卧式车床数控化改造设计摘要开路或接触不良时会立即报警，防止意外事故发生设定了特殊的限位控制装置，使刀架在特定的位置不能换刀，保证了生产安全。合理的设计控制系统，利用原机床的电机作为主电机，节约了购买电机的费用。要求改进后的设备能提高精度达到数控行业标准，同时满足操作方便，对使用人员要求不高的要求。.主要研究内容.车床数控化改造总体机械部件设计。.主要部件的设计和选用。.创新设计数控机床限位保护装置。使设备发生电路开路或接触不良时，应立即报警，防止意外事故发生，提高设备使用的安全性。.设计双限位保护开关，使刀架在特定的位置不能换刀。.满足设备的各项性能指标。.对完成改造后的机床进行安装调试，使其达到用户使用要求。二西门子数控系统介绍西门子数控系统的基本功能德国西门子公司生产的数控系统是种专门针对中国市场开发的经济型机床数控系统。它采用位的微处理器集成，分离式小尺寸操作面板液晶显示器和机床控制面板。可以控制个步进电机驱动的进给轴和个主轴。数控系统的基本功能如下.线性插补轴最多轴开环。.个变频器驱动的主轴，具有主轴编码器反馈接口。.模块具有个输入点和个输出点，经扩展可以达到个输入点和个输出点。.支持中英文转换。.螺距补偿和间隙补偿。.具有故障报警信息显示和诊断数据显示。.支持车削循环和铣削循环。.刀具补偿功能。.螺旋插补功能。.用户程序存储器可以扩展两个电子手轮。.通过特定的参数设置可以获得示教功能。二系统配置方案研究.西门子数控系统配置数控系统配置和连接图如图所示。图数控系统配置和连接.系统配置方案研究根据用户使用要求，经过严格的分析计算，确定系统配置如下.按照用户的要求，选用系统，含显示和操作面板。.根据轴的进给功率要求，通过计算，选择.的步进电机。.轴和轴驱动器，选用型驱动器。.主轴变频器采用变频器。.主轴编码器采用线变频器。.采用的系统电源隔离变压器。.系统电源采用.电源。.主电机仍采用原来旧机床的电机。.选用电动刀架。具体情况如表所示。表系统配置序名称型号数备注含显示操作面板步进电机.轴步进电机.轴驱动器驱动器变频器主轴编码器线系统电源隔离变压器系统电源.要求无关机荡机主轴电机油泵电机电动刀架三控制电路设计电路设计.主轴电路数控车床主轴采用变频器驱动三相交流异步电机实现主轴无级调速，去除机床原有的主轴变速箱，可以获得更好的操作性能和切削性能。.变频器采用德国公司的通用变频器，型号为，功率.。.数控系统的主轴速度模拟量控制电压数控系统的主轴速度模拟量控制电压为。其中为主轴正转速度控制执行指令，为主轴反转速度控制执行指令。而变频器的速度控制电压为，其正反转由变频器的端口输入的状态控制。如果直接把数控系统的速度控制模拟电压输出端直接与变频器连接，将导致变频器不能识别反转控制电压而不能实现反转。电路,用于控制变频器的正反转，用于对速度控制电压的极性进行转换，保证变频器的速度控制电压在反转时也为。.变频器故障报警输出变频器的故障报警输出作为系统的报警输入，如果主轴出现过流短路过热等故障时均可及时停止系统的运行，并发出报警信号。二轴限位和参考点返回电路.轴的限位输入端设置为负逻辑经过分析现有数控机床的限位控制电路的缺陷，研制出种新的限位控制方式，即负逻辑控制。其基本思路是使用限位行程开关的常闭触点，当限位开关没有压下时点与接通，当限位开关被压下点与断开，机床限位。这种接法消除因线路开路而产生限位失灵现象，提高了限位电路的可靠性。限位输入端采用负逻辑需对系统的相关参数进行修改。采用负逻辑输入的方法，这样有利于提高数控机床的可靠性和安全性。如果机床的电路采用传统的继电器接触器等元件实现逻辑功能则不宜采用负逻辑，因为他会导致部分继电器接触器处于始终通电状态。这会造成损耗大元件升温寿命缩短等问题，并且元件间机械接触，还会因为震动等因素造成误动作。现代数控系统其控制逻辑由逻辑电子线路实现，不会出现以上问题。本次数控改造使用的数控系统为西门子数控系统，实现负逻辑输入要软件硬件两方面配合才能实现。硬件连接数控机床中的输入点有以下两种连接方法，其中图所示的连接方法是正逻辑输入，其原理是当机床运动超程时压下行程开关,闭合内的光电藕合器件得电，认为该点的逻辑值

（其他） [定稿]C6160卧式车床数控化改造设计说明书.doc

（图纸） CAD-C6160横向装配图.dwg

（图纸） CAD-C6160纵向装配图.dwg

（图纸） CAD-套筒.dwg

（图纸） CAD-轴承端盖.dwg