1、航空航天特殊材料加工技术 激光加工工艺在航空航天领域的应用摘要：激光制造技术在国防和航空航天领域的产业化应用前景远大，具有效率高、能耗低、流程短、性能好、数字化、智能化的特点，本文主要介绍了激光加工的组成、工作原理及各激光加工工艺技术在航空领域中的应用。针对现状，我国将继续发挥激光制造技术的优势，改变我国航空航天领域的关键器件和技术主要依赖进口的现状，最终形成我国新一代激光制造产业链。关键词：激光加工、航空航天、打孔、切割、熔覆、焊接、打标、LENS1.激光加工的组成及工作原理激光加工有四部分组成，分别是激光器、电源、光学系统、机械系统。 工作原理 ：激光加工利用高功率密度的激光束照射工件,使
2、材料熔化气化而进行穿孔、切割和焊接等的特种加工。早期的激光加工由于功率较小，大多用于打小孔和微型焊接。到20世纪70年代，随着大功率二氧化碳激光器、高重复频率钇铝石榴石激光器的出现，以及对激光加工机理和工艺的深入研究，激光加工技术有了很大进展，使用范围随之扩大。数千瓦的激光加工机已用于各种材料的高速切割、深熔焊接和材料热处理等方面。各种专用的激光加工设备竞相出现，并与光电跟踪、计算机数字控制、工业机器人等技术相结合，大大提高了激光加工机的自动化水平和使用功能。 图1 气体及固体激光器加工原理从激光器输出的高强度激光经过透镜聚焦到工件上，其焦点处的功率密度高达10(10(瓦/厘米(，温度高达1万
3、摄氏度以上，任何材料都会瞬时熔化、气化。激光加工就是利用这种光能的热效应对材料进行焊接、打孔和切割等加工的。通常用于加工的激光器主要是固体激光器和气体激光器。激光加工工艺包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加工工艺。2 定义21激光切割技术激光切割是用聚焦镜把二氧化碳气体、激光束聚焦，使材料熔化，用激光束的压缩气体吹走被熔化的材料，使激光束和材料沿着固定轨道进行运动，从而形成固定形状的切缝。目前激光切割新技术已成为工业切割板材的一种现代化先进高新加工方法，激光切割技术的采用克服了操作时间长、切割缝隙大、变形大、切割制品粗糙、有污染、不安全，不卫生的弱势。22激光焊接技术激光焊
4、接是用激光器中的激光把机械设备配件焊接成为一体。激光焊接主要优点是能焊接多种金属，焊接部位狭小，深腔焊接不变形，焊池周边无凹陷现象，能补焊极硬钢板材料，焊接不击穿薄板材。料焊接工艺高超焊缝整齐美观。激光焊接新技术在机械生产加工中广泛应用，主要有以下两大类：一是金刚石锯片激光焊接，二是激光焊接应用于钢铁工业，焊接钢板，拼焊汽车板和各种壳体类零件，从而进一步推动了我国机械生产加工企业的快速发展。 图2 激光切割 图 3 激光焊接金刚石2.3激光打标技术激光打标是在机械设备或产品上用激光器打上特殊标记和符号。此种新技术在激光技术应用中占最重要位置之一，应用及其广泛，主要应用干电子工业，汽车工业、工具
5、、量具、航空、航天、仪器、仪表，包装等行业机械加工中。标记对象是金属非金属材料等，如不锈钢、铝合金、有机玻璃、塑料、陶瓷、合成材料、木材、橡胶、皮革制品纸制品、印刷电路板、生活装饰品等。24激光打孔技术激光打孔是把多种机械配件用激光加工出各种不同类型的孔，主要应用于金属材料和非金属材料，主要用于硬度高材料，特别还适用于布匹和纸张等较软材料打孔，已装配好成型机械不用拆卸就可直接打孔，尤其适用于汽车、航空等行业的动平衡。激光打孔技术在机械工业各行业中广泛应用，优点多，打孔变形小。精密度高，打孔深度可控，中心孔定位准确。 图 4 烟酒激光打标机 图 5 激光打孔机25激光淬火技术激光淬火是用高能激光
