xk7124經(jīng)濟型數(shù)控銑床主軸伺服系統(tǒng)及自動拉刀裝置的設(shè)計修改

1、<p>　　湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計</b></p><p>　　題 目: XK7124經(jīng)濟型數(shù)控銑床主軸伺服系統(tǒng)及自動拉刀裝置的設(shè)計</p><p>　　系 ： 機電工程系 </p><p>　　專

2、 業(yè) ： 數(shù)控維修 </p><p>　　學(xué)生姓名： 羅勇華 </p><p>　　班 級： 數(shù)控維修073 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 范芳紅 老師 </p><p>　　

3、完成日期 2010 年 3 月 19日</p><p>　　湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計 評 閱 書</p><p><b>　　1、指導(dǎo)教師評語：</b></p><p><b>　　簽名：</b></p><p>　　年

4、 月 日</p><p>　　2、答辯委員會綜合評語：</p><p>　　經(jīng)畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會綜合評定成績?yōu)椋?lt;/p><p>　　答辯委員會主任（簽字）：</p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計評分標(biāo)準(zhǔn)</b></p>

5、;<p><b>　　緒論</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是我們大學(xué)生在畢業(yè)前進(jìn)行的一次綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的練習(xí)，是對我們所學(xué)專業(yè)知識的一次全面的檢驗，畢業(yè)設(shè)計是一項綜合的系統(tǒng)的工作，它要求我們每個大學(xué)畢業(yè)生全面系統(tǒng)地運用專業(yè)知識，綜合現(xiàn)場需要，科學(xué)，合理設(shè)計，因而它要求具有科學(xué)性，合理性和可操作性，</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計

6、是在學(xué)習(xí)了三年數(shù)控維修專業(yè)知識以后，對所學(xué)知識的一種綜合體現(xiàn)，把所學(xué)知識能夠運用到實際機床的設(shè)計中，是在我們學(xué)完了大學(xué)基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課，以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。畢業(yè)設(shè)計作為大學(xué)生離校前的最后一項重要工作，勢必有它獨特的，無法比擬的作用。</p><p>　　通過對該機床的設(shè)計，使我認(rèn)識到機床必須具備怎樣的結(jié)構(gòu)要求和技術(shù)要求，要滿足其結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求，我們在實際運用中又應(yīng)該怎樣正確的操作加以保證該要求，在需要維

7、修時，使我們了解到怎樣才能正確的找出故障。</p><p>　　本設(shè)計主要是對XK7124經(jīng)濟型數(shù)控銑床主軸伺服系統(tǒng)及自動拉刀裝置的設(shè)計。就個人而言，我們應(yīng)當(dāng)通過這次畢業(yè)設(shè)計，得到以下能力方面的鍛煉與提升。</p><p>　　1.對機床本身的了解，加強了理論知識與實際中的統(tǒng)一，消除了以前對故障的輕視，調(diào)整好自己的心態(tài)面對以后的道路。</p><p>　　2.提高自

8、身的設(shè)計能力，加強對機床結(jié)構(gòu)的分析和處理能力。</p><p>　　3.學(xué)會怎么使用各種手冊和專業(yè)資料的查詢，能夠迅速的查詢到自己所需的正確數(shù)據(jù)，并能綜合所學(xué)知識合理選擇。</p><p>　　希望通過這次設(shè)計，對自己未來從事的工作打下一定的基礎(chǔ)，但由于能力有限，設(shè)計尚有許多不足之處，希望各位老師多多指教，感激不盡。</p><p><b>　　目錄<

9、;/b></p><p>　　第1章 設(shè)計方案………………………………………………第7頁</p><p>　　第2章 數(shù)控銑床的概括………………………………………第7頁</p><p>　　2.1 數(shù)控機床的演變過程………………………………………第7頁</p><p>　　2.2 數(shù)控銑床的概括……………………………………………第8頁&

10、lt;/p><p>　　第3章 數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)設(shè)計…………………………第8頁</p><p>　　3.1 對主傳動系統(tǒng)的要求………………………………………第9頁</p><p>　　3.2主軸部件…………………………………………………第9頁</p><p>　　3.2．1軸承……………………………………………………第10頁</p>

11、;<p>　　3.2.2主軸的材料和熱處理………………………………………第11頁</p><p>　　3.2．3 主軸的潤滑與冷卻………………………………………第11頁</p><p>　　3.2．4主軸箱……………………………………………………第12頁</p><p>　　3.2.5傳動帶…………………………………………………第12頁</p&g

12、t;<p>　　第四章 自動拉刀裝置設(shè)計…………………………………第15頁</p><p>　　4.1 刀具自動夾緊機構(gòu)………………………………………第15頁</p><p>　　4.2 拉刀裝置的工作原理………………………………………第16頁</p><p>　　第五章 電氣說明書…………………………………………第18頁</p><

13、;p>　　5．1系統(tǒng)選擇：………………………………………………第18頁</p><p>　　5.2電機的選擇………………………………………………第19頁</p><p>　　5.2.1．交流異步伺服系統(tǒng)………………………………………第19頁</p><p>　　5.2.2主軸功率的計算……………………………………………第19頁</p><p

14、>　　5.3變頻器概述及選型原則…………………………………第22頁</p><p>　　5.3.1 變頻器概述………………………………………………第22頁</p><p>　　5.3.2 變頻器的選型原則………………………………………第22頁</p><p>　　5.3.3EV2000變頻器功能與連接…………………………………第24頁</p>&

15、lt;p>　　5.4強電設(shè)計…………………………………………………第30頁</p><p>　　5.4.1總電源…………………………………………………第30頁</p><p>　　5.4.2控制電源…………………………………………………第30頁5.4.3機床直流電源動力回路圖……………………………………第31頁</p><p>　　5.4.4 電氣連接圖………

16、………………………………………第34頁</p><p>　　第六章 安裝及調(diào)試…………………………………………第36頁</p><p>　　6.1系統(tǒng)的調(diào)試………………………………………………第36頁</p><p>　　6.1.1、保護(hù)級…………………………………………………第36頁</p><p>　　6.1.2硬件的安裝與連接……………

17、……………………………第37頁</p><p>　　6.2 拉刀裝置PLC……………………………………………第39頁</p><p>　　6.2.1 PLC T型圖………………………………………………第39頁</p><p>　　6.2.2 PLC 編程…………………………………………………第40頁</p><p>　　6.3維護(hù)及調(diào)試…

18、……………………………………………第40頁</p><p>　　6.3.1機床電氣設(shè)備維護(hù)…………………………………………第40頁</p><p>　　6.3.2主軸驅(qū)動系統(tǒng)的調(diào)試………………………………………第41頁</p><p>　　6.4操作面板及其功能…………………………………………第41頁</p><p>　　6.5 操作簡介……

19、……………………………………………第46頁</p><p>　　設(shè)計心得……………………………………………………第47頁</p><p><b>　　第1章 設(shè)計方案</b></p><p><b>　　方案擬定：</b></p><p>　　XK7124型數(shù)控臥式銑床屬于經(jīng)濟型數(shù)控銑床，根據(jù)此次設(shè)

