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摘要数控技术发展飞速的今天，数控技术在现代制造业发挥越来越重要的作用，数控机床是数控制造业的核心，本文主要介绍了对数控车床的电气系统设计的过程。
本设计以CK6140车床为载体，对其数控电气系统经行详细设计。
其内容包括强电设计、弱电设计、PLC输入输出及接口设计，本设计选用西门子808D数控系统。
最后绘制出整个机床的电气系统原理图等。
本设计给出了整个机床的原理图绘制过程，重点部分模块化，较详细地介绍了各个部分的功能及用途。
分为 380V强电回路，控制回路，PLC输入输出控制，主轴驱动模块和进给伺服驱动模块，并介绍了相关的电气知识。
通过本设计说明书可以基本上掌握数控车床的电气原理，以及基本的电气常识，使读者无论是从整体上还是各个模块中都能够了解到数控车床相关的一系列电气知识。
关键词：数控系统；数控车床；PLC控制1ABSTRACTThe numerical controls that the technique development fast today, the numerical controls technique at the modern manufacturing industry exertive more and more importance function, numerical control tool machine is number control a manufacturing industry of core, this text mainly introduced logarithms to control the processed that the electricity system of lather design.The design CK6140 lathe as the carrier, the detailed design of the its NC electrical system through the line. its contents includes a strong electrically design, weakness design, PLC importation output and Interface design. The design uses a Siemens 808D CNC system. Finally, to map out the whole machine electrical system schematic. This principle diagram which designs to the whole tool machine draws process and the point parts of mold piece turn and compared to in detail introduce each function and use of part. Is divided into the 380 Vs strong electricity back track, control back track, the PLC importation outputs a control, the principal axis drives a mold piece and enters to servo drive a mold piece, and introduced related electronic knowledge.Through this design system can basically control numerical control the electricity principle of lather, and basic electronic common sense, make the reader regardless can understand numerical control the lather related series of electricity knowledge from wholly the top still each mold piece.Key Words：NC system; NC lathe; PLC control2目录摘要------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 ABSTRACT ------------------------------------------------------------------------------------------- 2目录------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3第一章绪论----------------------------------------------------------------------------------------- 61.1前言 ------------------------------------------------------------------------------------------ 