探討數(shù)控機(jī)床電氣控制電路的設(shè)計(jì)

1、<p>　　探討數(shù)控機(jī)床電氣控制電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：本文對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣控制電路設(shè)計(jì)的基本原則和繪制的基本原則進(jìn)行簡要介紹，按照標(biāo)準(zhǔn)讓設(shè)計(jì)者和使用者都能進(jìn)行對(duì)電氣圖紙的設(shè)計(jì)和識(shí)讀，實(shí)例展開對(duì)某數(shù)控車床電氣控制電路進(jìn)行分析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；電氣控制；電路；設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類號(hào)： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

2、： A </p><p>　　一、數(shù)控機(jī)床電氣控制電路設(shè)計(jì)原則 </p><p>　　(1)確保數(shù)控機(jī)床穩(wěn)定并且可靠的運(yùn)行 </p><p>　　從一定的角度講，對(duì)數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定性和可靠性的運(yùn)行電氣控制電路部分的穩(wěn)定性和可靠性在其中起著重要的作用，在車間廠房中，數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行環(huán)境并不太好，在這種前提下，數(shù)控控制系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率就會(huì)增大，尤其是工業(yè)制造現(xiàn)場，具有很強(qiáng)

3、的電磁干擾和較多粉塵，在這種情況下，數(shù)控控制系統(tǒng)就應(yīng)該有很強(qiáng)的抗干擾的能力，如果沒有這種能力，機(jī)床設(shè)備根本不可能正常運(yùn)行。 </p><p>　　(2)對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣控制電路設(shè)計(jì)和工藝的要求最大限度實(shí)現(xiàn)探討 </p><p>　　現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的共同特點(diǎn)就是機(jī)電一體化， 機(jī)電方式被廣泛的應(yīng)用在伺服控制系統(tǒng)中的數(shù)控機(jī)床的主軸和進(jìn)給軸中。在特定類型的機(jī)械元件和機(jī)械環(huán)節(jié)是被包含在它的輸出的內(nèi)容

4、中，在電氣控制的系統(tǒng)中，它們的存在對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行起著非常重要的作用，它們的工作性能對(duì)數(shù)控機(jī)床加工的產(chǎn)品的質(zhì)量具有相當(dāng)大的影響。如果這些元件和機(jī)械環(huán)節(jié)的質(zhì)量特別好，那么想要改變她們的特性就很困難了，和電氣控制的部分相比較就顯得特別笨拙了。所以，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該了解和掌握機(jī)械環(huán)節(jié)和元件的對(duì)控制系統(tǒng)的影響， 只有這樣才能更好的配合，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該認(rèn)真分析考慮數(shù)控機(jī)床控制之間的各種需求，使設(shè)計(jì)更加的合理化。 </p><p&g

5、t;　　(3)便于生產(chǎn)、降低成本、保證質(zhì)量 </p><p>　　生產(chǎn)簡單方便，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量高，這對(duì)商品加工生產(chǎn)的工廠來說是非常重要的，只有滿足這樣的要求，才能使用戶更好的使用產(chǎn)品，其實(shí)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)也是這樣的，元件的質(zhì)量，供應(yīng)是數(shù)控機(jī)床電氣控制電路的設(shè)計(jì)中是非常重要的，并且在機(jī)床的安裝、調(diào)試和維護(hù)也是需要同步的。只有這樣，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的質(zhì)量才能得到保證。 </p><p&g

6、t;<b>　　(4)安全性 </b></p><p>　　在數(shù)控機(jī)床電氣控制電路的設(shè)計(jì)過程中， 保護(hù)人身安全和設(shè)備的安全應(yīng)該受到高度重視，在符合國家的安全規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)下，高度重視安全生產(chǎn)，嚴(yán)格按照國家要求進(jìn)行生產(chǎn)，要清晰的識(shí)別指示和信號(hào)，在操縱機(jī)構(gòu)要做到易操作、易切換。 </p><p>　　二、數(shù)控機(jī)床電氣控制電路的繪制原則 </p><p>