6、在工件表面快速扫描，在工件表面极薄的光斑大小的小区域内快速吸收能量瞬间使其急剧达到高温，又瞬间完成低温淬火的高新技术。具有：高速加热和高速自冷；激光淬火制品比常规淬火硬度高出520，可获得极细硬币七组织，加热速度快、热影响区小，淬火应力小；可使被加工制品局部硬化；工艺周期短，生产效率高、自动化程度高、易被计算机控制；无需冷却介质、无污染等优点。26激光熔覆技术激光熔覆是用激光新技术修复旧设备，是再制造、再利用工程。此项新技术是以陈旧老化设备为对象，进行二次加工，恢复和提高设备利用率，从而达到再次创造价值、节约资源、保护环境、实现可持续发展的一门新技术工程，主要应用于电力、冶金、钢铁、机械工业等
7、领域，2.7激光快速成形激光快速成形（Laser Rapid Prototyping：LRP）是将CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驱动和新材料等先进技术集成的一种全新制造技术。近期发展的LPR主要有：立体光造型(SLA) 技术；选择性激光烧结(SLS) 技术；激光熔覆成形（LCF）技术；激光近形（LENS）技术；激光薄片叠层制造(LOM) 技术；激光诱发热应力成形（LF）技术及三维印刷技术等。 图6 SLS成品 图7 SLA成品3. 激光加工技术航空航天工业中的应用31激光切割 图 8 激光切割成品激光切割技术是将能量聚焦到微小的空间，可获得1051015W/cm2极高的辐照功率密度，利
8、用这一高密度的能量进行非接触、高速度、高精度的加工方法。在如此高的光功率密度照射下，几乎可以对任何材料实现激光切割。激光切割技术是一种摆脱传统的机械切割、热处理切割之类的全新切割法，具有更高的切割精度、更低的粗糙度、更灵活的切割方法和更高的生产效率等特点。在航空航天工业中用激光切割的材料有：钦合金，镍合金、铬合金，铝合金、不锈钢、钦酸钥、塑料和复合材料等。在航天航空设备的制造中，外壳采用特殊金属材料制成，强度高、硬度高、耐高温，普通的切割手段很难完成材料的加工，激光切割是一种高效的加工手段，可用激光切割加工飞机蒙皮、蜂窝结构，框架、翼彬，尾翼避板、直升机主旋翼、发动机机匣和火焰筒等。激光切割一
9、般用连续输出的激光器，也有用高重频二氧化碳脉冲激光器。激光切割的深宽比高，对于非金属，深宽比可达100以上，金属可达20左右。激光切割速度高，切割钦合金薄板为机械方法的30倍，切割钢板为机械方法的20倍。激光切割的质量好。与氧乙炔及等离子的切割方法相比，切割碳钢质量最好。激光切割的热影响区仅为氧一乙炔。激光切割技术在航空领域中主要用于航空发动机、涡轮叶片的激光打孔，航空发动机的激光切割等方面。 32激光焊接图 9 激光焊接样品在航空航天工业中，有很多零件是用电子束焊接，由于激光焊接不需要在真空中进行，目前正在用激光焊接代替电子束焊接。长久以来，飞机结构件之间的连接一直采用落后的铆接工艺，主要原
10、因是飞机结构采用的铝合金材料是热处理强化铝合金(即高强铝合金)，一经熔焊后，热处理强化效果就会丧失，而且晶间裂纹难以避免。而激光焊接技术的采用，克服了这样的难题，还大大地简化了飞机机身的制造工艺，使机身重量减轻18，成本下降214243，激光焊接技术是飞机制造业的一次技术大革命。在20世纪70年代之前，由于没有高功率连续激光器件，研究的重点是脉冲激光焊接，应用于小型精密零件的点焊，或者由单个焊点搭接而成的缝焊。19711972年，随着数千瓦CO2激光焊接试验的报道，情况发生了根本性的变化。几毫米厚钢板能够一次性完全焊透，所得焊缝与电子束焊接相似，显示出了高功率激光焊接的巨大潜力。 随着激光制造
