数控车床四工位刀架电气设计 毕业设计 - 图文

浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 围，提升加工质量都有着很重要的作用。经济型数控车床大多数是不能自动变速的，需要变速时，只能把机床停止，然后手动变速。而全功能数控车床的主传动系统大多采用无级变速。无级变速系统主要有伺服主轴系统和直流主轴系统两种，一般采用直流或交流主轴电机。通过皮带传动带动主轴旋转，或通过皮带传动和主轴箱内的减速齿轮（以获得更大的转矩)带动主轴旋转。由于主轴电机调速范围广，又可无级调速，使得主轴箱的结构大为简化。

在采用了变频器的交流拖动系统中，异步电动机的调速控制是通过改变变频器的输出频率实现的。因此，在进行调速控制时，可以通过控制变频器的输出频率使电动机工作在转差率较小的范围，电动机的调速范围较宽，并可以达到提高运行效率的目的。一般来说，通用型变频器的调速范围可以达到1:10以上，而高性能的矢量控制方式的变频器的调速范围可以达到1:1000。此外，当采用矢量控制方式的变频器对异步电动机进行调速控制时，还可以直接控制电动机的输出转矩。因此，高性能的矢量控制变频器与变频器专用电动机的组合在控制性能方面可以达到和超过高精度直流伺服电动机的控制性能。主轴电气原理图如3-1所示。

图3-1主轴控制电路

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浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 3.2.2伺服驱动系统

我们采用FANUC公司的伺服驱动系统，现以FANUC数控车床的驱动系统为例，对数控车床的驱动系统作出介绍。FANUC伺服驱动具有如下特点：

1）供电方式为三相200V-240V供电。

2）智能电源管理模块，碰到故障或紧急情况时，急停链生效，断开伺服电源，确保系统安全可靠。

3）控制信号及位置、速度等信号通过 FSSB光缆总线传输，不易被干扰。 4）电机编码器为串行编码信号输出。

图3-2 驱动连接图

相关接口说明：

1）CZ4接口为三相交流200~240V电源输入口，顺序为U、V、W、地线。 2）CZ5接口为伺服驱动器驱动电压输出口，连接到伺服电机，顺序为U、V、W、地线。

3）CZ6与CX20为放电电阻的两个接口，若不接放电电阻须将CZ6及CX20短接，否则，驱动器报警信号触发，不能正常工作，建议必须连接放电电阻。

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浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 4）CX29接口为驱动器内部继电器一对常开端子，驱动器与CNC正常连接后，即CNC检测到驱动器且驱动器没有报警信号触发，CNC使能信号通知驱动器，驱动器内部信号使继电器吸合，从而使外部电磁接触器线圈得电，给放大器提供工作电源。

5）CX30接口为急停信号接口，短接此接口1和3脚，急停信号由I/O给出。

6）CX19B为驱动器24V电源接口，为驱动器提供直流工作电源，第二个驱动器与第一个驱动器由CX19A到CX19B具体接线详见电气原理图。

7）COP10A接口，数控系统与第一级驱动器之间或第一级驱动器和第二级驱动器之间用光缆传输速度指令及位置信号，信号总是从上一级的COP10A接口到下一级的COP10B接口。

8）JF1为伺服电机编码器反馈接口。

3.2.3冷却系统

冷却系统由系统输出相应的辅助功能信号，驱动冷却系统的外部控制电路即可控制冷却电机的启动与停止。按数控系统操作面板上的冷却功能按键，冷却电机启动，再按一次，冷却电机停止，也可以在MDI和自动方式下，使用M08、M09指令来完成冷却电机的启动与停止。相应电路参见电气原理图。

图3-3 冷却系统主电路原理图

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浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 3.2.4润滑系统

数控机床的润滑系统在机床整机中占有十分重要的位置，它不仅具有润滑作用，而且还具有冷却作用，以减小机床热变形对加工精度的影响。润滑系统的设计、调试和维修保养，对于保证机床加工精度、延长机床使用寿命等都具有十分重要的意义。

数控机床上常用的润滑方式油脂润滑和油液润滑两种方式。油脂润滑是数控机床的主轴支承轴承、滚珠丝杠支承轴承及低速滚动线导轨最常采用的润滑方式；高速滚动直线导轨、贴塑导轨及变速齿轮等多采用油液润滑方式； 丝杠螺母副有采用油脂润滑的，也有采用油液润滑的。

在这里我们采用的是油液润滑，通过对供油泵的电机控制，来实现车床润滑供油。手动控制方式是通过按钮信号控制油泵电机继电器的吸合，自动控制方式，是通过PLC程序对润滑的输出地址Y5.3的信号进行控制。润滑的电气主原理如图3-4。

图3-4 润滑泵主电路原理图

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