61.2国外数控系统的发展趋势 ------------------------------------------------------------- 61.2.1新一代数控系统采用开放式体系结构 ------------------------------------ 61.2.2新一代数控系统控制性能大大提高---------------------------------------- 71.2.3数控系统向软数控方向发展 ------------------------------------------------- 71.3我国数控技术的发展-------------------------------------------------------------------- 81.4CK6140数控车床主简介 ---------------------------------------------------------------- 9第二章西门子808D数控车床系统 --------------------------------------------------------- 112.1 西门子808D系统简介 --------------------------------------------------------------- 112.2人机界面 ---------------------------------------------------------------------------------- 132.3进给系统 ---------------------------------------------------------------------------------- 132.4 主轴驱动系统--------------------------------------------------------------------------- 132.5刀架控制系统 --------------------------------------------------------------------------- 142.6电柜设计及电源选用------------------------------------------------------------------ 142.6.1在设计电柜时应注意以下事项：----------------------------------------- 142.6.2 24VDC电源选用---------------------------------------------------------------- 152.7数控系统各部分的连接及接口 ----------------------------------------------------- 152.7.1系统的接线---------------------------------------------------------------------- 152.7.2 接口布置 ------------------------------------------------------------------------ 15第三章CK6140数控车床的基本组成和工作原理 --------------------------------------- 173.1数控车床组成 --------------------------------------------------------------------------- 173.2数控车床工作原理 --------------------------------------------------------------------- 193.3 CK6140数控车床运动分析 ---------------------------------------------------------- 2033.4 CK6140数控车床电气系统简述 ---------------------------------------------------- 21第四章CK6140数控车床硬件系统设计及元件选型------------------------------------ 254.1主轴驱动系统 --------------------------------------------------------------------------- 254.1.1主轴电动机---------------------------------------------------------------------- 254.1.2主轴电动机选型 --------------------------------------------------------------- 254.2机床进给伺服系统 --------------------------------------------------------------------- 264.2.1 CK6140数控车床对伺服驱动进给系统的要求------------------------ 