有關(guān)多功能機(jī)床電氣接線臺(tái)的設(shè)計(jì)分析

石潔芳 孫茂林

[摘要]通過(guò)對(duì)多功能機(jī)床電氣接線臺(tái)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的逐步分析，能夠快速的理解電氣控制的原理、電氣元件的工作原理及作用，能有效的提升操作者的動(dòng)手操作技能和電氣電路的開發(fā)能力。同時(shí)，多功能機(jī)床電氣接線臺(tái)設(shè)計(jì)項(xiàng)目綜合性強(qiáng)，成本低，非常適合操作者對(duì)電氣技能的進(jìn)一步掌握。

[關(guān)鍵詞]多功能機(jī)床；電氣接線臺(tái)；電氣元件

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各大加工型企業(yè)也在不斷的涌現(xiàn)，這些企業(yè)對(duì)ETC和EVC類的數(shù)控機(jī)床需求量非常的大，同時(shí)對(duì)這些數(shù)控機(jī)床的質(zhì)量要求也相對(duì)較高。多功能數(shù)控機(jī)床電氣接線臺(tái)作為數(shù)控機(jī)床重要的組成部分，直接影響著機(jī)床的正常運(yùn)行以及產(chǎn)品的加工質(zhì)量。目前，國(guó)內(nèi)的機(jī)械加工多采用普通機(jī)床、組合機(jī)床和數(shù)控機(jī)床。對(duì)于大多數(shù)零件的普通加工，可以用普通機(jī)床完成；對(duì)于一些復(fù)雜的且精度要求較高的零件，多采用數(shù)控加工中心；組合機(jī)床多用于多孔鉆削、多平面的銑削。對(duì)這樣一個(gè)零件的加工，用普通機(jī)床、組合機(jī)床無(wú)法實(shí)現(xiàn)，用數(shù)控機(jī)床加工也有一定的難度且成本較高。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種多功能復(fù)合機(jī)床，該機(jī)床效率高、精度高、成本低，具有實(shí)用價(jià)值。該機(jī)床是多功能機(jī)床的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，屬于復(fù)合機(jī)床的一種。

1、機(jī)床電氣接線臺(tái)的構(gòu)成

多功能數(shù)控機(jī)床電氣接線臺(tái)，一般是由3個(gè)部分組成：一是電氣機(jī)架；二是電氣的面板；三是電機(jī)的放置支板。安置三相異步電動(dòng)機(jī)的支板在接線臺(tái)機(jī)架的下方，機(jī)架的上方安置電氣的面板。下圖是電氣面板的元器件設(shè)置圖，其中主要包含的有：電源的指示區(qū)域、調(diào)控區(qū)域以及電氣的接線區(qū)域3個(gè)部分。其中根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電路所需要元器件的向下兼容來(lái)取舍元器件的數(shù)量，例如，電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)接觸器對(duì)電路的控制要用2個(gè)接觸器，車床電氣的電路控制要有3個(gè)接觸器，可是接線板上面接觸器的總數(shù)量是3個(gè)，其它的元器件選擇基本相同。電氣面板左面的hl指示燈，sa旋轉(zhuǎn)的開關(guān)，sb按鈕開關(guān)和擴(kuò)展組件的連線控制都是從電氣面板的后端來(lái)引到接線端子上面的，同時(shí)要對(duì)其做好編號(hào)。訓(xùn)練的過(guò)程中，相關(guān)操作人員需要按照電路圖來(lái)選擇面板上的元器件，之后再根據(jù)接線端子去找相符合的接線編號(hào)。

2、機(jī)床電氣接線臺(tái)的參數(shù)及作用

2.1主要技術(shù)參數(shù)