11、技术的发展，桥梁、船舶等结构都由传统的铆接工艺发展到采用激光焊接技术，但先进的激光焊接技术难以在飞机制造中开展广泛的应用。长久以来，飞机结构件之间的连接一直采用落后的铆接工艺，主要原因是飞机结构采用的铝合金材料是热处理强化铝合金（即高强铝合金），一经熔焊后，热处理强化效果就会丧失，而且晶间裂纹难以避免。因此，普通氩弧焊等熔焊方法在飞机制造中的应用成为禁区。另一方面，在80年代初，铝及其合金的激光加工十分困难，被认为是不可能的。主要是由于铝合金存在对10.6mm波长激光的高反射和自身的高导热性。在当时，激光加工主要使用波长为10.6mm的CO2激光器，而铝对CO2激光的反射率高达97%，通常作为
12、反射镜使用。但是，激光加工的优越性又极大地吸引着从事激光材料加工的科研工作者。他们为此付出了大量的时间和精力来研究铝合金激光加工的可能性。 目前，高强铝合金激光焊接成果已经成功应用于欧洲空中客车公司飞机制造中，其铝合金内隔板均采用激光加工，实现了激光焊接取代传统铆接工艺。激光焊接技术的采用，大大地简化了飞机机身的制造工艺，使机身重量减轻18%，成本下降21.4%24.3%，被认为是飞机制造业的一次技术大革命。空客A380的制造就采用了激光焊接技术，极大地减轻了飞机自重，增加了载客量。德国政府2006年公布的科技发展计划中将激光焊接技术列为航空工业两大尖端发展技术之一。33激光打孔激光打孔技术在
13、航空航天工业中适用于仪表宝石轴承、气冷式涡轮叶片、喷嘴和燃烧室上打孔等。目前，在加工航空发动机零件方面，激光打孔仅限于加工发动机静止零件的冷却孔，因为孔表面存在微观裂纹。对激光束、电子束、电化学、电火花打孔、机械钻孔和冲孔进行试验研究，经综合分析认为。激光打孔具有效果好、通用性强、效率高和成本低等优点。34激光熔覆技术激光熔覆是一种重要的材料表面改性技术，亦被称为激光镀覆或激光表面硬化。它是以高能密度的激光为热源在基材表面熔覆一层熔覆材料，使之与基材实现冶金结合，在基材表面形成与基材具有完全不同成分和性能的合金层的表面改性方法。近年来激光熔覆修复技术逐渐发展成为一种新型的先进制造技术。该技术集
14、快速原型制造技术及激光熔覆表面改性技术于一体，可实现三维金属零件的修复而无需工模具。 激光熔覆的第一项工业应用是RollsRoyce公司1981年对RB211涡轮发动机壳体结合部件进行硬面熔覆。表1所示为激光熔覆工业应用实例。 表1激光熔覆工业应用实例 熔覆部件熔覆合金粉末或方式涡轮机叶片壳体结合部件钴基合金送粉熔覆涡轮机叶片PWA694, Nimonic预置粉末海洋钻井和生产部件StelliteColmonoy 合金和碳化物等阀体部件送粉熔覆阀杆，阀座铸铁/Cr, C, Co, Ni, Mo预置粉末涡轮机叶片Stellite/Colmonoy 合金预置粉末和重力送粉熔覆在航空领域，航空发动机
15、的备件价格很高，因而在很多情况下维修零件是比较划算的。但是修复后零件的质量必须满足安全要求。例如，飞机螺旋桨叶片表面上出现损伤时，必须通过一些表面处理技术进行修复。除了考虑螺旋桨叶片所要求的高强度、高耐疲劳性，还必须考虑表面修复后的耐腐蚀性。选择一种合适的表面处理技术对螺旋桨叶片进行修复，对节省装备维护费用，提高装备使用寿命具有很重要的意义。激光熔覆技术可以很好的用于发动机叶片激光三维表面熔覆修复。35激光近形(LENS)制造技术 激光近形制造是基于局域送粉的金属零件快速制造方法，它是在激光涂覆技术的基础上发展起来的。激光涂覆的目的是通过在被加工工件的表面熔覆功能层，来提高工件的耐磨性和抗腐蚀
16、能力，常用于零件或者模具的修复。为了实现修复，补充缺损的材料，常常进行多层加工，在此基础上形成了激光生长技术。 激光近形制造技术在航空领域的应用直接体现在航空用钛合金结构件的直接制造以及航空发动机零件的快速修复方面。2001年在美国国防部的支持下激光近形制造技术有技术研究转化为F/A-18E/F、F-22、JSF等先进歼击机上的装机应用。2002年以来激光近形制造技术成为美国航空航天国防武器装备大型钛合金结构件的核心制造新技术之一。在四代机F-22中钛合金结构件用量占机身结构重量的41%，先进航空发动机中钛合金占发动机重量的25-40%。钛合金用量的高低已经成为衡量飞机、发动机等国防装备先进性
