数控车床电气控制系统设计

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1、长春职业技术学院毕业设计（论文）毕业设计题目数控车床电气控制系统设计学生姓名刘宇航学号09020610班级090206专业机电一体化分院工程技术分院指导教师裴杰2011年11月27日II长春职业技术学院毕业设计（论文）摘要数控技术发展飞速的今天，数控技术在现代制造业发挥越来越重要的作用，数控机床是数控制造业的核心，随着经济的快速发展，机床工业也有了飞跃的发展：体现在新技术的广泛应用和企业效益的明显改善。目前机床行业的消费主流是数控机床。从国内外市场对数控机床的需求来看，以后数控机床市场具有以下特征：一是经济型数控机床是以后

2、的主流产品。二采用新技术，降低成本，提高产品稳定性是企业生存的关键。本文主要介绍了对数控车床的电气系统设计的过程。CK6140数控车床，对其电气系统设计使尤为重要的，其内容包括强电设计、弱点设计、PLC输入输出及接口设计，绘制出整个机床的电气系统原理图等。本设计给出了整个机床的原理图绘制过程，重点部分模块化，较详细地介绍了各个部分的功能及用途。分为380V强电回路，控制回路，PLC输入输出控制，主轴驱动模块和进给伺服驱动模块，并介绍了相关的电气知识。通过本设计说明书可以基本上掌握数控车床的电气原理，以及基本的电气常识，使读

3、者无论是从整体上还是各个模块中都能够了解到数控车床相关的一系列电气知识。关键词：数控系统；数控车床；主电路；控制电路；PLC控制；电气原理图II长春职业技术学院毕业设计（论文）目录目录1前言2第一章数控车床的基本组成和工作原理51.1数控车床组成51.2数控车床工作原理71.3CK6140数控车床运动分析81.4CK6140数控车床电气系统简述9第二章CK6140数控车床主轴驱动系统122.1变频器的选型方法122.2变频器主轴伺服驱动电路13第三章常用电器元件的选型143.1低压电器选型的一般原则143.2断路器的选型1

4、43.3电动机保护用自动开关的选型153.4接触器的选型153.5热继电器的选型153.6中间继电器16第四章控制系统设计174.1CK6140数控车床数控系统选型174.2FANUC0iMate数控系统的硬件连接184.3PLC选型及I/O接线图194.4PLC输入/输出点20第五章辅助功能部分的设计225.1刀架传动系统设计225.2冷却系统的设计23总结25致谢26参考文献2726长春职业技术学院毕业设计（论文）26长春职业技术学院毕业设计（论文）前言随着我国市场经济的发展，国内、国际市场竞争日益激烈，产品更新更为迅

5、速，中、小批量的生产越来越多。在机械、军工、航空工业，中、小批零件的生产几乎占产品数量75%－80%，而且零件外形越来越复杂，精度要求也越来越高。传统的机床己不能满足要求，柔性加工的重要性更加突出，数控技术相关装备的需求日益增大。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：（1）机械制造技术；（2）信息处理、加工、传输技术；（3）自动控制技术；（4）伺服驱动技术；（5）传感器技术；

6、（6）软件技术等。数字控制(NumericalControl缩写为NC)简称为数控，是指用数字指令来控制一台或多台设备的动作。它所控制对象有以下几种：1、动作顺序的程序控制。2、主轴、坐标进给速度、更换刀具、开闭冷却液等辅助功能控制。3、有关部件位移量和相对位置关系的坐标控制。数控技术是与机床的控制密切结合而发展起来的，通常把采用数控装置来实现自动化和高效率加工的机床统称为数控机床。在实现加工合理化及高效率方面，数控机床与普通机床相比具有许多优势，它突出地表现为:1、数控加工是用机械加工多品种，小批量生产的一种自动化手段。

7、自动化程度高、加工速度快是数控机床的突出特点。2、数控加工能保持加工条件不变，而使产品质量稳定。由于加工所的条件(吃刀深度、进给量、主轴转速、刀具等)都己事先由指令规定，所以无论由谁操作都能得到同一加工质量。3、数控加工极大地提高外形复杂零件的加工效率和加工精度。4、通过数控加工的零件，由于提高了工件与基准面相关尺寸的加工精度，有可能大大提高零件装配的互换性，而提高装配质量和效率。26长春职业技术学院毕业设计（论文）5、由于加工时间固定，有利于管理，更进一步促使加工定量化，以达到生产管理的合理化、标准化。这为实现计算机管理

8、生产乃至建立计算机集成制造系统都打下了坚实的基础。6、由于操作技术被数据化后，熟练工人就可以减少。7、可以大幅度减少人为的操作失误，而降低废次品率。可以不间断地连续加工，从而缩短了加工周期.由于工夹具的标准化，减少了工夹具的需用量。正是由于数控机床的这些特点，从本世纪五十年代以来，随着电子、计算机、自动