20、計任務(wù)書的要求，我們主要設(shè)計車床的主軸系統(tǒng)部分與自動拉刀部分。</p><p>　　主軸部分：包括傳動部分的設(shè)計、編碼器的設(shè)計選擇以及控制部分的設(shè)計。</p><p>　　拉刀部分：包括刀架設(shè)計及工作原理設(shè)計。</p><p>　　此次設(shè)計涉及到機床的機械傳動部分和電氣控制部分，電氣部分包括數(shù)控裝置的選型、主軸伺服（驅(qū)動器的選擇，主軸電機的選擇）、電路圖（主軸電路，

21、控制電路，主軸系統(tǒng)的連接概述圖等）、電氣電路圖；機械部分主要包括主軸傳動部分，最后就是安裝于調(diào)試部分，包括主軸的調(diào)試、編碼器的連接與調(diào)試、主軸驅(qū)動系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置與調(diào)試等等。</p><p>　　第2章 數(shù)控銑床的概括</p><p>　　2.1數(shù)控機床的演變過程</p><p>　　數(shù)控機床源于20世紀(jì)40年代末期，當(dāng)時美國John.T.Parson公司提出在坐標(biāo)機

22、床上用脈沖信號控制的加工方法，這就是數(shù)控機床誕生的起點。1952年，麻省理工學(xué)院研制成功了三坐標(biāo)連續(xù)控制的樣機銑床，這就是世界上第一臺數(shù)控機床。20世紀(jì)70年代以后，伴隨微電子技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)控機床在經(jīng)過幾代更新變化中得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，應(yīng)用范圍也越來越廣，使機械進(jìn)入了數(shù)字制造的時代。</p><p>　　第一代數(shù)控機床為提高生產(chǎn)效率不斷向超高速方向發(fā)展，主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)15000~100000R/min；進(jìn)給運動

23、移動速度60~120m/min ,切削進(jìn)給速度60m/min ，最高加速度10g(g為重力加速度)加工中心換刀時間減少至小于1s。主軸與刀具的接口以先例高速加工的HSK等接中為主，主軸徑向跳動小于是2um，軸系不平衡度達(dá)到G0.4級。</p><p>　　2.2數(shù)控銑床的概括</p><p>　　定義:數(shù)控銑床是在一般銑床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,兩都的加工工藝基本同,結(jié)構(gòu)也有些相似,但數(shù)控銑床

24、是靠程序控制的自動加工機床,所以其結(jié)構(gòu)也與普通銑床有很大區(qū)別.數(shù)控銑床一般由數(shù)控系統(tǒng)、主傳動系統(tǒng)、進(jìn)給伺服系統(tǒng)、冷卻潤滑系統(tǒng)等幾大部分組成。</p><p>　　銑削與車削的原理不同，銑削時刀具回轉(zhuǎn)完成主運動，工件作直線（或曲線）進(jìn)給。旋轉(zhuǎn)的銑刀是由多個刀刃組成合而成的，因此銑削是非連續(xù)的切削過程。</p><p>　　數(shù)控銑床有它特有的應(yīng)用，對于輪廓復(fù)雜或難以控制尺寸的零件，用復(fù)雜模型

25、描述的復(fù)雜曲線零件以及三維空間曲面類零件，需要進(jìn)行多道工序加工，精度要求高的零件，如模具零件、殼體類零件。</p><p>　　機床主軸，一般用于給機床加工提供動力，通常主軸驅(qū)動被加工工件旋轉(zhuǎn)的是車削加工，所對應(yīng)的機床是車床類；主軸驅(qū)動切削工件旋轉(zhuǎn)的是銑削加工，所對應(yīng)的機床是銑床類。主軸電機通常有普通電機與標(biāo)準(zhǔn)主軸電機兩種（與之對應(yīng)的驅(qū)動裝置也分為開環(huán)與閉環(huán)兩種）。</p><p>　　第

26、3章 數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　機床主軸，一般用于給機床加工提供動力，通常主軸驅(qū)動被加工工件旋轉(zhuǎn)的是車削加工，所對應(yīng)的機床是車床類；主軸驅(qū)動切削工件旋轉(zhuǎn)的是銑削加工，所對應(yīng)的機床是銑床類。主軸電機通常有普通電機與標(biāo)準(zhǔn)主軸電機兩種（與之對應(yīng)的驅(qū)動裝置也分為開環(huán)與閉環(huán)兩種）。</p><p>　　對于XK7124的傳動系統(tǒng)我們選擇半閉環(huán)控制：</p><

27、;p>　　半閉環(huán)控制數(shù)控機床的特點是在伺服電動機的軸或數(shù)控機床的傳動絲杠上裝有角度檢測裝置，通過檢測絲杠的轉(zhuǎn)角間接地檢測移動部件的實際位移，然后反饋到數(shù)控裝置中去，數(shù)控機床與輸入的指令位移值進(jìn)行比較，用比較的差值對機床進(jìn)行控制。半閉環(huán)數(shù)控機床的工作原理圖。由于反饋環(huán)內(nèi)沒有包含傳動絲杠，數(shù)控機床其傳動誤差照樣會影響工作臺的位移精度，故稱半閉環(huán)控制。</p><p>　　半閉環(huán)控制的精度沒有閉環(huán)控制高，但調(diào)試比

28、較方便，并且具有較好的穩(wěn)定性，價格較低。</p><p>　　3.1 對主傳動系統(tǒng)的要求</p><p>　　1調(diào)速范圍 各種不同的機床對調(diào)速范圍的要求不同。多用途、通用性大的機床要求主軸的調(diào)速范圍大，不但有低速大轉(zhuǎn)矩功能，而且還要有較高的速度，如車削加工中心；而對于專用數(shù)控機床就不需要較大的調(diào)速范圍，如數(shù)控齒輪加工機床、為汽車工業(yè)大批量產(chǎn)生而設(shè)計的數(shù)控鉆鏜床；還有些數(shù)控機床，不但要求能

29、夠加工黑色金屬材料，還要加工鋁合金等有色金屬材料，這就要求變數(shù)范圍大，且能超高速切削。一般要求能在1：100~1000范圍內(nèi)進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和1：10的恒功率調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速公式為V= （v為轉(zhuǎn)速 f為頻率 p為極對數(shù) s為轉(zhuǎn)差率）；</p><p>　　2 熱變形 電動機、主軸及傳動件都是熱源。低溫升、小的熱變形是對主傳動系統(tǒng)要求的重要指標(biāo)。</p><p>　　3主軸的旋轉(zhuǎn)精度

30、和運動精度 主軸的旋轉(zhuǎn)精度是指裝配后，在無載荷、低速轉(zhuǎn)動條件下測量主軸前端和距離前端300mm處的徑向圓跳動和端面跳動值。主軸在工作速度旋轉(zhuǎn)時測量上述的兩項精度稱為運動精度。數(shù)控機床要求有高的旋轉(zhuǎn)精度和運動精度。</p><p>　　4主軸的靜剛度和抗振性 由于數(shù)控機床加工精度要求較高，主軸的轉(zhuǎn)速又很高，因此對主軸的靜剛度和抗振性要求較高。主軸的軸頸尺寸、軸承類型及配置方式，軸承預(yù)緊量大小，主軸組件的質(zhì)量分布是

31、否均勻及主軸組件的阻尼等對主軸組件的靜剛度和抗振性都會產(chǎn)生影響。</p><p>　　5 主軸組件的耐磨性 主軸組件必須有足夠的耐磨性，使之能夠長期保持良好的精度。凡機械摩擦的部件，如軸承、錐孔等都應(yīng)有足夠高的硬度，軸承處還應(yīng)有良好的潤滑。</p><p><b>　　3.2主軸部件</b></p><p>　　主軸部件是數(shù)控銑床上的重要部件

