床的加工特点 ； 刨削时整个刨头直接穿人工件 内档 ，
图 １变速箱示意图
图 ３ 机 架工 示 意 图
刚性较好 ， 加工平稳 。 ３ 结束语 以上加工机架 内档 的方法 比 Ｂ 一 ３ Ｆ １Ａ落地镗床
图 ２ 动 力滑 台示 意 图
机架 ， 加工精度和效率都有很大提高 ， 成本也大大降 低， 经检测完全符合 图纸要求 ， 各项精度均能满足使 用， 并且经用户使用未提出任何异议。
控制形式上看 ，从单一 的开环控制发展到使用直流 伺服系统和交流伺服系统 的闭环控制 ，已经形成 了 由单轴绕制线 圈到多轴 同时绕制多个线圈的系列产
品。但这些先进的绕线机产品价格很高 ， 中小型电 对 机制造企业 的绕线使用来说 ， 功能有 比较大的冗余 ，
１齿轮 Ｚ ＝ ０ ２绕线轴 ３线模 ４金属线 ５金属线滚子 ２ ３ ６抱 闸制动器 ７齿轮 Ｚ ＝ ５ ８ １０ Ｃ １０ １２ ３Ｂ ３ ０ Ａ步 进电
宽度方向基准面及地脚面定位安装 ，同时以基准找 正， 来保证》沈 阳机床厂 】 ，
匝数时 ， 单片机控制抱闸制动器使线滚子制动。根据 生产中小 型 电机 的需要 ，本绕 线机绕 线的直径 为 ４ ５ ｍ 的要 求 ，该 步进 电机运 行 频率 比较高 ， ．Ｎ ５ 为
１０ ０ ｚ ５０ Ｈ ， 矩频特性 比较好， 在较高频下输出转矩不下
降。 ③抱 闸制动器 的选择 ：制动器工作 原理是利用 摩擦 副中产生 的摩擦力矩来实 现机 械轴停止运转 ，
１ 数控 绕线 机 研 制 问题 的提 出
随着 电子电器工业的发展 ，线 圈的需求量越来 越大 、 品种也越来越 多 ， 从大型 的电力变压器 、 引 牵 电机绕组到充电用 的微型线 圈、 能灯具用线 圈， 节 以
对某 中小型电机制造厂使用机械式绕线机 的缺点 ， 根据实际生产不需要排线的要求 ， 研制成本低 、 功能
关键词 ： 绕线机 数控技术 制动器 自动控制 中图分类号 ：ＨＩ 文件 标识 码 ： Ｔ ６ Ａ
Ｒｅｅ ｒ ｈ ａ ｄＤｅ ｉ ｎｏ ｓ ａ ｃ ｎ ｓｇ ｎ ＮＣ ｉ ｄ ｎ ａ ｈ ｎ Ｗ ｎ ｉ ｇＭ ｃ ｉ ｅ
ＧＡＯ Ｚ ｅ ｈ ａ。 Ｉ ｈ ｎ ｕ ＬＡＮＧ ｎ ｈ ｉ． Ｉ Ｒｏ ｇ ａ ＪＡＮＧ Ｚ ｎ ｌ ｏ ｇｉ ｎ
原理图如图 ４ 所示 。 微机并行输 出口 （ 下转第 ３ 页） ５
３ ３
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设 计 与 研 究
称度要求。
加工过程 中，刨刀行程 ５ ０ ０ 毫米 ，粗加工速度 ６ 毫米 ／ ， ． ４ 分 精加工速度 １． 毫米 ／ ， ２ ８ 分 符合 牛头刨
２ 数控绕线机总体方案的制定
２１ ． 总体方案的制定 如图 １ 所示 ，６ １ 位单片机控制步进 电机转动 ， 通
价格太高 ， 出现故障 自己难以维修 ， 以作者针 一旦 所
３ ２
过一级齿轮降速把转动传递 到绕线轴 ，当即将绕满
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设 计 与 研 究 。 玛 ≮ 蠢 誓 ≮
量为： ＝ ＝
１
引人抱 闸制动器解决 了停止绕线时 ，因线滚子惯性 继续旋转出现散线划伤线表面绝缘层 ，省去了人工 控制 ， 降低 了劳动强度 ， 提高了产 品质量和材料利用
