对于步进电机来说，每一个脉冲信号使电机转过一个角度，进而带动机床移动部件移动一个微小距离。每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统，整个机床的性能主要取决于伺服系统。⑸驱动装置驱动装置把经放大的指令信号变为机械运动，通过简单的机械连接部件驱动机床，使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动，最后加工出图纸所要求的零件。和伺服单元相对应，驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。伺服单元和驱动装置可合称为伺服驱动系统，它是机床工作的动力装置，CNC装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施，所以，伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分。⑹可编程控制器可编程控制器(PC，ProgrammableController)是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置，专为在工业环境下应用而设计的。由于最初研制这种装置的目的是为了解决生产设备的逻辑及开关控制，故把称它为可编程逻辑控制器(PLC，ProgrammableLogicController)。当PLC用于控制机床顺序动作时，也可称之为编程机床控制器(PMC，ProgrammableMachineController)。PLC己成为数控机床不可缺少的控制装置。CNC和PLC协调配合，共同完成对数控机床的控制。⑺测量反馈装置测量装置也称反馈元件，包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。通常安装在机床的工作台或丝杠上，它把机床工作台的实际位移转变成电信号反馈给CNC装置，供CNC装置与指令值比较产生误差信号，以控制机床向消除该误差的方向移动。3.2数控车床工作原理使用数控机床时，首先要将被加工零件图纸的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序;然后将加工程序输入到数控装置，按照程序的要求，经过数控系统信息处理、分配，使各坐标移动若干个最小位移量，实现刀具与工件的相对运动，完成零件的加工。CK6140数控车床的技术参数：床身上最大工件回转直径:Φ400mm。拖板上最大工件回转直径:Φ200mm。最大工件长度: 1000mm。最大车削长度: 850mm。主轴转速范围(变频):40～1800r/min可实现无级调速及恒线速切削。主轴通孔直径: Φ52mm。X向行程：220mm，Z向行程：1000mm。快速进给速度X/Z:6000/8000mm/min每转切削进给量0.005-100mm/r进给电机扭矩(功率):X向4Nm，Z向6Nm定位精度(全程)：X向0.01mm，Z向0.01mm重复定位精度: X向0.007mm，Z向0.01mm尾架套筒内孔锥度:莫氏5号脉冲当量：0.001mm最高加工精度：IT6表面粗糙度：Ra1.6四工位电动刀架刀杆截面尺寸：25mm×25mm主轴电动机M1：7.5KW1000r/min刀台电动机M2：0.18KW1500r/min润滑电动机M3：0.09KW1400r/min冷却电动机M4：0.12KW2900r/min尾座套筒压紧力90000N尾座套筒直径：85尾座套筒行程：1103.3CK6140数控车床运动分析数控车床的运动系统包括，主轴驱动系统，对主轴的控制，进给系统，各个坐标轴的控制，包括各坐标轴伺服电机速度、位置控制，刀具库（对于数控车床指电动刀架）、润滑系统、冷却系统、液压系统等辅助功能的控制。1、主运动传动数控车床的主运动传动链的两端部件是主电动机与主轴，它的功能是把动力源（电动机）的运动及动力传递给主轴，使主轴带动工件旋转实现主运动，并满足数控车床主轴变速和换向的要求。主运动传动由交流主轴电动机配备变频器实现无级变速调速。