主要規(guī)格尺寸：對(duì)車床，有床身及刀架上的最大回轉(zhuǎn)直徑、最大車削長(zhǎng)度、最大車削直徑等；對(duì)銑床，有工作臺(tái)尺寸、工作臺(tái)T形槽尺寸、工作臺(tái)行程等。主軸系統(tǒng)：有主軸錐孔規(guī)格、主軸轉(zhuǎn)速范圍等。進(jìn)給系統(tǒng)：有切削進(jìn)給速度范圍、快速（空行程速度）范圍、運(yùn)動(dòng)分辨牢（最小移動(dòng)增量）、定位精度、螺距范圍等。刀具系統(tǒng)：對(duì)車床，有刀架工位數(shù)、工具孔直徑、刀桿尺寸、換刀時(shí)間、重復(fù)定位精度等。冷卻系統(tǒng)：有冷卻箱容量、冷卻泵輸出量等。尾座：對(duì)車床，有尾座套簡(jiǎn)直徑、行程等。外形尺寸：表示為長(zhǎng)×寬×高。電氣：有主電動(dòng)機(jī)、伺服電動(dòng)機(jī)功率等。

2.2電氣接線臺(tái)的作用

多功能數(shù)控機(jī)床電氣接線臺(tái)設(shè)計(jì)的具體意義主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。該項(xiàng)目的具體實(shí)施，可作為機(jī)床電氣接線臺(tái)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)情境，也可以成為提高工廠或企業(yè)電氣接線臺(tái)設(shè)計(jì)人員操作技能的主要途徑，在對(duì)機(jī)床電氣進(jìn)行基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)之后，要求學(xué)員能夠在多功能機(jī)床的電氣接線臺(tái)上，根據(jù)機(jī)床電氣的原理圖布置對(duì)電器元件進(jìn)行安裝，對(duì)連接電氣的線路進(jìn)行梳理，再開始進(jìn)行調(diào)試控制實(shí)驗(yàn)，這樣可以全面提高學(xué)員的動(dòng)手能力。學(xué)員在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般都是按照老師和書上教給的知識(shí)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，學(xué)員并不能詳細(xì)的了解自己設(shè)計(jì)出來(lái)的電路的可靠性以及電路的具體運(yùn)行情況，這時(shí)有這樣的—個(gè)調(diào)試控制板，可以為學(xué)員的下一步設(shè)計(jì)，提供電氣接線臺(tái)電路控制的實(shí)物檢測(cè)。該項(xiàng)目具體實(shí)施之后，可以把這個(gè)項(xiàng)目作為范本，開發(fā)出一系列的電氣控制板，這樣的學(xué)習(xí)情境硬件可以完全由生產(chǎn)企業(yè)獨(dú)自來(lái)進(jìn)行，這樣可以為學(xué)員提供多方面的實(shí)操機(jī)會(huì)。該項(xiàng)目在理論上面的意義是，為以后在情境設(shè)計(jì)以及工作過(guò)程系統(tǒng)化課程的開發(fā)上面起到了一定的借鑒作用。

3、機(jī)床的主要功能

3.1控制軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)軸數(shù)

控制軸數(shù)指數(shù)控系統(tǒng)可控制的、按加工要求運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)量。聯(lián)動(dòng)軸數(shù)指數(shù)控系統(tǒng)可同時(shí)控制的、按加工要求運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)量。如某數(shù)控機(jī)床，機(jī)床本身具有X、y、Z三個(gè)方向運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸，但數(shù)控系統(tǒng)僅可同時(shí)控制兩個(gè)坐標(biāo)（XY、YZ或xz），則該機(jī)床的控制軸數(shù)為三軸，而聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為兩軸。插補(bǔ)功能：指數(shù)控機(jī)床可實(shí)現(xiàn)的線型加工能力，如直線、圓弧、螺旋線、拋物線、正弦曲線等插補(bǔ)功能。進(jìn)給功能：包括快速進(jìn)給（空行程）、切削進(jìn)給、手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給、點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給、進(jìn)給率修調(diào)（倍率開關(guān)）、自動(dòng)加減速功能。主軸功能：可實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)速、恒線速、定向停止及轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率開關(guān)）。恒線速即主軸自動(dòng)變速，使刀具對(duì)工件切削點(diǎn)的線速度保持不變。主軸定向停止即換刀、精鏜后退刀前，主軸在其周向準(zhǔn)確定位。刀具功能；指刀具的自動(dòng)選擇和自動(dòng)換刀。刀具補(bǔ)償：包括刀具位置補(bǔ)償、半徑補(bǔ)償和長(zhǎng)度補(bǔ)償功能。半徑補(bǔ)償如車刀、銑刀的刀尖半徑補(bǔ)償。長(zhǎng)度補(bǔ)償如銑床、加工中心沿加工深度方向?qū)Φ毒唛L(zhǎng)度變化的補(bǔ)償。

