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        電氣自動化數(shù)控車床電氣控制設(shè)計

        2016-12-01 01:36:30彭雪峰
        山東工業(yè)技術(shù) 2016年20期
        關(guān)鍵詞:數(shù)控車床伺服系統(tǒng)電氣控制

        彭雪峰,張 敏

        (九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電氣工程學(xué)院,江西 九江 332007)

        電氣自動化數(shù)控車床電氣控制設(shè)計

        彭雪峰,張 敏

        (九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電氣工程學(xué)院,江西 九江 332007)

        隨著改革開放國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,國家的科技水品也在快速的提升,尤其是計算機技術(shù)更是在社會的各行各業(yè)中被廣泛的使用。在機械制造行業(yè)計算機技術(shù)也也被給以推廣,有效地提高了機械制造業(yè)的制造自動化,很大程度上提升了生產(chǎn)效率。文章首先介紹了數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的原理和特點和主要構(gòu)成,進而對電氣自動化數(shù)控機床的控制極速進行了分析探討,旨在為相關(guān)行業(yè)提供一些借鑒。

        電氣自動化;數(shù)控機床;電氣控制

        現(xiàn)階段我國的電氣自動化數(shù)控機床的發(fā)展趨于成熟,有效的實現(xiàn)了機械制造技術(shù)和計算機技術(shù)的有機融合,提升了機械制造的生產(chǎn)效率。而在電氣自動化行業(yè)中,一般情況下電氣自動化控制系統(tǒng)的使用壽命要比機械零件短10年左右,這嚴重影響了企業(yè)的生產(chǎn)水平和效率,因此對電子自動化數(shù)控機床電力控制設(shè)計進行探究,有著實際的經(jīng)濟意義。文章圍繞電氣自動化數(shù)控車床電氣控制設(shè)計為中心展開了細致探討,以下是具體內(nèi)容。

        1 數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)原理及特點

        1.1 數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)工作原理

        數(shù)控機床自動化工作需要通過計算機平臺得以實現(xiàn)。在數(shù)控機床的工作中,首先需要工作人員將加工工件的實際要求通過圖片、文字的方式,在計算機平臺運用計算機程序?qū)⑵鋵崿F(xiàn)代碼化,進而將這些代碼輸入到數(shù)控機床的系統(tǒng)中,數(shù)控機床的控制系統(tǒng)會根據(jù)這些代碼信息進行相應(yīng)的加工處理,實現(xiàn)工件的加工方式、程序以及結(jié)果符合一開始輸入的工件加工要求,也就實現(xiàn)了工件加工的數(shù)控化。

        1.2 數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)功能特點

        數(shù)控機床的電氣控制系統(tǒng)在功能上主要包括三個特點。首先是適應(yīng)性高,對目前的大部分工件都可以實現(xiàn)數(shù)控機床的加工,加工工件的穩(wěn)定性、精準度和平穩(wěn)性都有很好的保證;其次是操作簡易,采用數(shù)控機床進行工件的加工只需要在加工開始階段,在計算機段輸入相應(yīng)的工件加工要求即可實現(xiàn)工件加工,操作十分方便;最后是效率高,數(shù)控機床的使用可以大大提升工件加工過程的自動化,對于人工的需求量較少,生產(chǎn)效率極高,可以有效的提升企業(yè)的市場競爭力。

        2 電氣自動化數(shù)控機床的構(gòu)成

        數(shù)控機床具有高精度、高效率的優(yōu)勢,是現(xiàn)今制造自動化技術(shù)的主要體現(xiàn),在構(gòu)成上是機械加工設(shè)備和計算機控制系統(tǒng)的兩者集合體,具體構(gòu)成部分包括:伺服裝置、CNC單元、車床本體、傳輸設(shè)備、以及電氣控制設(shè)備、協(xié)助裝備、驅(qū)動設(shè)備及可編寫程序的控制器、檢測裝置。下面具體介紹在電氣自動化數(shù)控機床中比較重要的兩個組成部分車床主體和傳輸裝置。

        2.1 車床主體

        數(shù)控機床的車床主體是整個電氣自動化數(shù)控機床系統(tǒng)的主要組成部分,由傳統(tǒng)的機床演變而成,在其結(jié)構(gòu)上相比傳統(tǒng)機床有了很大的改善,尤其是在具體操作和刀具結(jié)構(gòu)、位置的設(shè)置上,數(shù)控機床擁有更高的適用性、精準性和自動化程度,最大程度的提升了企業(yè)生產(chǎn)效率。