2、进给运动传动进给运动传动是指机床上驱动刀架实现纵向（Z向）和横向（X向）运动的进给传动，在CK6140车床上，各轴都由交流伺服电动机直接驱动。3、刀架传动刀架运动是指实现刀架上刀架的转动和刀架的开定位、定位与夹紧的运动，以实现刀具的自动转换。刀架运动是由换刀交流电动机实现的。4、冷却系统数控机床的冷却系统主要包括用于在切削过程中的冷却刀具和工件，同时也起冲屑作用，由冷却泵实现。5、液压系统CK6140数控车床液压系统主要进行主轴变速换挡，中心跟刀架电机排屑器6、润滑系统CK6140数控车床中的润滑系统为对机床导轨、滚珠丝杠等的润滑。润滑形式有电动间歇润滑泵和定量式集中润滑泵。7、尾座数控车床尾座一般是在加工时对工件起辅助支撑作用，它由尾座体和尾座套筒两部分组成。尾座体可在床身上移动和固定。尾座套筒前安装顶针，套筒可以自动伸出和缩回，实现顶尖对工件的支撑作用。3.4CK6140数控车床电气系统简述CKA6140数控卧式车床的电气控制系统是由CNC主控制装置、交流伺服驱动系统、主轴系统、强电控制部分等构成。CNC主控制装置以及伺服驱动装置，采用德国SIEMENS公司的产品，使机床性能价格比十分优越；主轴系统采用德国SIEMENS变频器主轴变速，方便灵活。机床电气控制系统框图如图3.3所示。图3.3CK6140数控车床电气控制系统框图(1)机床电气容量及要求电源总容量：24KVA满载电流：34A电源总熔断电流：40A防护等级：IP54(2)机床电气主要技术要求机床供电电源要求采用三相四线制，380V50Hz交流电。三根相线（Ll，L2，L3）和一根中性线(N)均从电柜底部引入电气柜内电盘上的主接线板Ll，L2，L3和PE端子上，出厂前PE和N端子已联接，只要将供电电源中性线接在PE端上即可。供电电源的电缆或电线的截面积应采用不小于6mm2导电率高的铜线。保护地线还必须与机床所设置的专用接地螺钉牢固、可靠地连接，接地电阻R<10Ω。如有三相五线制的用户，应把供电电源引接在端子上，将接线板上的PE和N的连线分开，分别接在五线制中的PE和N端子上。电网电压：交流380V(±10%)电网频率：50Hz（±1Hz）工作环境温度：5～40度相对湿度：25°时80%（3）机床电气的构成1）数控系统CNC日本FANUC公司：FANUCOiMATE2）伺服驱动装置及伺服电动机X轴：β-SVM1-20伺服驱动装置aC12/2000伺服电动机Z轴：β-SVM1-20伺服驱动装置aC12/2000伺服电动机本伺服电动机配有绝对值编码器，在加工过程中有断电保护功能X轴：理论最大进给速度6000m/min。Z轴：理论最大进给速度8000m/min。3）强电控制单元主轴电动机M1：1.5KW1000r/min变频电动机刀台电动机M2：0.18KW1500r/min润滑电动机M3：0.09KW1400r/min冷却电动机M4：0.12KW2900r/min控制变压器TC1：交流380V/220V/24V/26V/28V630VA。主要为控制回路和冷却风扇提供220V电源；为整流桥提供26V交流电源；为稳压电源GS1提供220V交流输入稳压电源GS1：为控制回路提供稳定的220V交流。控制变压器TC2：交流380V/220V2200VA。主要为稳压电源GS2、伺服驱动装置和伺服电动机提供220V交流。稳压电源GS2：主要为CNC装置、LCD/MDI、I/OLINK、PLCI/O、伺服驱动装置等提供24V稳定的直流电源。接触器构成该车床电气输出执行元件；继电器构成该车床电气输出放大元件；各种压力开关、防护开关、脚踏开关、按钮等构成该车床电气输入元件。5）保护接地本车床接地系统如图3.4所示。图3.4CKA6140数控车床接地系统电柜与车床接地线用6mm2黄绿双色线；电柜与其它部件接地线用1～3mm2黄绿双色线。

