技術(shù)

　　一、XK714A數(shù)控銑床電氣控制

　　XK714A數(shù)控銑床工作臺(tái)左右運(yùn)動(dòng)為X坐標(biāo)，前后運(yùn)動(dòng)為Y坐標(biāo)，均由GK6062-6AF31交流永磁伺服電動(dòng)機(jī)通過(guò)同步齒形帶、帶輪、滾珠絲杠和螺母實(shí)現(xiàn)；主軸箱上下運(yùn)動(dòng)為Z坐標(biāo)，其運(yùn)動(dòng)由GK6063-6AF31帶抱閘的交流永磁伺服電動(dòng)機(jī)通過(guò)同步齒形帶、帶輪、滾珠絲杠和螺母實(shí)現(xiàn)。

　　機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)則由YPNC-50-5.5-A主軸電動(dòng)機(jī)經(jīng)同步帶及帶輪傳至主軸。主軸電動(dòng)機(jī)為變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)，由數(shù)控系統(tǒng)控制變頻器的輸出頻率實(shí)現(xiàn)主軸無(wú)級(jí)調(diào)速。

　　1.  動(dòng)力電路

　　圖1是XK714A數(shù)控銑床的380V動(dòng)力電路。圖中QF1、QF3、QF2、QF4分別為電源總開(kāi)關(guān)以及主軸強(qiáng)電、伺服強(qiáng)電、冷卻電動(dòng)機(jī)所在電路的斷路器，在各自的電路中起接通電源及短路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等作用，其中QF4斷路器還帶有輔助觸頭，該觸頭信號(hào)輸入到PLC中作為報(bào)警信號(hào)。

圖1  XK714A數(shù)控銑床動(dòng)力電路

　　KM1、KM2、KM3分別為控制伺服電動(dòng)機(jī)、主軸電動(dòng)機(jī)、冷卻泵電動(dòng)機(jī)的交流接觸器的主觸頭，分別控制相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)。TC1則是將380V電壓變換為交流220V電壓的主變壓器，采用三角-星連接，輸出的220V交流電供給伺服電源模塊。

　　RC1、RC2、RC5為阻容吸收器，當(dāng)相應(yīng)的電路斷開(kāi)后，可吸收伺服電源模塊、主軸變頻器、冷卻電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)釋放能量，進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)。

　　2.  電源控制線路

　　圖2是XK714A數(shù)控銑床的電源控制線路。圖中TC2是控制變壓器，一次側(cè)接入來(lái)自動(dòng)力電路U、V端的AC380交流電源，二次側(cè)則輸出AC110V、AC24V 、AC220V三路。

　　

圖2  XK714A數(shù)控銑床電源控制線路

　　AC110V供給交流控制線路、電柜熱交換器電源； AC24V 供給工作燈線路；AC220V供給主軸風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)、潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)和24V直流穩(wěn)壓電源VC1，并通過(guò)低通濾波器濾波后再供給伺服模塊、電源模塊和24V直流穩(wěn)壓電源VC2。

　　VC1直流穩(wěn)壓電源將給數(shù)控裝置、PLC輸入輸出接口、24V繼電器線圈、伺服模塊、電源模塊、吊掛風(fēng)扇提供電源；VC2直流穩(wěn)壓電源則給Z軸電動(dòng)機(jī)提供24V的Z軸抱閘裝置。QF7、QF10、QF11單極斷路器為各自所在支路提供短路保護(hù)。

　　3.  交直流控制線路

　　圖3是XK714A數(shù)控銑床的直流控制線路， KA1~KA9等繼電器線圈的通斷狀態(tài)由PLC的輸出信號(hào)控制。

　　

圖3  XK714A數(shù)控銑床直流控制線路

　　圖4是XK714A數(shù)控銑床交流控制線路，所需110V電源由電源控制電路接入，線路中與KM1、KM2、KM3接觸器線圈并聯(lián)連接的RC4、RC5、RC6為RC阻容吸收器。

　　