7、;　　(一)電氣控制電路的圖形和文字符號(hào) </p><p>　　對(duì)一些電氣控制電路圖中國家制定一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定， 這些規(guī)定的電路圖形和文字符號(hào)是為了能方便的表達(dá)生產(chǎn)設(shè)備和電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理設(shè)計(jì)目的， 為了方便元器件的安裝、調(diào)試、生產(chǎn)和維護(hù)，設(shè)計(jì)人員必須按照國家規(guī)定要求對(duì)元件進(jìn)行連接，所用的電路圖形和文字符號(hào)必須是國家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中的，不能使用非國家標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)。 </p><p>　　(二)電

8、氣控制線路的繪制 </p><p>　　一般電氣控制線路有兩種方法：原理圖和安裝圖。下面我們主要介紹一下原理圖。電氣的原理圖主要是為了方便讀者閱讀和分析電路的控制線路，它的主要特點(diǎn)是簡單、清晰、易懂，主要是按照電氣控制的工作原理進(jìn)行制作的。在電氣原理圖中包含了所有的電氣元器件的連線部分和導(dǎo)線之間的連接關(guān)系，在原理圖中元器件的位置與實(shí)際安裝的位置不同。 </p><p>　　繪制電氣原理圖的

9、基本規(guī)則： 電路圖中的所有的電器元件的表示都必須使用國家規(guī)定的圖形符號(hào)以及文字符號(hào)，具有相同電氣線圈和觸點(diǎn)時(shí)，都要使用國家規(guī)定的同一個(gè)圖形符號(hào)或者文字符號(hào)來表示。如果是相同類型的元器件時(shí)，可以在元器件符號(hào)的后邊加上數(shù)字來區(qū)分。一般的電氣原理圖還可分成主電路和輔助電路兩部分。主電路是大電流按照從電源流到主要工作元器件的閉合回路。輔助電路一般包含一些照明電路，控制電路，保護(hù)電路等，大多數(shù)采用按鍵，信號(hào)燈，接觸器的線圈和觸電，繼電器的線圈和觸

10、點(diǎn)，控制變壓器等器件。在繪制一些導(dǎo)電的元器件時(shí)，他們的繪制位置應(yīng)該按照方便閱讀和理解的原則來進(jìn)行繪制，繪制在能完成它們工作的位置。同一個(gè)元器件在不同的電路中可以繪制在不同的位置。在繪制過程中所有的電氣開關(guān)都應(yīng)該沒有接通或者在沒有任何外力施加的情況下，開關(guān)處于開通或者關(guān)斷的狀態(tài)下。比如說繼電器的觸點(diǎn)，它是按照線圈沒有通電的情況下畫出的；按鍵和行程開關(guān)在繪制時(shí)其觸點(diǎn)也應(yīng)該是在不受外力的情況下畫出。在電路中線路交叉并且存在電關(guān)系時(shí)，交叉點(diǎn)應(yīng)該

11、用黑點(diǎn)表示，如果沒有電聯(lián)系則不用畫黑點(diǎn)。在電氣電路中不論是主電路還是輔助電路，每個(gè)元器件一般都是遵循動(dòng)作</p><p>　　三、數(shù)控機(jī)床電氣控制實(shí)例分析 </p><p>　　圖1 某數(shù)控車床的動(dòng)力電路 </p><p>　　圖1是某個(gè)數(shù)控機(jī)床的動(dòng)力電路線路圖，QF1、QF2、QF3、QF4 都是斷路器。QF1 是電源總開關(guān)，它的主要作用是對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行過載保護(hù)或

12、者短路保護(hù)。QF2 主要控制主軸強(qiáng)電，QF3 的功能是控制冷卻強(qiáng)電，QF4 則控制刀架強(qiáng)電，它們的主要作用是連接電源和短路如果遇上過流時(shí)祈禱保護(hù)作用。另外QF3、QF4 帶有輔助觸頭，這個(gè)觸頭可以輸入PLC，當(dāng)作報(bào)警的信號(hào)。KM3 是交流接觸器，它控制著冷卻電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，KM4、KM5 的作用是控制刀架的正反轉(zhuǎn)。RC1、RC2 是滅弧器，它的主要作用是在具有大交流電路中保護(hù)接觸器的主觸點(diǎn)，以防在主觸點(diǎn)斷開時(shí)產(chǎn)生很大的電弧，如果產(chǎn)生的電弧過

