CA6140普通车床数控改造电气控制原理图

A B C D EABCDE标签完整的名称F24_002 - GB - A4结构描述结构标识符总览=DOC（文档图纸）高层代号=SCH（原理图）高层代号=REP1（接线图表）高层代号=REP2（材料表）高层代号+A电柜位置代号+B操作站位置代号+C1床身位置代号+C2拖板位置代号+E床头位置代号+F刀架位置代号+R液压站位置代号+L冷却箱位置代号+I排屑器位置代号+M尾座位置代号ABCDEABCDE开关电源电子手轮变频器主轴电机主轴编码器X 伺服电机X 驱动器Z 驱动器Z 伺服电机电动刀架AC/DC配电盘润滑油泵冷却泵机床照明GSK980TB3数控系统-XS2电源接口-XS30X 驱动接口-XS31Z 驱动接口-XS32主轴编码器-XS38手轮-XS34主轴接口-XS39输出1-XS40输入1-XS41输入2-XS42输出2A B C D EABCDE 端子图表F13_003 - GB-A4端子排功能文本线号线号目标代号目标代号短连接短连接内部目标外部目标放置=SCH（原理图）+A-X1L1L11电源L1-QF0:1+/1.1:C L2L22=L2-QF0:3+/1.1:C L3L33=L3-QF0:5+/1.1:C PE PE PE=A B C D EABCDE功能文本线号线号目标代号目标代号短连接短连接内部目标外部目标放置=SCH（原理图）+A-X2-FN1:121电柜风机2-QF7:2+/3.4:A2-X2:3+/3.5:C-FN1:202电柜风机-GD2:N+/3.3:C+B-A1-GD1:N+/4.3:C0-X2:4+/3.6:C-FN1:PE PE PE电柜风机-FN2:123=2-X2:1+/3.4:C-FN2:204=0-X2:2+/3.4:C-FN2:PE PE PE=+E-M2:U1U25主电机冷却风机U2-QM1:2+/9.2:B+E-M2:V1V26=V2-QM1:4+/9.2:BW2-QM1:6+/9.2:B+E-M2:W1W27=+E-M2:PE PE PE=U5-KM1:2+/14.1:C+F-M5:U1U58刀架电机U5-FV2+/14.1:CV5-KM1:4+/14.1:C+F-M5:V1V59刀架电机V5-FV2+/14.1:C+F-M5:W1W510刀架电机W5-KM1:6+/14.2:CW5-FV2+/14.1:CA B C D EABCDE功能文本线号线号目标代号目标代号短连接短连接内部目标外部目标放置=SCH（原理图）+A-X2+F-M5:PE PE PE刀架电机+L-M6:U1U611冷却泵电机U6-KM3:2+/16.2:B+L-M6:V1V612=V6-KM3:4+/16.2:B+L-M6:W1W613=W6-KM3:6+/16.2:B+L-M6:PE PE PE=+R-M7:114导轨润滑电机+R-M7:215=22-U3-X2:5C+/17.3:C+R-M7:PE PE=A B C D EABCDE功能文本线号线号目标代号目标代号短连接短连接内部目标外部目标放置=SCH（原理图）+A-X31系统上电L+-GD2:+24V+/3.3:C+B-SB1:21L+2=3+B-SB1:22+/4.1:A+B-SB2:1333=4+B-SB2:14+/4.1:C-KA0:14(+)44X 限位+24V-XS40A-X:11+/6.4:C+B-SB3:21+24V+24V-X3:4+/8.2:A+24V-X3:4+/7.2:A+B-SB5:13+24V4循环启动-X3:10+/8.3:A+24V+C2-SQ1-1:1175X 限位7+B-SB3:22+/7.2:B+B-SB4:137+C2-SQ1-3:32+/7.2:D6X 