第四章CK6140数控车床硬件系统设计及元件选型4.1主轴驱动系统pleasecontactQ3053703061giveyoumoreperfectdrawings主轴驱动系统包括主轴驱动装置和主轴电动机。主轴驱动系统分为直流驱动系统和交流驱动系统。目前数控机床的主轴驱动多采用交流主轴驱动系统即交流主轴电动机配备变频器或主轴伺服驱动控制的方式。4.1.1主轴电动机主轴驱动部分是数控机床的大功率执行机构，其功能是接受数控系统（CNC）的S代码速度指令及M代码辅助功能指令，驱动主轴进行切削加工。在数控机床上，同样由主轴夹持工件或刀具旋转，直接参加表面成形运动。主运动的最高与最低转速、转速范围、传递功率和动力特性，决定了数控机床的切削加工效率和加工工艺能力。主轴组件的回转精度、刚度、抗振性和热变形，直接影响加工零件的尺寸、位置精度和表面质量。4.1.2主轴电动机选型查机电一体化手册车削功率在0.8-2kw之间根据切削功率PC与主传动链的总效率η估算,即。主传动链的功率效率η=0.7—0.85，数控车床多采用调速电动机和较短的机械传动链，效率较大，因此取=0.78,则估计P在1.43kw~2.86kw.之间。数控车床的加工范围一般都比较大，切削功率PC可根据有代表性的加工情况，由其主切削抗力主切削力的切向分力，N；切削速度N••；查金属切削手册知，以硬质合金刀具车削45#钢为例，数控车床有代表型的主切削力的切向分力大约在1000N左右，切削速度取90—250r/min，则知道PC=100090/60000=0.98kw考虑到空转运转的功率损失，如各传动件在空转运行时的摩损功耗，传动件的搅油和克服空气阻力功率以及其其它动载荷的摩擦损耗等。CK6140数控车床床是中等规格数控车床，参照国内外同类机床的电动机功率，此机床可以选取1.5kw的电动机，考虑到数控机床变速范围比较大，选用SIMOTICS1LE0标准电机。实物图如图4.1所示。图4.1SIMOTICS1LE0标准电机4.2机床进给伺服系统伺服控制系统是联接数控系统与机床的枢纽，其性能是影响数控机床精度、稳定性、可靠性、加工效率等方面的重要因素。机床进给伺服系统主要由伺服驱动控制系统与机床进给机械传动机构两大部分组成。对于数控机床伺服控制系统，按其反馈信号的有无，分为开环和闭环两种位置控制方式。位置控制系统是由伺服驱动器中的位置控制模块、速度控制模块、位置检测及反馈控制等各部分组成。开环位置控制不需要位置检测及反馈，闭环位置控制需要位置检测及反馈。位置控制反馈能够精确地控制机床运动部件的运动，快速而准确地跟踪指令运动。根据其位置检测信号所取的位置不同，它又分为半闭环与全闭环两种。所谓半闭环控制系统即采取的反馈检测元件是与伺服电机同轴连接地旋转编码器，其直接与伺服电机转子后部相连接，与伺服电机构成一体。因为编码器不能直接反映机床各个进给轴的实际位置，而是反映电机的旋转速度和圈数。此种控制方式的机床其机械运动部分（如传动丝杠和工作台）的机械误差没有因反馈而获得改善。但是对于这些机械误差，可以在CNC系统中通过反向间隙补偿和螺距误差补偿来大大减小，所以使用这种控制方式的机床也可达到很高的精度。对于全闭环系统需要采用直线位置检测装置，现在生产中多用光栅尺或磁尺作为全闭环系统的位置检测装置。4.2.1CK6140数控车床对伺服驱动进给系统的要求1．调速范围要宽调速范围是指进给电动机提供的最低转速和最高转速之比，即。在各种数控机床应用中，由于加工用刀具、被加工材料、主轴转速以及零件加工工艺要求不同，为保证在任何情况下都能得到最佳切削条件，要求进给驱动系统必须具有足够宽的无级调速范围（通常大于1：10000），尤其在低速（如转速小于0.1r/min）时，要仍能平滑运动而无爬行现象，2．定位精度高使数控机床加工零件主要是为了保证加工质量的稳定性、一致性，减少废品率；就决复杂曲面零件的加工问题；解决复杂零件的加工精度问题，缩短制造周期等。因此，要求进给驱动系统具有较好的静态特性和较高的刚度，从而达到较高的定位精度，以保证机床具有较小的定位误差与重复定位误差（本设计对伺服系统的分辨率的要求是达到0.01mm)，同时进给驱动系统要有较好的动态性能，以保证机床具有较高的轮廓跟随精度。3．有足够的传动刚性和较高的速度稳定性4．快速响应，无超调为了提高生产率和保证加工质量，除了要求有较高的定位精度外，还要求有良好的快速响应特性，即要求跟踪指令信号的响应要快。因为数控系统在启动、制动时，要求加、减加速度足够大，以缩短进给系统的过渡过程时间，减小轮廓过渡误差。