17、的重要标志之一。由于大型钛合金结构件的传统制造方法具有成本高、锻造模具准备时间长、大型以及超大型工业设施（高吨位水压机以及超大型自由锻造设备等）匮乏、数控加工设备稀缺、机械加工量大、材料利用率低等弱势，采用激光近形制造技术直接制造大型钛合金结构件显示了巨大的优势。 在航空发动机零件的快速修复方面LENS技术也发挥了极大的优势。例如美军为了取得军事上的优势在恶劣的沙漠环境中使用T700黑鹰直升机，由于发动机上很多带叶片的叶轮受到沙粒侵蚀，使直升机的飞行寿命锐减。叶轮的侵蚀不仅减小了发动机的飞行寿命，还导致燃料损耗增加、马达动力减弱、工作温度升高以及压气机和涡轮零部件的损害。如果更换整个叶轮，成本
18、将非常昂贵。美军引入了LENS技术对破损的零部件进行修复。据报道，采用传统方法修复一个直升机发动机大约需要11万美元，而采用激光直接制造技术进行修复大约只需要500美元，且修复部分的材料耐磨性能优于原始材料，可以延长发动机的使用寿命，减少检修频率。美军运用LENS技术检查修复涡轮发动机的零部件，包括涡轮转子、密封转轮、间隔压气机、导向器叶片、压气机定子、压气机叶片等。LENS系统能够在很短时间内修复用常规方法无法修复的高温合金破损零部件。此外美国空军在还应用LENS技术对快速制造X-45A无人驾驶战斗机模型进行了响应空气动力学分析的试验测试以及其他应用。 4.参考文献1现代加工技术 左敦稳 黎
19、向峰 赵剑峰 编著 北京航空航天大学出版社2现代激光制造技术 张国顺 编著 化学工业出版社 2006年2月1日3激光加工技术及其应用 刘其斌 编著 冶金工业出版社 2007年8月1日4现代加工技术 张辽远 编著北京：机械工业出版社，2008.75激光加工技术的发展 宋威廉 编著 北京：机械工业出版社，2008.36激光加工技术 孟永刚 编著 北京：国防工业出版社，2008.01附录资料：不需要的可以自行删除电气设备系统布线规范1目的和分类 1.1 合适的布线（包括线缆选择与布敷、屏蔽连接与工艺）可以有效地减少外部环境对信号的干扰以及各种线缆之间的相互干扰，提高设备运行的可靠性。同时，也便于查找
20、故障原因和维护工作，提高产品的可用性。 1.2线缆大致分成以下几种类型： A类：敏感信号线缆 B类：低压信号线缆 D类：辅助电路配电电缆 E类：主电路配电电缆 1.3 A类 指各种串行通信（如以太网、RS485等）电缆、数据传输总线、ATC天线和通信电缆，无线电、以及各类毫伏级（如热电偶、应变信号等）信号线。 1.4 B类 指5V、15V、24V、010mA、420mA等低压信号线（如各种传感器信号、同步电压等）以及广播音频、对讲音频电缆。 1.5 D类 指220/400V、连接各种辅助电机、辅助逆变器的电缆。 1.6 E类 指额定电压3kV（最大3600V）以下，500V以上的电力电缆。1.
21、7 这4类信号中，就易被干扰而言，按AE的顺序排列，A类线最易被干扰；就发射的电磁骚扰而言，按EA的顺序排列，E类发射的骚扰最强。 2线缆选择的基本原则 2.1 应选择阻燃、无卤（或低卤）、无毒的绝缘线缆，线缆应具备良好的拉伸强度、耐磨损性和柔软性，以适应振动冲击的环境。 2.2 根据信号的电压等级、额定电流、预期短路电流、频率、环境条件、电磁兼容性要求及预期寿命来选择电缆的型号和规格。线缆应符合TB/T 1484的要求。 2.3 配电电缆截面积按发热条件选择，负载电流必须小于允许载流量（安全载流量）。 2.4 电缆以线芯长期允许工作温度分成：A组（不超过100）和B组（不超过125）。 2.
