数控车床电气控制系统改造

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1、江西工业工程职业技术学院江西工业工程职业技术学院毕业论文题目数控车床电气控制系统设计学生姓名徐荣荣指导教师谢燕琴专业数控技术班级数控111学号20110147江西工业工程职业技术学院23江西工业工程职业技术学院〖摘要〗数控机床是典型的机电一体化产品，它综合了电子计算机、自动控制、自动检测、液压与气动以及精密机床等方面的技术。数控机床的高精度、高效率决定了发展数控机床是当前中国机械制造业技术改造的必由之路，是未来工厂自动化的基础。用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争

2、力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展，所以必须大力提高机床的数控化率。本设计主要任务是将CA6140型普通车床改造为数控车床。〖关键词〗数控机床改造电气控制系统变频器23江西工业工程职业技术学院目录前言1一、概述2（一）数控机床改造的意义2（二）车床的性能和精度的选择2（三）车床数控改造总体方案2二、主轴驱动及控制3（一）主轴驱动系统概述3（二）数控机床对主轴驱动系统的要求4（三）交流主轴电机的结构与工作特性5三、伺服驱动系统6（一）概述6（二）伺服系统的组成6（三）伺服系统的基本要求7四伺服驱动电机7五、

3、刀架控制系统8（一）刀架电动机工作原理8（二）刀架电动机接线方法10六、电气图11（一）原理图11（二）系统连接框图12（三）电气控制柜布局图13（四）变频器接线原理图14七、电气元器件的选择15（一）熔断器的选用15（二）接触器的选用16（三）热继电器的选用17（四）变频器的选用17结束语19感谢词19参考文献20附录：数控机床电气元件明细表21评语2223江西工业工程职业技术学院前言数控车床改造，主要是对原有机床的结构进行创造性的设计，最终使机床达到比较理想的状态。数控车床是机电一体化的典型代表，其机械结构同普通的机床有诸多相

4、似之处。然而，现代的数控机床不是简单地将传统机床配备上数控系统即可，也不是在传统机床的基础上，仅对局部加以改进而成（那些受资金等条件限制，而将传统机床改装成建议数控机床的另当别论）。传统机床存在着一些弱点，如刚性不足、抗振性差、热变形大、滑动面的摩擦阻力大及传动元件之间存在间隙等，难以胜任数控机床对加工精度、表面质量、生产率以及使用寿命等要求。现代的数控技术，特别是加工中心，无论是其支承部件、主传动系统、进给传动系统、刀具系统、辅助功能等部件结构，还是整体布局、外部造型等都已经发生了很大变化，已经形成了数控机床的独特机械结构。因此

5、，我们在对普通机床进行数控改造的过程中，应在考虑各种情况下，使普通机床的各项性能指标尽可能地与数控机床相接近。23江西工业工程职业技术学院一、概述（一）数控机床改造的意义1、节省资金。机床的数控改造同购置新机床相比一般可节省60%左右的费用，大型及特殊设备尤为明显。一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3。即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床60%的费用，并可以利用现有地基。2、性能稳定可靠。因原机床各基础件经过长期时效，几乎不会产生应力变形而影响精度。3、提高生产效率。机床经数控改造后即可实现加工的自动化效率

6、可比传统机床提高3至5倍。对复杂零件而言难度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工装，不仅节约了费用而且可以缩短生产准备周期。（二）车床的性能和精度的选择并不是所有的旧机床都可以进行数控改造，机床的改造主要应具备两个条件：第一，机床基础件必须有足够的刚性。第二，改造的费用要合适，经济性好。在改装车床前，要对机床的性能指标做出决定。改装后的车床能加工工件的最大回转直径以及最大长度、主电动机功率等一般都不会改变。加工工件的平面度、直线度、圆柱度以及粗糙度等基本上仍决定于机床本身原有水平。鉴于以上原因,我们选择黄山机床厂生产的CA614

7、0型普通车床为改造对象。（三）车床数控改造总体方案目前机床数控改造技术已经日趋成熟，专用化的机床数控改造系统所具备的性能和功能一般均能满足车床的常规加工要求。较典型的车床数控改造方案可选择为：配置专用车床数控改造系统，采用伺服电机驱动进给运动、配置脉冲发生器实现螺纹加工功能、配置自动转位刀架实现自动换刀功能。23江西工业工程职业技术学院本方案选择下列基本配置和功能：1、采用KENT-18T车床数控系统。本系统控制电路采用了高速微处理器，超大规模定制型集成电路芯片，多层印刷电路板，从而极大地提高了系统的可靠性；在控制面板上，将CNC

8、操作面板与机床操作面板集成为一体，极大地简化了联机。具有直线和圆弧插补、代码编程、刀具补偿和间隙补偿功能、数码管二坐标同时显示、自动转位刀架控制、螺纹加工等控制功能。2、配有伺服电机驱动系统，脉冲当量或控制精度一般为：Z为0.01mm，X向为0.0