数控机床电气控制电路设计实例教学PPT.ppt

第六章 数控机床电气控制 电路设计实例,6.1 数控机床电气控制电路设计原则 6.2 tk1640数控车床电气控制电路 6.3 xk714a数控铣床电气控制电路,6.1数控机床电气控制电路设计原则,一电气控制电路设计原则 1最大限度的实现机械设计和工艺的要求 数控机床是机电一体化产品，数控机床的主轴、进给轴伺服控制系统绝大多数是机电式的，其输出都包括含有某种类型的机械环节和元件，它们是控制系统的重要组成部分，其性能直接影响数控机床的品质。 2保证数控机床能稳定、可靠运行 数控机床运行的稳定性、可靠性在某种程度上决定于电气控制部分的稳定性、可靠性。,下一页,6.1数控机床电气控制电路设计原则,3便于组织生产、降低生产成本、保证产品质量 商品生产的基本要求是以最低的成本，最高的质量，生产出满足用户要求的产品，数控机床的生产也不例外。 4安全 电气控制电路的设计应高度重视保证人身安全、设备安全，符合国家有关的安全规范和标准。 二数控系统功能的选择 1动画/轨迹显示功能的选择 2软盘驱动器的选择,下一页,上一页,6.1数控机床电气控制电路设计原则,这是一种数据传送的极好工具，可以通过它将系统中已经调试完毕的加工程序存入软盘后存档，也可以通过它将在其它计算机中生成的加工程序软盘中的加工程序存入cnc系统，也可以通过它来做各种机床数据的备份和存储。 3dnc-b通信功能的选择 众所周知，由非圆曲线或面组成的零件加工程序的编制是十分困难的，通常的办法是借助于通用计算机的计算，将它们细分为微小的三维直线段组成的加工程序 4刚性攻螺纹功能 攻螺纹是数控机床的一项常用功能，到底采用什么方式是一个值得考虑的问题，刚性攻螺纹功能必须采用伺服电机驱动主轴,下一页,上一页,6.1数控机床电气控制电路设计原则,不仅要求在主轴上增加一个位置传感器，而且对主轴传动机构的间隙和惯量都有严格的要求，电气设计和调整也有一定的工作量，所以这个功能的成本不能忽略。 5网络数控功能 近年来发展的数字化网络制造是指利用网络技术和数字控制技术进行产品的加工制造，其基础是网络数控技术。 它是各种先进制造技术的基本单元，为各种先进制造环境提供基本的技术基础，如远程制造、远程诊断与远程维护。,返回,上一页,6.2 tk1640数控车床电气控制电路,一tk1640数控车床的功能 tk1640数控车床如图6-1所示，是我国宝鸡机床厂研制、开发的产品，主轴变频调速，三档无级变速，采用hnc-21t车床数控系统实现机床的两轴联动。 1tk1640数控车床的组成 tk1640数控车床传动简图如图6-2所示。机床由底座、床身、主轴箱、大拖板(纵向拖板)、中拖板(横向拖板)、电动刀架、尾座、防护罩、电气部分、cnc系统、冷却、润滑等部分组成。 2tk1640数控车床的技术参数,下一页,6.2 tk1640数控车床电气控制电路,二tk1640数控车床的电气控制电路 1电气原理图分析的方法与步骤 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。了解了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,便可以阅读分析电气原理图。 （1）分析主回路 （2）分析控制电路 （3）分析辅助电路 （4）分析连锁与保护环节 （5）总体检查,下一页,上一页,6.2 tk1640数控车床电气控制电路,2tk1640数控车床电气控制电路分析 （1）机床的运动及控制要求 正如前述，tk1640数控车床主轴的旋转运动由5.5kw变频主轴电机实现，与机械变速配合得到低速、中速和高速三种无级变速。 （2）主回路分析 如图6-3所示是380v强电回路。 （3）电源电路分析 如图6-4所示为电源回路图。,下一页,上一页,6.2 tk1640数控车床电气控制电路,（4）控制电路分析 主轴电机的控制 如图6-5、图6-6分别为交流控制回路图和直流控制回路图。 刀架电机的控制 当有手动换刀或自动换刀指令时，经过系统处理转变为刀位信号，这时是plc输出y06有效，ka6继电器线圈通电，继电器触点闭合，km4交流接触器线圈通电，交流接触器主触点吸合，刀架电机正转，当plc输入点检测到指令刀具所对应的刀位信号时，plc输出y06有效撤消、刀架电机正转停止； 冷却电机控制,返回,上一页,6.3 xk714a数控铣床电气控制电路,一机床的功能 1xk714a数控床身铣床的组成 xk714a数控床身铣床传动图如图6-7所示。机床主要由底座、立柱、工作台、主轴箱、电气、cnc系统及冷却、润滑等部分组成。 xk714a传动简图如图6-8所示。机床的立柱部分，工作台部分安装在底座上，主轴箱通过联接座在立柱上移动。其它各部件自成一体与底座组成整机。 2xk714a数控床身铣床的技术参数,下一页,6.3 xk714a数控铣床电气控制电路,二xk714a数控床身铣床的电气控制电路 xk714a数控床身铣床的电气控制电路的分析方法、步骤与前述数控车床相同，xk714a数控床身铣床的电气控制电路分析。 1主回路分析 图6-9为380v强电回路，图中qf1为电源总开关。qf3、qf2、qf4、分别为主轴强电、伺服强电、冷却电机的空气开关，它的作用是接通电源及电源在短路、过流时起保护作用；,下一页,上一页,6.3 xk714a数控铣床电气控制电路,2电源电路分析 图6-10为电源回路，图中tc2为控制变压器，原方为ac380v，副方为ac110v、ac220v、ac24v，其中ac110v给交流接触器线圈、电柜热交换器风扇电机； 3控制电路分析 （1）主轴电机的控制 如图6-11、图6-12分别为交流控制回路图和直流控制回路图。 （2）冷却电机控制 （3）换刀控制,返回,上一页,图6-1 tk1640数控车床,返回,图6-2 tk1640传动简图,返回,图6-3 tk40a强电回路,返回,图6-4 tk40a电源回路图,返回,图6-5 tk40a交流控制回路,返回,图6-6 tk40a