22、5 交流系统中，电缆的额定电压至少应等于系统的标称电压；直流系统中，该系统的标称电压应不大于该电缆额定电压的1.5倍。 2.6 T同轴电缆的抗干扰性能较好，传输距离长，可用作视频、射频信号的电缆。2.7 铜母线一般应根据GB 5584.2及GB5585.2，选择采用TBY、TBR型扁铜线及TMY、TMR型铜母线。 2.8 对于A类和B类应采用双绞屏蔽电缆，A类中的通信线必要时可采用光纤。 2.9 T配电电缆宜用屏蔽电缆，以防止对外部的辐射干扰。 3布线的基本要求 3.1 电气设备的布线应符合设计规定的电路图及装置布线图要求。 4电子装置的布线 4.1 布线原则 4.1.1机车电子装置内两接线端
23、子间电线不允许剪接。 4.1.2导线穿过金属板（管）孔时，应在板（管）孔上装有绝缘护套（出线环或出线套）。 4.1.3导线弯曲时，过渡半径应为导线直径的3倍以上，导线束弯曲时也应符合该要求，并圆滑过渡。 4.1.4电线和各接线端子、电气设备及插头插座连接时，要留一定的弧度，以利于解连和重新连接。 4.1.5 导线连接原则上应通过接头，视具体情况采用压接、焊接、插接、绕接等方式。 4.1.6除绕接线外，每根导线两端必须有清晰牢固的线号，线号套管在导线上不易移动，视看方便，至少要保持一个大修期。 4.1.7电线槽安装应牢固，导线要用扎线带、线卡等以适当间隔可靠固定，防止振动造成损伤。 4.1.8电
24、线电缆出入线槽、线管时必须加以保护，管口应加绝缘套（有油处应耐油）或用绝缘物包扎。 4.1.9对外有一定干扰或自身需防止干扰的信号，在对外布线及装置内部布线时需采用屏蔽线，屏蔽层应接至机箱外部的专用接地母排或通过连接器外壳接至机箱箱体上。 4.1.10 T插体箱内部各电路板间的连接宜采用绕接或插接布线。在布线密度过高时宜采用背板工艺方式。 4.1.11所有绕接布线起码应符合IEC 60352-1规定的改进型。同一位置不能既有焊接又有绕 接。绕接线应适合于选定的绕接工序，且至少应紧绕3匝以上。 4.1.12设计绕接布线时应考虑同一针上最多绕接3根导线。 4.1.13在插件箱布线时，对A、B、C三
25、类信号要分区走线，尽量减少C类对A、B类的干扰。C类中的电源线宜用双绞线插接布线，脉冲信号线应用双绞线绕接。A类应用双绞线最后绕接并避开C类导线。 4.1.14多芯电缆应留有10%或至少2根备用绝缘线芯。连接器中应留有相应数量的备用接点。 4.1.15 T蓄电池供电电缆的分支应尽可能地靠近蓄电池。 4.2电子装置中使用的接头应符合TB/T 1507-93中第7章的要求。插头及插座应符合TB/T15082005中5.6条的规定。 4.3 线槽的出口边缘必须光滑，不得有尖角和毛刺。 4.4电线绑扎及固定 4.4.1在金属扎线杆、板的所有长度上，应用绝缘带半叠绕一层后再扎线。叠绕方向由下至上（水平方
26、向叠绕除外）。 4.4.2电子装置中的电线和线束，在扎线杆、板端部、分岔线束根部及线束拐弯处均应有束带紧固。其它区段视情况可以连续包扎，也可以分段绑扎，但分段间隔不超过200mm。 4.4.3 线卡或绑扎带应有足够的电气强度和机械强度。 4.4.4 T电源滤波器的进线宜单独走线，不宜与出线绑扎在一束中。 4.5线号 4.5.1 线号标记可采用下列形式之一： 线号的数字； 连接处的电气设备项目代号与端子代号的组合。 4.5.2 线号的标注为机械制图标注法，具体见TB/T 15082005第5.4.8款。 4.5.3 线号应固定在线适当位置，不得因振动而丢失。 5E类、D类的布线 5.1安全措施