限位+C1-SQ2-3:3210*ESP+B-SB4:14+/7.5:C-XS40A-X:10*ESP7急停*ESP+C1-SQ2-1:11+/7.3:C8循环启动+B-SB5:14ST ST-XS40A-X:8+/8.2:D*SP-XS40A-X:7+/8.3:D9进给保持+B-SB6:22*SP+24V-X3:4+/8.2:A+C2-SQ1-2:21+24V10X 零点+24V-X3:12+/8.4:A*DECX-XS40A-X:1+/8.3:D+C2-SQ1-2:22*DECX11X 零点12Z 零点+C1-SQ2-2:21+24V+24V-X3:10+/8.3:A+C1-SQ2-2:22*DECZ13=*DECZ-XS40A-X:9+/8.4:DA B C D EABCDE功能文本线号线号目标代号目标代号短连接短连接内部目标外部目标放置=SCH（原理图）+A-X3+F-U5:+24V+24V14刀架电源+24V-XS40A-X:23+/15.2:D+F-U5:0V0V15=0V-XS40A-X:24+/15.2:D+F-U5:1T01161号刀T01-XS40A-X:6+/15.3:D+F-U5:2T02172号刀T02-XS40A-X:5+/15.4:D+F-U5:3T03183号刀T03-XS40A-X:4+/15.5:D+F-U5:4T04194号刀T04-XS40A-X:3+/15.5:D+C2-EL24V20机床照明24V-QF5:2+/2.5:D+C2-EL:x2021=0-TC2+/2.3:C-GD2:N+/3.3:CA B C D EABCDE符号地址设备标识符 PLC地址项目名称功能文本放置端子车床数控改造电路图-变频主轴（GSK980TB3）=SCH（原理图）+B-A1+/10.1:A主轴故障7+/10.2:A模拟电压10+/10.3:A0V11+/6.1:A13+/6.2:A18+/6.2:A19+/6.2:A20+/6.2:A21+/6.3:A22+/6.3:A23+/6.3:A24+/6.3:A25+/6.4:A11+/6.5:A14+/6.5:A15+/6.5:A16+/6.5:A17+/6.6:A18+/15.2:D电源23+/15.2:D0V24+/6.6:A25+/10.2:D电源11A B C D EABCDE符号地址设备标识符 PLC地址项目名称功能文本放置端子车床数控改造电路图-变频主轴（GSK980TB3）=SCH（原理图）+B-A1X1.0+/7.5:E急停10X1.1+/8.4:E Z 零点减速9X1.2+/8.2:E循环起动8X1.3+/8.3:E进给保持7X1.5+/8.3:E X 零点减速1X2.0+/15.3:D 1 号刀6X2.1+/15.4:D 2 号刀5X2.2+/15.5:D 3 号刀4X2.3+/15.5:D 4 号刀3X3.7+/10.1:D速度到达7Y5.0+/10.5:A主轴正转7Y5.1+/10.6:A主轴反转3Y5.3+/16.4:A冷却15Y5.4+/17.4:A润滑6Y6.6+/14.5:A刀架正转12Y6.7+/14.6:A刀架反转13A B C D EABCDE 元件汇总表元件代号型号描述制造商数量广州数控2伺服驱动器，20A模块，适配1～1.3kw伺服电机DA98A-20-A2广州数控2伺服驱动器，30A模块，适配1.5～1.88kw伺服电机DA98A-30-A3阿尔法2变频器，三相380V，7.5kw/11kw，17A/25A;ALPHA6000E-37R5GB/3011PB-A4广州数控1数控车床系统，横式，7寸液晶屏GSK980TB3-A11LED机床工作灯，长臂式，24V AC，12W。