32、之一，它帶動刀具旋轉(zhuǎn)完成切削，其精度、抗振性和熱變形對加工質(zhì)量有直接的影響。</p><p><b>　　3.2.1軸承</b></p><p><b>　　主軸軸承的選擇：</b></p><p>　　主軸軸承是主傳動系統(tǒng)的重要組成部分，它的類型、結(jié)構(gòu)、精度、安裝、調(diào)整、潤滑和冷卻都會對主傳動系統(tǒng)的工作性能產(chǎn)生影響。&l

33、t;/p><p>　　滾動軸承摩擦阻力小，可以預(yù)緊，潤滑維護(hù)簡單，能在一定的轉(zhuǎn)速范圍和載荷變動條件下穩(wěn)定地工作。故可以選用單列向心推力球軸承（GB292——84），軸承型號為36216。</p><p>　　這種類型的軸承既可承受徑向載荷，又可承受軸向載荷。將內(nèi)、外圈相對軸向位移，可以調(diào)整間隙，實現(xiàn)預(yù)緊。它們多用于高速主軸。為了提高軸的剛度和承載能力，多個軸承可以組合使用。有三種基本組合方式：

34、背背組合、面對面組合和同向組合。此主軸的前支承配置三對高精度的單列向心推力球軸承，用以承受徑向載荷和軸向載荷，前兩個軸承大口朝下，后面一個軸承大口朝上。前支承按預(yù)加載荷計算的預(yù)緊量由螺母來調(diào)整。后支承為一對小口相對配置的單列向心推力球軸承，它們只承受徑向載荷，因此軸承外圈不需要定位。</p><p>　　該主軸選擇的軸承類型和配置形式，滿足主軸高轉(zhuǎn)速和承受較大軸向載荷的要求。主軸受熱變形向后伸長，不影響加工精度。

35、</p><p>　　參照《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》，所選36000型單列向心球軸承為D級軸承。滾動軸承的配合的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T275——93，由于滾動軸承屬于標(biāo)準(zhǔn)零件，所以軸承內(nèi)圈與軸頸的配合屬于基孔制的配合，軸承外圈與殼體孔的配合屬于基軸制的配合。</p><p>　　查表7——8，向心軸承和軸的配合及表2——13基孔制優(yōu)先、常用配合，確定軸承內(nèi)圈與軸頸的配合為H7/k6。</p&

36、gt;<p>　　查表7——9向心軸承和殼體的配合及表2——14基軸制優(yōu)先、常用配合，確定軸承外圈與殼體孔的配合為JS7/h6。</p><p>　　3.2.2主軸的支承 </p><p>　　數(shù)控機床主軸的支承主要采用圖1所示的三種主要形式。圖1a所示結(jié)構(gòu)的前支承采用雙列短圓柱滾子軸承和雙向推力角接觸球軸承組合，后支承采用成對向心推力球軸承。這種結(jié)構(gòu)的綜合剛度高，可以滿足強

37、力切削要求，是目前各類數(shù)控機床普遍采用的形式。圖1b所示結(jié)構(gòu)的前支承采用多個高精度向心推力球軸承，后支承采用單個向心推力球軸承。這種配置的高速性能好，但承載能力較小，適用于高速、輕載和精密數(shù)控機床。圖1c所示結(jié)構(gòu)為前支承采用雙列圓錐滾子軸承，后支承為單列圓錐滾子軸承。這種配置的徑向和軸向剛度很高，可承受重載荷，但這種結(jié)構(gòu)限制了主軸最高轉(zhuǎn)速和精度，因而僅適用于中等精度、低速與重載的數(shù)控機床主軸。 </p><p>

38、　　圖3-1  主軸支承配置 </p><p>　　因為XK7124經(jīng)濟數(shù)控銑床對于精度及轉(zhuǎn)速的要求不高所以可以選擇：前支承采用雙列圓錐滾子軸承，后支承為單列圓錐滾子軸承這種配置。</p><p>　　3.2.3主軸的材料和熱處理</p><p>　　主軸的材料可根據(jù)強度、剛度、耐磨性、載荷特點和熱處理變形大小等因素來選擇。主軸剛度與材質(zhì)的彈性模

39、量E有關(guān)。無論是普通鋼還是合金鋼其E值基本相同。因此對于一般要求的機床其主軸可用價格便宜的中碳鋼、45鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后硬度為22~28HRC；當(dāng)載荷較大或存在較大的沖擊時，或者精密機床的主軸為減少熱處理后變形，或者需要作軸向移動的主軸為了減少它的磨損時，則可選用合金鋼。常用的合金鋼有40Cr~50HRC，或者用20Cr進(jìn)行滲碳淬硬使硬度達(dá)到56~62HRC。某些高精度機床的主軸材料則選用38CrMoAl進(jìn)行氮化處理，使硬度達(dá)到850~

40、1000HV。</p><p>　　3.2.4 主軸的潤滑與冷卻</p><p>　　主軸軸承潤滑和冷卻是保證主軸正常工作的必要手段。為了盡可能減少主軸部件溫升引起的熱變形對機床工作進(jìn)度的影響通常利用潤滑油循環(huán)系統(tǒng)把主軸部件的熱量帶走，使主軸部件與箱件保持恒定的溫度，在某些數(shù)控機床上，采用專業(yè)的冷卻裝置，控制主軸箱溫升。有些主軸軸承用高級油潤滑，每加一次油脂可以使用7-10年。對于某些主軸

41、采用油氣潤滑、噴注潤滑和突入滾道潤滑等措施，以保持在高速時正常冷卻潤滑效果。</p><p><b>　　3.2.5主軸箱 </b></p><p>　　主軸箱的設(shè)計：為了提高主軸的剛度和便于安裝，將主軸設(shè)計成階梯圓柱形，前端外徑大，后端外徑小，為實現(xiàn)更換刀具時能自動夾緊，主軸內(nèi)部設(shè)計成空心。其前端有7：24錐孔，用于裝錐柄刀具，并有自動定心作用，通過摩擦將刀柄夾緊于

42、主軸的端部，大錐度既利于定心，也便于松夾。主軸端面裝有定向鍵，既可傳遞切削的轉(zhuǎn)矩，又可用于刀具的周向定位。主軸外圓柱面上有前后支承軸承的配合面。</p><p>　　主軸的主要尺寸參數(shù)包括：主軸直徑、內(nèi)孔直徑、懸伸長度和支承跨距。</p><p>　　（1）主軸直徑 主軸直徑越大，其剛度越強，但使得軸承和軸上的其他零件的尺寸相應(yīng)增大。前、后軸頸的差值越小則主軸的剛度越高，工藝性能也越好。根

43、據(jù)實際情況確定主軸的直徑為F80mm。</p><p>　　（2）主軸內(nèi)孔直徑 主軸內(nèi)徑是用來通過刀具夾緊裝置固定刀具的。主軸孔徑越大，機床是使用范圍越廣，同時主軸部件的重量也越輕。但是孔徑的大小受主軸剛度的制約。主軸孔徑與主軸直徑之比小于0.3時空心主軸的剛度幾乎與實心主軸的剛度相當(dāng)，大于0.7時空心主軸的剛度就急劇下降。此處取其比值為0.3，則主軸內(nèi)孔直徑為80*0.3=24mm。</p>&l

