鄭立群

摘要：CNC機(jī)床廣泛用于當(dāng)前機(jī)床和零件加工的制造中，并且其特點(diǎn)是以電氣控制系統(tǒng)為中心的高加工精度和穩(wěn)定的加工質(zhì)量。而且生產(chǎn)效率高。因此，為了提高數(shù)控機(jī)床的性能，有必要仔細(xì)設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)。在本文中，我們將分析數(shù)控機(jī)床的配置和工作原理，并詳細(xì)介紹數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床;構(gòu)成;工作原理;電氣控制系統(tǒng);設(shè)計(jì)

目前，數(shù)控機(jī)床的技術(shù)含量較高，有效地融合了信息技術(shù)，檢測(cè)技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)，可以完成各種類(lèi)型，小批量，精密，復(fù)雜零件的加工。制造數(shù)控機(jī)床。它已成為當(dāng)今機(jī)器制造過(guò)程中更常用的設(shè)備?；趶V泛的CNC機(jī)床應(yīng)用，在CNC機(jī)床電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中已取得了優(yōu)異的成績(jī)，突出了CNC機(jī)床電子控制系統(tǒng)和CNC機(jī)床的優(yōu)勢(shì)。

1數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)的重要性

經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)幫助人們改善了生活水平，人們對(duì)電力的需求持續(xù)增長(zhǎng)，這導(dǎo)致了電氣工程的發(fā)展。電氣工程和自動(dòng)化技術(shù)的不斷改進(jìn)是滿足人們不斷增長(zhǎng)的物質(zhì)和文化需求以及社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展的必然要求。機(jī)床廣泛用于日本的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，以提高生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)的加工是使用普通的機(jī)床手動(dòng)完成的，但是用手搖動(dòng)機(jī)床以切削金屬，并使用諸如直徑計(jì)之類(lèi)的工具目視測(cè)量精度。這種傳統(tǒng)的車(chē)床已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需求。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，傳統(tǒng)機(jī)床已被數(shù)控機(jī)床所取代。數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)中變得越來(lái)越普遍。CNC機(jī)床可以根據(jù)技術(shù)人員預(yù)先準(zhǔn)備的程序直接自動(dòng)地加工產(chǎn)品和零件。數(shù)控加工被廣泛應(yīng)用于各個(gè)加工領(lǐng)域，是模具加工的發(fā)展趨勢(shì)，是重要而必要的技術(shù)手段。數(shù)控技術(shù)和設(shè)備是最基本的設(shè)備，它使新興的高科技和尖端產(chǎn)業(yè)得以發(fā)展。在這種國(guó)際背景下，世界各國(guó)越來(lái)越近，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。數(shù)控機(jī)床的質(zhì)量控制是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的基本保證，也是提高質(zhì)量的有效途徑。這是提高日本在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力并確保CNC機(jī)床行業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境中生存的有效途徑。在操作數(shù)控機(jī)床的過(guò)程中，電氣系統(tǒng)是確保數(shù)控設(shè)備運(yùn)行所必需的保證。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝置被列為國(guó)家戰(zhàn)略材料，我們正在積極開(kāi)發(fā)自己的數(shù)控技術(shù)。與工業(yè)一樣，我國(guó)也有限制和限制“高精度”數(shù)控技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備的政策。

2數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1主軸電機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)主軸電機(jī)電氣控制系統(tǒng)時(shí)，有必要弄清控制原理和工作過(guò)程，認(rèn)真考慮各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，有效地保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們仔細(xì)分析了數(shù)控機(jī)床的使用情況，并比較了不同類(lèi)型的主軸電機(jī)，變頻器，額定電壓和電流以及額定功率參數(shù)，以找到滿足您特定加工要求的最佳組合。您需要這樣做。..宣稱(chēng)。在CNC機(jī)床的實(shí)際操作中，主軸運(yùn)動(dòng)期間的故障不可避免地會(huì)損壞主軸電機(jī)，因此實(shí)際設(shè)計(jì)需要對(duì)主軸進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。處理。具體來(lái)說(shuō)，您可以設(shè)置過(guò)熱溫度的閾值。當(dāng)實(shí)際溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)送過(guò)熱信號(hào)并發(fā)出警報(bào)。此外，變頻器可以檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的各種內(nèi)部參數(shù)，及時(shí)將異常信息發(fā)送到CNC系統(tǒng)，并顯示相關(guān)類(lèi)型的警報(bào)。萬(wàn)一發(fā)生嚴(yán)重干擾，電壓不穩(wěn)定或突然停電，電氣控制系統(tǒng)可以及時(shí)做出反應(yīng)，以最大程度地減少異常情況的影響。短路會(huì)增加電流，如果超過(guò)設(shè)定值，則泄漏開(kāi)關(guān)將自動(dòng)啟動(dòng)和斷開(kāi)，從而有效地保護(hù)了關(guān)鍵組件。此外，為了使主軸電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)實(shí)際運(yùn)行要求合理設(shè)置某些參數(shù)，并高質(zhì)量地完成運(yùn)行和調(diào)試工作。