        2.2 傳輸裝置

        數(shù)控機床的傳輸裝置經(jīng)歷了長期的發(fā)展演變,在一開始主要的傳輸裝置信息輸入采用磁帶實現(xiàn),隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,先后從磁帶演變到磁盤再到鍵盤,在現(xiàn)階段的數(shù)控機床傳輸裝置其介質(zhì)主要采用DNC網(wǎng)絡(luò)通訊。DNC網(wǎng)絡(luò)通訊傳輸介質(zhì)具有精準度高和方便快捷的優(yōu)勢,可有效的提升數(shù)控機床的運行效率。目前的數(shù)控機床傳輸裝置的工作需要通過網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為平臺進行,通常情況下在數(shù)控機床工作的開始階段需要進行數(shù)控機床的傳輸工作,工作人員通過傳輸裝置將工件的具體加工內(nèi)容輸入到數(shù)控機床的控制系統(tǒng)中,進而實現(xiàn)具體的加工工作,屬于整個數(shù)控機床自動化控制系統(tǒng)的重要組成部分。

        3 電氣自動化數(shù)控車床電氣控制設(shè)計論述

        根據(jù)數(shù)控機床的工作特點,從伺服設(shè)計和主軸設(shè)計兩個方面,簡要對電氣自動化數(shù)控車床電氣控制設(shè)計進行論述。

        3.1 伺服驅(qū)動設(shè)計

        在數(shù)控機床的正常工作中,數(shù)控機床電氣自動化控制系統(tǒng)有著極其重要的作用,而在電氣控制系統(tǒng)中伺服系統(tǒng)又是極其重要的組成部分。CNC裝備和車床之間存在的聯(lián)動部分即伺服系統(tǒng),其工作原理為CNC裝備先發(fā)出工件加工的相應(yīng)控制數(shù)據(jù),通過伺服系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)在坐標(biāo)軸上的相對運動,從而完成程序整體的要求操作內(nèi)容。目前隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)的快速發(fā)展,在對數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)進行相應(yīng)設(shè)計時,多采用PLC技術(shù)進行控制設(shè)計,提高了整個伺服系統(tǒng)的抗干擾性,實現(xiàn)伺服系統(tǒng)計算和伺服系統(tǒng)中各個零件之間的緊密結(jié)合,提升數(shù)控機床的加工精度和效率。

        3.2 主軸設(shè)計

        數(shù)控機床的主軸精密度對于數(shù)控機床零件加工精密度有著最為直接的影響,數(shù)控機床的主軸功能影響著數(shù)控機床整體工作的時效性、零件加工質(zhì)量以及產(chǎn)品的加工范圍等,因此在對數(shù)控機床主軸系統(tǒng)進行設(shè)計時必須十分重視,從各方面綜合考慮。首先在對數(shù)控機床主軸進行電氣控制系統(tǒng)設(shè)計時,要以電氣控制的要求為基本出發(fā)點,編寫符合要求的PLC程序和設(shè)計科學(xué)合理的電氣原理圖;其次在主軸的轉(zhuǎn)速、大小、運行速率和運行位置設(shè)計時,必須嚴格遵守加工要求,進行合理配置;最后在主軸的元器件選擇上也要嚴格按照要求采購,保障主軸的高精準度,實現(xiàn)加工工件的穩(wěn)定生產(chǎn)和高精度、高效率生產(chǎn)。

        4 結(jié)束語

        綜上所述,電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計對電氣自動化數(shù)控機床的日常工作有著非常重要的作用,可以有效促進數(shù)控機床自動化的發(fā)展。通過對數(shù)控機床控制系統(tǒng)的原理和特點以及構(gòu)成的分析,加之對幾個主要電氣自動化數(shù)控車床電氣控制設(shè)計的談?wù)?,增加對了我們對電氣自動化?shù)控機床的認知,以及電氣自動化數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的認知,為進一步提升數(shù)控機床的技術(shù)水平,幫組機械制造行業(yè)持續(xù)發(fā)展,提供了重要的參考。

        [1]李晶茹.電氣自動化數(shù)控車床的電氣控制設(shè)計[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015,11(31):113-113.

        [2]張洪濤.基于FANUC系統(tǒng)的數(shù)控車床PMC程序設(shè)計[J].電氣自動化,2015,37(06):84-86.

        10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.003

        彭雪峰(1979-),男,河南信陽人,碩士,講師,九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師,研究方向:嵌入式系統(tǒng)軟硬件開發(fā)。

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