數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)介紹

第3章數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.2機(jī)床常用數(shù)控系統(tǒng)3.3數(shù)控機(jī)床PMC3.4數(shù)控機(jī)床的強(qiáng)電控制系統(tǒng)3.5數(shù)控機(jī)床故障的判定

3.1數(shù)控系統(tǒng)概述數(shù)控系統(tǒng)性能的優(yōu)劣決定了數(shù)控機(jī)床加工效率、成形精度和運(yùn)行的穩(wěn)定性。數(shù)控系統(tǒng)可以控制機(jī)床實(shí)現(xiàn)二軸、三軸或多軸聯(lián)動(dòng)加工。加工中心與普通數(shù)控機(jī)床的區(qū)別在于有無刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置。3.1.1數(shù)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)功能1．具有與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信和聯(lián)網(wǎng)的功能2．實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的功能3.1.2數(shù)控系統(tǒng)的高效加工功能1．自動(dòng)原點(diǎn)補(bǔ)償數(shù)控機(jī)床自身攜帶的專用位置檢測(cè)工具對(duì)工件的側(cè)邊進(jìn)行定長(zhǎng)掃描（可以自動(dòng)或手動(dòng)），以掃描后諸點(diǎn)的擬合直線作為數(shù)控機(jī)床水平面內(nèi)的X坐標(biāo)軸的方向，數(shù)控機(jī)床的絕對(duì)坐標(biāo)系同時(shí)以X軸為準(zhǔn)進(jìn)行粗加工前的位置補(bǔ)償。2．高階曲線插補(bǔ)通過程序段預(yù)讀（1000段或更多）的方式，將折線重新擬合為曲線，數(shù)控系統(tǒng)以此曲線加工軌跡控制刀具的運(yùn)動(dòng)。3．刀具磨損補(bǔ)償值記憶根據(jù)刀具的使用時(shí)間按照預(yù)定的補(bǔ)償量對(duì)刀具直徑和刀具的長(zhǎng)度進(jìn)行補(bǔ)償。4．區(qū)域加工功能根據(jù)工序余量的特點(diǎn)，在加工區(qū)域中設(shè)置任意多個(gè)特定要求的加工區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的切削參數(shù)不同。5．切削異常檢出功能及壽命控制在數(shù)控系統(tǒng)中設(shè)置每一把刀具在正常狀態(tài)下用額定切削用量工作的切削負(fù)荷。當(dāng)切削負(fù)荷增加到一定程度時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)會(huì)認(rèn)為刀具磨損嚴(yán)重需要更換刀具。刀具壽命控制功能，即數(shù)控系統(tǒng)允許設(shè)置每一把刀具的最佳工作壽命，達(dá)到工作時(shí)間不管刀具的工作狀態(tài)如何均進(jìn)行刀具的自動(dòng)更換。3.2機(jī)床常用數(shù)控系統(tǒng)3.2.1SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK840D共設(shè)置有10個(gè)數(shù)控通道，具有同時(shí)處理10組加工數(shù)據(jù)的能力；最多可控制24個(gè)NC軸和6個(gè)主軸。標(biāo)準(zhǔn)配備的以太網(wǎng)接口具有很強(qiáng)的通信功能。3.2.2FANUC數(shù)控系統(tǒng)FANUC16/18系列數(shù)控系統(tǒng)具有多主軸、多控制軸控制功能，數(shù)控銑床可以構(gòu)成具有三軸聯(lián)動(dòng)和五軸聯(lián)動(dòng)功能的加工中心；具有與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)組成柔性制造系統(tǒng)的能力。開發(fā)有存儲(chǔ)卡在線DNC加工功能。FANUC數(shù)控系統(tǒng)及伺服系統(tǒng)采用3×220V、50Hz交流電源標(biāo)準(zhǔn)。3.3數(shù)控機(jī)床PMC3.3.1PMC概述PMC又稱為數(shù)控機(jī)床內(nèi)置式PLC，是對(duì)數(shù)控系統(tǒng)功能進(jìn)行的二次開發(fā)。NC模塊、PMC模塊在數(shù)控系統(tǒng)中的關(guān)系如圖3.3所示。

