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常州机电职业技术学院毕业设计说明书-1-常州机电职业技术学院毕业设计（论文）说明书作者：樊添华学号：10761307系部：机械工程系专业：数控设备应用与维护题目：基于FANUC0i-mate系统的VM1204加工中心电气控制（电气图设计）起讫日期：2009年9月20日-2010年5月16日设计论文地点：校外指导者：杨红霞评阅者：2010年5月常州机电职业技术学院毕业设计说明书-2-摘要目前，在企业中工人进行施工时要按照一定的指导标准，这些标准一般以工艺卡的形式出现，特别是在机械装配的工艺上要求特别严格，但有些工艺卡并不是特别适合在工业环境下运作。在我们公司这一点特别在电气方面更能显现出来。针对在电气装配过程中出现的因工艺卡缺陷而导致返工现象严重的问题，本文对VM1204H立式加工中心的电气装调工艺进行了研制。主要是对上电盘以及下电盘以及电盘的进行合理的设计，以及对线路连接进行了工艺研制。在电气连接好后，本文还对通过简明调试完成机床的上电初始化方面进行了说明。通过一系列的设计改制，最终完成了一套电气连接工艺卡。关键词：加工中心电气工艺卡常州机电职业技术学院毕业设计说明书-3-目录第1章引言1.1课题简介…………………………………………………………51.2预期成果…………………………………………………………51.3实施思路…………………………………………………………61.4工具及软件…………………………………………………………81.5本章小结……………………………………………………………8第２章VM1204H电气控制系统设计2.1VM1204H控制对象………………………………………………92.2OI-MATE控制要求………………………………………………102.3VM1204H电气系统设计…………………………………………102.4电气控制装置设计安装…………………………………………122.5本章小结………………………………………………………13第3章下电盘电气装调工艺3.1下电盘电气布局设计……………………………………………143.2下电盘电气接线过程工艺………………………………………173.3下电盘工序文件研制……………………………………………203.4本章小结…………………………………………………………21第4章上电盘电气装调工艺4.1上电盘电气布局设计……………………………………………224.2上电盘电气接线过程工艺………………………………………244.3上电盘工序文件研制……………………………………………264.4本章小结…………………………………………………………27第5章电气调试5.1通电前检查……………………………………………………285.2通电后参数初始化……………………………………………285.3通电后参数优化………………………………………………305.4机床试运行………………………………………………………32常州机电职业技术学院毕业设计说明书-4-5.5本章小结…………………………………………………………35第6章课题小结……………………………………………………36致谢……………………………………………………………………37附表：工艺文件附表：电气原理图翻译的英语技术资料常州机电职业技术学院毕业设计说明书-5-第1章引言1.1课题简介在企业，工人进行施工时要按照一定的指导标准，这些标准一般以工艺卡的形式出现，特别是在机械装配的工艺上要求特别严格，但有些工艺卡并不是特别适合在工业环境下运作。而且在很多机械厂有机械工艺文件、机械作业指导书、但对电气方面的工艺文件要求不是特别严格。针对这种情况，并基于本人的工作环境与工作对象，准备写《VM1204H立式加工中心电气控制系统与实现》一文。本篇论文主要为了解决电气装调工作中的作业标准和便于流水线生产的问题，这样不仅可以减少工程的返工量，从而增加产品的一次性合格率，而且有了工序卡可以节约用人成本，可以适应大批量生产。作业人员在不需要大量的专业知识情况下可以快速的进行作业。本课题是基于纽威数控设备有限公司的VM1204H立式加工中心为背景，进行电气控制系统的安装与调试。VM1204H立式加工中心是标准型数控加工中心，当然可以加第四轴和客户特别要求的油冷机等。本课题所产生的工序卡在今后的公司扩大规模后进行大规模生产很重要，因为扩大规模需要大批量生产，在培养专业人员各种限制下就需要一套简单易懂又便于操作的工艺文件，所以工序卡和工艺过程卡是本论文的重要成果。1.2预期成果本文将研制上电盘工序卡一份、下电盘工序卡一份、（工序卡格式见图1-1）纽威数控装备有限公司工序号：PRO.NO:工序名称：PRO.NAME:主管审定Issuedby机床名称PartnameVM1204H立式加工中心电气图号Partno:接线简图工步号：1共页第页工步号：2…………图1-1工序卡常州机电职业技术学院毕业设计说明书-6-根据工序卡的内容还将研制上电盘工艺过程卡一份、下电盘工艺过程卡一份、（工艺过程卡格式见图1-2）。电气原理图一份、电气控制板（电盘）设计一份、电器元件布局图一份等一系列工艺文件及图纸作为最终论文的成果，具体的电气原理图内容以及工序卡、工艺过程卡内容见附表。1.3实施思路本篇论文首先根据系统的供电要求进行电路设计，比如FANUC要求AC200V供电电源，所以要用变压器提供AC200V电源。系统电源要求单独提供，比如系统24V电源和一些感应开关、电磁阀的24V电源要分开。然后再根据机床的控制项目进行电路设计，VM1204H控制的项目有主轴电机、三个伺服电机、一个ATC电机、一个刀库电机、一个冷却电机、一个冲屑电机、一个排屑电机、一个中心出水电机、一个提升泵、一个润滑泵、一个电器柜空调等。根据这些设备进行电气原理图的设计。电气原理图设计完成以后，要设计电气控制板，这里又叫电盘。