率 ，通过计算和 比较选择短行程 电磁铁 双瓦块式制 动器， 制动器的型号为 Ｊ Ｚ ０／５制动器上电磁铁型 Ｃ ２０１，
步进电机的动态力矩一下子很难确定 ，我们往
往先确定 电机的静力矩 。静力矩选择 的依据是电机 工作的负载 ，而负载可分为惯性 负载和摩擦负载二
种。 单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。 直接起动时（ 一般由低速 ） 二种负载均要考虑 ， 加速 起动时主要考虑惯性负载 ，恒速运行只要考虑摩擦 负载。 一般 隋况下 ， 静力矩应为摩擦负载的 ２ ３ — 倍为 好。绕线最大张力经机械式绕线机试验为 ３ ． ４千克 ，
ｂ ｏ ｕｅ ｎ ｏ ｔ ｌ ｎ ｒ ｇ ａ ｔ ｅ ｎ ｍｅ ｃ ｌ ｏ ｔ ｌ ｉ ｄ ｎ ｃ ｉ ｅａ ｅ ｏ ｄ ａ ｔｇ ｒｃ ｕ ｔ ｇ ｐ ｒ ｃ ｙ ｃ ｍｐ ｔｒａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｇ ｐ ｏ ｒ ｍ，ｈ ｕ ｒ ａ ｎ ｒ ｎ ｉ ｇｍａ ｈ ｎ ｌ ｆａ ｖ ｎａ ｅ ｆ ｏ ｎ ｉ ， ｅ ｆ ｔ ｏ ｉ ｉ ｃ ｏ ｗ ｏ ｎ ｅ
＝ ．（ ） ２５度
号为 Ｍ Ｓ — ５线圈电压为 ３０ Ｚ１１ ， ８ 伏三相交流电压。 ３ 数控 绕线 机控 制部 分设 计
３１数控绕线机步进电机控制部分设计 ． 步进电机控制部分主要 有如下功能 ：人工通过 键盘向微机输入绕线匝数 、 输入速度级数 ， 开发控制
． ３ＵＩ二． ）
（．ｉｏ ｎｉ ｎ ｎａＰｏ ｃｉ ｃ ｎ ｅ ｅｅｒｈａｄＤ ｓ ｎＩｓ ｔ ｅＺＢ ５ ０ ５ １ ｂ ｖ ｏｍｅ ｔ ｒｔ ｔ ｎＳｉ ｃ ｓａｃ ｅｉ ｔｕ 。ｉｏ ５ ； Ｚ Ｅ ｒ ｌ ｅ ｏ ｅ Ｒ ｎ ｇ ｎ ｉｔ ２ ４
２Ｅｎ ｉ ｎ ｎａ ｎｔｒｎ ｎｅ ｆ ｉ ｏＣ ｔ， ｉ ｏ ２ ５ ５ ． ｖｒ ｍｅ ｔｌ ｏ Ｍｏ ｉ ｉ ｇＣｅ ｔｒ Ｂ ｉ Ｚ Ｂ ５ ０ ） ｏ ｏＺ ｙ ４
满足使用要求 、 简单易学 、 操作方便的数控绕线机 。
及各类电子设备都使用线圈。绕线机是用来绕制线 圈的设备 。 在使用的各种绕线机 中， 有最早的手工绕 线， 现在大都用机械式的绕线机。机械式绕线机精度 较差 ， 线圈需逐匝检验 ， 工作效率较低 ， 劳动强度高 ， 尤其是机械式绕线 机 由于没有采用 自动控制技术 ，
３ ． ２工艺步骤 根据机架 的加工要求及我公 司现有设备情况 ， 为了保证窗 口各面间的相互平行与垂直 ，窗 口面与
该加工方案投入成本低 ， 效益高 ， 不仅仅适合加
工机架 ，也适合加工其它一些大型工件的内档及平 面的加工 ， 大大扩展 了牛头刨床的加工范围 ， 对没有 大型设备 的公司非常适合 。
ｆｎ ｔ ｎ ｏ ｅａｉｇｓｍｐｙ Ｔ ｅｎ ｍｅｉａ ｏ ｔ ｌ ｎ ｉｇｍａ ｈｎ ｌｒｉｅｌｂ ｒｐ ｄ ｃｉｉ ｎ ｅｗｉｅｕｅ ｎ ｕ ｃｉ ， ｐ ｒｔ ｉ ｌ． ｈ ｕ ｒ ｌ ｎｒ ｄｎ ｃ ｉｅｗｉ ａｓ ｏ ｒ ｕ ｔ ｔ ａ ｄｈ ｄ ｓｄｉ ｏ ｎ ｃ ｃ ｏ ｗｉ ｌ ａ ｏ ｖｙ ｓ ｌａ ｄｍｅ ｉｍ－ ｉｅ ｎｅｐ ｓ． ｍａｌ ｎ ｄｕ ｓ ｄｅ ｔｒｒ ｅ ｚ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ Ｗ ｉｄｎ ｃ ｉｅ Ｎｕ ｒ ａ ｏ ｔ ｌｅｈ ｏｏｙ Ｂ ａ ｅ Ａｕｏ ｔ ｏ ｔ ｌ ｙｗｏｄ ： ｎ ｉｇｍａ ｈｎ ， ｍｅ ｃ ｌ ｎｒ ｃ ｎ ｌｇ ， ｒｋ ， ｔｍａｉ ｃ ｎｒ ｉ ｃ ｏ ｔ ｃ ｏ