CA6140型车床电气控制电路分析一、普通车床的主要结构和运动形式车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，主要用于加工各种回转表面（内外圆柱面、端面、成型回转面等），还可用于车削螺纹，并可用钻头。

铰刀等进行加工。

车床主要是由床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、丝杠和尾架等部分组成。

图1所示为CA6140型普通车床的结构示意图。

1-主轴箱；2-刀架；3-尾座；4-床身；5、9-床腿；6-光杠；7-丝杠；8-溜板箱；10-进给箱；11-挂轮图1 CA6140型车床结构示意图CA6140普通车床型号的含义为：普通车床主要是由三个运动部分组成，一是卡盘带着工件的旋转运动，也就是车床主轴的运动。

车床根据工件的材料性质、车刀材料及几何形式、工件直径、加工方式及冷却的条件不同，要求主轴由不同的切削速度。

主轴运动是由主轴电动机经传输带传递到主轴变速箱来带动主轴旋转，而主轴变速箱则用于调节主轴的转速。

二是溜板箱带着刀架的直线运动，称为进给运动。

溜板箱把丝杠或光杆的运动传递给刀架部分，变换溜板箱外置的手柄位置，经刀架部分使车刀做纵向或横向进给。

三是刀架的快速移动和工件的夹紧和放松，称为车床的辅助运动。

尾座的移动和工件的装卸都是由人力操作，车床工作时大部分功率消耗在主轴运动上。

二、车床的电力拖动形式及控制要求车床的主轴一般只需要单向运转，只有在加工螺纹时要退刀，需要主轴反转。

根据加工工艺的要求，主轴应能够在相当宽的范围内进行调速，CA6140型车床的主轴正转速度有24种（10~1 400r/min），反转速度有12种（14~1 580r/min）。

CA6140型普通车床对电力拖动及其控制有以下要求：1主轴电动机从经济性、可靠性考虑，一般选用三相笼型异步电动机，不进行电气调速。

2主轴电动机的起动、停止采用按钮操作，一般普通车床上的三相异步电动机均采用直接起动。

停止采用机械制动。

3刀架移动和主轴转动有固定的比例关系，以满足对螺纹的加工需要。

CA6140普通车床电气图ca6140普通车床1、电路主要电气元件：① m1为主轴电动机，带动主轴旋转和刀架作进给运动, 由接触器km控制，热继电器fr1作为m1的过载保护。

② m2为冷却电动机，由中间继电器ka1控制，热继电器fr2作为m2的过载保护。

③ m3为刀架快速移动电动机,由中间继电器ka2控制。

④ qf为三相电源开关，el表示照明灯，hl表示电源信号灯。

2、ca6140车床运动形式：机床的主要运动是主轴的旋转运动，是由主轴电动机m1通过带轮传动到主轴箱再旋转的。

快速进给运动是溜板箱带刀架的直线运动，是由快进电动机m3传动进给箱,通过光杆传入溜板箱，再通过溜板箱的齿轮与床身上的齿条或下刀架的丝杆、螺母等获得纵、横两个方向的快进给。

但常速进给仍由m1来传动。

刀架的快速移动主轴的控制是由床身前面的手柄操纵摩擦离合器来改变主轴的正转、反转及停车制动。

3、正常操作步骤：①合上电源开关qf；机床电气线路进入带电状态②主轴电动机m1的控制；按下启动按扭sb2，接触器km线圈得电动作，主轴电动机m1启动运行。

同时km自锁触头和另一对常开触头闭合。

松开sb2常开触头先断开km线圈由自锁电路供电。

③冷却泵电动机m2的控制；由于主轴电动机m1和冷却泵电动机m2在控制电路中采用顺序控制，所以，先启动主轴电动机m1，即km常开触头闭合，然后合上旋钮开关sb4，冷却泵电动机m2才能启动运行，按sb1停止m1同时，冷却泵电动机m2也自行停止运行。

④刀架怏速移动电动机m3的控制；刀架快速移动电动机m3的启动由安装在手柄上的按钮sb3控制,它与中间继电器ka2组成点动控制线路按下点动按扭sb3，刀架快速电动机m3启动，松开按扭sb3，m3立即停止。

⑤照明/信号电路分柝；控制变压器tc输出6.3v安全电压，合上开关sa，照明灯el亮；断开开关sa，照明灯el熄灭。

４、电气控制线路故障的检修步骤；①找出故障现象。

②根据故障现象依据原理图找到故障发生的部位或故障发生的回路，并尽可能地缩小故障范围。

加油站CA6140型卧式车床的电气控制电路一、CA6140型卧式车床的电气控制1、CA6140型卧式车床的电气控制电路（如图1-1）图1-1二、中小型车床对电气控制的要求1、主拖动电动机一般选用三相笼型异步电动机，为满足调速设计要求，采用机械变速。

主轴要求正、反转，对于小型车床主轴的正反转由拖动电动机正反转来实现；档拖动电动机容量较大时，可由摩擦离合器来实现主轴正反转，电动机只作单向旋转。

一般中小型车床的主轴电动机均采用直接起动。

当电动机容量较大时，常采用Y-△降压起动。

停车时为实现快速停车，一般采用机械或电气制动。

2、切削加工时，刀具与工件温度较高时需要切削液进行冷却。

为此。

设有一台冷却泵电动机，且与主轴电动机有着联锁关系，即冷却泵电动机应在主轴电动机启动后方可选择启动与否；当主轴电动机停止时，冷却泵电动机便立即停止。

3、速移动电动机采用点动控制，单方向旋转，靠机械结构实现不同方向的快速移动。

4、路应具有必要的保护环节、安全可靠的照明电路及信号指示。

三、CA6140电气控制电路分析1、主电路分析主电路中共有三台电动机，图中M1为主轴电动机，用以实现主轴旋转和进给运动；M2为冷却泵电动机；M3为溜板快速移动电动机。

