济南职业学院
AD系列普通车床改数控电气部分设计
学 校 名 称： 济南职业学院 专 业： 机械设计与制造 学 号： 200809023114 学 生 姓 名： 刘广瑞 指 导 教 师： 李建博
2011-4-27
摘 要
近年来，随着国内各种类型机床改造需求的扩大，机床改造已经逐渐形成了一个产业，其中绝大部分是数控机床的改造，我们毕业设计组选择了AD系列数控车床设计作为我们毕业设计的课题。
设计的目的：提高机床的自动化程度，提高机床生产率及加工成品的一致性，降低操作者劳动5度，降低机床对操作者熟练程度的要求。以数控机床为代表的数控设备的生产与应用水平反映了一个国家的机械与电子工业水平。它的推广应用对提高劳动生产率和产品质量，改变我国制造技术落后的状况起着极为重要的作用。
改造后机床达到的效果：易于操作，加工效率高，废品率低，成品一致性好；能实现螺纹及形状复杂的轴套类零件的加工，能够进行切槽、钻、扩等加工，尤其适用于多品种，中小批量的轮番加工，工艺适应性5。
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目 录
1 AD系列数控机床的整体设计??????????????????5 2 电气原理图的设计???????????????????????5
2.1课题的概述和设计要求???????????????????????5 2.2电气控制线路图的设计???????????????????????6
3 数控系统选用???????????????? ?????????7
3.1数控系统的类型???????????? ??????? ??????7 3.2 FANUC 0i-A系统???????????????????????? ?8
4 数控机床5电控制???????????? ???????????9
4.1变频器和变频电机?????????????????????????9 4.2控制设计?????????????????????????????11
5 数控机床的逻辑控制??????????????????????12
5.1主轴S功能和刀台控制???????????????????????12 5.2方式选择 MD1 MD2 MD3???????????????????????16 5.3数控机床用PC???????????????????????????16 5.4操作面板?????????????????????????????17
6 电器元件选择…………………………………………………………18
6.1功能要求和参数计算????????????????????????18 6.2接触器的选用和熔断器选择?????????????????????19 6.3保护电动机断路器选用???????????????????????20 6.4电动机电子灭弧器选用???????????????????????20 6.5控制回路隔离变压器选择??????????????????????20 6.6导线的选择和总空气开关选择????????????????????20
结论??????????????????????????? ???????22 致谢???????????????? ??????????????????23 参考文献????????????????????????????????24
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引 言
随着科学技术和社会生产的不断发展，机械制造技术有了深刻的变化。由于社会对产品多样化的需求更加5烈，多品种、中小批量生产的比重明显增加，采用传统的普通加工设备已难于适应高效率、高质量、多样化的加工要求。这就要求加工设备具有很高的效率和加工精度。而传统的普通机床已远远不能满足现代生产的需要。
随着现代计算机技术和自动控制的飞速发展，信息处理功能不断提高，而价格不断降低。这使得计算机在机械制造行业得以广泛的应用。以数控技术为核心的现代制造技术，以微电子技术为基础，将传统的机械制造技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术有机地结合在一起，构成高度信息化、高柔性、高度自动化的制造系统。微机控制的数控机床以其高精度、高柔性及适合加工复杂零件的性能，正好满足当今市场竞争的需要。计算机数控系统，简称CNC，可根据不同的指令进行不同方式的信息处理。由于计算机可完全由软件来确定数字信息的处理过程，从而使机床具有真正的柔性，并可以处理硬件逻辑电路难以处理的复杂信息，使机床控制系统的性能和可靠性大大提高。
以数控机床为代表的数控设备的生产与应用水平反映了一个国家的机械与电子水平。它的推广应用对于提高劳动生产率和产品质量，改变我国制造技术落后的状况起着极为重要的作用。
数控车床是数控加工中应用得最多的数控机床之一。AD系列普及型数控车床是在普通车床的基础上发展的一种大功率高效率普及型数控机床，可实现三坐标轴控制。能作直线和圆弧插补，在加工过程中可以自动变速。由于是数字控制且带有反馈装置，具有很高的加工精度。
设计要求：本机床采用FANUC0i数控系统，主传动采用变频分段无级调速。主电机功率11KW，配置液压尾座、自动润滑、冷却、照明等。
本篇主要论述了AD系列数控机床的电气设计部分，其中包括系统选用、机床的电气原理设计、机床逻辑控制设计、机床5电控制设计、机床电器元件选用等。
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第一章AD系列数控机床的整体设计
本机床包括床身、主轴箱、床鞍、Z向进给、尾座等几大部分；底座为分体式结构，刚性足工艺性好；机床纵向和横向导轨滑动副采用TSF贴塑对淬硬磨削导轨配合，摩擦系数小，动、静摩擦系数之差不大，使之具有良好的耐磨性及可靠的伺服性；滑动面及滚珠丝杠副采用集中自动润滑系统，确保了各重要部件都能工作在良好的润滑状态之下；自动刀架为立式四工位，免抬起，换刀快速方便；卡盘为手动也可选用电动卡盘或液压卡盘；尾座为液压尾座；采用半防护装置，装卸工件方便，操作面板可根据需要很方便地调整位置。机床整体布置如图1所示。
图1机床的总体设计
第二章电气原理图的设计
2.1课题的概述和设计要求
AD系列数控机床是属于半闭环控制系统的全功能数控车床，适宜加工各种形状复杂的轴、套、盘类零件，如车削内、外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、切槽、倒角、车螺纹等的加工；AD系列数控机床是具有铣削功能的高速、高效车削中心。除具有车削功能外，还增加了钻、铣功能，能够实现X、Z、C三轴联动，可用于加工各种轴类、盘类零件。能够满足黑色金属及有色金属高速切削的速度需求，在机床设计中对主轴、床身、床鞍的刚
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