数控机床电气控制电路设计实例课件.ppt

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1、第八章数控机床电气控制电路设计实例8.1数控机床电气控制电路设计原则8.2TK40A数控车床电气控制电路8.3XK714A数控床身铣床电气控制电路在前面的章节中，分别介绍了计算机数控系统的各个组成部分、控制系统所用到的元器件和执行部件，可以说是“化整为零”的叙述。本章则通过介绍几种典型数控机床控制电路实例及分析，则可以说是“集零为整”，使读者了解数控系统的全貌。本章首先介绍数控机床电气控制电路设计原则，遵循这些原则是保证产品质量的前提，然后介绍TK40A数控车床和XKA714数控床身铣床的电气控制电路，并作了简要的分析。在分析控制电路时，注意掌握分析思路

2、和方法。8.1.1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正如本书第一章绪论中所指出，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。这些机械环节和元件一旦制造好，其性能就难以更改，远不如电气部分灵活易变。因此，数控机床的机械与数控系统的设计人员都必须明确的了解机械环节和元件的参数对整机系统的影响，以便密切配合，在设计阶段，就仔细考虑相互之间的各种要求，做出合理的设计。8.1数控机床电气控制电路设计原则2

3、．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。数控机床在加工车间，使用的条件、环境比较恶劣，极易造成数控系统的故障。尤其工业现场，电磁环境恶劣，各种电气设备产生的电磁干扰，要求数控系统对电磁干扰应有足够的抗扰度水平，否则设备无法正常运行，详细请参阅本书第七章“数控系统的电磁兼容设计”。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。电气控制电路设计时就应该充分考虑元器件品质，供应，并便于安装、调试和维修，

4、以便于保证产品质量和组织生产。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。各种指示及信号易识别，操纵机构易操作，易切换。8.1.2数控系统功能的选择除基本功能外，数控系统生产厂还为机床制造厂提供了多种多样的可选功能，由于各知名品牌数控系统的基本功能差别不大，所以合理的选择适合本机床的可选功能，放弃那些可有可无的或不实用的可选功能，对提高产品的功能/价格比是大有好处的，下面列举几个例子供读者参考：（1）动画/轨迹显示功能的选择该功能用于模拟零件加工过程，显示真实刀具在毛坯上的切削路径，可以选择直角坐标系中的二个

5、不同平面，也可选择不同视角的三维立体，可以在加工的同时做实时的显示，也可在机械锁定的方式下作加工过程的快速描绘，是一种检验零件加工程序、提高编程效率和实时监视的有效工具。（2）软盘驱动器的选择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。给编程和操作人员带来了很大方便。但是，软盘驱动器毕竟是易耗品,是否采用需衡量比较。另外，若数控系统是基于DOS、WINDOWS等通用操作系统，还应注意病毒的问题。（3）

6、DNC-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，在模具加工中这种长达几百KB（4KB约等于10m纸带长度）甚至数MB的加工程序是经常会遇到的，而一般数控系统提供的程序存储容量为64--128KB，这给模具加工带来了很大困难。DNC-B通信功能具有二种工作方式，其一是一次性的将通用计算机中的程序传送到数控系统的加工程序的存储区内（如果它的容量足够大的话），其二是将通用计算机中的程序一段一段的传送到数控系统的缓冲存储器中，边加工边传送，直到加

7、工结束。彻底解决了大容量程序零件的加工问题。虽然选用这项功能需要增加一定的费用，但它确实是一项功能/价格比很高的选项。若系统的加工程序存储区足够大，推荐使用DNC-B的第一种工作方式，即一次性的把加工程序传送到CNC内部，然后在CNC本机上运行该加工程序。而第二种方式则需要在加工的全过程中占用一台计算机，而且，一旦双方的通讯出现问题，加工就不得不中断。在使用第一种方式是，需要注意的是，应该定期检查CNC的加工程序存储区剩余空间，删除不用的加工程序。（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

8、采用伺服电机驱动主轴，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