274.2.2 伺服电机的选型--------------------------------------------------------------- 284.3控制电路原理图设计------------------------------------------------------------------ 314.3.1 380V系统强电控制回路----------------------------------------------------- 314.3.2电源回路 ------------------------------------------------------------------------- 334.4常用电器元件的选型------------------------------------------------------------------ 344.4.1低压电器选型的一般原则 -------------------------------------------------- 344.4.2断路器的选型------------------------------------------------------------------- 344.4.3电动机保护用自动开关的选型 -------------------------------------------- 354.4.4 熔断器选型 --------------------------------------------------------------------- 354.4.5接触器的选型------------------------------------------------------------------- 354.4.6热继电器的选型 --------------------------------------------------------------- 364.4.7中间继电器---------------------------------------------------------------------- 364.5 CK6140数控车床控制面板 ---------------------------------------------------------- 37第五章PLC设计及参数设置------------------------------------------------------------------- 395.1 PLC的基本结构及工作原理 --------------------------------------------------------- 395.2 PLC与CNC机床的联接方式 -------------------------------------------------------- 405.3 CNC加工代码在PLC上的实现方法----------------------------------------------- 415.3.1 T功能代码的实现方法------------------------------------------------------- 425.3.2 M功能代码实现方法--------------------------------------------------------- 425.4 PLC程序的模块化设计---------------------------------------------------------------- 425.5 PLC输入输出地址分配---------------------------------------------------------------- 425.6参数设置 ---------------------------------------------------------------------------------- 4445.6.1 PLC参数设置-------------------------------------------------------------------- 445.6.2机床参数设置------------------------------------------------------------------- 45第六章结论--------------------------------------------------------------------------------------- 47致谢 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 48参考文献 --------------------------------------------------------------------------------------------- 495第一章绪论1.1前言装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，机床制造业是一个国家的基本装备工业，是工业生产的技术基础，数控技术在给机床制造业带来显著经济效益及广阔发展前景的同时，也是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备，因此它已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。
