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  • 數控機床電氣控制研究策略與高速數控機床可靠性關鍵技術

      決定電氣控制系統的和因素在于數控機床的電氣控制方式。因此,研究PLC數控機床的電氣控制方式重要。

    【一】、基于PLC數控機床電氣控制的研究策略
      決定電氣控制系統的和因素在于數控機床的電氣控制方式。因此,研究PLC數控機床的電氣控制方式重要。
      整個電氣控制系統重要的部分就是軟件設計,軟件設計也是硬件結構的核心。運行在SIMOTION中的軟件為下位機軟件,上位機接收數據并控制執行部件工作,同時完成機床狀態的檢測。當軸組裝好以后,即可通過程序進行操作,而SIMOTION的內部程序是由操作系統調用的。工控機主要是讀取文件信息,然后把數據傳遞給SIMOTION,SIMOTION收到數據便會控制電動機模塊驅動電動機,從而帶動工作臺進行位置控制;與此同時,光柵尺檢測到工作臺的信息,再傳遞給SIMOTION,這樣就可以對工作臺進行位置調整。然而,光柵尺的信號無法直接被SIMOTION所識別,需要將光柵尺在傳感器下進行識別,再次傳遞給SIMOTION,才能完成整個過程;后使工作臺的工作狀態通過多個傳感器(斷刀檢測器、檢測器)檢測,并傳人電氣控制系統。需要注意的是,傳感器的信號也先經過ET200到達SIMOTION中進行信號處理,才能被傳入電氣控制系統。
      總而言之,伴隨著數控技術的不斷發展,將PLC技術融人其中,使得邏輯處理的能力越來越完善,應用也越來越廣泛,一套合理完整的基于PLC的數控機床電氣控制系統的設訓一對于生產的應用起到的作用,同時,PLC的數控機床電氣控制系統在成本與功能上也存在較多優勢,只是,就我國的科技發展水平而言,要想傭有更為成熟和完善的基于PLC數控機床電氣控制系統還存在較多的制約因素,由此可見,對基于PLC數控機床電氣控制系統的設計對于現實的生產加工、工藝精度以及生產效率等方面都有著不容忽視的重要意義。
      臥式機床立柱大部分采用的是雙立柱框架結構形式。大、中型臥式機床的移動立柱固定于滑座上,而小型臥式機床的立柱則直接固定于床身上。主軸箱裝在雙立柱的中間,沿立柱導軌上下運動。
      【二】、高速數控機床性關鍵技術
      (1)數控轉塔刀架。在數控機床中,數控轉塔刀架是一個非常重要的部件,其性高低直接影響著整個數控機床的性水平,所以要想使高速數控機床的性的提高,首先要注重對數控轉塔刀架性水平的提升。一般來說,數控轉塔刀架是由驅動裝置、精定位裝置、松開及鎖緊裝置、裝刀裝置等所組成的,數控轉塔刀架是沒有動力軸的,所以在對其進行性試驗的過程中,是不需要扭矩加載裝置的。要對數控轉塔刀架的性水平加以測試,可以通過性試驗系統來實現,而數控轉塔刀架的性試驗系統主要由試驗臺架、電液伺服加載系統、下層控制系統以及上位機監控系統組成,其中試驗臺架的主要作用是進行刀架的安裝和固定,因為在試驗的過程中,需要進行動態加載,所以要求試驗臺架要具備的剛度,而電液伺服加載系統的主要作用就是提供動態加載力并且對加載距離加以調節,電液伺服加載系統應該具有良好的控制性能,少卜且還要能夠對振動沖擊加以的吸收。下層PLC控制系統的主要作用就是整個性試驗能夠穩定地開展,而上位機監控系統則主要是對試驗過程中的各種情況加以監控。
      (2)數控動力伺服刀架。對于高速數控機床而言,動力伺服刀架主要是用來進行刀具的儲存、自動換刀以及夾刀切削的,一般來說,動力伺服刀架要具有結構緊湊、定位精度高、轉速快等特點,通過動力伺服刀架的一次裝夾,應該能夠實現多個工步的加工,這樣既能夠使精度的,同時還能夠地提高加工的效率。而要對于動力伺服刀架的性加以測試,也可以通過性試驗,一般在進行數控動力伺服刀架的性試驗時,是采用電液伺服加載裝置來對刀架的模擬刀桿進行動、靜態切削力加載,J十且同時安裝動態拉、壓力傳感器,使試驗過程中的動態加載力和波形變化能夠被地測量到,而在進行數控動力伺服刀架的性試驗時,需要安裝相應的扭矩傳感器和轉速傳感器,以便對加載數據進行實時地監測。
      (3)主軸。對于數控基床而言,其主軸主要是由轉子、軸承、齒輪、主軸外殼、裝置及驅動電動機所構成的,其中軸承的主要作用就是支承和定位,而齒輪則主要是用來傳動,裝置的主要作用就是降溫。在進行機床主軸性試驗的過程中,需要對于徑向力、軸向力以及轉矩進行加載,在加載的同時對于基床主軸的各項性能參數的變化加以測量,然后再以這些記錄的性能參數的變化來對其性進行分析。在對基床主軸性進行測試時,主要是通過電液伺服加載裝置來對主軸進行動、靜態切削力進行加載,也需要安裝動態拉、壓力傳感器,通過傳感器來對動態加載力的大小以及波形變化加以測量。同時還需要采用發電測功機來進行扭矩的加載,對于電主軸的加載扭矩以及轉速加以測量,從而使加載過程中能夠實現實時監控和閉環控制。

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