圖3.3NC模塊、PMC模塊在數(shù)控系統(tǒng)中的關(guān)系3.3.2數(shù)控機(jī)床PMC的動(dòng)作要求①具有加工中心的基本控制功能；②具有刀庫(kù)管理和自動(dòng)換刀控制功能；③具有雙工作臺(tái)交換功能；④具有工作臺(tái)定角度分度定位控制功能；⑤具有故障診斷、顯示和報(bào)警功能。在操作界面上加工中心的PMC功能可以分為兩部分：報(bào)警功能部分和動(dòng)作功能部分。在擬定動(dòng)作功能時(shí)，應(yīng)盡可能多的考慮執(zhí)行該動(dòng)作的安全限制條件，使特定的動(dòng)作能安全、高效、順利進(jìn)行，這些限制條件應(yīng)覆蓋包括國(guó)家安全、勞保等法規(guī)所規(guī)定的限制條件。3.3.3PMC程序總體結(jié)構(gòu)1．模塊化的PMC軟件開發(fā)思想每一個(gè)模塊完成特定的功能。每一個(gè)子模塊都可以在NC的人—機(jī)接口PLC參數(shù)設(shè)置欄中設(shè)置開關(guān)條件。2．PMC軟件的總體結(jié)構(gòu)（1）頭文件PMC程序所需要的基本規(guī)范和數(shù)學(xué)定義等稱為頭文件（2）變量聲明接口、變量等定義定義PMC的輸入點(diǎn)定義PMC的輸出點(diǎn)動(dòng)作停留時(shí)間的長(zhǎng)短、位移的距離、運(yùn)動(dòng)的速度等等。約定：如果參數(shù)用以表示時(shí)間，其單位時(shí)間為1/512s；如果參數(shù)用以表示長(zhǎng)度，其單位長(zhǎng)度為1/1000mm；如果參數(shù)用以表示速度，其單位為mm/min。（4）PMC軟件組成PMC軟件分為初始化、運(yùn)行和關(guān)閉三個(gè)組成部分。3．加工中心的基本功能程序段加工中心的基本功能包括軸運(yùn)動(dòng)控制、手輪、歸零、各種工作方式轉(zhuǎn)換、主軸準(zhǔn)停、手動(dòng)調(diào)整操作面板的管理等功能。（1）工作方式轉(zhuǎn)換程序段（2）主軸速度修調(diào)3.3.4PMC典型子模塊舉例Z軸去換刀位；主軸準(zhǔn)停；刀庫(kù)前進(jìn)；Y軸去換刀位；X軸去換刀位；松刀吹氣；主軸還刀切后刀庫(kù)退蘇回；計(jì)算最冤短選刀欠路徑；啟動(dòng)刀虧盤旋轉(zhuǎn)肥；刀庫(kù)前進(jìn)獵；主軸抓刀壓；X軸去刀庫(kù)貨安全返回梢位；主軸抓刀斯后刀庫(kù)退她回；解除主蕉軸準(zhǔn)停志。3.4沖數(shù)每控機(jī)床眨的強(qiáng)電畫控制系繡統(tǒng)合適的助強(qiáng)電控?cái)刂葡到y(tǒng)而，使它瞞能夠接樂受數(shù)控糾系統(tǒng)發(fā)鴉出的弱粒電信號(hào)搞，并將撕弱電信非號(hào)放大粗后去控廳制強(qiáng)電熱設(shè)備的搶運(yùn)轉(zhuǎn)。拴同時(shí)，腳數(shù)控機(jī)敗床工作蹤蝶時(shí)的各仁種信號(hào)杠又可以芬用合適艘的電平孟回饋給們數(shù)控系祥統(tǒng)。強(qiáng)電系統(tǒng)提在設(shè)計(jì)時(shí)躁應(yīng)充分考計(jì)慮避免外籌界干擾信堅(jiān)號(hào)的侵入期和數(shù)控機(jī)駐床本身強(qiáng)擺電元件起域動(dòng)和停止拜時(shí)可能產(chǎn)理生的干擾帶。對(duì)外界袋干擾信號(hào)紀(jì)（如：大渠型動(dòng)力機(jī)油械起動(dòng)、魯電弧焊機(jī)使焊接時(shí)等豈）采取隔煉離變壓器禁或自動(dòng)交列流穩(wěn)壓器腸進(jìn)行處理村可以取得曠良好的效照果；對(duì)于強(qiáng)堆電系統(tǒng)庸內(nèi)部接崖觸器吸誓合等產(chǎn)訴生的干格擾信號(hào)薦，使用曠浪涌抑帽制元件耐可以消砍除其影慰響；對(duì)槍于數(shù)控和系統(tǒng)通帝信使用別的控制溪信號(hào)電盞纜使用催單端或棟兩端接驚地的方斃式可以蒜有效消色除電磁竄波的干功擾；數(shù)臺(tái)控機(jī)床龍的控制新柜一定嫁要良好參接地使外其能夠銀良好屏迷蔽外部聞的電磁辣干擾信仇號(hào)；在獨(dú)控制柜或內(nèi)部的顛數(shù)控系律統(tǒng)和伺采服驅(qū)動(dòng)躬系統(tǒng)等克運(yùn)動(dòng)控鳥制系統(tǒng)寫也應(yīng)采雪取良好才的接地旅措施菊。3.4得.1加工中心PMC的I/O點(diǎn)進(jìn)入PL既C邏輯控令制的信號(hào)碎如下。1．P守LC與宮第二操旺作面板禿間的連誘接信號(hào)2．P因LC與羊手輪之蛛間的連子接信號(hào)3．P帶LC與蒜手動(dòng)操氏作面板秤間的連壟接信號(hào)4．PL賞C與機(jī)床士主體之間獎(jiǎng)的連接信瓶號(hào)5．PL固C與各軸險(xiǎn)驅(qū)動(dòng)單元來之間的連乳接信號(hào)6．其他琴信號(hào)3.5羞數(shù)控機(jī)播床故障的環(huán)判定故障可惱以分為紀(jì)數(shù)控系絹統(tǒng)故障喜、伺服粒系統(tǒng)故給障、液畜壓系統(tǒng)怒故障和倒機(jī)械系晃統(tǒng)故障脫等幾種莖，數(shù)控涌系統(tǒng)的弟故障通特常由數(shù)彈控系統(tǒng)東自身的蘿邏輯處西理程序察直接處逼理。坐標(biāo)軸伺饑服系統(tǒng)或否主軸驅(qū)動(dòng)疑系統(tǒng)通常還在制造時(shí)起也設(shè)置了從幾十甚至紅上百的故渡障信息朝。在液壓系舒統(tǒng)和機(jī)械先系統(tǒng)等系接統(tǒng)內(nèi)部，殼設(shè)置有許貨多保證系羊統(tǒng)穩(wěn)定正襖常運(yùn)轉(zhuǎn)的船傳感器，跡如：接近店開關(guān)、溫后度傳感器視、力傳感桌器、振動(dòng)趟傳感器以串及過電壓古、過電流勉、缺相等灘檢測(cè)元件剝。謝謝觀看/歡迎下載BYF眉AITH粘IM筋EAN耗AVI凱SION測(cè)OF營(yíng)GOOD慨ONE賠CHE播RISH代E