M1、M2、M3均为三相异步电动机，容量均小于10kW，全部采用全压直接起动皆有交流接触器控制单向旋转。

M1电动机由起动按钮SB1，停止按钮SB2和接触器KM1构成电动机单向连续运转控制电路。

主轴的正反转由摩擦离合器改变传动来实现。

M2电动机是在主轴电动机起动之后，扳动冷却泵控制开关SA1来控制接触器KM2的通断，实现冷却泵电动机的起动与停止。

由于SA1开关具有定位功能，故不需自锁。

M3电动机由装在溜板箱上的快慢速进给手柄内的快速移动按钮SB3来控制KM3接触器，从而实现M3的点动。

操作时，先将快速进给手柄扳到所需移动方向，再按下SB3按钮，即实现该方向的快速移动。

三相相电源通过转换开关QS1引入，FU1和FU2作短路保护。

CA6140车床电气控制线路分析
CA6140卧式车床电路图
接触器触头在电路图中位置的标记
栏目左栏中栏右栏
触头类型
主触头所处的
图区号辅助常开触头所处的
图区号
辅助常闭触头所处
的图区号
举例
KM 2 8 表示3对主触头
均在图区2
表示一对辅助常开触
头在图区8，另一对
常开触头在图区10
表示2对辅助常闭触
头未用
X
2 10
X
2
继电器触头在电路图中位置的标记
栏目左栏右栏
触头类型常开触头所处的图区号常闭触头所处的图区号举例
KA2
4 4 4
表示3对常开触头均在图
区4
表示常闭触头未用CA6140型卧式车床电气原理图
CA6140型卧式车床电气原理图
打开SB
CA6140型卧式车床电气原理图
合上电源开关QF
CA6140型卧式车床电气原理图
按下SB2
CA6140型卧式车床电气原理图
按下SB1,停
CA6140型卧式车床电气原理图在M1运行时，按下SB4
CA6140型卧式车床电气原理图
在M1、M2不停转的情况下，按下SB3
CA6140型卧式车床电气原理图
按下SA
CA6140型卧式车床电气原理图M1,M2不工作，快速移动刀架。

摘要:介绍了普通车床的数控改造条件,同时介绍了对CA6140车床的主传动系统和进给传动系统进行了数控化改造的过程。

改造后的数控车床的加工能力、自动化水平和加工精度明显提高。

同时介绍了该车床机电联动调试的经验。

关键词:普通车床;数控改造中图分类号: TG659 文献标识码: B 文章编号: 1001-3881 (2006) 4-208-2企业要在激烈的市场竞争中获得生存、得到发展,它必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本,制造出合乎市场需要的、性能合适的产品,而产品质量的优劣,制造周期的快慢,生产成本的高低,又往往受工厂现有加工设备的直接影响。

目前,采用先进的数控机床,已成为我国制造技术发展的总趋势。

购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径,而改造旧机床、配备数控系统把普通机床改装成数控机床也是提高机床数控化率的一条有效途径。

我校为适应现代化生产和教学,对CA6140车床进行了数控化改造。

1 机床数控化改造的条件1·1 机床基础件有足够的刚性数控机床属于高精度机床,工件移动或刀具移动的位置精度要求很高,必须在0·001~0·01mm 之间,高的定位精度和运动精度要求原有机床基础件具有很高的静刚度和动刚度。

