任務(wù)一識讀電源回路一、電源回路在機床電氣控制中的作用在數(shù)控機床電氣控制中，需要多種規(guī)格的電壓，如有的需要ＡＣ３８０Ｖ，有的需要ＡＣ２２０Ｖ，有的需要ＡＣ２００Ｖ，有的需要ＡＣ１１０Ｖ，有的需要ＤＣ３５Ｖ，有的需要ＤＣ２４Ｖ。二、如何識讀機床電源回路（１）首先要搞清楚機床電氣回路中需要多少種規(guī)格的電壓，是交流還是直流。（２）黑線一般主要在動力線路中使用。（３）紅線用于控制回路，即控制接觸器的線圈回路。（４）藍(lán)線用于直流回路。（５）黃綠相間的是接地線，起保護(hù)作用。下一頁返回任務(wù)一識讀電源回路三、電氣施工配線技術(shù)１連線和布線（１）一般要求。①所有連接，尤其是保護(hù)接地電路的連接應(yīng)牢固，沒有意外松脫的危險。②連接方法應(yīng)與被連接導(dǎo)線的截面積及導(dǎo)線的性質(zhì)相適應(yīng)。對鋁或鋁合金導(dǎo)線，要特別考慮電蝕問題。③只有專門設(shè)計的端子才允許一個端子連接兩根或多根導(dǎo)線。但一個端子只應(yīng)連接一根保護(hù)導(dǎo)線。④只有提供的端子適用于焊接工藝要求才允許焊接連接。上一頁下一頁返回任務(wù)一識讀電源回路④只有提供的端子適用于焊接工藝要求才允許焊接連接。⑤在接線座的端子上應(yīng)清楚地做出與電路圖上相一致的標(biāo)記。⑥軟導(dǎo)線管和電纜的敷設(shè)安放位置應(yīng)保持干燥，若有液體滲入應(yīng)能自動排出。⑦當(dāng)器件或端子不具備端接多股芯線的條件時，應(yīng)提供攏合絞心束的辦法，不允許用焊錫來達(dá)到此目的。⑧屏蔽導(dǎo)線的端接應(yīng)防止絞合線磨損并應(yīng)易于拆卸。⑨標(biāo)牌應(yīng)清晰、耐久，適合實際環(huán)境。⑩接線座的安裝和接線應(yīng)保證內(nèi)部和外部配線不跨越端子。（２）導(dǎo)線和電纜敷設(shè)。上一頁下一頁返回任務(wù)一識讀電源回路（３）不同電路的導(dǎo)線。不同電路的導(dǎo)線可以并排放置，可以穿在同一通道中（如導(dǎo)線管或電纜管道裝置），也可以處于同一多芯電纜中，但這種安排不應(yīng)削弱各自電路的原有功能。（１）一般要求。導(dǎo)線應(yīng)按照技術(shù)文件的要求在每個端部做出標(biāo)記。（２）保護(hù)導(dǎo)線的標(biāo)識。①應(yīng)依靠形狀、位置、標(biāo)記或顏色使保護(hù)導(dǎo)線容易識別。當(dāng)只采用色標(biāo)時，應(yīng)在導(dǎo)線全長上采用黃／綠雙色組合。保護(hù)導(dǎo)線的色標(biāo)是絕對專用的。②對于絕緣導(dǎo)線，黃／綠雙色組合應(yīng)在任意１５ｍｍ長度的導(dǎo)線表面上，一種顏色的長度占３０％～７０％，其余部分為另一種顏色。上一頁下一頁返回任務(wù)一識讀電源回路３０％～７０％，其余部分為另一種顏色。③如果保護(hù)導(dǎo)線能容易地從其形狀、結(jié)構(gòu)（如編織導(dǎo)線）或位置識別，或者絕緣導(dǎo)線一時難以購得，則不必在整個長度上使用顏色代碼，而應(yīng)在端頭或易接近位置上清楚地標(biāo)示ＧＢ／Ｔ５４６５２—１９９６中５０１９所規(guī)定的圖形符號或用黃／綠雙色組合標(biāo)記。（３）中線的標(biāo)識。①如果電路中包含有用顏色識別的中線，其顏色應(yīng)為淺藍(lán)色?？赡芑煜膱龊?，不應(yīng)使用淺藍(lán)色來標(biāo)記其他導(dǎo)線。上一頁下一頁返回任務(wù)一識讀電源回路②如果采用色標(biāo)，用作中線的裸導(dǎo)線應(yīng)在每個１５～１００ｍｍ寬度的間隔或單元內(nèi)，或在易接近的位置上用淺藍(lán)色條紋做標(biāo)記，或在導(dǎo)線整個長度上做淺藍(lán)色標(biāo)記。（４）允許以下例外情況：外購獨立器件的內(nèi)部配線時；買不到所需顏色的絕緣導(dǎo)線時；采用沒有黃／綠雙色組合的多芯電纜時。上一頁返回任務(wù)二識讀刀架線路一、數(shù)控車床刀架的結(jié)構(gòu)（一）刀架作用數(shù)控刀架安裝在數(shù)控車床的滑板上。