44、t;p>　　主軸材料的選擇主要根據(jù)剛度、載荷特點、耐磨性和熱處理變形大小等因素確定。主軸材料選用38CrMoAIA。</p><p><b>　　3.2.6傳動帶</b></p><p>　　傳動帶 傳動帶是以帶作為中間撓性件，靠帶與帶輪間的摩擦力傳遞運動和動力。如圖3-1所示，帶呈環(huán)形，以一定的拉力（張緊力）F0套在一對帶輪上，使帶和帶輪相互壓緊。帶傳動不工作

45、時，帶兩邊的拉力相等，均為F0；工作時主動帶1轉(zhuǎn)動，帶與帶輪面間的摩擦力使其一邊拉力加大到F1稱為緊邊拉力，另一邊拉力減小到F2，稱為松邊拉力。兩者之差F=F1-F2即為帶的有效拉力，它等于沿帶輪的接觸弧上摩擦力的總合。這樣，就帶動從動輪2旋轉(zhuǎn)了，但一定條件下，摩擦力有一定的限度，若工作阻力超過極限值、帶就在輪面上打滑，傳動不能正常工作。</p><p>　　傳動帶的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，成本低，主、從動輪的中心距離

46、較大，工作穩(wěn)定，無噪聲，過載時帶打滑能防止其他零件損壞。</p><p>　　缺點是：外部尺寸大，作用在軸和軸承上的力也較大，此外V帶和平帶傳動還有彈性滑動，不能保持恒定的傳動比。</p><p><b>　　圖3-2</b></p><p>　　V帶 V帶是截面為等腰梯形（或近似等腰梯形）的傳動帶。其兩腰的夾.角為40°它的結(jié)構(gòu)

47、有簾布結(jié)構(gòu)與線繩結(jié)構(gòu)兩種。一般采用簾布結(jié)構(gòu)，在載荷不大、小直徑或轉(zhuǎn)速較高時采用線繩結(jié)構(gòu)。它們的結(jié)構(gòu)如圖3-2所示，伸張層與壓縮層采用彈性好的膠料，易于產(chǎn)生彎曲變形。包布層耐磨，起保護(hù)作用。強力層承受帶的拉力。</p><p>　　V帶根據(jù)截面尺寸由小到大的順序排列，共有Y、Z、A、B、C、D、E七種。應(yīng)用最多的是A、B、C三種。一般V帶型號的截面尺寸和其所能傳遞的功率大小有關(guān)，傳遞的功率越大，選用的截面尺寸也越大

48、。</p><p><b>　　圖3-3</b></p><p><b>　　傳動比</b></p><p>　　本次設(shè)計的傳動方式選用通過傳送帶傳動的主傳動，由圖3-1可知a1、a2兩角度相同。傳動帶接觸圓的長度為：</p><p><b>　　傳動比 即：</b></

49、p><p><b>　　或D1:D2</b></p><p>　　我們設(shè)計的傳動比為：低速區(qū)為28-733r/min，高速區(qū)為733-3150r/min,低速時傳動比為1：4.75；高速時傳動比為1：1.1。</p><p>　　3.3變速方式的選擇</p><p>　　機床主傳動的變速方式可分為無級變速和有級變速兩種。&l

50、t;/p><p>　　無級變速：指在一定速度(或轉(zhuǎn)速)范圍內(nèi)能連續(xù)、任意地變速。</p><p>　　優(yōu)點：可選用最合理的切削速度，沒有速度損失，生產(chǎn)率高；可在運轉(zhuǎn)中變速，減少了輔助時間；操縱方便；傳動平穩(wěn)。缺點：機械式和液壓式無級變速結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；電氣式成本較高。</p><p>　　有級變速：指在若干固定速度(或轉(zhuǎn)速)級內(nèi)不連續(xù)地變速。</p><

51、;p>　　優(yōu)點：傳遞功率大，變速范圍大，傳動比準(zhǔn)確，工作可靠。</p><p>　　缺點：速度不能連續(xù)變化，有速度損失，傳動不夠平穩(wěn)。 </p><p>　　方案選擇：根據(jù)所改造成數(shù)控機床的使用要求和結(jié)構(gòu)特點，本方案選擇電氣無級變速。</p><p>　　第4章 自動拉刀裝置的設(shè)計</p><p>　　4.1 刀具自動夾緊機構(gòu)</

52、p><p>　　在數(shù)控銑床上多采用氣壓或液壓裝夾刀具，常見的刀具自動夾緊機構(gòu)主要由拉桿、 拉桿端部的夾頭、蝶形彈簧、活塞、氣缸等組成 。夾緊狀態(tài)時，蝶形彈簧通過拉桿及夾頭，拉住刀柄的尾部，使刀具錐柄和主軸錐孔緊密配合；松刀時，通過氣缸活塞推動拉桿，壓縮蝶形彈簧，使夾頭松開，夾頭與刀柄上的拉釘脫離，即可拔出刀具，進(jìn)行新、舊刀具的交換，新刀裝入后，氣缸活塞后移，新刀具又被蝶形彈簧拉緊。 需注意的是，不同的機床，其刀具自動

53、夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)不同，與之適應(yīng)的刀柄及拉釘規(guī)格亦不同。</p><p>　　為實現(xiàn)刀具在主軸上的自動裝卸，主軸上必須帶有刀具的自動卡緊機構(gòu)，通常刀桿都是采用7：24的大錐柄和主軸錐孔配合定心，從而保證刀具回轉(zhuǎn)中心每次裝卡后與主軸回轉(zhuǎn)中心都同軸，而且大錐度的錐柄不僅有利于定心，也為松卡帶來方便。另外，主軸端面有一鍵塊，通過它既可傳遞主軸的扭矩，又可用于刀具的周向定位。實現(xiàn)自動拉馬的具體機構(gòu)是由一組碟形彈簧配以一液壓裝置

54、組成的。使用碟簧拉緊刀具，而用氣壓缸放松刀具，從而保證在工作中，即使突然斷電，刀桿也不會自行松脫。</p><p>　　4.2 拉刀裝置的工作原理</p><p>　　該拉刀裝置的工作原理如圖1所示，當(dāng)?shù)毒哂扇斯に偷?：24主軸錐孔后，刀柄后部的拉釘便被送入到主軸中心的拉桿的前端，當(dāng)增壓氣缸接收到刀具已被放入主軸錐孔的信號時，增壓氣缸活塞推桿便向上運動，拉桿在碟形彈簧(在松刀時已被壓縮處于

55、儲能狀態(tài))能量釋放反作用力下，也跟著向上運動，拉桿前端的卡爪(卡爪在圓周方向等分割成6片)由于受到卡爪彈簧的緊箍力作用，而與拉桿緊緊相連，因此彈簧卡爪也跟著向上運動，卡爪末端從~35mm開放的圓柱孔經(jīng)過錐孔進(jìn)入~27mm的主軸圓柱孔，6片卡爪在~27mm的主軸圓柱孔中縮小了直徑，從而抱住拉釘，同時把拉釘向上拉。由于碟形彈簧力一直作用在拉桿上，所以拉釘一直被緊緊拉住(該拉力大約2萬N左右)。當(dāng)增壓氣缸接到準(zhǔn)備取走主軸錐孔內(nèi)的刀具信號時，增