5．低速大扭矩，过载能力强一般来说，伺服驱动器具有数分钟甚至半小时内1.5倍以上的过载能力，在短时间内可以过载4-6倍而不损坏。6．可靠性高要求数控机床的进给驱动系统可靠性高，工作稳定性好，具有较强的温度、湿度、振动等环境适应能力和很强的抗干扰能力。根据以上要求，再结合西门子808D数控系统的各各特征，本设计选用带有再生回馈功能的SINAMICSV60伺服驱动系统。实物如图4.2所示。图4.2SINAMICSV60驱动系统4.2.2伺服电机的选型SIEMENS808D系统是高性价比高可靠性的CNC系统，它可以配置SIEMENS公司的1FL5系列的伺服电机、一般来说SIEMENS系统在选择伺服电机时要计算负载力矩、负载惯量、加速力矩和最大切削力矩等因素，在计算的过程中综合考虑伺服电机的性能参数是否满足各因素来确定电机型号。图4.3所示为机床水平进给轴示意图，机床工作台的机械规格如表4-1所示。图4.3水平进给轴示意图表4-1机床主要性能规格表规格项目符号单位X轴丝杆直径Dbmm40丝杆长度Lbmm1000丝杆导程Pmm8减速比1机床加载的移动物质量Wkgf7000由切削力引起的反推力FCkgf100镶条锁紧力fgkgf50由切削力矩引起的滑动表面上工作台受到的力Fcfkgf30驱动系统效率η0.9滑动表面摩擦系数μ0.05加减速时间Tams100快速进给速度Vmm/min4000位置回路增益KSS-1301、负载力矩的计算一般计算公式：其中，加到电机轴上的负载力矩，N·m；F：沿坐标轴移动一个部件所需的力，kgf；L：电机转一圈机床的移动距离（与丝杆螺距有关）；：滚珠丝杆螺母或轴承加到电机轴上的摩擦力矩。无论是否在切削，水平轴或垂直轴，F值取决于工作台的重量和摩擦系数。所选伺服电机其静态力矩应大于6.62Nm。2、负载惯量的计算负载惯量的计算一般包括滚珠丝杆的转动惯量和工作台的移动惯量等。转动惯量计算公式：，其中表示物体的比重，；对于本车床：移动惯量的计算公式：，其中，L表示电机一转工作台移动的距离。负载惯量合计=0.0199+0.0115=0.021负载惯量对电机的控制特性和快速移动的加/减速时间都有很大影响，负载惯量过大时，进给轴需要较长时间到达指令的速度，会造成较大的加工误差一般来说负载惯量应小于电机惯量或在在电机惯量的倍以内。根据上述几项因素的计算以及与电机参数的比较，综合考虑各项因素的影响和电机的性价比，最终可选择SIMOTICS1FL5型号伺服电机来配置CK6140数控车床，X轴伺服电机与Z轴伺服电机都选用SIMOTICS1FL5型号伺服电机。实物如图4.4所示。图4.4SIMOTICS1FL5伺服电机4.3控制电路原理图设计4.3.1380V系统强电控制回路图4.5系统电气原理图图4.5为数控车床的系统电气原理图，也是机床的动力电路，断路器QF1为机床电源的总开关，亦用来对整个动力线路进行过载及短路保护，交流接触器KM1和KM2采用互锁连接用来控制主轴电动机M4的正反转，断路器QF3作为主轴电动机的过载及短路保护。典型电路控制分析：实际生产中考虑到经济、高效、准确等因素，此次设计中采用了互锁电路控制实现主轴和刀架电动机的正反转，有三相异步电动机的原理可知，只要将电动机接到三相电源中的任意两根连线对调，即可使电动机反转。图4.6互锁控制线路如图4.6所示，启动按钮SB2、SB3使用复合按钮，复合按钮的常闭触点用来断开转向相反的接触器线圈的通电回路，两个接触器的常闭触点KM1、KM2起互锁作用，即当一个接触器通电时，其常闭触点断开，使另一个接触器线圈不能通电。4.3.2电源回路图4.7电源回路图4.4常用电器元件的选型4.4.1低压电器选型的一般原则1、低压电器的额定电压应不小于回路的工作电压，即Ue≥Ug2、低压电器的额定电流应不小于回路的计算工作电流，即Ie≥Ig3、设备的遮断电流应不小于短路电流，即Izh≥Ich4、热稳定保证值应不小于计算值5、按回路起动情况选择低压电器。如，熔断器和自动空气开关就需按起动情况进行选择。4.4.2断路器的选型断路器其保护装置由三部部分组成，即过电流（电磁）脱扣器、热脱扣器、失电压（欠电压）脱扣器组成。