一、XK714A數控銑床電氣控制

　　XK714A數控銑床工作臺左右運動為X坐標，前后運動為Y坐標，均由GK6062-6AF31交流永磁伺服電動機通過同步齒形帶、帶輪、滾珠絲杠和螺母實現；主軸箱上下運動為Z坐標，其運動由GK6063-6AF31帶抱閘的交流永磁伺服電動機通過同步齒形帶、帶輪、滾珠絲杠和螺母實現。

　　機床主軸旋轉運動則由YPNC-50-5.5-A主軸電動機經同步帶及帶輪傳至主軸。主軸電動機為變頻調速三相異步電動機，由數控系統控制變頻器的輸出頻率實現主軸無級調速。

　　1.  動力電路

　　圖1是XK714A數控銑床的380V動力電路。圖中QF1、QF3、QF2、QF4分別為電源總開關以及主軸強電、伺服強電、冷卻電動機所在電路的斷路器，在各自的電路中起接通電源及短路保護、過流保護等作用，其中QF4斷路器還帶有輔助觸頭，該觸頭信號輸入到PLC中作為報警信號。

圖1  XK714A數控銑床動力電路

　　KM1、KM2、KM3分別為控制伺服電動機、主軸電動機、冷卻泵電動機的交流接觸器的主觸頭，分別控制相應的電動機。TC1則是將380V電壓變換為交流220V電壓的主變壓器，采用三角-星連接，輸出的220V交流電供給伺服電源模塊。

　　RC1、RC2、RC5為阻容吸收器，當相應的電路斷開后，可吸收伺服電源模塊、主軸變頻器、冷卻電動機的瞬時釋放能量，進行過電壓保護。

　　2.  電源控制線路

　　圖2是XK714A數控銑床的電源控制線路。圖中TC2是控制變壓器，一次側接入來自動力電路U、V端的AC380交流電源，二次側則輸出AC110V、AC24V 、AC220V三路。

　　

圖2  XK714A數控銑床電源控制線路

　　AC110V供給交流控制線路、電柜熱交換器電源； AC24V 供給工作燈線路；AC220V供給主軸風扇電動機、潤滑電動機和24V直流穩壓電源VC1，并通過低通濾波器濾波后再供給伺服模塊、電源模塊和24V直流穩壓電源VC2。

　　VC1直流穩壓電源將給數控裝置、PLC輸入輸出接口、24V繼電器線圈、伺服模塊、電源模塊、吊掛風扇提供電源；VC2直流穩壓電源則給Z軸電動機提供24V的Z軸抱閘裝置。QF7、QF10、QF11單極斷路器為各自所在支路提供短路保護。

　　3.  交直流控制線路

　　圖3是XK714A數控銑床的直流控制線路， KA1~KA9等繼電器線圈的通斷狀態由PLC的輸出信號控制。

　　

圖3  XK714A數控銑床直流控制線路

　　圖4是XK714A數控銑床交流控制線路，所需110V電源由電源控制電路接入，線路中與KM1、KM2、KM3接觸器線圈并聯連接的RC4、RC5、RC6為RC阻容吸收器。

　　

圖4  XK714A數控銑床交流控制線路

　　1．主軸電動機控制

　　直流控制線路中，當X、Y、Z、W各軸的正負限位開關未被壓下、伺服未報警（即伺服OK有信號）、SB1急停開關未被壓下、主軸未報警時（110外部允許有信號），直流24V繼電器的線圈KA2、KA3通電伺服允許支路中的常開輔助觸頭KA2、KA3閉合，一旦PLC輸出伺服強電允許信號，KA1直流24V繼電器線圈立即通電，交流控制線路中的KA1常開觸頭閉合，使KM1、KM2線圈通電，機床動力電路中因主軸強電電路中的QF3合上、KM2主觸頭閉合，380V三相交流供給主軸變頻器。

　　當PLC發出Y10主軸正轉（或Y11主軸反轉）信號以及主軸轉速指令時，代表主軸轉速的直流電壓值就會送入主軸變頻器，主軸變頻器按代表主軸轉速的直流電壓值控制主軸轉速進行正轉（或反轉）起動。

　　主軸正轉（或反轉）起動至指定轉速時，主軸變頻器輸出主軸速度到過信號給PLC，完成主軸起動過程。主軸的起動時間、制動時間由主軸變頻器內部參數設定。

　　2．冷卻電動機控制

　　當有手動或自動冷卻指令時，PLC將輸出Y05有效的信號，直流控制線路中的KA6直流24V繼電器線圈通電，交流控制線路中因KA6常開輔助觸頭閉合而使KM3線圈通電，導致動力電路中的KM3主觸頭閉合，若QF4低壓斷路器合上，則冷卻泵電動機M2起動帶動冷卻泵工作。

　　3．換刀控制

　　當有手動或自動刀具松開指令時，PLC將輸出Y06有效信號，直流控制線路中的KA4直流24V繼電器線圈通電，最終將使刀具松/緊電磁閥通電，刀具松開，此時可手動將刀具拔下。

　　延時一段時間后，PLC將輸出Y12有效信號，直流控制線路中的KA7直流24再經一段時間延時，PLC輸出Y12撤消信號，主軸吹氣電磁閥斷電，此時可將加工所需刀具放入主軸錐孔。然后機床CNC裝置控制PLC輸出Y06撤消信號，使刀具松/緊電磁閥斷電，刀具重新夾緊而完成裝刀過程。 V繼電器線圈通電，導致主軸吹氣電磁閥通電，清除主軸錐孔內灰塵。

　　二、工作任務

　　敘述數控銑床電氣控制線路的控制原理；識讀數控機床電氣控制線路。

　　資訊：敘述數控銑床電氣控制線路的控制原理

　　決策：確定數控銑床電氣控制線路識讀的內容

　　計劃：確定電氣總圖及各控制回路圖識讀步驟及控制邏輯分析內容

　　實施：完成數控銑床電氣控制線路識讀，撰寫數控銑床電氣控制線路識讀報告

　　檢查：檢查識讀內容的完整性與正確性

　　評估：分組評估

　　

　　附1：典型數控銑床數控系統電氣原理總圖-電源

　　

　　附2：數控銑床數控系統電氣原理圖—主軸單元

　　

 

　　附3：數控銑床數控系統電氣控制原理圖—伺服驅動電路