根据安装需纽威数控装备有限公司接续工序号文档编号：FILE.NO:文件名称：FILE.NAME:VM1204电气装调工艺设计日期文件密级后续工序号审核日期文件版本共页第页批准日期工艺状态工序编号NO:工序名称工序内容端子图主管工程师工步事项额定工作量工具线型端子图00112……00212………………图1-2工艺过程卡常州机电职业技术学院毕业设计说明书-7-要，分为上电盘和下电盘两块（电盘布局见图1-3）。根据电气原理图和布局图还要制作一套上电盘工序卡和上电盘工艺过程卡，下电盘工序卡和下电盘工艺过程卡。因为要大批量生产和熟练化考虑应该设计一套接线标准，所以工序卡很重要。工序卡要把电盘的整个接线反映出来，而且要考虑一个电盘要多少道工序，出于施工人员和整个时间成本考虑，VM1204H工序可以分成20道工序，这样流水线生产就需要20个施工人员。要围绕工序卡以及工艺过程卡的要求去实施。主要对基本的电气控制板（电盘）电路的连接进行详细说明。对上电气控制电路板（上电盘）的电源模块、主轴模块、伺服模块、I/O模块、开关电源模块的接口进行说明，并对其接线具体路线进行图示说明。对下电气控制电路板（下电盘）的空气开关部分、继电器模块部分、接触器部分、端子排部分、分线器接口部分等进行简单介绍，并在工序卡中绘制具体的接线图。在电气控制板（电盘）元器件的布局中要考虑到分层的要求，VM1204H上电气控制电路板（上电盘）是一些模块布局，模块的顺序由系统要求而定。VM1204H下电气控制电路板（下电盘）分为三个层次，第一层是由继电器模块和分线器、还有四个空气开关组成，第二层是由四个空气开关和九个接触器、八个灭弧器、一个电源总开关组成，第三层是由端子排、四个熔断器、四个单触点空气开关组JD1BJA3CB104I/O单元CB105CB106CB107CP1321+24V0VI/O单元【1】CX3【3】【1】CX1A【3】【2】【2】CX4【3】TB2L1L2L3PE【P】【N】TB1CXA2APSM-26I电源模块【P】【N】TB1TB2UVWPECXA2BCXA2AJA7BJYA2【P】【N】TB1SPM-11IJYA3主轴模块【P】【N】TB1CXA2ASVM2-80/80I【P】【N】TB1TB2ULVLWLGLUMVMWMGMCXA2BCOP10BCOP10AJF2JF1双轴伺服模块【P】【N】TB1CXA2BSVM2-80/80iCOP10BJF1ULVLWLGLTB2单轴伺服模块KA1KA2KA3KA4KA5KA6KA7KA8KA9KA10KA11KA12KA13KA14KA15KA16KA17KA181L12T11L12T11L12T11L12T11L13L25L32T14T26T3OFFON11121L13L25L32T14T26T3OFFON11121L13L25L32T14T26T3OFFON11121L13L25L32T14T26T3OFFON1112LNGND-V-V+V+V线槽线槽线槽线槽线槽FX1FX2QF1QF2QF3QF41L13L25L32T14T26T3OFFON11121L13L25L32T14T26T3OFFON11121L13L25L32T14T26T3OFFON11121L13L25L32T14T26T3OFFON1112QF5QF6QF7QF102T14T26T3NONCA1NONCA21L13L25L31L13L25L32T14T26T3NONCA1NONCA22T14T26T3NONCA1NONCA21L13L25L32T14T26T3NONCA1NONCA21L13L25L32T14T26T3NONCA1NONCA21L13L25L31L13L25L32T14T26T3NONCA1NONCA22T14T26T3NONCA1NONCA21L13L25L32T14T26T3NONCA1NONCA21L13L25L32T14T26T3NONCA1NONCA21L13L25L3KM1KM2KM3KM4KM5KM6KM7KM8KM9RC6RC1RC2RC3RC4RC5RC7RC81L13L25L3OFFONQF20XT1QF11QF12QF13QF14开关电源2T14T26T3图1-3电盘布局常州机电职业技术学院毕业设计说明书-8-图1-4斜口钳成。在布局元器件时要考虑走线的简便美观、元器件与线槽之间要保持一定的距离。1.4工具及软件在论文设计的过程中对接线进行绘图时，要熟练应用AUTOCAD软件和WORD文档软件。在接线的具体操作过程中，会用到一些常用的电工工具：斜口钳（见图1-4）、压线钳（见图1-5）、一字螺丝刀、十字螺丝刀（见图1-6）、尖嘴钳（见图1-7）、活动扳手（见图1-8）、剪线钳（见图1-9）、内六角扳手、剥线钳、液压钳、电工胶带、电工刀、号码打印机、线槽剪、卡规剪、电烙铁、手枪钻等。1.5本章小结本章主要对课题进行了简单的介绍和说明，也对课题的背景、性质、范围以及重要性进行了描述。特别对预期的成果进行了详细介绍，讲解了工序卡、工艺过程卡的制作过程，实施的思路是按照工艺文件的步骤进行的。最后还提到论文所用到的软件和常用工具。图1-5压线钳图1-8活动扳手图1-9剪线钳图1-6螺丝刀图1-7尖嘴钳常州机电职业技术学院毕业设计说明书-9-主轴伺服电机SPMK10K17SPM:TB2SPM:JYA2MSPUVWG200R200S200T图2-1主轴伺服电机第2章VM1204H电气控制系统设计2.1VM1204H控制对象VM1204H控制的对象有由主轴伺服电机控制的主轴电机，主轴电机采用FANUC的aiI8/10000系列。主轴电机有三个接口，一个接口是从主轴伺服TB2模块接出来的电源接口、一个是主轴编码器反馈接口、还有一个是主轴风扇电源接口，风扇电源是从QF10下接线端接出来的。由双轴伺服模块控制的X轴、Y轴伺服电机，X轴、Y轴电机采用的是FANUCaiF/3000系列，由单轴伺服模块控制的Z轴伺服电机，Z轴电机采用的是FANUCaiF22B/3000系列。X轴伺服电机有两个接口，一个是