56、壓氣缸活塞推桿便向下運動，克服碟形彈簧反作用力，把拉桿向下推，卡爪末端從~27mm圓柱孔經(jīng)過內(nèi)錐孔進(jìn)入開放的~35mm圓柱孔內(nèi)，此時6片卡爪由于彈簧的作用向外擴張，就能把刀具從主軸上取走。因此我們可設(shè)計兩個控制按鈕來實現(xiàn)。</p><p>　　圖4-1 主軸自動松刀裝配圖</p><p><b>　　圖4-2</b></p><p>　　此次設(shè)

57、計的拉刀裝置的動力系統(tǒng)采用液壓回路提供動力設(shè)計的液壓回路圖為下圖4-3：</p><p><b>　　圖4-3增壓回路</b></p><p>　　第5章 電氣部分設(shè)計</p><p><b>　　5.1系統(tǒng)選擇</b></p><p>　　本機床采用德國SIEMENS的SINUMERK 802D數(shù)

58、控系統(tǒng)。802D是在機床行業(yè)廣泛采用的現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)控制系統(tǒng)，它與SINUMERIK_611數(shù)字驅(qū)動系統(tǒng)和SIMATIC S7300可編程控制器一起，構(gòu)成全數(shù)字控制系統(tǒng)，它適于各種復(fù)雜加工任務(wù)的控制，具有優(yōu)于其它系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)和控制精度。</p><p>　　由于齒輪機床的特殊性，還擴充了若干功能。例如:刀具和工件的同步傳動，即所謂的電子齒輪箱(ELG),這樣優(yōu)化了機械的傳動結(jié)構(gòu)，提高了機床的精度，大大方便了用戶的操作

59、。</p><p>　　機床進(jìn)給伺服機構(gòu)由NC系統(tǒng)控制，它包括電源模塊、NCU模塊、驅(qū)動模塊及伺服電機。</p><p>　　5.2主軸電機的選擇</p><p>　　5.2.1．交流異步伺服系統(tǒng)</p><p>　　交流異步伺服電機通過在三相異步電動機的定子繞組中產(chǎn)生幅值、頻率可變的正弦電流，該正弦電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與電動機轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的感應(yīng)

60、電流相互作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而實現(xiàn)電動機的旋轉(zhuǎn)。其中，正弦電流的幅值可分解為給定或可調(diào)的勵磁電流與等效轉(zhuǎn)子力矩電流的矢量和；正弦電流的頻率可分解為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差之和，以實現(xiàn)矢量化控制。</p><p>　　交流異步伺服電機通常有模擬式、數(shù)字式兩種方式。與模擬式相比，數(shù)字式伺服加速特性近似直線，時間短，且可提高主軸定位控制時系統(tǒng)的剛性和精度，操作方便，是機床主軸驅(qū)動采用的主要形式。然而交流異步伺服存在兩個主要問題

61、：一是轉(zhuǎn)子發(fā)熱，效率較低，轉(zhuǎn)矩密度較小，體積較大；二是功率因數(shù)較低，因此，要獲得較寬的恒功率調(diào)速范圍，要求較大的逆變器容量。</p><p>　　5.2.2主軸電機的計算</p><p>　　功率應(yīng)按在各種加工情況下經(jīng)常遇到的最大切削力和最大切削轉(zhuǎn)速來計算,設(shè)即最大切削速度為500()，最大切削力</p><p><b>　　=</b><

62、/p><p><b>　　及</b></p><p><b>　　=PηK</b></p><p>　　式中 P——電動機功率；</p><p><b>　　——切削功率；</b></p><p>　　η——主傳動系統(tǒng)總效率，查機床說明書,一般為0

63、.75～0.85,η=0.8;</p><p><b>　　——=（N）</b></p><p>　　——切削速度=500()</p><p>　　k——進(jìn)給系統(tǒng)功率系數(shù)，取k=0.96.</p><p>　　==500060/60000KW=5KW </p><p>　　P= Pc

64、/ηK=5/(0.8 0.96)KW =6.510KW</p><p>　　即主軸電機功率選擇7.5KW的電機</p><p>　　主軸電機的主參數(shù)計算：</p><p>　?。?）最大切削力負(fù)載轉(zhuǎn)矩 </p><p><b>　　T=i</b></p><p>　　式中 ——絲杠上的最大軸向負(fù)

65、載N</p><p><b>　　——絲杠導(dǎo)程m。</b></p><p>　　——滾珠絲杠的機械效率。預(yù)加</p><p>　　——因滾珠絲杠螺母預(yù)加再載荷引起的附加摩擦轉(zhuǎn)矩N. m</p><p>　　——滾珠絲杠軸承的摩擦轉(zhuǎn)矩N. m</p><p><b>　　i ——傳動比&l

66、t;/b></p><p>　　計算得 T =35.154 N.m </p><p><b>　　慣量匹配</b></p><p>　　電動機軸慣量 J =m=0.00090 kg.m </p><p>　　滾珠絲杠的慣量 J==0.00060kg.m</

67、p><p>　　聯(lián)軸節(jié)的慣量（查表得） J=0.0005 kg.m</p><p>　　負(fù)載慣量 J= J+ J+ J=0.0020 kg.m</p><p>　　所以電動機的慣量 J應(yīng)</p><p><b>　　J J 4 J</b></p><p><b>　　20 J

68、90</b></p><p>　　所以我根據(jù)上面計算的結(jié)果我決定主電機采用西門子 a c6/8000i電機</p><p>　　其電機參數(shù); 額定電壓 220V 轉(zhuǎn)速 12000rpm 額定轉(zhuǎn)矩 48NM 功率 7.5kw</p><p>　　極數(shù) 1. 極數(shù)反映出電動機的同步轉(zhuǎn)速，2極同步轉(zhuǎn)速是3000r/min，4極同步轉(zhuǎn)速是1500r

69、/min，6極同步轉(zhuǎn)速是1000r/min,8極同步轉(zhuǎn)速是750r/min。</p><p>　　繞組的一來一去才能組成回路，也就是磁極對數(shù)，是成對出現(xiàn)的，極就是磁極的意思，這些繞組當(dāng)通過電流時會產(chǎn)生磁場，相應(yīng)的就會有磁極。</p><p>　　三相交流電機每組線圈都會產(chǎn)生N、S磁極，每個電機每相含有的磁極個數(shù)就是極數(shù)。由于磁極是成對出現(xiàn)的，所以電機有2、4、6、8……極之分。</p

70、><p>　　2. 若三相交流電的頻率為50Hz,則合成磁場的同步轉(zhuǎn)速為50r/s,即3000r/min.如果電動機的旋轉(zhuǎn)磁場不止是一對磁極,進(jìn)一步分析還可以得到同步轉(zhuǎn)速n與磁場磁極對數(shù)p的關(guān)系:n=60f/p.f為頻率,單位為Hz.n的單位為r/min.；ns與所接交流電的頻率 (f)、電機的磁極對數(shù)(P)之間有嚴(yán)格的關(guān)系，ns＝f/P在中國，電源頻率為50赫，所以二極電機的同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，四極電機的同步

71、轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分，余類推。異步電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是低于或高于其旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，異步之名由此而來。異步電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速之差（稱為轉(zhuǎn)差）通常在10％以內(nèi)。由此可知，交流電機（不管是同步還是異步）的轉(zhuǎn)速都受電源頻率的制約。因此,交流電機的調(diào)速比較困難,最好的辦法是改變電源的頻率，而以往要改變電源頻率是比較復(fù)雜的。所以70年代以前，在要求調(diào)速的場合，多用直流電機。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流電動機的變頻調(diào)速技術(shù)已開始得到實用。<