3.2機(jī)械誤差補(bǔ)償

系統(tǒng)可自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)械傳動(dòng)部件因間隙產(chǎn)生的誤差。暫停與急停功能：暫停指通過(guò)程序指令或控制面板操作，使自動(dòng)加工暫停執(zhí)行，以便進(jìn)行其他操作，然后再通過(guò)程序指令或面板操作，使自動(dòng)加工繼續(xù)執(zhí)行。急停指當(dāng)數(shù)控機(jī)床工作出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)，通過(guò)面板操作使機(jī)床停止運(yùn)行。機(jī)械鎖住功能：指數(shù)控系統(tǒng)仍在工作，而主軸、進(jìn)給、換刀、切削液等機(jī)械動(dòng)作不執(zhí)行。如在圖形模擬及自動(dòng)加工屏幕顯示時(shí)，可用此功能使機(jī)床鎖住不聯(lián)動(dòng)。單段執(zhí)行與跳段執(zhí)行：?jiǎn)味螆?zhí)行指每按一次面板操作鍵，僅執(zhí)行一個(gè)程序段的動(dòng)作，使加工程序逐段執(zhí)行。跳段執(zhí)行指系統(tǒng)可對(duì)某些指定的程序段跳過(guò)不執(zhí)行。程序管理功能：指對(duì)加工程序的檢索、編制、修改、插入、刪除、更名、鎖住、在線編輯即后臺(tái)編輯（在執(zhí)行自動(dòng)加工的同時(shí)進(jìn)行編輯）以及程序的存儲(chǔ)通信等。圖形顯示功能：指利用監(jiān)視器（CRT）進(jìn)行二維或三維、單色或彩色、圖形縮放、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的刀具軌跡動(dòng)態(tài)顯示。自診斷報(bào)警功能：指數(shù)控系統(tǒng)對(duì)其軟、硬件及故障的自我診斷能力。該功能用于監(jiān)視整個(gè)加工過(guò)程是否正常，并及時(shí)報(bào)警。

4、結(jié)束語(yǔ)

最新多功能機(jī)床提供車削與銑削功能，可最大限度地減少加工零件所需的設(shè)置數(shù)。NX CAM提供用于最新銑車車床的全面功能。該款銑車車床支持同步、多軸操作，可幫助提高您的車間效率。本實(shí)用新型提供了一種多功能機(jī)床包括機(jī)座、縱向?qū)к?，臥式主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、尾架、立柱、滑板、轉(zhuǎn)塔多軸箱等；在臥式主軸箱的頂面的后半部分安裝有左立柱，在立柱的側(cè)面有立式導(dǎo)軌，導(dǎo)軌安裝有滑板，在滑板安裝轉(zhuǎn)塔多軸箱，轉(zhuǎn)塔多軸箱設(shè)有銑鏜鉆削、插削、臥軸平面磨削和預(yù)留可臨時(shí)安裝其他動(dòng)力部件的工作面，共四個(gè)工作面。本多功能機(jī)床具有結(jié)構(gòu)緊湊、完整地具備了臥式車床、臥軸平面磨床、立式銑床、立式鏜床、立式鉆床和立式插床等六類普通機(jī)床的功能。

參考文獻(xiàn)

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