数控车床的电气设计

数控车床的电气设计1.数控车床数控车床合适于盘、套、短轴类部件高效、精美加工，其主要功能为可进行直线和圆弧插补，螺纹和可变螺纹的切削以及刚性攻丝，刀具偏置、补偿和快速切换，可在各种坐标系之间进行切换以及反向缝隙和螺距偏差的补偿等功能。本文中所涉及的数控机床其主传动和进给系统均采纳无间隙联接方式。机床夹盘采纳液压或气动形式，机床尾坐的定位夹紧及套筒搬动均采纳自动方式。机床设置德国产六工位或八工位电动刀架。本机床采纳交流全数字式伺服系统，提升响应时间和抗搅乱能力，主轴驱动采纳交流全数字驱动器和交流无刷伺服电机，可实现了机床的恒线速切削。该数控机床在结构和配置上可以知足快速响应，高转速，切削精度高的特色。2.机床电气系统设计方案机床电气系统作为机床的重要组成部分，不单供给机床各部分电力并且还要协调控制机床各系统的运转。机床电气系统中设置有大批继电器组成复杂的逻辑控制电路，主要经过接收由操作面板及机床各部分地址开关传来的信号硬件进行逻辑运算，进而确立机床的运转状态并加以控制。其拥有以下的功能：主轴运动的控制、各坐标轴上所设有的伺服电机控制、电动刀架，同时具有对润滑系统、冷却系统和液压系统等的辅助控制功能。本文中所设计的数控机床其数控系统采纳目前较为常有的Fanuc数控系统，主轴部分采用了伺服主轴。在进给伺服系统方面驱动器采纳全数字交流伺服驱动器以提升响应时间防备搅乱；电机上采纳交流无刷伺服电机，降低其故障率。采纳德国六工位或八工位的电动刀架。2.1数控车床数控系统的选择数控机床在数控系统的控制下，自动地按给定的程序进行指定的运动进而实现对机械部件的自动化加工。数控系统主要由程序

I/O

设备、计算机控制装置、可编程序控制器（

PLC）、主轴和进给驱动装置等组成的一个复杂的系统即

CNC

系统。其主要进行对输入程序进行译码、实现自主刀具补偿、对进给速度进行处理、插补、地址控制、I/O办理、显示机床运转状态和故障的诊断等工作。现代数控系统采纳了高速微办理器、高速专用PLC和大容量高速储藏器等优秀硬件，并且经过其内嵌的专用软件实现了对复杂零部件的加工。2.2机床进给伺服系统的选择与控制原理设计中采纳全数字交流伺服驱动器和交流伺服电机以实现快速响应精确加工的要求。设计上采纳成真相对便宜的半闭环位置控制系统来知足两向插补的进给运动。下列图2.1为半闭环地址控制系统原理图。速度环中旋转编码器为速度反响的检测装置。由电流调治器和功率驱动放大器等部分组成电流环。由速度控制单元、CNC中的地址控制模块、地址检测及反响控制单元等部分组成地址环。CNC系统直接对信号进行取样、解析、办理和控制；直接对电机的运转状态进行监测和控制，实现对电机的高响应速度、高地址精度控制。2.3机床主轴伺服系统数控机床主轴的伺服系统平时拥有以下特色：1）采纳微办理器和合适的控制理论进行控制，以达到系统的运转平稳。（2）驱动器采纳全数字控制无需D/A变换，控制精度高抗搅乱性强。（3）系统人机界面设置灵便便于调整设置参数。（4）交流主轴伺服电动机采纳无刷结构，防备了因电刷带来的故障。3.机床强电回路电气设计3.1电器元件的分类机床中采纳的电器元件依据不同样的用途大体可分为三类：（1）控制类电器元件：在控制系统中用对电动机运转状态进行控制的器件，如交流接触器，中间继电器等。（2）保护类电器元件：用来对某些系统或机构起到保护作用的器件，如电机温控器、熔断器和断路器等。（3）执行类电器元件：给机械机构供给动作所需的动力或使机械装置保持在固定地址的一种电器元件，如电磁离合器。3.2电动刀塔部分的连接电路数控车床的电气设计中平时针对机床的三个主要部分绘制电气原理图。第一是主回路部分，此中包含驱动器电源回路、液压和冷却泵回路、各种控制电路；其次可编程控制器（PLC）需要的机床侧的各输入输出点及其余电器元件的接线图，最后是主轴和进给伺服驱动系统的接线图。本文中提到的数控机床其电气部分的设计主要难点在于电动刀塔部分的设计。结论经过