立式车床数控改造电气控制部分安装与调试1. 引言立式车床数控改造是一项重要的工程，其中电气控制部分的安装与调试是关键步骤之一。
本文旨在介绍立式车床数控改造电气控制部分的安装与调试过程，并提供相应的操作指南。
2. 安装步骤2.1 准备工作在开始安装之前，需准备以下材料和工具： - 数控控制面板 - 电气控制部件（例如：电气箱、电源等） - 电气连接线 - 扳手、螺丝刀等基本工具 - 电源插座和配电线路2.2 安装电气控制部件2.2.1 电气箱安装1.将车床电源关闭并拔掉电源插头。
2.找到合适的位置安装电气箱，并使用螺丝固定。
3.将电气箱与车床进行电气连接，确保连接牢固可靠。
4.连接电气箱与数控控制面板。
2.2.2 数控控制面板安装1.将数控控制面板固定在车床上，确保安装牢固。
2.连接数控控制面板与电气箱，并用螺丝固定连接。
2.3 连接电气线路1.检查车床的电源插座是否符合电气控制部件的要求，如果不符合，需要进行相应的改造。
2.使用电气连接线将电气控制部件与电源插座进行连接，确保连接牢固、绝缘良好。
3. 调试步骤3.1 软件设置1.打开数控控制面板的电源，并确保数控控制面板上的指示灯亮起。
2.根据数控控制面板的使用手册，进行软件设置，例如选择工作模式、设定加工参数等。
3.2 电气参数调试1.将车床电源接通，并确保车床处于待机状态。
2.使用数控控制面板，逐步进行电气参数调试，例如电机速度、电流等。
3.检查各个电气设备的工作状态是否正常，例如电机是否旋转、传感器是否正常。
3.3 运动调试1.将加工物件放置在车床上，并进行夹紧。
2.根据数控控制面板的指示，使用数控程序进行车床的运动调试，例如进行自动加工、手动操作等。
3.检查车床的运动是否准确、平稳。
4. 安装与调试注意事项1.在进行安装和调试时，务必参考车床和数控控制面板的使用说明书，并按照要求进行操作。
2.在安装和调试过程中，严禁触摸裸露的电线和接触高电压设备，以确保人身安全。
数控车床电气原理图数控车床是一种通过预先编程的控制系统来控制工具和工件在加工过程中的移动和加工操作的机床。
而数控车床的电气原理图则是指数控车床的电气系统的结构和工作原理的图纸。
下面将对数控车床电气原理图进行详细的介绍。
首先，数控车床电气原理图主要包括电气控制柜、主轴驱动器、伺服驱动器、输入/输出模块、编码器等组成部分。
其中，电气控制柜是数控车床电气系统的核心部分，它包括主要的电气元件和控制器，用于控制整个车床的运行。
主轴驱动器用于控制车床主轴的转速和方向，而伺服驱动器则用于控制各个伺服电机的运动。
输入/输出模块用于与外部设备进行数据交换，而编码器则用于检测和反馈各个轴的位置信息。
其次，数控车床电气原理图中的各个部件之间通过电气连接线进行连接，形成一个完整的电气系统。
在数控车床的运行过程中，控制器发送指令给各个驱动器，驱动器再将指令转化为相应的电信号，通过电气连接线传输到各个执行元件，从而实现对车床各个部件的精密控制。
另外，数控车床电气原理图中还包括各种传感器和保护装置，用于监测车床运行状态并保证车床的安全运行。
例如，温度传感器用于监测电气设备的温度，过载保护装置用于保护电气设备不受过载损坏，紧急停止按钮用于在紧急情况下迅速切断电源等。
总的来说，数控车床电气原理图是数控车床电气系统的设计蓝图，它直接关系到车床的性能和精度。
通过对数控车床电气原理图的深入理解，可以更好地掌握数控车床的工作原理，为数控车床的维护和维修提供有力的支持。
在实际的生产中，操作人员应该严格按照数控车床电气原理图进行操作，避免误操作导致设备损坏或事故发生。
同时，定期对数控车床的电气系统进行检查和维护，保证其正常运行，提高生产效率和产品质量。
综上所述，数控车床电气原理图是数控车床电气系统的设计和工作原理的重要参考依据，对于提高数控车床的加工精度、稳定性和安全性具有重要意义。
操作人员应该深入理解数控车床电气原理图，严格按照要求进行操作和维护，以确保数控车床的正常运行和生产效率。
浅析数控机床电气控制系统摘要：数控机床电气控制系统非常复杂，对于初学者而言很有必要理清这一系统的每个部分的组成和每一部分的关键点；电源部分要搞清楚每一支路设备、电压要求和信号流；主轴驱动控制系统要搞清楚控制设备和对主轴做要求的项目的处理方式；进给驱动控制系统要搞清楚控制设备（方式）、指令的处理和检测方式；交流控制线路的各个分支的控制内容；pmc控制电路和控制过程。
关键词：电源系统模拟主轴主轴方向信号抑制电磁干扰 pmc 数控机床电气控制系统是比较复杂的控制过程，理清和深入剖析这一系统的每一个组成单元对我们认识、应用和维修数控机床都有深远意义。
一、数控机床电源系统（主电路）1.数控系统的工作电源电压要求：dc 24v或ac 24v。
方法：系统变压器+开关电源。
电压信号变化为ac380v—ac220v—dc24v—cnc装置。
作用：将数控系统和电网之间的直接的电联系切断（电气隔离），以避免电网电压波动及线路故障对数控系统产生干扰和影响。
