数控车床电气控制系统设计.docx

学习工业安全职业学院毕业论文（设计）题目:数控车床电气控制系统设计姓名系别机电工程系专业数控技术年级2010级指导教师2013年5月10日毕业论文（设计）成绩评定表学生姓名学号班级名称数控技术10-2班毕业论文（设计）课题名称数控车床电气控制系统设计指导教师评语：成绩：指导教师签名：年月日系学术委员会意见系主任签名：年月日目录摘要1第一章概述21.1什么是数控机床21.2数控机床的组成21.3数控机床工作原理和结构简介41.4CK6140数控车床主简介5第二章CK6140数控车床主轴驱动系统62.1CK6140数控车床运动分析62.2CK6140数控车床电气系统简述62.3主轴驱动系统概述72.3.1主轴电动机72.3.2主轴电动机选型的要求82.3.3主轴电动机选型82.4变频器电动机主轴驱动装置92.4.1FANUC0iMate主轴驱动装置92.4.2设备的选型方法102.4.3变频器主轴伺服驱动电路11第三章CK6140数控车床进给伺服系统设计133.1机床进给伺服系统概述133.2CK6140数控车床对伺服驱动进给系统的要求133.3进给伺服系统的选型与控制原理143.4伺服电机的选型14第四章CK6140数控车床辅助系统设计154.1CK6140数控车床辅助系统概述154.2刀架传动系统设计154.2.1CK6140数控车床电动刀架的选型154.2.2电动刀架连接电路164.3冷却系统的设计174.4液压系统设计18第五章常用电器元件的选型205.1低压电器选型的一般原则205.2断路器的选型205.3电动机保护用自动开关的选型215.4熔断器的选型215.5接触器的选型215.6热继电器的选型225.7中间继电器22第六章可编程式控制制器（PLC）236.1可编程式控制制器概述236.2可编程式控制制器（PLC）的特点236.3程控制器的组成及工作方式246.4PLC选型及I/O接线图256.5输入/输出点256.6基本功能面板设计276.7通讯界面27参考文献28致谢2922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。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。关键字：数控车床主电路控制电路PLC控制第一章概述1.1什么是数控机床数控技术是20世纪中期发展起来的机床控制技术。数字控制（NumericalControl，简称NC）是一种自动控制技术，是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的一种方法。数控机床（NCMachine）就是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控系统的机床。它是一种综合应用计算机技术、自动控制技术、精密测量技术、通信技术和精密机械技术等先进技术的典型的机电一体化产品。国家信息处理联盟（InternationalFederationofInformationProcessing，简称IFIP）第五技术委员会对数控机床作了如下定义：数控机床是一种装有程控系统的机床，该系统能逻辑地处理具有特定代码和其他符号编码指令规定的程序。1.2数控机床的组成数控机床的种类很多，但任何一种数控机床都是由控制介质、数控系统、伺服系统、辅助控制系统和机床本体等若干基本部分组成。（1）控制介质数控系统工作时，不需要操作工人直接操纵机床，但机床又必须执行人的意图，这就需要在人与机床之间建立某种联系，这种联系的中间媒介物即称为控制介质。在控制介质上存储着加工零件所需要的全部操作信息和刀具相对工件位移信息，因此，控制介质就是将零件加工信息传送到数控装置去的信息载体。控制介质有多种形式，它随着数控装置类型的不同而不同，常用的有穿孔纸带、穿孔卡、磁带、磁盘和USB界面介质等。控制介质上记载的加工信息要经过输入装置传送给数控装置，常用的输入装置有光电纸带输入机、磁带录音机、磁盘驱动器和USB界面等。除了上述几种控制介质外，还有一部分数控机床采用数码拨盘、数码插销或利用键盘直接输入程序和数据。另外，随着CAD/CAM技术的发展，有些数控设备利用CAD/CAM软件在其他计算机上编程，然后通过计算机与数控系统通信（如局域