发布时间 : 星期日 文章2015毕业设计-PL700A四轴立式加工中心电气系统设计 - 图文更新完毕开始阅读d29be985964bcf84b8d57b76
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图3-9(b) 直流稳压电源电气图形及文字符号
6．开关电器
（1）行程开关 如图3-10(a)、3-10(b)所示
行程开关是为了控制X/Y/Z轴等的移动范围，当这些轴的位置以达到极限位置时就必须停止轴的运动，否则将会撞上机身而损坏机床甚至发生严重事故。所以一般的机床常采用三种方式同时进行行程控制和保护。第一软件限位，机床上安装有检测轴位置的元件，如光栅编码器，当轴达到极限位置时，通过软件控制的方式控制轴停止动作。第二限位开关，在机床轴的极限位置安装有限位开关，当轴达到那个位置时，将会触及限位开关的触点，限位电路将接通而使轴停止运动。第三死挡板，这是为了防止软限位和行程开关都失效的时候，最后一道防线，防止轴上的螺母与机床床身相撞，也是防止工作台与床身相撞。
图3-10(a) 行程开关外形图
图3-10(b) 行程开关电气图形及文字符号
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（2）接近开关 如图3-11(a)、3-11(b)所示
这是用于检测物体移动位置的开关，而不需要直接接触物体。它的原理有霍尔效应、光电、超声波等。这次为了检测四轴的夹紧与松开等用到了将近开关。在其它不便于接触的场合经常使用接近开关。但由于它是非接触式的，所以相比较限位开关其灵敏度和准确度较低。
图3-11(a) 接近开关外形图
图3-11(b) 接近开关电气图形及文字符号
3.2 主要元器件明细表
本设计还是用了压力开关、液位开关等。由3.2所介绍的低压元器件和实际的加工中心，对一些主要元器件选型如表3-1。
表3-1 主要元器件明细表
代号 QF1 QF2 QF3 QF4 QF5 QF6 QF7 QF8 QF9
名称 断路器 断路器 断路器 断路器 断路器 断路器 断路器 断路器 断路器 型号 DZ47-60 3P DZ47-60 3P DZ47-60 3P DZ47-60 3P DZ47-60 2P DZ47-60 3P DZ47-60 3P DZ47-60 2P DZ47-60 3P 19
规格 60A 3A 3A 5A 10A 5A 5A 1A 32A 件数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 西华大学毕业设计说明书
续表3-1
代号 QF10 QF11 QF12 QF13 QF14 QF15 KM1 KM2 KM3 KA1-KA16 TC1 TC2 TC3 EL1 EL2 EL3 YV0-YV3 SQ SL SP SQ 名称 断路器 断路器 断路器 断路器 断路器 断路器 接触器 接触器 接触器 继电器 变压器 变压器 变压器 电柜灯 机床工作灯 松刀灯 电磁阀 接近开关 液位开关 压力开关 行程开关 型号 DZ47-60 2P DZ47-60 1P DZ47-60 1P DZ47-60 1P DZ47-60 1P DZ47-60 2P 3TF46 3TF46 3TF46 HJR-21FF-S-2 SG-400KVA SG-100KVA BK-50 ADD-2460D RH025 DEJY37-4 DEJY37E-3 SY5120 LW18BF05DLOY YH300 MC2010-D LZ7312 规格 1A 1A 3A 5A 5A 10A 380V 220V 220V 24VDC 380V-200V 380V-220/110V 件数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 16 1 1 1 2 1 1 1 4 6 2 3 1 380V-220V PSU1-PSU2 24V直流电源 24VDC 220V 36W 24W 110V 24VDC 24VDC 24VDC 220V 3.3 电机的选型
3.3.1伺服电机
本加工中心选用αi系列伺服电动机，αi系列电机是FANUC高性能的伺服驱动产品。它具有可靠性很高和加减速性能优异的特点，其最高转速在6000r/min左右，最大输出转矩在500N*m,常用在高速、高精度的加工中心伺服进给驱动中。[4] αi系列外观图片如图3-12所示。
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图3-12 αi系列伺服电机外观图
αi系列电机按电枢电压等级可分为标准型200V和高压型400V两大类。在结构特性上，可分为αiS和αif两大类。αiS电机是最常用的电机产品，它的规格很多，在工业机器人、印刷、纺织等行业得到广泛的应用。αiF系列是日本FANUC公司最近推出的中等惯量伺服电机，它主要用在大中型加工中心和数控机床的伺服驱动以及冶金和工程机械等行业负载具有中大惯量的驱动中。
在实际应用中，αi系列电机配套使用了编码器，以实现高精度的位置检测。还可以在电机内部置制动器。
本次设计的加工中心采用αiF系列电机，它一般与αi系列驱动器联合使用。从机械设备的实际使用条件出发，合理、经济、安全地考虑电动机能可靠而安全的工作，现对各伺服电机选型如下：
X轴电机：αiF8/3000 Y轴电机：αiF8/3000
Z轴电机：αiF12/2000 4轴电机：αiF4/4000 3.3.2主轴电机
在金属切削中起运动驱动的电机叫主轴电动机，现在使用的大多数交流主轴电机都是感应电机，所以，它一般与主轴驱动模块联合使用。和一般感应电动机使用变频器调速相比较，专用的主轴驱动系统不仅拥有很好的加减速性能、调速范围更大、调速精度更高、并且可以在较低转速时输出较大的转矩。所以，交流的 主轴伺服驱动系统可以像伺服驱动系统一样实现全闭环的位置控制，从而满足了数控机床的主轴定位、螺纹加工、刚性攻丝、Cs控制等的功能技术要求 。根据实际主轴的性能要求，选用主轴电机型号为：α8/8000i，α系列的主轴电机的外观如图3-13。
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