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（emi）、整流滤波电路、功率变换电路、pwm控制器电路、输出整流滤波电路组成。
信号变化为ac220v—整流dc300v—高频信号—开关管导通与关断—cnc装置。
2.主轴驱动装置的电源供给（1）模拟主轴方案：空气开关+变频器+交流电机。
（2）数字主轴方案：伺服变压器（或开关电源）+交流伺服驱动器+交流伺服电机。
3.进给驱动装置的电源供给开环控制：380/85v的变压器+空气开关+步进驱动器+步进电机。
半闭环控制：伺服变压器（或开关电源）+交流伺服驱动器+交流伺服电机。
4.数控系统pmc的i/o电源：采用开关电源（dc24v）数控机床pmc的输入、输出回路需要24v的直流电源，可以采用一个开关电源提供，但是这个开关电源一定要和为数控系统供电的开关电源共地；如果为数控系统供电的开关电源容量足够，那么也可以同时作为pmc的i/o电源。
有关数控车床电气控制系统的改造与设计摘要：通常而言，数控车床电气系统可实现5-10年的无故障运行，而后便进入到了故障的高发时期，为了确保其仍然保持较高的可靠性及稳定性，必须对其进行升级改造，以便确保其能够继续发挥作用，进一步为企业创造经济效益。
因此，本文以gs30型数控车床电气控制系统为例，对车床参数进行了改造及设计，并进行了实验验收。
关键词：数控车床电气控制系统改造设计随着我国数控车床的不断发展，其如今已经成为我国制造业中相当重要的基础装备之一。
数控车床主要包括机械系统以及电气系统两大部分。
通常来说，对于电气系统而言，其无故障运行期在5-10年之间，随后便会进入到故障的高发时期，但是，一般数控车床其机械部件若保养良好一般能够使用20-25年，且精度、可靠及稳定性能仍可以保持较高水平。
如今，不少数控车床已经运行了十多年，并步入了“损耗期”，这些陈旧的数控机床常常故障频发，很多功能已经无法很好地适应如今大规模的生产需求，有必要针对数控车床相关设备进行改造，以便提高企业设备的技术水平，通过少量投资对老数控车床的电气系统进行进一步的升级和改造，以便使其重焕生机并继续发挥其作用。
1、数控车床电气控制系统1.1 数控车床的工作原理及其功能分析对于数控车床而言，以被加工零件的工作图以及工艺过程卡为依据，通过对数控代码及其程序格式进行加工程序编写的整个过程进行规定，在数控系统中进行准确加工程序的输入，并将已给定加工程序及输入信号进行相应的运算、控制及其处理，而后将处理结果发送至控制系统中，从而对机床各部件进行驱动，使其能够以机械加工相关要求为依据进行有序的运行，并自动进行合格零件的制作。
由于数控车床主要负责进行轴类以及盘类回转体零部件的加工，并自动完成圆柱面、圆锥面、断面、圆弧面以及螺纹内外工序的切削及其加工过程，因而在机械制造领域得到了广泛的应用，经改造后的数控车床也应当能够满足这些功能。
1.2 数控车床电气控制系统电路分析1）主轴电动机的电气控制，主轴电机为交流变频电动机，主要通过变频器进行驱动，对于其正、反转以及速度等主要是由数控系统控制的。
数控机床电器控制系统的组成数控机床是一种高精度、高效率的机床，它能够实现复杂零件的加工。
数控机床的核心是数控系统，而电器控制系统则是数控系统中的一个重要组成部分。
本文将介绍数控机床电器控制系统的组成。
一、数控机床电器控制系统的基本组成数控机床电器控制系统包括电器控制柜、电源、电机、传感器、执行器等组成部分。
其中，电器控制柜是数控机床电器控制系统的核心部分，它包括主控制板、驱动板、电源板、交流接触器、断路器等。
主控制板是数控机床电器控制系统的中央处理器，它负责接收数控系统发出的指令，并将其转化为电信号发送给驱动板。
驱动板则负责控制电机的转动，它通过接收主控制板的信号，控制电机的转速和方向。
电源板则负责为整个电器控制系统提供电源，它将输入的交流电转化为直流电，并为各个部件提供稳定的电压和电流。
交流接触器和断路器则负责保护电器控制系统的安全。
交流接触器在电器控制系统中扮演着开关的角色，它可以控制电器的通断，从而实现电器的启动和停止。
断路器则可以在电器控制系统出现故障时自动断开电路，从而保护整个系统的安全。
二、数控机床电器控制系统的主要功能数控机床电器控制系统的主要功能包括：1、控制电机的转速和方向。
数控机床电器控制系统通过驱动板控制电机的转速和方向，从而实现机床的运动。
2、控制机床的进给速度。
数控机床电器控制系统可以通过控制电机的转速和方向，从而控制机床的进给速度。
3、保护机床的安全。
数控机床电器控制系统可以通过交流接触器和断路器保护机床的安全，避免机床因电器故障而受到损坏。
4、监测机床的状态。
数控机床电器控制系统可以通过传感器监测机床的状态，从而实现机床的自动化控制。
三、数控机床电器控制系统的优点数控机床电器控制系统具有以下优点：1、高精度。
数控机床电器控制系统可以精确控制机床的运动，从而实现高精度的加工。
2、高效率。
数控机床电器控制系统可以实现机床的自动化控制，从而提高加工效率。
3、可靠性高。
数控机床电器控制系统采用模块化设计，各个模块之间相互独立，从而提高了系统的可靠性。
CA车床电气控制线路教案CA车床是一种常见的数控机床，其电气控制线路是整个机床的核心部分。
掌握CA车床电气控制线路是操作和维护机床的基础，下面我们将介绍一份电气控制线路的教案。
一、电气控制线路的基本原理1.电气控制线路是CA车床的核心部分，负责控制机床的运行和功能。