圖4  XK714A數(shù)控銑床交流控制線路

　　1．主軸電動(dòng)機(jī)控制

　　直流控制線路中，當(dāng)X、Y、Z、W各軸的正負(fù)限位開(kāi)關(guān)未被壓下、伺服未報(bào)警（即伺服OK有信號(hào)）、SB1急停開(kāi)關(guān)未被壓下、主軸未報(bào)警時(shí)（110外部允許有信號(hào)），直流24V繼電器的線圈KA2、KA3通電伺服允許支路中的常開(kāi)輔助觸頭KA2、KA3閉合，一旦PLC輸出伺服強(qiáng)電允許信號(hào)，KA1直流24V繼電器線圈立即通電，交流控制線路中的KA1常開(kāi)觸頭閉合，使KM1、KM2線圈通電，機(jī)床動(dòng)力電路中因主軸強(qiáng)電電路中的QF3合上、KM2主觸頭閉合，380V三相交流供給主軸變頻器。

　　當(dāng)PLC發(fā)出Y10主軸正轉(zhuǎn)（或Y11主軸反轉(zhuǎn)）信號(hào)以及主軸轉(zhuǎn)速指令時(shí)，代表主軸轉(zhuǎn)速的直流電壓值就會(huì)送入主軸變頻器，主軸變頻器按代表主軸轉(zhuǎn)速的直流電壓值控制主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行正轉(zhuǎn)（或反轉(zhuǎn)）起動(dòng)。

　　主軸正轉(zhuǎn)（或反轉(zhuǎn)）起動(dòng)至指定轉(zhuǎn)速時(shí)，主軸變頻器輸出主軸速度到過(guò)信號(hào)給PLC，完成主軸起動(dòng)過(guò)程。主軸的起動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)時(shí)間由主軸變頻器內(nèi)部參數(shù)設(shè)定。

　　2．冷卻電動(dòng)機(jī)控制

　　當(dāng)有手動(dòng)或自動(dòng)冷卻指令時(shí)，PLC將輸出Y05有效的信號(hào)，直流控制線路中的KA6直流24V繼電器線圈通電，交流控制線路中因KA6常開(kāi)輔助觸頭閉合而使KM3線圈通電，導(dǎo)致動(dòng)力電路中的KM3主觸頭閉合，若QF4低壓斷路器合上，則冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2起動(dòng)帶動(dòng)冷卻泵工作。

　　3．換刀控制

　　當(dāng)有手動(dòng)或自動(dòng)刀具松開(kāi)指令時(shí)，PLC將輸出Y06有效信號(hào)，直流控制線路中的KA4直流24V繼電器線圈通電，最終將使刀具松/緊電磁閥通電，刀具松開(kāi)，此時(shí)可手動(dòng)將刀具拔下。

　　延時(shí)一段時(shí)間后，PLC將輸出Y12有效信號(hào)，直流控制線路中的KA7直流24再經(jīng)一段時(shí)間延時(shí)，PLC輸出Y12撤消信號(hào)，主軸吹氣電磁閥斷電，此時(shí)可將加工所需刀具放入主軸錐孔。然后機(jī)床CNC裝置控制PLC輸出Y06撤消信號(hào)，使刀具松/緊電磁閥斷電，刀具重新夾緊而完成裝刀過(guò)程。 V繼電器線圈通電，導(dǎo)致主軸吹氣電磁閥通電，清除主軸錐孔內(nèi)灰塵。

　　二、工作任務(wù)

　　敘述數(shù)控銑床電氣控制線路的控制原理；識(shí)讀數(shù)控機(jī)床電氣控制線路。

　　資訊：敘述數(shù)控銑床電氣控制線路的控制原理

　　決策：確定數(shù)控銑床電氣控制線路識(shí)讀的內(nèi)容

　　計(jì)劃：確定電氣總圖及各控制回路圖識(shí)讀步驟及控制邏輯分析內(nèi)容

　　實(shí)施：完成數(shù)控銑床電氣控制線路識(shí)讀，撰寫(xiě)數(shù)控銑床電氣控制線路識(shí)讀報(bào)告

　　檢查：檢查識(shí)讀內(nèi)容的完整性與正確性

　　評(píng)估：分組評(píng)估

　　

　　附1：典型數(shù)控銑床數(shù)控系統(tǒng)電氣原理總圖-電源

　　

　　附2：數(shù)控銑床數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖—主軸單元

　　

 

　　附3：數(shù)控銑床數(shù)控系統(tǒng)電氣控制原理圖—伺服驅(qū)動(dòng)電路