13、大將會(huì)燒毀主觸點(diǎn)。TC2 是電抗器，其作用主要是在合閘的一瞬間抑制諧波電流和浪涌電流。 </p><p>　　圖2 某數(shù)控車床的交流控制電路 </p><p>　　圖2是某數(shù)控車床的交流控制電路， 交流接觸器KM2的線圈和KM3 一對(duì)常閉的輔助觸點(diǎn)串聯(lián)，KM2 一對(duì)常閉輔助的觸點(diǎn)與交流接觸器KM3 線圈串聯(lián)， 通過上述的連接方法來控制刀架電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)的互鎖； 然而KM1 這個(gè)交流接觸器的

14、線圈的作用是控制KM3 的主觸點(diǎn)的連接與斷開， 來控制冷卻電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。KA1、KA2、KA3 是繼電器，它的觸點(diǎn)是由數(shù)字裝置I/O 口控制，它們的作用分別是控制KM1、KM2、KM3 這些交流接觸器的線圈的通電和斷電。 </p><p>　　四、數(shù)控機(jī)床電氣的維修與保養(yǎng) 數(shù)控機(jī)床日常的維護(hù)與保養(yǎng)就是為了預(yù)防電氣的故障發(fā)生，從而降低電氣的故障發(fā)生率。數(shù)控機(jī)床的故障維修與保養(yǎng)主要有以下幾個(gè)方面。 日常保養(yǎng)：對(duì)企業(yè)

15、的每臺(tái)數(shù)控機(jī)床都要建立日常維護(hù)和保養(yǎng)計(jì)劃。包括保養(yǎng)內(nèi)容（如油、水氣路，各項(xiàng)溫度控制，平衡系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，傳動(dòng)帶的松緊，繼電器、接觸器觸頭清潔，坐標(biāo)軸傳動(dòng)系統(tǒng)的潤滑、磨損情況，豐軸潤滑等；各插頭、接線端是否出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象。電氣柜通風(fēng)狀況等等）及各功能部件以及元?dú)饧木S修和保養(yǎng)的周期（每日、每月、半年或不定期）。 對(duì)于數(shù)控機(jī)床電氣的資料進(jìn)行歸檔：工作人員對(duì)于所有的數(shù)控機(jī)床的參數(shù)資料應(yīng)該進(jìn)行認(rèn)真的整理，有條件的企業(yè)要進(jìn)行存檔，若出現(xiàn)事故或者故障

16、，以方便調(diào)查原因，查找資料。管理人員也可以針對(duì)數(shù)控機(jī)床的具體工作情況制定操作規(guī)范、建立數(shù)控機(jī)床電氣的維修與保養(yǎng)檔案等等。除此以外，數(shù)控機(jī)床電氣的管理者也要時(shí)刻總結(jié)機(jī)床的一些信息，經(jīng)常檢查其工作情況，這對(duì)于改進(jìn)管理和維修養(yǎng)護(hù)設(shè)備有著重要的作用。 </p><p><b>　　結(jié)語 </b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床電氣控制電路的設(shè)計(jì)的過程是非常復(fù)雜的，它可以歸成一種

17、控制系統(tǒng)，依據(jù)功能、類型的不同，其數(shù)控機(jī)床電氣控制電路的設(shè)計(jì)的最優(yōu)方案都是唯一的，對(duì)能設(shè)計(jì)出這樣方案的設(shè)計(jì)者來說，必須擁有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，才能在不同的工作環(huán)境下對(duì)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，并且必須保證機(jī)床在工作的過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)都不能出錯(cuò)，這樣才能充分發(fā)揮出設(shè)備的使用價(jià)值。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]孫道彬,劉