它上面可以裝夾多把刀具，在加工中實現(xiàn)自動換刀。刀架的作用是裝夾各種車刀并準(zhǔn)確迅速地選擇刀具對工件進(jìn)行切削。刀架滑板由縱向（Ｚ軸）滑板和橫向（Ｘ軸）滑板組成，Ｚ軸滑板安裝在床身導(dǎo)軌上，可以沿床身縱向運動，橫向滑板安裝在縱向滑板上，能沿縱向滑板的導(dǎo)軌進(jìn)行橫向運動。刀架滑板的作用是使安裝在其上的刀架刀具在加工過程中實現(xiàn)縱向和橫向的進(jìn)給運動。下一頁返回任務(wù)二識讀刀架線路１排刀式刀架排刀式刀架一般用于小規(guī)格的數(shù)控車床，以加工棒料或盤類零件為主。在排刀式刀架中，夾持著各種不同用途的刀具沿著機床Ｘ坐標(biāo)方向排列在橫向滑板上。刀具的典型布置方式如圖３－２所示。２回轉(zhuǎn)刀架回轉(zhuǎn)刀架是數(shù)控車床最常用的一種典型換刀刀架，是一種最簡單的自動換刀裝置（圖３－３）。回轉(zhuǎn)刀架上回轉(zhuǎn)頭各刀座用于安裝或支持各種不同用途的刀具，通過回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)、分度和定位，實現(xiàn)機床的自動換刀?；剞D(zhuǎn)刀架分度準(zhǔn)確、定位可靠、重復(fù)定位精度高、轉(zhuǎn)位速度快、夾緊性好，可以保障數(shù)控車床的高精度和高效率?；剞D(zhuǎn)刀架必須具有良好的強度和剛度，以承受粗加工的切削力；同時要保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位的重復(fù)定位精度。上一頁下一頁返回任務(wù)二識讀刀架線路３帶刀庫的自動換刀裝置上述排刀式刀架和回轉(zhuǎn)刀架所安裝的刀具都不可能太多，即使是裝備兩個刀架，對刀具的數(shù)目也有一定限制。當(dāng)由于某種原因需要數(shù)量較多的刀具時，應(yīng)采用帶刀庫的自動換刀裝置。帶刀庫的自動換刀裝置由刀庫和刀具交換機構(gòu)組成，如圖３－４所示。（三）數(shù)控車床四工位刀架１換刀工作原理對于四工位自動回轉(zhuǎn)刀架來說，它最多裝有４把刀具，微機系統(tǒng)控制的任務(wù)，就是選中任意一把刀具，讓其回轉(zhuǎn)到工作位置?，F(xiàn)以選?。保５稙槔喪龅都軗Q刀的過程，如圖３－５所示。上一頁下一頁返回任務(wù)二識讀刀架線路經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床刀架是在普通車床四方位刀架的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種自動換刀裝置，其功能和普通四方位刀架一樣，有四個刀位，能夾持四把不同功能的刀具，四方刀架回轉(zhuǎn)９０°時，刀架交換一個刀位，但四方刀架回轉(zhuǎn)和刀位號的選擇是由加工程序指令控制的。換刀時四方刀架的動作順序是：刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架定位和夾緊。上述動作要求，要由相應(yīng)的機構(gòu)來實現(xiàn)，下面就以四工位刀架為例來說明其結(jié)構(gòu)與原理，如圖３－６所示。該刀架可以安裝４把不同的刀具，轉(zhuǎn)位信號由加工程序指定。當(dāng)換刀指令發(fā)出后，小型電動機１啟動正轉(zhuǎn)，通過平鍵套筒聯(lián)軸器２使蝸桿軸３轉(zhuǎn)動，從而帶動蝸輪絲杠４轉(zhuǎn)動。蝸輪的上部外圓柱加工有外螺紋，所以該零件稱為蝸輪絲杠。刀架體７內(nèi)孔加工有內(nèi)螺紋，與蝸輪絲杠旋合。上一頁下一頁返回任務(wù)二識讀刀架線路蝸輪絲杠與刀架中心軸外圓是滑動配合，在轉(zhuǎn)位換刀時，中心軸固定不動，蝸輪絲杠環(huán)繞中心軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)蝸輪開始旋轉(zhuǎn)時，由于刀架底座５和刀架體７上的端面齒處在黏合狀態(tài)，且蝸輪絲杠軸向固定，這時刀架體７抬起。當(dāng)?shù)都荏w抬至一定距離后，端面齒脫開。