27、5.1.1 电气设备外壳必须有良好的接地。 5.1.2 电气设备应具有GB 4208规定的IP 32级以上的防护等级。 5.1.3 带有插座输出的电路应有防止相关人员接近的安全保护措施。 5.1.4 对有大电容器的设备必须有在电容放完电后才允许接近的措施。 5.2铜母线及其连接 5.2.1 母线落料、钻孔和冲孔后，应去毛刺。 5.2.2铜母线、扁铜线平弯时，弯曲内半径不小于窄边宽度；扁弯时弯曲内半径不小于母线宽边宽度。 5.2.3 母线焊接处的焊缝必须牢固、均匀、无虚焊、裂纹、气泡和夹渣等现象。 5.2.4 母线应平整、调直，表面不得有高于1mm的折皱。母线弯制后不应有裂纹或裂口。 5.2.5
28、母线和母线连接处，母线与电器端子连接处的连接长度不小于铜排的宽度，并应采用镀（搪）锡、镀银等防电化腐蚀措施。对铜母线的其余部分可以采用镀（搪）锡、刷油漆、包扎绝缘等防护措施。 5.2.6 母线和母线、母线和电器端子连接处应平整、密贴。必要时可采用接合电阻等方法检查。 5.2.7 母线和母线间的电气间隙和爬电距离应符合TB/T 1508的规定。 5.2.8 连接应做到安全和接触可靠，在容易接触到雾滴的连接处，要有可靠的防水措施。 5.3 电线电缆的弯曲半径应满足以下要求且应圆滑过渡： 当电缆直径小于或等于10mm时，不小于电缆外径的2倍； 当电缆直径大于10mm而小于20mm时，不小于电缆外径的
29、4倍； 当电缆直径大于20mm时，不小于电缆外径的6倍。 5.4 电缆接头应按照TB/T 1507中7.17.4条的规定，根据电缆的截面选用。 5.5布线原则 5.5.1 E类电缆应远离A、B类电缆至少0.5m，离C类电缆0.4m，离D类电缆0.3m。各类电缆应分束、分槽布线。 5.5.2 T如果不同类的电缆发生交叉，电缆与电缆之间宜成直角。 5.5.3应注意使电缆尽量远离发热器件。 发热温度在100以内的发热器件，电线与之距离需20mm； 发热温度在100300的发热器件，电线与之距离需30mm； 发热在300以上，如无隔热、防火措施者，电线与之距离需80mm；如有隔热、防火措施，则以实际可
30、能的温度考虑。达不到此距离时，允许穿瓷套来解决。 5.5.4电缆可以采用线槽、线管，也可以裸露布线。线槽管的端部以及电线引出口不得浸漏油、水。裸露布置的电线必须充分注意不得浸入油、水。 5.5.5 电缆布线经过设备柜体上金属隔板的孔应不影响柜体的强度。 5.5.6 穿入线管的高压电缆，外径面积之和不应超过线管内孔截面积的60%（一根电线的可以例外） 5.5.7 高压电缆两端接线应采用接头压接（与接插件相连者除外），符合TB/T 1507中7.5条的规定。 5.5.8 T干线与支线连接宜采用接线座，4mm2以下电线电缆可采用焊接形式。 5.5.9 每个螺栓接线座（端子）上接线数： 用于供电连接时
31、，不应超过2根； 用于控制和接地连接时，不应超过4根。 5.5.10导体标称截面积16mm2的单芯或多芯电缆敷设在机车车辆上时，备用长度不宜太长，但在每一端留有的备用长度应允许进行至少3次的重新端接。 5.6布线工艺 5.6.1 两接线端子间电缆不允许剪接，电缆应在接线端子或电器接线处连接。 5.6.2 与接线端子相连的电线电缆，剥线长度按TB/T 15071993的规定，剥线时线芯不应有损伤、断股现象。 5.6.3 电线管、槽安装应牢固、电缆要用扎线带、线卡等以适当间隔可靠固定，防止振动造成损伤。 5.6.4电线电缆出入线槽、线管及穿过金属隔板的孔、口时，必须加以防护。所有各孔、管口应加绝缘