72、;/p><p>　　5.3變頻器概述及選型原則</p><p>　　5.3.1 變頻器概述</p><p><b>　　變頻器的產(chǎn)生與發(fā)展</b></p><p>　　直至20世紀(jì)60年代，隨著晶閘管（SCR）功率的不斷增大，才使變頻調(diào)速具有了現(xiàn)實可能性。而使變頻調(diào)速器達(dá)到普及應(yīng)用的階段，則是在20世紀(jì)90年代，大功率晶體管

73、（GTR）問世之后。到20世紀(jì)90年代，場效應(yīng)晶體管的出現(xiàn)和不斷提高，又使變頻調(diào)速器在各個方面都前進(jìn)了一步?？梢?，變頻器的生產(chǎn)，成長和發(fā)展，是和大功率開關(guān)器件的進(jìn)步密不可分。</p><p>　　在變頻器出現(xiàn)前同步電機無法實現(xiàn)調(diào)速功能，因此只能在定速傳動領(lǐng)域使用三相交流鼠籠電機盡管調(diào)速性能不佳，但其結(jié)構(gòu)堅固、經(jīng)久耐用且價格低廉還是在一些性能較低的傳動現(xiàn)場使用。</p><p>　　5.3.

74、2 變頻器的選型原則</p><p>　　1、根據(jù)電機的規(guī)格指標(biāo)參數(shù)選擇變頻器。變頻器在使用過程中帶動的是電機，所以，變頻器的選型可以從電機的角度來選擇型號、規(guī)格。那首先，我們就必須先了解電機的各項規(guī)格指標(biāo)參數(shù)。每臺電機都有它自己出廠的銘牌，從銘牌上，我們不難找到電機的各項參數(shù)。這些參數(shù)中，我們需要了解的主要參數(shù)有：電機的額定電壓、額定電流、額定頻率、額定轉(zhuǎn)速等。</p><p>　　電機

75、的額定電壓：電機的額定電壓一般有110V、220V、380V、690V、1140V、6kV等。我公司現(xiàn)生產(chǎn)的變頻器電壓等級有：220V、380V、690V、1140V。如有其它非標(biāo)準(zhǔn)的電壓等級，請及時咨詢生產(chǎn)廠家或各地辦事處及經(jīng)銷商。 </p><p>　　電機的額定電流：電機的額定電流根據(jù)電機的功率不同而不同。選擇變頻器時，變頻器的額定電流應(yīng)大于或等于電機的額定電流，特殊情況應(yīng)將變頻器功率檔次放大一檔。 100

76、系列可滿足0～600Hz電機的需要，如需更高頻率，請選用CH_150系列變頻器。 </p><p>　　電機的額定轉(zhuǎn)速：電機有分為2極、4極、6極、8極等，極數(shù)越高，轉(zhuǎn)速越低，同功率電流也越大。我們一般用的電機的額定轉(zhuǎn)速是1500 rpm對應(yīng)4極電機。變頻器也是根據(jù)4極電機來設(shè)計的。2極對應(yīng)3000 rpm、6極對應(yīng)960 rpm、8極對應(yīng)720 rpm左右。 </p><p>　　2、根

77、據(jù)負(fù)載特性選擇變頻器。如負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載可選擇西門子MMV/MDV,MM420/MM440 變頻器，ABB公司ACS400系列變頻器等；如負(fù)載為風(fēng)機、泵類負(fù)載可選擇西門子ECO 、MM430變頻器，ABB公司ACS800系列變頻器等。</p><p>　　3、 選擇變頻器時應(yīng)以實際電機電流值作為變頻器選擇的依據(jù)，電機的額定功率只能作為參考。另外，應(yīng)充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波，會使電動機的功率因數(shù)和效率

78、變壞。因此，用變頻器給電動機供電與用工頻電網(wǎng)供電相比較，電動機的電流會增加10％而溫升會增加20％左右。所以在選擇電動機和變頻器時，應(yīng)考慮到這種情況，適當(dāng)留有余量，以防止溫升過高，影響電動機的使用壽命。變頻器若要長電纜運行時，此時應(yīng)該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。所以變頻器應(yīng)放大一、兩檔選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。</p><p>　　4 、當(dāng)變頻器用于控制并聯(lián)的幾臺電機時，

79、一定要考慮變頻器到電動機的電纜的長度總和在變頻器的容許范圍內(nèi)。如果超過規(guī)定值，要放大一檔或兩檔來選擇變頻器。另外在此種情況下，變頻器的控制方式只能為V/F 控制方式，并且變頻器無法實現(xiàn)電動機的過流、過載保護(hù)，此時需在每臺電動機側(cè)加熔斷器來實現(xiàn)保護(hù)。對于一些特殊的應(yīng)用場合，如高環(huán)境溫度、高開關(guān)頻率、高海拔高度等，此時會引起變頻器的降容，變頻器需放大一檔選擇。</p><p>　　5、 使用變頻器控制高速電機時，由于

80、高速電動機的電抗小，會產(chǎn)生較多的高次諧波。而這些高次諧波會使變頻器的輸出電流值增加。因此，選擇用于高速電動機的變頻器時，應(yīng)比普通電動機的變頻器稍大一些。變頻器用于變極電動機時，應(yīng)充分注意選擇變頻器的容量，使其最大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外，在運行中進(jìn)行極數(shù)轉(zhuǎn)換時，應(yīng)先停止電動機工作，否則會造成電動機空轉(zhuǎn)，惡劣時會造成變頻器損壞。驅(qū)動防爆電動機時，變頻器沒有防爆構(gòu)造，應(yīng)將變頻器設(shè)置在危險場所之外。</p>&l

81、t;p>　　6 、使用變頻器驅(qū)動齒輪減速電動機時，使用范圍受到齒輪轉(zhuǎn)動部分潤滑方式的制約。潤滑油潤滑時，在低速范圍內(nèi)沒有限制；在超過額定轉(zhuǎn)速以上的高速范圍內(nèi)，有可能發(fā)生潤滑油用光的危險。因此，不要超過最高轉(zhuǎn)速容許值。變頻器驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)子異步電動機時，由于繞線電動機與普通的鼠籠電動機相比，繞線電動機繞組的阻抗小，因此，容易發(fā)生由于紋波電流而引起的過電流跳閘現(xiàn)象，所以應(yīng)選擇比通常容量稍大的變頻器。變頻器驅(qū)動同步電動機時，與工頻電源相比，

82、會降低輸出容量10％～20％，變頻器的連續(xù)輸出電流要大于同步電動機額定電流與同步牽入電流的標(biāo)幺值的乘積。</p><p>　　7、 對于壓縮機、振動機等轉(zhuǎn)矩波動大的負(fù)載和油壓泵等有峰值負(fù)載情況下，如果按照電動機的額定電流或功率值選擇變頻器的話，有可能發(fā)生因峰值電流使過電流保護(hù)動作現(xiàn)象。因此，應(yīng)了解工頻運行情況，選擇比其最大電流更大的額定輸出電流的變頻器。變頻器驅(qū)動潛水泵電動機時，因為潛水泵電動機的額定電流比通常電