2.电气控制线路主要包括电源线路、控制线路、接地线路等。
3.电气控制线路的设计需要考虑机床的实际工作需求和安全性。
二、电气控制线路的组成1.主电源线路：包括主电源开关、主控电源输入端子、主控电源接地端子等。
2.控制线路：包括运动控制线路、信号控制线路、驱动控制线路等。
3.机床接地线路：用于保护机床和操作人员的安全。
4.外部控制线路：用于外部设备和机床的连接。
三、电气控制线路的基本操作1.启动电源：打开主电源开关，检查主控电源输入端子和接地端子是否连接正常。
2.运动控制：通过控制面板或外部设备，控制机床的转速、进给速度等参数。
3.故障排查：当机床出现故障时，需要检查电气控制线路是否正常。
四、电气控制线路的维护和保养1.定期清洁：定期清洁电气控制线路，防止灰尘和杂物堵塞线路。
2.定期检查：定期检查电气控制线路，确保连接端子牢固，无松动。
3.定期更换：定期更换老化和损坏的电气元件，保证机床的正常运行。
五、电气控制线路的安全操作1.操作人员必须经过培训，掌握机床的操作规程和安全注意事项。
2.操作时要佩戴防护手套、护目镜等个人防护用品，确保安全操作。
3.禁止在机床运行时触碰电路元件，避免触电危险。
六、电气控制线路的故障处理1.机床无法启动：检查主电源线路、控制线路是否正常连接，排除线路故障。
2.机床运行异常：检查电气元件是否老化或损坏，及时更换。
3.其他故障：根据实际情况进行故障排查，确保机床运行正常。
![基于PLC的数控车床电气控制系统设计毕业论文-(2)[1]](https://img.taocdn.com/s1/m/e3bf68f8bb68a98270fefa33.png)
数控技术专业（专科）《数控机床电气控制》教学大纲第一部分大纲说明一、课程性质、目的和任务本课程属于数控技术及应用专业(二年制)的专业课，是一门理论和实践相结合的课程。
通过本课程的学习，应使学生在理论上初步掌握机床电气控制系统的结构组成、工作原理，可编程控制器的结构及工作原理、指令系统及编程方法，数控系统结构与接口，伺服驱动技术、光栅与编码器等方面的知识，为学习后续课程和专业知识奠定理论基础；实践上能对数控机床电气控制系统工作原理进行分析，初步具有认知、测试及设置数控机床电气控制系统中控制元件、部件的能力，最终能够掌握数控机床电气控制系统的整体结构和工作原理，为今后在工作中操作、调试、维修数控机床打下较坚实基础。
二、与相关课程的衔接、配合、分工本课程是数控技术专业的必修专业核心课程，前期课程为《电工电子技术》。
《电工电子技术》是数控技术专业电学基础知识课程，其内容包括电路基础、电机、继电逻辑控制、模拟电路和数字电路，掌握该课程的知识，为本课程的学习奠定了基础。
与后续课程的衔接：本课程讲授的是数控机床的电气控制原理，着重于电气原理及各控制部件的分析，而后续课程《数控机床》应以数控机床的机床工作原理及机械结构为主；《数控机床故障诊断与维护》讲授数控机床故障诊断的方法及日常维护。
三、课程基本要求本课程的理论、技能两方面的教学要求如下：1、理论知识要求根据本课程的性质、任务以及数控专业的要求，对于《数控机床电气控制》，理论知识重点在于：1)、掌握机床常用电器的结构、工作原理及用途，普通机床控制电路的基本环节。
2)、了解数控装置的软件、硬件组成。
3)、了解PLC的结构、工作原理，熟练掌握编程方法及在数控机床上的应用。
4)、掌握进给及主轴驱动系统。
5)、掌握常用位置检测装置的结构、原理及其应用知识。
2、技能要求通过1)、对生产型数控机床的参观及电控部分的现场讲解；2)、在“数控机床综合培训系统”上的实验，应使学生达到：1)、具有认知及测试数控机床电气控制系统中控制元件、部件的基本能力；2)、具有对机床控制电路进行初步分析的能力；同时，通过实验提高学生动手能力以及分析问题、解决问题的能力，进一步深化理论知识，要求学生能独立完成实验，并对实验过程中出现的一些简单故障能够分析解决，对实验中出现的各种现象能做出解释，正确读取数据和编写实验报告。
数控车床电气控制系统设计〖摘要〗数控机床是典型的机电一体化产品，它综合了电子计算机、自动控制、自动检测、液压与气动以及精密机床等方面的技术。
数控机床的高精度、高效率决定了发展数控机床是当前中国机械制造业技术改造的必由之路，是未来工厂自动化的基础。
用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展，所以必须大力提高机床的数控化率。
本设计主要任务是将CA6140型普通车床改造为数控车床。
〖关键词〗数控机床改造电气控制系统变频器目录前言 (1)一、概述 (2)（一）数控机床改造的意义 (2)（二）车床的性能和精度的选择 (2)（三）车床数控改造总体方案 (2)二、主轴驱动及控制 (3)（一）主轴驱动系统概述 (3)（二）数控机床对主轴驱动系统的要求 (3)（三）交流主轴电机的结构与工作特性 (5)三、伺服驱动系统 (6)（一）概述 (6)（二）伺服系统的组成 (6)（三）伺服系统的基本要求 (7)四伺服驱动电机 (7)五、刀架控制系统 (8)（一）刀架电动机工作原理 (8)（二）刀架电动机接线方法 (10)六、电气图 (11)（一）原理图 (11)（二）系统连接框图 (12)（三）电气控制柜布局图 (13)（四）变频器接线原理图 (14)七、电气元器件的选择 (15)（一）熔断器的选用 (15)（二）接触器的选用 (16)（三）热继电器的选用 (17)（四）变频器的选用 (17)结束语 (19)感谢词............................................ 错误!未定义书签。
