基于knd2000mc3i系统的数控铣床排屑的设计与改造(附件)【字数：6591】
日 期 2021.03.20 对于数控铣床来说，机床排屑是数控机床重要功能之一，如果机床不排屑会给机床造成巨大的困扰。此论文是基于凯恩帝2000MC3i数控系统数控铣床来写，在保证机床排屑原本的功能实现的情况下将数控铣床排屑系统改造升级的过程。设计排屑电机的主电路与控制电路，主电路与控制电路的元器件构成，在接排屑电路时所需要的工具以及电线和接线端子的种类，还有就是排屑的PLC程序的优化与改造。将数控铣床的排屑与循环启动按钮和吹气按钮联系起来，实现了一键两用。考虑了数控铣床排屑的一些基本问题，又考虑了操作者的安全问题。此次设计主要思路基于KND2000MC3I数控系统的排屑设计与实现，从电路到PLC程序的设计，电路元器件的选型，最终的调试和验证。
目 录
引言 4
一、排屑控制的硬件电路设计 5
（一）主电路的设计与元器件的型号 5
（二）控制电路的设计与元器件的型号 7
（三）接线所用到的工具 9
（四）接线 10
二、排屑控制PLC梯图的设计 11
（一）设计的整体思路 11
（二）PLC梯图的分析 12
三、排屑功能调试与实现 20
（一）PLC参数 20
（二）功能验证 21
总结 23
参考文献 24
谢辞 25
引言
在数控加工中，数控铣床的排屑是机床的重要部分。数控铣床在加工时会产生大量的铁屑或铝屑，如果不及时清理大量堆积会给数控机床带来一定的影响。有可能导致机床精度降低，机床再加工一些精密零件时就无法保证零件的精度造成不必要的损失。因此每个数控铣床都会配置一个排屑电机带动卷屑器来清理废屑。
一、排屑控制的硬件电路设计
（一）主电路的设计与元器件的型号
图11 排屑机主电路图
如图11所示，机床排屑的主电路是由一个具有过载保护的断路器(QF5)、两个接触器(KM7,KM8)、排屑电机所构成。三相380v的电压，通过具有过载保护的断路器(Q *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
F5)在经过接触器(KM7）进入排屑电机，使排屑机正转。三相380v的电压，通过具有过载保护的断路器(QF5)在经过接触器(KM8）进入排屑电机，使排屑机反转。
1.具有过载保护的断路器
图14 断路器
断路器是整个电路的总开关。如图14该电路所选用的断路器是西门子的低压断路器型号是3VU13401MF00,可通过三项380V的电压，过载保护电流是可调节的（0.6A1A）。选具有过载保护的断路器时，一定要看断路器可通过的电流符合不符合该电路的电流值，然后根据电动机的额定电流来选，要大于电动机额定电流的1.52.5倍。因为该电路所选用电动机的额定电流是0.68A，所以可将具有过载保护的断路器的过载保护电流用一字螺丝刀旋转至1A。
2.接触器
图15 接触器
电路中要使用到两个接触器，如图15该电路所选用的是两个施耐德的接触器型号为LC1D09M7C,可通过三相380V的电压,线圈可通过的电压为交流220V。选接触器是首先要看数控铣床提供的电源是多少伏，然后根据接触器的线圈电压来选。基于KND2000MC3I的数控铣床可以提供交流220V的电源，该电路所选用的是两个施耐德型号为LC1D09M7C的接触器。
3.排屑电机
表11 三相异步电动机的参数
三相异步电动机
电源是星型接法
型号：YE290L4
能效等级：3级
编号：GV22
功率：200W
电压：380V
效率：74%
转速：1680R/MIN
频率：60HZ
功率因素:0.75
电流：0.68A
防护等级：IP54
重量：8.6KG
电动机是整个电路的核心，该电路所用的电动机就是KND2000MC3I的数控铣床上自带的排屑电机。如表21数控铣床排屑电动机的参数。
（二）控制电路的设计与元器件的型号
图16 排屑机控制电路1
如图16排屑机控制电路1所示，机床排屑电机有排屑电正转和排屑机反转两个工作状态，所用的电源是直流24V。Y15.0是排屑正转的控制信号，当Y15.0的到信号直流24V的电流通过中间继电器（KA25）使得中间继电器（KA25）的常开触点吸合，排屑机正转。当Y15.1的到信号直流24V的电流通过中间继电器（KA26）使得中间继电器（KA26）的常开触点吸合，排屑机反转。
图17 排屑机正反转控制电路2
如图17排屑机正反转控制电路2所示，当中间继电器（KA25）的常开触点吸合时，交流220V的电流经过中间继电器（KA25）的常开触点、接触器（KM8）的常闭触点，通过接触器（KM7）的线圈回到0V排屑机正转。当中间继电器（KA26）的常开触点吸合时，交流220V的电流经过中间继电器（KA26）的常开触点、接触器（KM7）的常闭触点，通过接触器（KM8）的线圈回到0V排屑机反转。电路图中的触器（KM8）的常闭触点串连接触器（KM7）的线圈、接触器（KM7）的常闭触点串连接触器（KM8）的线圈，这起到了电路保护作用，为了正转的时候不能反转，反转的时候不能正转。
