《数控机床电气控制》电子课件.ppt
第8章 数控机床电气控制线路设计,8.1普通机床电气控制线路设计8.2数控机床电气控制线路设计原则8.3数控机床电气控制线路设计一般问题8.4数控机床设计相关内容,8.1 普通机床电气控制线路设计,机床的电气设计是机床设计的重要组成部分，机床的电气设计应满足机床的总体技术方案要求。机床的电气设计涉及的内容很广泛，本小节将概括地介绍继电接触器控制线路设计的一般规律及设计方法。,（1）拟定电气设计任务书（技术条件）。（2）确定电气传动控制方案，选择电动机。（3）设计电气控制原理图。（4）选择电气元件，并制定电气元件明细表。（5）设计操作台、电气柜及非标准电气元件。（6）设计机床电气设备布置总图、电气安装图以及电气接线图。（7）编写电气说明书和使用操作说明书。以上电气设计各项内容，必须以有关国家标准为纲领。,机床电气设计内容,8.2数控机床电气控制线路设计原则,1.最大限度地实现机械设计和工艺的要求2.保证数控机床稳定、可靠地运行 3.便于组织生产、降低生产成本、保证产品质量4.电气控制电路的设计应高度重视保证人身安全，要符合有关安全的规范和标准。各种指示信号易识别，操纵机构易操作，易切换。,电气控制线路设计原则,数控系统除基本功能外，其生产厂家还为机床制造厂家提供了多种多样的可选功能，下面介绍几个可选功能供读者参考。1.加工轨迹显示功能2.软盘驱动器 3.DNC-B通信功能 4.刚性加工螺纹功能 5.网络数控功能,数控系统功能的选择,8.3数控机床电气控制线路设计一般问题,电气控制线路设计注意事项,1.电气控制柜应该采用冷轧钢板制作，为了保证控制柜的电磁一致性，应采用一体结构或焊接。2.控制柜安装板采用镀锌钢板，以提高系统的接地性能。3.控制柜内各个部件按照强、弱电分开安装、布线。4.各屏蔽电缆进控制柜的入口处，屏蔽层要接地。5.各进给驱动电动机、主轴驱动电动机的动力线和反馈线直接接入驱动单元，不得经过端子转接。,6.各位置反馈线、指令给定线、通信线等弱电信号线必须采用屏蔽电缆，单股线直径不低于0.2mm2，若采用双绞双屏蔽电缆则更佳。7.开关量端子板、编码盘反馈屏蔽电缆中电源线采用多芯绞合共用，以提高信号电源和这些部件的抗干扰能力。8.各部件外壳必须可靠接地。9.各结构间应可靠接地、共地。,电气控制线路设计实例,1.必须对系统提供可靠接地，接地电阻小于4，并在控制柜内最近的位置接入PE接地排。2.电源线进入控制柜的位置（总空气开关前）三相对地接高压（2000V）瓷片电容，可非常明显地减少电源线进入的干扰（脉冲、浪涌）。3.各线在磁环上绕45圈。4.接地排采用厚度不低于3mm的铜板制作，保证良好接触、导通。5.大电感负载（交流接触器线圈、三相异步电动机、交流电磁阀线圈等）要采用RC灭弧器吸收高压反电势，抑制干扰信号。6.伺服、控制、数控系统电源采用隔离变压器供电。,在图中，综合设计的注意事项集中做如下说明:,7.各部件外壳、屏蔽层可靠接地，重要部件及控制柜之间的接地线截面积应不低于2mm2。8.重要部件如数控系统的交流电源应采用低通滤波器，减少工频电源上的高频干扰信号。9.若数控单元的电源采用直流24V，则可与输入输出开关量共用一个电源，建议采用开关电源;直流阀、抱闸线圈的直流电源应与前者分别采用独立的电源。10.各信号屏蔽电缆特别是码盘反馈与指令给定电缆在两端加穿过式铁氧体磁芯，可有效提高信号传输的可靠性。11.屏蔽电缆的屏蔽层应厚而密实，不应有空隙，每单根线应为多芯绞线，截面积不低于0.2mm2，信号电源线应采用多根并用（一般电源与电源地各用3根）。若采用双绞双屏蔽电缆则效果更好。,8.4数控机床设计相关内容,数控机床设计的基本要求 1.工艺范围 数控机床的工艺范围是指该机床适应不同生产要求的能力。2.加工精度 要保证能加工出一定精度的工件，作为工作母机的数控机床必须满足更高的精度要求。3.柔性 数控机床的柔性是指其适应加工对象变化的能力，包括空间上的柔性和时间上的柔性。,4.开放性 开放性是指机床与物流系统之间进行物料（工件、刀具、切屑等）交接的方便程度。5.噪声 数控机床在工作中振动会产生的噪声6.生产率和自动化 机床的生产是用单位时间内机床所能加工的工件数量来表示的。数控机床的切削效率越高，辅助时间越短，其生产效率就越高。7.成本 成本概念贯穿在产品的整个生命周期内，包括设计、制造、包装、运输、使用维护和报废处理等的费用，是衡量产品市场竞争力的重要指标,8.生产周期 生产周期（包括设计和制造）是衡量产品市场竞争力的重要指标，应尽可能缩短机床的生产周期。这就要求数控机床设计应尽可能采用现代设计方法。9.可靠性 可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。10.机床宜人性 机床宜人性是指为操作者提供舒适、安全、方便、省力等劳动条件的程度。11.绿色工程的要求 所谓绿色工程是一个注重环境保护，节约资源，保证可持续发展的工程。,机床设计方法和理论 1.设计方法 计算机技术的飞速进步，为机床设计方法的发展提供了有力的技术支撑。机床的设计方法是根据其设计类型而定。,2.设计步骤,3.机床设计的基本理论 机床不同于一般的机械，它是用来生产其他机械的工作母机，因此在刚度、精度及运动特性方面有其特殊要求。,谢谢使用，欢迎批评指正！,数控机床电气控制编写组 2007、10、30,