参考文献 (20)附录：数控机床电气元件明细表 (21)前言数控车床改造，主要是对原有机床的结构进行创造性的设计，最终使机床达到比较理想的状态。
数控车床是机电一体化的典型代表，其机械结构同普通的机床有诸多相似之处。
陕西工业职业技术学院毕业设计（论文）毕业设计题目数控车床电气控制系统设计学生姓名:金鑫学号：1407100106班级：数维1001专业：数控设备应用与维护学院：数控工程学院指导教师： 2013 年1 月 4日陕西工业职业技术学院毕业设计（论文）II 摘要：数控技术发展飞速的今天，数控技术在现代制造业发挥越来越重要的作用，数控机床是数控制造业的核心，随着经济的快速发展，机床工业也有了飞跃的发展：体现在新技术的广泛应用和企业效益的明显改善。
目前机床行业的消费主流是数控机床。
从国内外市场对数控机床的需求来看，以后数控机床市场具有以下特征：一是经济型数控机床是以后的主流产品。
二采用新技术，降低成本，提高产品稳定性是企业生存的关键。
本文主要介绍了对数控车床的电气系统设计的过程。
CK6140 数控车床，对其电气系统设计使尤为重要的，其内容包括强电设计、弱点设计、PLC 输入输出及接口设计，绘制出整个机床的电气系统原理图等。
本设计给出了整个机床的原理图绘制过程，重点部分模块化，较详细地介绍了各个部分的功能及用途。
分为 380V 强电回路，控制回路，PLC输入输出控制，主轴驱动模块和进给伺服驱动模块，并介绍了相关的电气知识。
通过本设计说明书可以基本上掌握数控车床的电气原理，以及基本的电气常识，使读者无论是从整体上还是各个模块中都能够了解到数控车床相关的一系列电气知识。
关键词：数控系统；数控车床；主电路；控制电路；PLC 控制；电气原理图长春职业技术学院毕业设计（论文）1目录..............................................................2 第一章数控车床的基本组成和工作原理 .................................. 5 1.1 数控车床组成 ................................................5 1.2 数控车床工作原理 (7)1.3 CK6140 数控车床运动分析 ...................................... 8 1.4CK6140 数控车床电气系统简述 .................................. 8 第二章CK6140 数控车床主轴驱动系统 .................................. 11 2.1 变频器的选型方2.2 变频器主轴伺服驱动电路 ..................................... 12 第三章常用电器元件的选型 (13)3.1 低压电器选型的一般原则 ..................................... 13 3.2 断路器的选型 ...............................................13 3.3 电动机保护用自动开关的选型 ................................. 14 3.4 接触器的选型 ...............................................14 3.5 热继电器的选型 (14)3.6 中间继电器 .................................................15 第四章控制系统设计 .................................................16 4.1 CK6140 数控车床数控系统选型 ................................. 16 4.2 FANUC 0i Mate 数控系统的硬件连接 ............................17 4.3 PLC 选型及I/O 接线PLC 输入/输出点 (19)第五章辅助功能部分的设计 (21)5.1 刀架传动系统设计 (21)5.2 冷却系统的设计 (22)总结 ................................................ ............. 24 致谢 ................................................ ........... 25 参考文献 ................................................ ........ 26 长春职业技术学院毕业设计（论文） 2 前言随着我国市场经济的发展，国内、国际市场竞争日益激烈，产品更新更为迅速，中、小批量的生产越来越多。
在机械、军工、航空工业，中、小批零件的生产几乎占产品数量75%－80%，而且零件外形越来越复杂，精度要求也越来越高。
传统的机床己不能满足要求，柔性加工的重要性更加突出，数控技术相关装备的需求日益增大。