轉(zhuǎn)位套９用銷釘與蝸輪絲杠４連接，隨蝸輪絲杠一同轉(zhuǎn)動，當(dāng)端面齒完全脫開，轉(zhuǎn)位套正好轉(zhuǎn)過１６０°（如圖Ａ－Ａ所示），球頭銷８在彈簧力的作用下進(jìn)入轉(zhuǎn)位套９的槽中，帶動刀架體轉(zhuǎn)位。刀架體７轉(zhuǎn)動時帶著電刷座１０轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)到程序指定的刀號時，定位銷１５在彈簧力的作用下進(jìn)入粗定位盤６的凹槽中進(jìn)行粗定位，同時電刷１３、１４接觸導(dǎo)通，使電動機１反轉(zhuǎn)，由于粗定位槽的限制，刀架體７不能轉(zhuǎn)動，其在該位置上垂直落下，刀架體７和刀架底座５上的端面齒黏合，實現(xiàn)精確定位。電動機繼續(xù)反轉(zhuǎn)，此時蝸輪停止轉(zhuǎn)動，蝸桿軸３繼續(xù)轉(zhuǎn)動，隨著夾緊力的增加，轉(zhuǎn)矩不斷擴(kuò)大，達(dá)到一定值時，在傳感器控制下，電動機１停止轉(zhuǎn)動。上一頁下一頁返回任務(wù)二識讀刀架線路這種刀架在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床及普及型車床的控制化改造中運用廣泛。二、刀架電氣控制原理（一）刀架的工作過程刀架是數(shù)控機床實現(xiàn)刀具裝夾和自動換刀的主要裝置。刀架電動機的啟停、轉(zhuǎn)向受控于ＰＬＣ。其工作過程為：數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出換刀信號，控制繼電器動作，電動機正轉(zhuǎn)，通過蝸輪、蝸桿、螺桿將銷盤上升至一定高度時，離合銷進(jìn)入離合盤槽，離合盤帶動離合銷，離合銷帶動銷盤，銷盤帶動上刀體轉(zhuǎn)位，當(dāng)上刀體轉(zhuǎn)到所需刀位時，霍爾元件電路發(fā)出到位信號，電動機反轉(zhuǎn)，反靠銷進(jìn)入反靠盤槽，離合銷從離合盤槽中退出，刀架完成粗定位。同時銷盤下降，端齒嚙合，完成精定位并將刀架鎖死。如圖３－７所示為換刀機構(gòu)控制信號傳輸流程框圖。上一頁下一頁返回任務(wù)二識讀刀架線路（二）刀架的電氣控制電動刀架的電氣控制分強電和弱電兩部分。強電部分由三相電源驅(qū)動三相交流異步電動機正、反旋轉(zhuǎn)從而實現(xiàn)電動刀架的松開、轉(zhuǎn)位和鎖緊等動作，如圖３－８所示。弱電部分主要由位置傳感器———發(fā)信盤構(gòu)成，發(fā)信盤采用霍爾傳感器發(fā)信。該數(shù)控電動刀架的電動機采用三相異步電動機，功率為９０Ｗ，轉(zhuǎn)速為１３００ｒ／ｍｉｎ。電氣控制和連接詳見本實驗臺附帶的電氣原理圖冊。１分析圖紙圖３－１包含刀架電動機的主回路。由圖可知：合上ＱＦ１、ＱＦ２之后，由ＫＭ１控制刀架電動機正轉(zhuǎn)，用于尋找刀具；ＫＭ２控制刀架電動機反轉(zhuǎn)，用于反向鎖緊刀架。查ＫＭ１和ＫＭ２的線圈回路，可知在２２０Ａ和２２０Ｂ回路中，接有相關(guān)控制電源。上一頁下一頁返回任務(wù)二識讀刀架線路２連接（１）連接刀架電動機主電路。由前面的電源回路可知，在ＱＦ２之后，線號變成Ｕ１１、Ｖ１１、Ｗ１１。Ｕ１１、Ｖ１１、Ｗ１１經(jīng)由端子排轉(zhuǎn)接后分成三路：一路接至伺服變壓器的進(jìn)線端，一路接至ＫＭ１接觸器的常開主觸點，一路接至ＫＭ２接觸器的常開主觸點。由ＫＭ１和ＫＭ２的常開主觸點出來后，線號為Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２，將ＫＭ１和ＫＭ２常開主觸點出來的線任意兩相倒相，來控制電動機的正反轉(zhuǎn)。同時需要注意，主滅弧器ＲＣ３出來的三根線也要和Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２接至一起。（２）連接刀架電動機控制電路。上一頁下一頁返回任務(wù)二識讀刀架線路２２０Ａ經(jīng)由端子排轉(zhuǎn)接后，連至中間繼電器ＫＡ４的常開觸點（ＫＡ４的常開觸點位置是繼電器板上Ｋ８與Ｋ７之間），由ＫＡ４的常開觸點一端Ｋ７出來后，線號變?yōu)椋保保?，１１１接至ＫＭ２上的常閉輔助觸點一