本次用于改造的CA6140车床自购进后一直保养良好,机床基础件刚性满足要求。

1·2 机床数控改装的总费用合适,经济性好机床数控改装分两部分进行:一是维修机械部分。

更换或修理磨损零件,调试大型基础零件,增加新的功能装置,提高机床的精度和性能,另一方面是舍弃原有的一部分进给系统,用新的数控系统和相应的装置来替代。

改造总费用由机械维修和增加的数控系统两部分组成。

若机床的数控改造的总费用仅为同类型车床价格的50% ~60%时,该机床数控改造在经济上适宜。

经过考查,若购买同样配置的车床约需10万元,而我校机床数控改造的总费用为5·1万元,仅占51%,因此该机床数控改造在经济上是合适的。

CA6140型车床主要结构及电气控制线路CA6140型车床是普通车床的一种,它的加工范围较广,但自动化程度低,适于小批量生产及修配车间使用。

CA6140型车床主要结构及电气控制线路CA6140型车床是普通车床的一种，它的加工范围较广，但自动化程度低，适于小批量生产及修配车间使用。

一、主要结构及特点普通车床主要由床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、丝杠和光杠等部件组成。

下图是CA6140型普通车床外观结构图主轴变速箱的功能是支承主轴和传动其旋转，包含主轴及其轴承、传动机构、起停及换向装置、制动装置、操纵机构及滑润装置。

CA6140型普通车床的主传动可使主轴获得24级正转转速(10～1400 r／min)和12级反转转速(14～1580 r／min)。

进给箱的作用是变换被加工螺纹的种类和导程，以及获得所需的各种进给量。

它通常由变换螺纹导程和进给量的变速机构、变换螺纹种类的移换机构、丝杠和光杠转换机构以及操纵机构等组成。

溜板箱的作用是将丝杠或光杠传来的旋转运动转变为直线运动并带动刀架进给，控制刀架运动的接通、断开和换向等。

刀架则用来安装车刀并带动其作纵向、横向和斜向进给运动。

车床有两个主要运动，一是卡盘或顶尖带动工件的旋转运动，另一是溜板带动刀架的直线移动，前者称为主运动，后者称为进给运动。

中、小型普通车床的主运动和进给运动一般是采用一台异步电动机驱动的。

此外，车床还有辅助运动，如溜板和刀架的快速移动、尾架的移动以及工件的夹紧与放松等。

二、电气控制要求根据车床的运动情况和工艺要求，车床对电气控制提出如下要求：(1)主拖动电动机一般选用三相鼠笼式异步电动机，并采用机械变速。

(2)为车削螺纹，主轴要求正、反转，小型车床由电动机正、反转来实现，CA6140型车床则靠摩擦离合器来实现，电动机只作单向旋转。

(3)一般中、小型车床的主轴电动机均采用直接启动。

停车时为实现快速停车，一般采用机械制动或电气制动。

e-CA6140 机床控制参数表 系统参数表 参数号 参数值 标记 说明P1 915 ＃ Z 正软限位P2 -5 ＃ Z 负软限位P3 410 ＃ X 正软限位P4 -10 ＃ X 负软限位 P5 5000 Z 快移速度 P6 5000 X 快移速度 P7 0 ＃ 反向间隙值 P8 0 ＃ 反向间隙值 P9 1500 主轴低档转速P10 3000 主轴高档转速P11 01001100 位参数1 P12 10001000 位参数2 P13 4 4-8 刀位数 P14 10 刀架反转时间P15 10 M代码时间 P16 10 主轴制动时间P17 50 ＃ Z 轴 最低起始速度P18 50 ＃ X 轴 最低起始速度P19 300 @ Z 轴 加减速时间 P20 300 @ X 轴 加减速时间 P21 50 @ 切削进给 起始速度 P22 300 @ 切削进给 加减速时间 P23 10 ＃ 程序段号间距P24 0 主轴中档转速P25 00000000 位参数3 注： 1、加‘*’的参数为系统参数，不能随意修改。

2、加‘＃’的参数可现场修改。

3、加‘@’的参数影响加减速特征，用户需根据系统配置及负载特性做适当调整。

伺服参数表 参数号 X 轴 Z 轴 00 315 315 01 45 47 02 03 19 1904 0 0 *05 50 50*06 900 90007 50 60*08 120 15009 128 12810 0 011 16 1612 1 513 1 314 0 015 0 016 8 817 200 20018 0 0192021 200 20022 240 13023 2550 205024 100 1002526272829 3072 250030313233 175 21034 172 21835 -172 -21836 110 110注：1、N01表示电机型号。

2、加‘*’参数可根据负载进行调整：5号调整范围30～508号调整范围50～150 沈阳第一机床厂 1。