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：（1）机械制造技术；（2）信息处理、加工、传输技术；（3）自动控制技术；（4）伺服驱动技术；（5）传感器技术；（6）软件技术等。
数字控制(Numerical Control 缩写为NC)简称为数控，是指用数字指令来控制一台或多台设备的动作。
它所控制对象有以下几种：1、动作顺序的程序控制。
2、主轴、坐标进给速度、更换刀具、开闭冷却液等辅助功能控制。
3、有关部件位移量和相对位置关系的坐标控制。
数控技术是与机床的控制密切结合而发展起来的，通常把采用数控装置来实现自动化和高效率加工的机床统称为数控机床。
在实现加工合理化及高效率方面，数控机床与普通机床相比具有许多优势，它突出地表现为: 1、数控加工是用机械加工多品种，小批量生产的一种自动化手段。
自动化程度高、加工速度快是数控机床的突出特点。
2、数控加工能保持加工条件不变，而使产品质量稳定。
由于加工所的条件(吃刀深度、进给量、主轴转速、刀具等)都己事先由指令规定，所以无论由谁操作都能得到同一加工质量。
3、数控加工极大地提高外形复杂零件的加工效率和加工精度。
4、通过数控加工的零件，由于提高了工件与基准面相关尺寸的加工精度，有可能大大提高零件装配的互换性，而提高装配质量和效率。
5、由于加工时间固定，有利于管理，更进一步促使加工定量化，以达到生产管理的合理化、标准化。
这为实现计算机管理生产乃至建立计算机集成制长春职业技术学院毕业设计（论文） 3 造系统都打下了坚实的基础。
6、由于操作技术被数据化后，熟练工人就可以减少。
7、可以大幅度减少人为的操作失误，而降低废次品率。
可以不间断地连续加工，从而缩短了加工周期.由于工夹具的标准化，减少了工夹具的需用量。
正是由于数控机床的这些特点，从本世纪五十年代以来，随着电子、计算机、自动控制以及精密机械与测试技术的不断提高和发展，数控机床也在迅速发展和演变。
世界上的第一台数控机床是由美国在五十年代开发研制的，使用电子管元件，体积庞大。
到六十年代，由于半导体晶体管的开发应用，数控系统的可靠性提高、价格下降。
七十年代随着中小规模集成电路的应用并伴随着纸带传输系统的出现，大大提高了机床的加工效率及使用的灵活性，也使数控机床日趋完善。
八十年代以来，微处理器的发展与应用，数控技术也迎来了计算机数字控制(Computer Numerical Control 缩写为 CNC)时代，随着微处理器的运算速度的不断提高，数控机床的功能和应用范围也在不断的发展与扩大。
从这些年数控机床的发展可以看出，它正向着高精度、多功能、高速化。
1、高精度化当代工业产品对精度的要求越来越高，近十年来，普通数控机床的加工精度已由10μ m 提高到5μ m,精密加工中心则从3～5μ m 提高到1～1.5μ m，并且超精密加工精度已开始进入纳米级（0.01μ m）。
超精密加工机床在向更高精度（纳米级）发展的同时，也向高效率、和大型化发展。
与之相适应，在计算机技术发展的推动下，各种加工精度补偿技术得到了应用和发展，机床结构材料也开始普遍采用各种性能稳定、温度影响小的新型材料，如:花岗岩、精密陶瓷等，使得数控机床的各项精度越来越高。
2、高速度化提高生产效率是机床技术发展的永恒主题，这也表现在提高机床主轴的转速上。
中等规格的机加中心的最高转速为4000-6000rpm，到了九十年代，则达到8000-12000rpm;另一方面，坐标轴的快速移动速度的提高，换刀时间和托盘交换时间等非切削时间的缩短，也使机床的加工效率大幅提高。
3、高柔性化当代产品的多样化和个性化，对机床提出了更高的柔性加工要求。
如铣削加工中心可以铣削、钻孔、攻丝等。
这种将各种加工功能在一台机床上进行集成，均是为了在一台机床上实现一次装夹就能完成对零件的不同加工要求，这充分展示了机床加工的柔性，并有利于提高加工精度。
4、高自动化长春职业技术学院毕业设计（论文） 4 自动化是指在全部加工过程中，减少“人”的介入，而能自动地完成规定的任务。
传统的自动化往往与大批量生产联系在一起，使用大量的专用设备和组合机床。
而目前可以通过数控机床和机械加工中心，既可在大批量生产中实现自动化，也可在小批量、多品种产品生产中实现自动化加工。
5、造型宜人化好的数控机床不仅功能齐全、操作安全可靠、性能良好，而且要成为外观宜人和符合操作人体学的一件艺术品。
6、操作简单化从LED 显示到TFT 液晶显示，操作从按大量按钮到菜单选择甚至对话框操作使操作越来越简单，显示信息越来越多、越来越明快。
7、高可靠性大规模集成电路及计算机的应用，使得数控机床越来越可靠。
同时，数控机床的这些特点也使得机床的数控化不仅从传统的铣、锉、车、钻一类切削机床，日益广泛地向磨床、压力机等塑性加工机床、绘图机、气割机等特殊加工设备方面发展,也向柔性制造系统(FMS)，高速机床、专业机床发展。
应用范围日益扩大。
但是，数控机床毕竟是一种高自动化的设备，技术复杂、成本较高，从其使用的经济效益出发，在目前阶段，特别是在我国，仍多用于精度高、形状复杂的批量零件的加工。
相信在不远的将来，随着数控技术的发展，以数控机床为核心的柔性制造系统、无人工厂必将逐步取代现有的生产模式，成为机加行业的主导力量。
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。