1.中间继电器
图18中间继电器
如图18所示，基于KND2000MC3I的数控铣床Y信号的电压为直流24V,还提供了直流24V的电源。该电路所选用的是欧姆龙的中间继电器型号为MY2NJ（24VDC）。
（三）接线所用到的工具
图19 接线工具
表12 接线工具说明
目 录
引言 4
一、排屑控制的硬件电路设计 5
（一）主电路的设计与元器件的型号 5
（二）控制电路的设计与元器件的型号 7
（三）接线所用到的工具 9
（四）接线 10
二、排屑控制PLC梯图的设计 11
（一）设计的整体思路 11
（二）PLC梯图的分析 12
三、排屑功能调试与实现 20
（一）PLC参数 20
（二）功能验证 21
总结 23
参考文献 24
谢辞 25
引言
在数控加工中，数控铣床的排屑是机床的重要部分。数控铣床在加工时会产生大量的铁屑或铝屑，如果不及时清理大量堆积会给数控机床带来一定的影响。有可能导致机床精度降低，机床再加工一些精密零件时就无法保证零件的精度造成不必要的损失。因此每个数控铣床都会配置一个排屑电机带动卷屑器来清理废屑。
一、排屑控制的硬件电路设计
（一）主电路的设计与元器件的型号
图11 排屑机主电路图
如图11所示，机床排屑的主电路是由一个具有过载保护的断路器(QF5)、两个接触器(KM7,KM8)、排屑电机所构成。三相380v的电压，通过具有过载保护的断路器(Q *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
F5)在经过接触器(KM7）进入排屑电机，使排屑机正转。三相380v的电压，通过具有过载保护的断路器(QF5)在经过接触器(KM8）进入排屑电机，使排屑机反转。
1.具有过载保护的断路器
图14 断路器
断路器是整个电路的总开关。如图14该电路所选用的断路器是西门子的低压断路器型号是3VU13401MF00,可通过三项380V的电压，过载保护电流是可调节的（0.6A1A）。选具有过载保护的断路器时，一定要看断路器可通过的电流符合不符合该电路的电流值，然后根据电动机的额定电流来选，要大于电动机额定电流的1.52.5倍。因为该电路所选用电动机的额定电流是0.68A，所以可将具有过载保护的断路器的过载保护电流用一字螺丝刀旋转至1A。
2.接触器
图15 接触器
电路中要使用到两个接触器，如图15该电路所选用的是两个施耐德的接触器型号为LC1D09M7C,可通过三相380V的电压,线圈可通过的电压为交流220V。选接触器是首先要看数控铣床提供的电源是多少伏，然后根据接触器的线圈电压来选。基于KND2000MC3I的数控铣床可以提供交流220V的电源，该电路所选用的是两个施耐德型号为LC1D09M7C的接触器。
3.排屑电机
表11 三相异步电动机的参数
三相异步电动机
电源是星型接法
型号：YE290L4
能效等级：3级
编号：GV22
功率：200W
电压：380V
效率：74%
转速：1680R/MIN
频率：60HZ
功率因素:0.75
电流：0.68A
防护等级：IP54
重量：8.6KG
电动机是整个电路的核心，该电路所用的电动机就是KND2000MC3I的数控铣床上自带的排屑电机。如表21数控铣床排屑电动机的参数。
（二）控制电路的设计与元器件的型号
图16 排屑机控制电路1
如图16排屑机控制电路1所示，机床排屑电机有排屑电正转和排屑机反转两个工作状态，所用的电源是直流24V。Y15.0是排屑正转的控制信号，当Y15.0的到信号直流24V的电流通过中间继电器（KA25）使得中间继电器（KA25）的常开触点吸合，排屑机正转。当Y15.1的到信号直流24V的电流通过中间继电器（KA26）使得中间继电器（KA26）的常开触点吸合，排屑机反转。
图17 排屑机正反转控制电路2
如图17排屑机正反转控制电路2所示，当中间继电器（KA25）的常开触点吸合时，交流220V的电流经过中间继电器（KA25）的常开触点、接触器（KM8）的常闭触点，通过接触器（KM7）的线圈回到0V排屑机正转。当中间继电器（KA26）的常开触点吸合时，交流220V的电流经过中间继电器（KA26）的常开触点、接触器（KM7）的常闭触点，通过接触器（KM8）的线圈回到0V排屑机反转。电路图中的触器（KM8）的常闭触点串连接触器（KM7）的线圈、接触器（KM7）的常闭触点串连接触器（KM8）的线圈，这起到了电路保护作用，为了正转的时候不能反转，反转的时候不能正转。
1.中间继电器
图18中间继电器
如图18所示，基于KND2000MC3I的数控铣床Y信号的电压为直流24V,还提供了直流24V的电源。该电路所选用的是欧姆龙的中间继电器型号为MY2NJ（24VDC）。
（三）接线所用到的工具
图19 接线工具
表12 接线工具说明
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