有關(guān)多功能機床電氣接線臺的設(shè)計分析

石潔芳孫茂林

1.中捷機床有限公司 遼寧沈陽 110142 2.沈陽第一機床廠 遼寧沈陽 110142

有關(guān)多功能機床電氣接線臺的設(shè)計分析

石潔芳1孫茂林2

1.中捷機床有限公司 遼寧沈陽 110142 2.沈陽第一機床廠 遼寧沈陽 110142

通過對多功能機床電氣接線臺設(shè)計項目的逐步分析，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手操作技能和電氣電路的開發(fā)能力。同時，多功能機床電氣接線臺設(shè)計項目綜合性強，成本低，非常適合操作者對電氣技能的進一步掌握。

多功能機床；電氣接線臺；電氣元件

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，各大加工型企業(yè)也在不斷的涌現(xiàn)，這些企業(yè)對ETC和EVC類的數(shù)控機床需求量非常的大，同時對這些數(shù)控機床的質(zhì)量要求也相對較高。多功能數(shù)控機床電氣接線臺作為數(shù)控機床重要的組成部分，直接影響著機床的正常運行以及產(chǎn)品的加工質(zhì)量。目前，國內(nèi)的機械加工多采用普通機床、組合機床和數(shù)控機床。對于大多數(shù)零件的普通加工，可以用普通機床完成；對于一些復(fù)雜的且精度要求較高的零件，多采用數(shù)控加工中心；組合機床多用于多孔鉆削、多平面的銑削。對這樣一個零件的加工，用普通機床、組合機床無法實現(xiàn)，用數(shù)控機床加工也有一定的難度且成本較高。為此，我們設(shè)計了一種多功能復(fù)合機床，該機床效率高、精度高、成本低，具有實用價值。該機床是多功能機床的創(chuàng)新設(shè)計，屬于復(fù)合機床的一種。

1、機床電氣接線臺的構(gòu)成

多功能數(shù)控機床電氣接線臺，一般是由3個部分組成：一是電氣機架；二是電氣的面板；三是電機的放置支板。安置三相異步電動機的支板在接線臺機架的下方，機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個部分。其中根據(jù)實驗過程中電路所需要元器件的向下兼容來取舍元器件的數(shù)量，例如，電動機的正反轉(zhuǎn)接觸器對電路的控制要用2個接觸器，車床電氣的電路控制要有3個接觸器，可是接線板上面接觸器的總數(shù)量是3個，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)和擴展組件的連線控制都是從電氣面板的后端來引到接線端子上面的，同時要對其做好編號。訓(xùn)練的過程中，相關(guān)操作人員需要按照電路圖來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。

2、機床電氣接線臺的參數(shù)及作用

2.1 主要技術(shù)參數(shù)

主要規(guī)格尺寸：對車床，有床身及刀架上的最大回轉(zhuǎn)直徑、最大車削長度、最大車削直徑等；對銑床，有工作臺尺寸、工作臺T形槽尺寸、工作臺行程等。主軸系統(tǒng)：有主軸錐孔規(guī)格、主軸轉(zhuǎn)速范圍等。進給系統(tǒng)：有切削進給速度范圍、快速（空行程速度）范圍、運動分辨牢（最小移動增量）、定位精度、螺距范圍等。刀具系統(tǒng)：對車床，有刀架工位數(shù)、工具孔直徑、刀桿尺寸、換刀時間、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：對車床，有尾座套簡直徑、行程等。外形尺寸：表示為長×寬×高。電氣：有主電動機、伺服電動機功率等。

2.2 電氣接線臺的作用

多功能數(shù)控機床電氣接線臺設(shè)計的具體意義主要體現(xiàn)在以下幾點。該項目的具體實施，可作為機床電氣接線臺相關(guān)知識的學(xué)習(xí)情境，也可以成為提高工廠或企業(yè)電氣接線臺設(shè)計人員操作技能的主要途徑，在對機床電氣進行基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)之后，要求學(xué)員能夠在多功能機床的電氣接線臺上，根據(jù)機床電氣的原理圖布置對電器元件進行安裝，對連接電氣的線路進行梳理，再開始進行調(diào)試控制實驗，這樣可以全面提高學(xué)員的動手能力。學(xué)員在進行電路設(shè)計過程中，一般都是按照老師和書上教給的知識來進行設(shè)計的，學(xué)員并不能詳細(xì)的了解自己設(shè)計出來的電路的可靠性以及電路的具體運行情況，這時有這樣的—個調(diào)試控制板，可以為學(xué)員的下一步設(shè)計，提供電氣接線臺電路控制的實物檢測。該項目具體實施之后，可以把這個項目作為范本，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)獨自來進行，這樣可以為學(xué)員提供多方面的實操機會。該項目在理論上面的意義是，為以后在情境設(shè)計以及工作過程系統(tǒng)化課程的開發(fā)上面起到了一定的借鑒作用。

3、機床的主要功能

3.1 控制軸數(shù)和聯(lián)動軸數(shù)

控制軸數(shù)指數(shù)控系統(tǒng)可控制的、按加工要求運動的坐標(biāo)軸數(shù)量。聯(lián)動軸數(shù)指數(shù)控系統(tǒng)可同時控制的、按加工要求運動的坐標(biāo)軸數(shù)量。如某數(shù)控機床，機床本身具有X、y、Z三個方向運動坐標(biāo)軸，但數(shù)控系統(tǒng)僅可同時控制兩個坐標(biāo)（XY、YZ或xz），則該機床的控制軸數(shù)為三軸，而聯(lián)動軸數(shù)為兩軸。插補功能：指數(shù)控機床可實現(xiàn)的線型加工能力，如直線、圓弧、螺旋線、拋物線、正弦曲線等插補功能。進給功能：包括快速進給（空行程）、切削進給、手動連續(xù)進給、點動進給、進給率修調(diào)（倍率開關(guān)）、自動加減速功能。主軸功能：可實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)速、恒線速、定向停止及轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率開關(guān)）。恒線速即主軸自動變速，使刀具對工件切削點的線速度保持不變。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；指刀具的自動選擇和自動換刀。刀具補償：包括刀具位置補償、半徑補償和長度補償功能。半徑補償如車刀、銑刀的刀尖半徑補償。長度補償如銑床、加工中心沿加工深度方向?qū)Φ毒唛L度變化的補償。

3.2 機械誤差補償

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

4、結(jié)束語

最新多功能機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。本實用新型提供了一種多功能機床包括機座、縱向?qū)к墸P式主軸箱、進給箱、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)留可臨時安裝其他動力部件的工作面，共四個工作面。本多功能機床具有結(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床的功能。

[1]蔡則祥.機床電氣的組織體系的完善與創(chuàng)新[J].農(nóng)村經(jīng)濟聞題,2014

[2]趙麗輝.多功能機床的改革的創(chuàng)新方向研究[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2015