断路器相当于电源开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能进行短路、过载、失压（欠压）保护的电器。选用断路器时，断路器的额定电压应不小于被控线路的额定电压，断路器的额定电流应不小于其所安装的过流脱扣器和热脱扣器的额定电流。其中过电流脱扣器和热脱扣器的额定电流不应小于被保护线路的额定电流。过电流脱扣器的瞬的脱扣整定电流应大于负载电路正常工作时的尖峰电流，对于电机负载，其断路器的电流脱扣器的瞬时脱扣整定电流应取电机允许启动电流的1.7倍。热脱扣器的整定电流应取被控电机或其它负载额定电流的1.1倍。选用断路器应参照断路器厂家样本中所示的电流脱扣曲线图和热脱扣曲线图，作为选择断路器的依据。保护：过载，短路，欠电压一般选型：1、断路器额定电压≥线路额定电压；2、断路器额定电流≥线路计算负荷电流；3、断路器脱扣器额定电流≥线路计算负荷电流；4、断路器极限通断能力≥线路中最大短路电流；5、线路末端单相对地短路电流不小于1.25倍的自动开关瞬时（或短延时）脱扣整定电流；6、断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。4.4.3电动机保护用自动开关的选型1、长延时电流整定值＝电动机额定电流；2、6倍长延时电流整定值的可返回时间≥电动机起动时间；3、鼠笼形瞬时整定电流为8～15倍脱扣器额定电流；绕线形瞬时整定电流为3～6倍脱扣器额定电流。4.4.4熔断器选型熔断器由熔体（熔丝或熔片）和安装熔体的熔管（或熔座）组成。熔体串联在被保护的线路中。当电路正常工作时，熔体应允许通过其额定电流而熔体不熔断。当电路发生短路流时，熔体中电流产生热量，当其产生之热量达到熔体的熔点时，熔体熔断，切断电路。保护：短路，若作过载保护，可靠性不高。1、熔断器熔体的选择熔体的额定电压应不小于被控线路的额定电压，熔断器的额定电流应不小于其所安装熔体的额定电流。熔体的额定电流如下计算：式中，为容量最大的一台电机的额定电流为其余电机的额定电流，为其余电动机额定电流之和。4.4.5接触器的选型交流接触器是利用电磁线圈的吸力特性使触头闭合或断开大电流电路，其可频繁接通或断开电机或其它负载。交流接触器的额定电压，其额定电压应不小于负载回路的电压。交流接触其的额定电流应不小于被控回路的额定电流。交流接触器的额定电流应依照以下公式计算：式中：IKM为接触器主触头电流Pn为负载的额定功率Un为负载的额定电压K为经验系数，取1～1.44.4.6热继电器的选型1、长期工作或间断长期工作电动机热继电器的选型（1）按电动机起动时间选择：tf：热继电器在6Ie下的可返回时间td：热继电器在6Ie下的动作时间（2）按电动机额定电流选择：Iz＝（0.95～1.05）IedIz：热继电器整定电流Ied：电动机额定电流（3）按断相保护要求选择：对于星形接法的电动机，采用三极热继电器即可；对于三角形接法的电动机，应采用带断相运转保护装置的热继电器。2、反复短时工作电动机保护用热继电器的选用对于星形接法的电动机，采用三极热继电器即可；对于三角形接法的电动机，应采用带断相运转保护装置的热继电器。4.4.7中间继电器中间继电器是继电器的一种，内置常开和常闭触点，其根据外界输入的一定电信号，使其线圈导通，常开触点闭合，常闭触点断开，实现对强电回路的控制，以达到弱电控制强电的目的。主要开关电器型号、规格如表4-2表4-2主要开关电器型号、规格名称型号整定值用途供货QM2MS116-10.75A台动电动机ABB公司QM3MS116-0.630.4A润滑电动机QM4MS116-0.40.32A冷却电动机QF13NMD1-63D3P20A变频电动机上海信良QF14NMD1-63D3P10A伺服电动机QF1NMD1-63D2P3ATC1原边QF2NMD1-63D1P3ATC1副边220VQF3NMD1-63D1P5ATC1副边24V/26V/28VQF5NMD1-63D1P5A+24VQF6NMD1-63D1P1ATC1副边220V4.5CK6140数控车床控制面板数控车床的操作面板由机床控制面板和数控系统操作面板两部分组成，下面分别作一介绍。1、机床控制面板机床控制面板上的各种功能键可执行简单的操作，直接控制机床的动作及加工过程。2、数控系统操作面板由显示屏和MDI键盘两部分组成，其中显示屏主要用来显示相关坐标位置、程序、图形、参数、诊断、报警等信息；而MDI键盘，包括字母键、数值键以及功能按键等，可以进行程序、参数、机床指令的输入及系统功能的选择，各功能键的作用如表所示。3、SIEMENS808D控制面板图4.8数控系统操作面板图4.9机床控制面板