换算功率 ， 力矩与功率换算如下 ： 根据功率 Ｐ ∞Ｍ， ＝
∞＝ １ｒ ０ ∞ 为角速度 ， ２Ｔ ６ ， ｇ 单位为弧度 ／ ， 秒 ｎ为转速
转 ／ ， 以 Ｐ ２Ｔ Ｍ ６， 中 Ｐ为功率 ， 分 所 ＝ １ｎ ／ 其 ０ 单位为瓦 ， Ｍ为力矩 ， 单位为牛顿米。综上所述 ， 步进 电机的计 算选择步骤如图 ２ 所示 。
Ａｂｔ ｃ： ｈｓａｔ ｌ ｔ ｄ ｃ ｄｔｅｒｓａｃ ｎ ｅ ｉｎｏ ｕ ｒ ａ ｏ ｔ ｌ ｉｄｎ ｃ ｉｅｗｉ ｔｐｍｏｏ ｓｒ ｔ Ｔ ｉ ｒｃｅｉ ｒ ｕ ｅ ｅｅ ｒｈａ ｄｄ ｓｇ ｆ ｍｅ ｃ ｌ ｎｒ ｎ ｉｇｍａ ｈｎ ｔ ｓｅ ｔｒ ａ ｉ ｎｏ ｈ ｎ ｉ ｃ ｏｗ ｈ
摘 要 ： 文介绍了采用步进 电动机数 控技术研究设计 的数 控绕线机 ， 本 该设 计包 括机械部分 、 电气 部
分 、 机控 制电磁抱闸制动设 计 、 微 数控程序设计 ， 具有计数准确 、 功能齐全 、 作方便等优点 ， 了劳动生 操 提高 产率 。适用于 中小 电机制造企业 ， 成本低 、 精度高 、 作简单方便 、 操 应用前景广 阔。
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～
数控 绕线机研究 与设计
高振华 梁荣海 。姜 宗林 ｚ
（ 淄博 市环境保 护科 学研 究设 计院， １ 淄博 ２５４ ； ， ５０５ ２ 淄博市环境监测中心站， 淄博 ２５ ５ ５０ ） ４
人匝数 和速度级数 ， 框图如图 ３ 所示 。
摩擦负载转矩为 ３ ０ ４ ５ ｍ。 ． —．Ｎ ４ ５
择静力矩一样 的步进 电机 ， 由于电流参数不 同，
其运行矩频特性差别很大 ， 可依据矩频特性 曲线 图， 判断电机 的驱动电压和电流。步进电机一般在较大
范围内调速使用 、 其功率是变化的 ， 一般只用力矩来
参考文献： ［《 １ 机械设计手册》 机械 出版工业 出版社 】 ，
地脚面相对位置及对称 ， 移动式牛头刨床加工前 ， 首 先在 Ｂ 一 ３ Ｆ １Ａ落地镗床上分别加工出安装定位基准、
找正基准及测量基准并在 Ｂ 一 Ｆ １Ａ落地镗床］ － ３ Ｊ ￣出 ｎ
地 脚各 面 。
在移动式牛头刨床上加工窗 口各面时 ，分别 以
ａ ｄ ｎ ｍｅ ｃ ｌ ｏ ｔ ｌｎ ｃ ｎ ｌｇ ． ｈ ｅｉｎ ｉｃｕ ｅ ｃ ｉｅ ｅｅ ｔｃｔ， ｌｃｒｍａ ｎ ｔ ｒ ｋｎ ｏ ｔ ｌ ｄ ｎ ｕ ｒ ａ ｎｒ ｌ ｇｔ ｈ ｏｏ ｙ Ｔ ｅｄ ｓ ｌｄ ｓｍａ ｈｎ ， ｌｃｒ ｉ ｅｅ ｔ ｉ ｃ ｏｉ ｅ ｇ ｎ ｉ ｙ ｏ ｇ ｅｉ ｂ ａ ｉｇｃ ｎｒ ｌ ｃ ｏｅ
图 ２步进 电机选择计算步骤
图 ３ 微机控制数控绕线级原理框 图
选择 １０ Ｃ １０型步进 电机 ，三相六拍工作方 ３Ｂ ３０
３ ． 闸制动器控制设计 ２抱
式， 步距角 ０ 度 ， ． ６ 驱动电流 ８ ， Ａ 高低驱动 电压 ８ 伏 ０
抱 闸制动器控制为弱电控制强 电设计 ，其控制
和 ３０伏 ，保持 静 转 矩 １． Ｎ ，满 足负 载 转矩 ０ １６ｍ ７