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  • 重型數控機床工作組成跟數控機床PLC電氣控制設計

      數控機床主要采用數字化信息來實現驅動和自動控制。

    (一)、重型數控機床工作組成
      重型龍門銑鎖床根據橫梁和龍門架是否移動分類為:定梁龍門固定式、動梁龍門固定式、定梁龍門移動式(又稱定梁橋式)、動梁龍門移動式(又稱動梁橋式)。此系列重型數控龍門銑鎖床主要用于重型以及超重型機械基礎零件的加工,特別適用于各種大尺寸、材料的平面、曲面、空間曲面和孔的數控加工。
      數控機床主要采用數字化信息來實現驅動和自動控制。先將零件的加工信息按照要求編寫加工程序,然后將零件的加工程序輸入到數控裝置,數控裝置經過處理、運算后將執行指令發送給伺服驅動裝置,進而驅動伺服電機運動,帶動各軸運動,檢測裝置將機床的信息反饋給數控裝置,了機床有條不紊的工作,加工出所需零件。
      數控機床一般由電氣控制與驅動系統、輔助系統、機床本體和數控裝置組成。
      隨著技術的發展,電氣控制與驅動系統在現代重型數控機床方面顯示出越來越重要的地位。XKA28系列龍門銑鎖床電氣控制與驅動系統采用技術:采用德國西門子840D數控系統;主軸驅動采用西門子6RA70調速裝置和1PH主軸電機;進給驅動采用西門子公司生產的611D全數字交流調速系統和1FT交流伺服電機;各進給軸位置檢測均采用德國海漢德公司是生產的光柵尺,實現全閉環控制;主軸定位檢測裝置采用德國西門子公司的齒形光電編碼盤;其他主要電氣控制元器件采用知名廠家產品,從而了電氣控制與驅動系統的運行。
      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)、基于PLC的數控機床電氣控制系統的設計
      CPU是可編程邏輯控制器(PLC)的核心內容,PLC的主要性能就是對系統的綜合控制力、依據網絡對各部分的通信能力和計算機技術所具有的可編程能力的自動控制器。PLC具有很廣泛的通用性和對電氣控制設備所需要的高度性和抗干擾能力。PLC的工作方式是對系統程序的循環掃描,它通過對樣本的采集輸入,對程序進行分析,后按照程序輸出一系列控制指令,所以,機床的輔助電氣的主要控制系統是PLC。
      1、數控機床電氣控制的方式選擇
      決定數控機床系統成敗的因素就是數控機床電氣控制的方式,想要在加工上使機床的運轉速度和加工產品精度達到的層次,就要關注電氣控制系統的優劣。
      所以,數控機床的性能可以決定產品的精度和速度。對加工零件的條件進行分析,對系統的功能進行了解,根據其特點對其進行程序上的編輯,對于X軸與Y軸的確定采用的是對PLC控制系統、運動系統、電機部分、光柵尺等進行封閉式的控制方式。這種處理方式,使PLC的文件處理能力、人機交互能力及對數據的處理能力正常的發揮。運動控制器的優點就是穩定性與高速性,光柵尺的作用就是對程序提供作用點的信息。同時,可以通過接入傳感器的方式提高系統的性和穩定性。傳統控制卡的實用性小,在使用上只能接入不多的幾根軸,而運動控制器使用不僅能使接入軸的數目增加,還可以在以后的系統升級中帶來便利。運動控制器還有個的優點,就是可以執行自動編輯的功能。
      2、數控機床的功能分析
      數控機床的種類有很多,我們可以簡單分析一下數控機床中的一種機床,不X、Y軸,還有四個Z軸,在進行工作的時候可以達到X、Y、Z軸三軸聯動,軸與軸之間可以同時運動,也能分開運動。
      為了實現對全閉合環的控制,可以利用X、Y軸的運動軌跡對工作臺進行定位,從而提高加工精度。通過對變頻器的控制,以此實現對四個主軸電機的同步控制。
      運用X、Y軸進行限位的雙重保護,再對Z軸的下側進行限位。為了提高數控機床的加工效率,使主軸的轉速達到水平,就要對電機溫度進行實時監測并配備的水泵,為機床提供的溫度保護。為了實現自動、手動換刀的性,對主軸配備了的機械換刀手和刀庫。機械手對機床換刀后,自動對刀具的和位置進行測量,提高了加工的質量,在檢測時發現刀具有磨損或斷裂的情況,機床的檢測系統就會出現提示,可以通過系統的指令完成自動換刀及手動換刀。

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