第五章PLC设计及参数设置pleasecontactQ3053703061giveyoumoreperfectdrawings数控机床作为自动控制设备，是在自动控制下进行工作的，数控机床所受控制可分为两类：一类是最终实现对各坐标轴运动进行的“数字控制”。即控制机床各坐标轴的移动距离、各轴运行的插补、补偿等。另一类是“顺序控制”。即在数控机床运行过程中，以CNC内部和机床各行程开关、传感器、按钮、继电器等的开关量信号状态为条件，并按照预先规定的逻辑顺序对诸如主轴的起停换向，刀具的更换，工件的夹紧、松开，液压、冷却、润滑系统的运行等进行的控制。CNC单元直接给伺服装置发控制指令实现对机床的“数字控制”，而机床的“顺序控制”必须通过PLC装置才能完成。在机床数控系统开发过程中，编制PLC程序是保证机床使用性能和方便机使用的重要环节。实践中，PLC编程及调试要在了解数控系统PLC运行特点、编程规则的基础上，一方面依据电路设计时完成的加工接口分配状况；另一方面依据用户的操作习惯完成PLC程序设计并进行程序调试。5.1PLC的基本结构及工作原理PLC采用的是典型的计算机结构，主要包括CPU、RAM、ROM和输入、输出接口电路等。其内部采用总线结构，进行数据和指令的传输。如果把PLC看作一个系统，该系统由输入变量——PLC——输出变量组成，外部的各种开关信号、模拟信号、传感器检测的各种信号均作为PLC的输入变量，它们经PLC外部输入端子输入到内部寄存器中，经PLC内部逻辑运算或其他各种运算、处理后送到输出端子，他们是PLC的输出变量。由这些输出变量对外围设备进行各种控制。这里可将PLC看作一个中间处理器或变换器，以将输入变量变换为输出变量。PLC控制系统组成：(1)输入部分：如按钮开关、限位开关等，直接与PLC输入端子相连接，用以产生输入控制信号，这些信号来自操作台上的人工指令。(2)控制部分：反复执行根据被控对象的实际控制要求所编制的用户程序，并产生各种输出控制信号。(3)输出部分：如接触器、电磁阀等，它们直接与PLC输出端子相连接，用以控制被控对象的动作。PLC工作过程分三段进行：(1)输入处理：PLC以重复扫描方式执行用户程序，在执行程序前首先按地址编码顺序将所有输入端子的通断状态(输入信号)读入输入映象寄存器中，然后开始执行用户程序，在执行过程中，即使输入信号发生变化，输入映象寄存器的内容也不变，直到下一个扫描周期的输入处理阶段才重新读取输入状态。(2)程序控制：在程序执行阶段，PLC顺序扫描用户程序。每执行一条程序所需要的信息都从输入映象寄存器和其他内部寄存器中读出并参与计算，然后将执行结果写入有关输出映象寄存器中。(3)输出处理：当全部指令执行完毕后，将输出映象寄存器中的状态全部传送到输出锁存寄存器中，构成PLC的实际输出并有输出端子送出。5.2PLC与CNC机床的联接方式CNC数控系统的控制信号有两类。一类是高速信号，主要用于各个坐标轴的插补运动；另一类是低速信号，主要用于控制主轴电机的正、反运转、接触器、电磁阀的通断等开关量。低速信号的控制对象主要是一些高电压或大电流的强电设备，其控制采用可编程序控制器具有可靠性高，柔性好等特点，而且随着可编程控制器本身性能价格比不断提高，在现代CNC、FMS系统中的应用有不断上升的趋势。目前，数控机床PLC的形式有两种：一种是采用单独的CPU完成PLC功能，即配有专门的PLC，PLC在CPU外部，称为外装PLC；第一种是采用数控系统与PLC合用一个CPU的方法，PLC在CPU内部，称内装型PLC。