32、套（有油处应耐油）或用绝缘物包扎。 5.6.5在金属扎线杆的所有长度上，应用塑料带或绝缘带叠绕，叠绕方向应由下至上（水平方向叠绕除外） 5.6.6 电缆绑扎应紧固整齐、横平竖直、外形美观。 5.6.7电缆束中，各电缆应平整，电缆（束）在扎线杆（板）端部、分岔电缆束根部、电缆束拐弯处均应有束带紧固。其它区段可用束带进行连续或分段绑扎，但分段间隔不超过200mm。 5.6.8电缆与接线端采用螺纹式接线座连接时，接线柱对电线电缆的最低保持力应符合工艺文件的规定。 5.7线号标记 5.7.1每根电缆两端必须有牢固的线号，每个插头、座，每个接线座（端子）上或安装装置处必须有清晰牢固的代号标记；铜母线要打
33、钢印号码。导线标记至少要保持一个大修期。 5.7.2线号套管或线号标牌在电缆上应不易移动、视看方便，线号标注方法为机械制图标注法，详见TB/T 15082005第5.4.8款。 6A、B类的布线 6.1 A、B类布线除下面特殊要求外，其余可参照第4章电子装置的布线。 6.2 A类中通信线的选择 6.2.1各种专用于通信的通信线，如总线RS485、RS422、CAN 、RS232C等，应符合TB/T 1484.3通信网络用电缆的规定。 20.75mm2双绞屏蔽电缆（带护套） 120.5mm210.5mm2三芯屏蔽电缆（带护套） 其它通信线可根据频率来选择各种双绞屏蔽电缆或同轴电缆。 6.2布线原
34、则 6.2.1 A、B类电缆至少离C类0.1m、离D类0.2m、离E类0.5m。对于个别确有困难达到上述要求时，必须用普列卡钢质软管、金属管、线槽或其它措施加强屏蔽，隔离体要单独接地，接地线长度应小于1m。 6.2.2 T如果不同类的电缆发生交叉，电缆与电缆之间宜成直角。 6.2.3 A类线应尽量布置在单独的线槽或钢管内，它不得与60V以上的控制线敷设在同一管道内，钢管两端应接地。 6.2.4 通信线的弯曲半径不得小于5倍电缆外径。 6.2.5 通信线应采用压接工艺通过插头插座连接。 6.2.6在两个插头（座）之间通信线必须连续，禁止任何中间的连接，以减少通信信号的损失。 6.2.7 通信线的
35、最末两端应接端接器，其阻值必须与通信线的特性阻抗匹配。 6.4 WTB列车总线 6.3光纤布线 6.3.1光缆布放前，其两端应贴有标签，标明起始和终端位置，标签应书写清晰、端正和正确。 6.3.2布放光缆应平直，不得产生扭绞、打圈现象，不应受到外力挤压和损伤。布放中应手持电缆以免光纤受力。 6.3.3 光纤弯曲半径不小于100mm。 6.3.4 光纤的长度是预估的，对于长了的光纤，可在适当地方束起来，但要注意弯曲半径。 6.3.5光纤的插头及星耦器，插件上的插座都有保护盖，以防光路污染。连接时应取下保护盖，并保存好保护盖，以便以后拆卸时仍可以保护。 一、 技术要求（一）、操作面板1、操作面板的
36、位置要合适，便于操作及操作者观察设备运行情况。2、指示灯要求设置齐全，不同功能的指示灯，使用不同颜色。具体要求为：电源指示灯绿色，状态灯黄色，故障灯红色。3、按钮开关设置齐全，能够独立运行的部件，都应有相应的手动操作按钮。4、急停按钮采用红色蘑菇头自锁按钮，连接常闭点。5、操作面板上的指示灯、按钮开关等，要有明确的名称指示标牌,并要可靠固定。标牌采用金属刻字标牌。6、设备自动运行时，在任何位置，按停止键设备停止后，都能用手动操作恢复到初始状态，并继续自动运行。7、设备急停后，必须进行复位，才能进行手动操作；恢复到原位后，工作设备才可以再次自动运行。8、操作面板打开时，应有防止操作面板打开过位、