83、動機的額定電流大， 所以選擇變頻器時，其額定電流要大于潛水泵電動機的額定電流。當(dāng)變頻器控制羅茨風(fēng)機或特種風(fēng)機時，由于其起動電流很大，所以選擇變頻器時一定要注意變頻器的容量是否足夠大。</p><p>　　8、 選擇變頻器時，一定要注意其防護(hù)等級是否與現(xiàn)場的情況相匹配。否則現(xiàn)場的灰塵、水汽會影響變頻器的長久運行。單相電動機不適用變頻器驅(qū)動。</p><p>　　在實踐中，根據(jù)以上原則對變頻器

84、選型，可以提高工作效率，減少因選型不當(dāng)帶來的時間上和成本上的損失。</p><p>　　5.3.3EV2000變頻器功能與連接 </p><p>　　EV2000變頻器的選擇依據(jù)</p><p>　　本次設(shè)計通過上所述的變頻器選型原則以及本設(shè)計系統(tǒng)的功能要求。根據(jù)所用電動機的容量EV2000變頻器符合本設(shè)計要求，并且滿足本設(shè)計所需要的各項功能。根據(jù)所用電機容量查得變

85、頻器手冊對變頻器進(jìn)行了選擇，是否滿足設(shè)計需求。EV2000變頻器（55P及以下）系列額定值如下表所示。</p><p>　　EV2000變頻器（55P及以下）系列額定值列表如下</p><p><b>　　表5-1</b></p><p>　　在使用EV2000系列變頻器時，應(yīng)注意以下幾點：</p><p>　?。?）關(guān)

86、于電動機及機械負(fù)載與工頻運行比較，EV2000系列變頻器為電壓型變頻器，輸出電壓是PWM波，含有一定的諧波。因此，使用時電機的溫升、噪聲和振動同工頻運行相比略有增加。</p><p>　?。?）恒轉(zhuǎn)矩低速運行變頻器驅(qū)動普通電機長期低速運行時，由于電機的散熱效果變差，輸出轉(zhuǎn)矩額度有必要降低。如果需要以低速恒轉(zhuǎn)矩長期運行，必須選用變頻電機。</p><p>　?。?）當(dāng)選用適配電機時，變頻器能

87、對電機實施熱保護(hù)。若電機與變頻器額定容量不匹配，則務(wù)必調(diào)整保護(hù)值或采取其他保護(hù)措施，以保證電機的安全運行。</p><p>　?。?）在50Hz以上頻率運行若超過50Hz運行，除了考慮電機的振動、噪音增大外，還必須確保電機軸承及機械裝置的使用速度范圍。 </p><p>　　EV2000變頻器的通用規(guī)格及配線圖</p><p>　　1、EV2000變頻器的通用技術(shù)規(guī)

88、格見下表所示。</p><p>　　EV2000變頻器的通用技術(shù)規(guī)格表</p><p><b>　　表5-2</b></p><p>　　2、 EV2000基本運行配線圖</p><p>　　適用機型：EV2000-4T0185G1/0220P1～EV2000-4T0450G1/0550P1基本配線圖如圖6-1所示。&l

89、t;/p><p>　　圖5—1 EV2000變頻器基本配線圖</p><p>　　變頻器主回路輸入輸出端子及描述</p><p>　　1、適用機型：EV2000-4T0185G1/0220P1～EV2000-4T0450G1/0550P1的主回路端子圖如圖5—12所示。</p><p>　　圖5—2主回路端子輸入/輸出圖</p>&

90、lt;p><b>　　2、主回路端子描述</b></p><p>　　適用機型：EV2000-4T0185G1/0220P1～EV2000-4T0450G1/0550P1的主回路端子描述見下表所示。</p><p><b>　　主回路端子描述表</b></p><p><b>　　表5-3</b>

91、;</p><p>　　3、制動單元的主要功能</p><p>　　制動動作電壓可調(diào)整；制動電阻工作超時保護(hù)；散熱器過熱保護(hù)；模塊異常報警指示；故障顯示及故障繼電器輸出指示；制動電阻過熱自動斷開及繼電器報警輸出指示。制動單元和變頻器、制動單元和制動電阻之間的接線應(yīng)在5米以內(nèi)，若超過5米，請使用雙絞線。最大使用長度為10米</p><p>　　4、直流電抗器主要功能&

92、lt;/p><p>　　EV2000-4T0750G及以上功率等級直流電抗器為標(biāo)準(zhǔn)配置，EV2000-4T0750P及以下功率等級變頻器為選配件。為防護(hù)電源對變頻器的影響，保護(hù)變頻器和抑制高次諧波，在下列情況下，應(yīng)配置直流電抗器。</p><p>　?、佼?dāng)給變頻器供電的同一電源節(jié)點上有開關(guān)式無功補償電容器屏或帶有可控硅相控負(fù)載時，因電容器屏開關(guān)切換引起的無功瞬變致使網(wǎng)壓突變和相控負(fù)載造成的諧波

93、和電網(wǎng)波形缺口，有可能對變頻器的輸入整流電路造成損害；</p><p>　?、诋?dāng)變頻器供電三相電源的不平衡度超過3％時；</p><p>　?、?當(dāng)要求提高變頻器輸入端功率因數(shù)到0.93以上時；</p><p>　　④當(dāng)變頻器接入大容量變壓器時，變頻器的輸入電源回路流過的電流有可能對整流電路造成損害。一般情況下，當(dāng)變頻器供電電源的容量大于550KVA以上時，或者供電

94、電源容量大于變頻器容量的10倍時，變頻器需要配置直流電抗器</p><p>　　主回路配線圖及功能 </p><p><b>　　1、主回路配線圖</b></p><p>　　下圖5—13中以端子運行命令通道為例，由K4、K5可以對運行方向進(jìn)行控制，K4端為正轉(zhuǎn)，K5端為反轉(zhuǎn)，COM為公共端。通過K1、K2、K3的不同邏輯組合，可以按下表格選擇

95、普通運行頻率和1～7段多段頻率進(jìn)行多段速度運行。</p><p><b>　　5—3主回路配線圖</b></p><p><b>　　2、主回路功能</b></p><p>　　多功能輸入端子X1～X8的功能豐富，可根據(jù)需要方便地選擇，即通過設(shè)定F7.00～F7.07的值可以分別對X1～X8的功能進(jìn)行定義，設(shè)定值與功能見下

96、表所示。</p><p><b>　　多段速頻率運行表</b></p><p><b>　　表5-4</b></p><p><b>　　5.4強電設(shè)計</b></p><p><b>　　5.4.1總電源</b></p><p>

97、　　本機床供電電源為三相~380V（-15%～+10%）/50Hz（±1Hz），機床在接通總電源之前，必須指派專業(yè)電氣人員，對機床各電氣設(shè)備進(jìn)行全面仔細(xì)檢查：如有元器件受潮、發(fā)霉，接線脫落，接插件松動、不牢固等現(xiàn)象，必須妥善處理。然后將電柜與床身、電柜與液壓箱之間的互連插頭正確插接并旋緊，方可通電。</p><p>　　注意：對于電源電壓波動較大及電源電壓過高或過低的地區(qū)，必須采用穩(wěn)壓電源供電。<