可编程控制器与CNC机床的联接方式本质上是外电路联接方法，通过CNC数控系统I／O口发出控制指令，使可编程控制器输入端无触点开关通断，完成可编程控制器对机床强电的逻辑控制。CNC机床的被控对象有带动主轴旋转的主电机、大量开关量、伺服电机等，可编程控制器与CNC机床的强电、CNC数控装置I／O口的联接可归纳为下列三部分：(1)PLC输入输出端与机床面板信号联接面板与系统采用光纤连接，结合该机床控制操作的自身特点要求，在机床面板上定义了一些操作键，完全满足了机床控制的要求。CNC数控机床操作面板上有按钮、旋钮开关、波段开关和指示灯等，按钮、旋钮开关和波段开关直接与可编程控制器的输入端接线柱相连，指示灯接线直接与PLC输出端接线柱相连，指示灯的亮暗取决于相应的PLC输入端的开关状态及固化在PLCROM卡中的梯形图程序。(2)PLC输出端与机床强电信号联接PLC在CNC机床中的主要作用是控制强电部分，如：主控电源、伺服电源、刀架电机正反转、主轴风扇、润滑电机等。由于流过强电电路的电流很大，在PLC输出端都接有保护用继电器。在每一个交流线圈两侧并联阻容电路以吸收由于线圈通断时产生的浪涌电流。为了提高电机运行的可靠性，在接触器线圈电路中加有互锁保护触点。同理，每个电机的运行程序控制逻辑都固化在卡中，受机床操作面板开关和数控系统软件的控制。(3)PLC输入端与CNC机床数控装置I／O口的联接可编程控制器输出端的通断是由其输入端通断状态及梯形图程序决定的，CNC机床数控装置与可编程控制器的联接是通过软开关直接控制PLC输入端的通断，以决定PLC输出端的状态。CNC机床数控装置I／O口与PLC输入端的联接，从数控装置I／O口的信息流向分析，可以分为两种情况：一是数控装置从I／O口输出指令，控制PLC完成相应的动作：另一种是检测PLC输入口的开关状态，数控装置的I／O口是输入信号，数控装置根据输入信号的性质做出相应的控制。5.3CNC加工代码在PLC上的实现方法目前，数控机床程序中，有关机床坐标系约定、准备功能、辅助功能、刀具功能及程序格式等方面己趋于统一，形成了统一的标准，即所谓的CNC机床ISO代码。在一个加工程序中包含许多程序段，每个段又由若干字组成，每1个字表示一种功能，归纳起来有4种：一种是准备功能，即所谓的G代码；第二种是辅助功能，即所谓的M代码：第三种是刀具功能，即所谓的T代码；第四种是转速功能即所谓的S代码。根据数控机床性能的不同执行这4种功能多少的程度也不同。在数控机床内部4种功能中，G功能主要与联动坐标轴驱动有关，是通过CPU控制数控装置的I／O接口实现：M功能主要控制机床强电部分，包括主轴换向、冷却液开关等功能；T功能与刀具的选择和补偿有关。5.3.1T功能代码的实现方法T功能代码包含两部分：一是刀具选择：二是刀具位置补偿。在PLC上实现的是第1部分功能；刀具选择。换刀过程如下；运行数控程序，发出某个刀具号的换刀指令，对应的数控装置I／O口变为高电平，使PLC输入端的软开关接通，换刀电机正转，当在刀架上的干簧管触点开关接通后，换刀电机反转，使刀架下落压紧，当压紧力足够大时，微动开关接通，换刀电机停止运转。5.3.2M功能代码实现方法ISO数控加工代码标准中辅助功能很多。对于不同的数控机床，所能实现的辅助功能也不尽相同，但是各种数控机床都具有一些基本的辅助功能，如M00(程序停止)，M03(主轴正转)，M05(主轴停止)等，M功能的一部分是由数控系统本身的硬件和软件实现，还有一部分需要数控装置与PLC相结合来完成，如主轴的正转与停止功能，M功能的实现与T功能的实现方法类似，同样是数控装置I／0接口发出指令，由PLC输入端状态和PLC内部ROM中的梯形图程序决定PLC输出端的状态，进而完成M功能。，5.4PLC程序的模块化设计一个应用程序包括一套在PLCTOOL编程工具下产生的模块，把它装入NC去控制相应的系统。本次设计中，我们利用PLCTOOL软件，综合车床的特点，开发了该机床的PLC控制程序。将PLC程序划分为4个模块，即公共信号模块、基本控制模块、刀架模块、主轴模块。公共信号模块：主要处理PIE与NC之间的接口信号。基本控制模块：主要用来处理紧急停止、润滑、冷却、方式选择、手动进给