37、脱落的保护装置；操作面板的电线引线要可靠固定，并在打开过程中移动部位留有一定长度的余量。9、操作台箱体结构、元件布置结构应便于维修及部件更换。10、可移动式操作台必须单独内置或外置软地线。11、对灰尘、水气、油污比较大的环境，操作台箱体要有良好的密封设施。（二）、控制柜1、控制柜要有标牌，标明设备型号、电气容量等技术参数。2、控制柜应有电源总开关，电源总开关操作手柄应设置在控制柜两端外侧。3、控制柜应装射照明灯。4、控制柜应有插座，2线，3线220V、5A以上的电源插座各一组。5、控制柜的各个元件应有永久性标牌，并应与图纸的名称一致。标牌位置不能贴在元件上，应就近合理布置。6、控制柜元件布置位
38、置应预留10%以上位置。7、接线端子板的同一端子位置，最多接3根电线。8、接线端子板要预留10%以上备用端子。9、导线接点要压接专用接线端子，不得直接和端子板或元件连接。10、备用线应预留10%以上，并标有备用线号。11、控制柜元件固定方式要合理，便于拆装；不允许采用螺丝、螺母穿孔固定方式。12、电气配线应有标号，并与图纸一致。标号要求为打印方式，长期使用不脱色，并能防水、防油。另外，同一电线两端的标号必须相同，接到同一端子上的电线的标号相同。13、控制柜的铁板厚度要保证强度,根据控制柜的大小,厚度要求不同。但一般铁板厚度要大于1.0-1.2mm。14、控制柜的颜色为兰色或深灰色。15、移动、
39、运转装置的急停、安全装置等互锁信号，要求必须有继电器等硬件触点互锁，不能只有软件（PLC程序等）互锁。16、电箱必须有可靠的接地。17、电箱结构及四周空间大小要便于维修。18、对灰尘、水气、油污比较大的环境，箱体要有良好的密封设施。19、强弱电要分开电箱配置；或左右配置，中间加隔离板。20、超过1KVA的变压器要单独加屏蔽箱，箱体接地。21、对包含电子系统大功率发热器件的电箱，应有空调或通风散热装置，并考虑防尘措施。（三）、外围布线1、分立总电箱和机床的连线采用线槽或金属管连接，不得直接使用电缆。2、所有电线连接必须通过端子板，不得有直接对接的接点。3、电缆、蛇皮管等通过箱体处必须使用标准管接
40、头，不得直接进出布线。4、管路内非电缆穿线使用软线，不得小于1平方毫米。5、管路内部穿线必须保留10以上备用线。不足1根的至少要保留1根备用线。6、管路端头、接口、线槽转角、端头等位置应适当防护，以免伤线。7、交流线使用红色，直流线使用蓝色或绿色。PLC输入输出线色应该区分开。地线使用黑线或专用花皮地线。8、设备线路移动部分比较长，和现场有干涉的要求采用吊环布线或坦克链。9、邻近元件超过三个的位置，要就近采用分线盒布线，不得长距离分散走线。10、为防止水、灰尘、油污进入分线盒，应采取防护措施。11、强弱电走线要分开线槽走线，尽量避免交叉重叠。12、所有分离箱体，包括接线盒、液压站、润滑站等应有
41、接地设施。（四）、驱动部分1、电机应有旋转方向指示。2、电机要有相应的过流、过载保护。3、电机安装部位，应留出拆卸、安装的位置。4、联轴节外露部分必须加防护。5、电机接线盒内要单独接地线。（五）、外部器件1、行程开关、接近开关、电磁阀等外部元件，安装位置要适当，以便于安装及调整。2、各器件固定位置要牢固，不易变形。3、外部器件应有固定的金属标牌，指示器件的名称、编号等，并要求与图纸一致。4、指示灯、标牌应面向外侧，并置于便于观察位置。5、外部器件接线口不能露明线。（六）、PLC部分1、输入、输出点要预留10%以上。2、PLC的输入、输出板，应选择接线端子式的板卡。3、输出带电磁阀的，要求使用外部直流24V继电器隔离。4、每路电磁阀负载设一个熔断器或单相空开，熔断器设熔断指示灯。5、盘面配线时，输入输出线色应予以区分。6、PLC每个I/O槽口附近，贴有I/O地址标记。7、PLC电源必须单独使用隔离变压器。26