98、/p><p>　　機床電源線由電柜的左上角引入，用戶必須按現(xiàn)行有關(guān)安全技術(shù)條件的要求接通動力電源，必須保證機床可靠接地，以防發(fā)生意外而導(dǎo)致觸電事故。電源開關(guān)（QS1）位于電柜的右側(cè)，合上電源開關(guān)，則機床控制面板上電源（HL1）指示燈亮、系統(tǒng)啟動顯示屏亮、機床照明燈亮、電柜排風(fēng)扇運轉(zhuǎn)。啟動液壓（SB1），核準(zhǔn)電源相序（以液壓電機順時針旋轉(zhuǎn)方向為準(zhǔn)）之后，方可進(jìn)一步試車。 </p><p>　　注

99、意：關(guān)閉機床時，以免拉弧損壞電源開關(guān)，請先停止各伺服軸等主要負(fù)載；再按下液壓停止按鈕（SB2）；最后斷開電源開關(guān)（QS1）。</p><p><b>　　5.4.2控制電源</b></p><p>　　機床的液壓電機、冷卻電機、排屑電機電源均為三相380V/50Hz，各電機均有短路、過載保護(hù)。</p><p>　　控制電路電壓為AC220V和D

100、C24V。所有的接觸器均為AC220V；中間繼電器、電磁閥為DC24V；機床工作燈（EL2）為AC24V。</p><p>　　PLC輸入點及部分輸出點由專門的DC24V開關(guān)電源供給。</p><p>　　5.4.3 機床直流電源動力回路圖</p><p><b>　　圖5-4</b></p><p>　　5.4.4 電

101、氣連接圖</p><p><b>　　圖5-5</b></p><p><b>　　圖 5-6</b></p><p><b>　　圖 5-7</b></p><p><b>　　圖 5-8</b></p><p><b>

102、;　　第6章 安裝及調(diào)試</b></p><p><b>　　6.1系統(tǒng)的調(diào)試</b></p><p>　　6.1.1、保護(hù)級 </p><p><b>　　存取保護(hù)級</b></p><p>　　保護(hù)級 SINUMERIK 802D 具有一套恢復(fù)數(shù)據(jù)區(qū)的保護(hù)級概念。保護(hù)級從0 到7

103、，其中0 是</p><p>　　最高級，7 是最低級。一些功能區(qū)(如，程序編輯)的保護(hù)級設(shè)置在顯示車床數(shù)據(jù)</p><p>　　中(USER_CLASS)。</p><p>　　控制系統(tǒng)為保護(hù)級1 到3 設(shè)定了缺省密碼。必要時授權(quán)用戶可以更改這些密碼。</p><p>　　下表 ——保護(hù)級概念</p><p><

104、;b>　　表6-1</b></p><p>　　授權(quán)操作人員，機床安裝員</p><p>　　級1… 3 保護(hù)級1 到3 需要輸入密碼。密碼激活后可以修改。例如，如果密碼不再知道，必須執(zhí)行重新初始化(帶缺省機床數(shù)據(jù)導(dǎo)入)。這將使所有密碼恢復(fù)到該版軟件的出廠設(shè)定值。除非使用軟鍵“刪除口令”來重新設(shè)置,否則密碼不會改變。重新上電不會重設(shè)密碼。</p><p

105、>　　保護(hù)級4… 7 如果沒有設(shè)置密碼或是接口信號,保護(hù)級7 會自動設(shè)定。如果沒有密碼, 可以通過在用戶程序的用戶接口中設(shè)置位來設(shè)定保護(hù)級4 到7。</p><p><b>　　2、 生效方式 </b></p><p>　　其方式有修改后立即生效、重新上電后修改生效、待重新配置后變化生效、在復(fù)位后修改生效</p><p>　　6.1.2硬

106、件的安裝與連接</p><p>　　在做西門子SINUMERIK802D的連接時我們要做好以下的準(zhǔn)備工作。第一、準(zhǔn)備好各個硬件安裝圖紙；第二、準(zhǔn)備好相應(yīng)的工具，和有關(guān)說明書；第三、準(zhǔn)備好相應(yīng)的數(shù)據(jù)通信線如Profibus數(shù)據(jù)總線等。同時在進(jìn)行西門子SINUMERIK802D的硬件連接時也要注意有關(guān)注意事項，因為數(shù)控系是一個高度精密的電子產(chǎn)品模塊中含有電敏感器件，在搬運操作器和機床控制面板時，人員在沒有防靜電保護(hù)時

107、，決不要觸摸印刷電路板或器件，在連接過程中各個部件要禁止上電。安裝控制系統(tǒng)組件時，請按照說明圖中注明的尺寸進(jìn)行，圖中標(biāo)明了安裝孔的尺寸。只能使用屏蔽電纜，而且確保屏蔽層與控制器一側(cè)的金屬或有鍍金層的插頭盒相連。</p><p><b>　　1、安裝步驟</b></p><p>　　1. 安裝PCU，KB 和MCP</p><p>　　2. 安裝

108、PP72/48</p><p>　　3. 安裝驅(qū)動器(參見SIMODRIVE611 UE 文獻(xiàn))</p><p>　　4. 連接PCU 和KB 以及MCP 和PP72/48</p><p>　　5. 在PCU、PP72/48 和SIMODRIVE 611UE 之間用現(xiàn)場總線Profibus 進(jìn)行連接</p><p>　　系統(tǒng)的拆卸請按照相反的

109、順序拆卸系統(tǒng)的各個組件。拆卸系統(tǒng)時，確保系統(tǒng)已完全停止并和電源斷開。</p><p>　　2、接口和電纜PCU 上的接口位置、控制器及顯示</p><p>　　PCU 上的用戶接口</p><p>　　1、DC24V 電源接口(X8)用于和24V 負(fù)載電源連接的3 芯螺釘端子塊。</p><p>　　2、Profibus (X4)與Profi

110、bus 連接的9 芯D 型孔型插頭。</p><p>　　3、COM1 RS232 接口(X6)9 芯D 型針型插頭，接口COM2 不起作用。</p><p>　　4、handwheel1到3（手輪1 至3、X14/X15/X16)用于連接手輪的15 芯D 型針型插頭。</p><p>　　5、keyboard鍵盤 鍵盤連接(X10)6 芯Mini-DIN</

111、p><p><b>　　6、res復(fù)位鍵</b></p><p>　　7、跨接線 X311</p><p>　　8、顯示錯誤和狀態(tài)的4 個發(fā)光二極管(面板背面)</p><p>　　3、鍵盤KB 上的接口</p><p>　　鍵盤連接6 芯Mini-DIN</p><p>　　

112、4、PP 72/48 上的接口位置、控制器及顯示</p><p>　　X1 電源連接(DC24V)用于連接24V 負(fù)載電源的3 芯螺釘端子</p><p>　　X2 Profibus用于連接Profibus 的9 芯D 型孔型插頭</p><p>　　X111、X222 和X333用于連接數(shù)字輸入和輸出的50 芯扁平電纜插頭</p><p>

113、　　顯示PP72/48 狀態(tài)的4 個發(fā)光二極管</p><p>　　S1用于設(shè)置Profibus 地址的DIL 開關(guān)</p><p>　　5、MCP 上的接口</p><p>　　X1201 和X1202用于連接PP 72/48 的50 芯扁平電纜插頭</p><p><b>　　6、各個部件的連接</b></p&

114、gt;<p><b>　　鍵盤的連接(KB)</b></p><p>　　使用提供的電纜將鍵盤與PCU 連接。多腳插頭必須插入鍵盤。</p><p>　　手輪與PCU(X14,X15,X16)的連接</p><p>　　插頭名稱： 手輪1(X14)</p><p><b>　　手輪2(X15)&l