2.2進(jìn)給軸電氣控制設(shè)計(jì)

進(jìn)給軸的特定電氣控制設(shè)計(jì)要求適當(dāng)設(shè)置伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)，以有效解決異常情況，以便CNC機(jī)床可以成功完成加工任務(wù)。首先，明確您的Feed要求。進(jìn)紙精度要求如下：定位精度和重復(fù)定位精度分別設(shè)置為±0.001mm和±0.005mm。速度要求是良好的跟蹤，加速和減速性能以及三個(gè)軸的平滑鏈接。在運(yùn)行過(guò)程中幾乎沒(méi)有振動(dòng)，并且具有出色的防干擾性能。接下來(lái)，設(shè)置伺服驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)?？刂芚，Y和Z進(jìn)給軸是設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)的重要而困難的部分。分析表明，X軸和Y軸要求相同，并且設(shè)計(jì)使用相同的伺服電機(jī)。Z軸是高電阻剛性導(dǎo)軌。所使用的伺服電機(jī)的參數(shù)與X軸和Y軸不同，驅(qū)動(dòng)參數(shù)也與X軸和Y軸所使用的驅(qū)動(dòng)參數(shù)不同。最后是異常處理設(shè)計(jì)。如果在CNC機(jī)床運(yùn)行期間關(guān)閉電源，則進(jìn)給軸將無(wú)法正常運(yùn)行。在實(shí)際設(shè)計(jì)中需要考慮這種情況，并相應(yīng)地保護(hù)機(jī)械零件。如果電流由于短路而增加，請(qǐng)立即激活泄漏開(kāi)關(guān)以關(guān)閉電源。如果供應(yīng)軸的溫度由于過(guò)載而升高，則服務(wù)器會(huì)及時(shí)發(fā)送過(guò)熱信號(hào)，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)送信號(hào)，并且警報(bào)信號(hào)會(huì)告訴操作員立即采取措施。

2.3PLC控制模塊設(shè)計(jì)

（1）外部接線設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)子系統(tǒng)需求保留適當(dāng)數(shù)量的輸入端口和警報(bào)輸出。例如，工具更換系統(tǒng)具有5個(gè)警報(bào)輸出和5個(gè)輸入，照明系統(tǒng)具有4個(gè)輸出和1個(gè)輸入，而潤(rùn)滑系統(tǒng)具有2個(gè)警報(bào)輸出和2個(gè)輸入。另外，設(shè)置時(shí)需要邊緣的1/3。第二，潤(rùn)滑和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。潤(rùn)滑和冷卻系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)分為電動(dòng)機(jī)控制和PLC控制。當(dāng)系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒時(shí)，電機(jī)控制過(guò)程將在15秒鐘后停止，CNC將發(fā)送相關(guān)信號(hào)以告知您系統(tǒng)已潤(rùn)滑。潤(rùn)滑。當(dāng)壓力開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，它會(huì)在25分鐘后斷開(kāi)連接，潤(rùn)滑和冷卻電機(jī)會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)15秒鐘，然后才能正常運(yùn)行。（2）設(shè)置了冷卻液不足，潤(rùn)滑油不足和電動(dòng)機(jī)過(guò)載等信號(hào)，并在檢測(cè)到這些信號(hào)時(shí)發(fā)出警報(bào)。PLC控制過(guò)程如下：潤(rùn)滑和冷卻間隙由兩個(gè)時(shí)間繼電器控制，并在PLC控制下定期潤(rùn)滑。（3）照明與信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。當(dāng)您啟動(dòng)并運(yùn)行實(shí)際的CNC機(jī)床時(shí)，其照明系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)并運(yùn)行。同時(shí)，只有打開(kāi)控制面板時(shí)，控制面板上的指示燈才會(huì)開(kāi)始工作。在設(shè)計(jì)CNC機(jī)床信號(hào)系統(tǒng)時(shí)，開(kāi)機(jī)時(shí)黃燈應(yīng)亮起，紅燈應(yīng)亮起，表明系統(tǒng)具有報(bào)警或緊急停止功能。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)按以下方式進(jìn)行設(shè)計(jì)：綠燈。

2.4開(kāi)關(guān)及緊急停車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

開(kāi)關(guān)和緊急停止系統(tǒng)控制CNC機(jī)床的啟動(dòng)和停止?？梢约皶r(shí)停止機(jī)床，特別是在發(fā)生異常之后。這避免了對(duì)機(jī)床部件的損壞和人身傷害。因此，數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不容忽視。此設(shè)計(jì)中的開(kāi)關(guān)和緊急停止系統(tǒng)的操作過(guò)程如下：當(dāng)您按下系統(tǒng)上的主開(kāi)關(guān)時(shí)，中間繼電器已連接到電能，整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行。同時(shí)，通過(guò)開(kāi)關(guān)電源向弱電流系統(tǒng)供電。按下緊急停止按鈕將關(guān)閉中間繼電器，并關(guān)閉進(jìn)紙軸和主軸系統(tǒng)的電源。在此期間，當(dāng)控制信號(hào)燈的繼電器閉合并通電時(shí)，紅色信號(hào)點(diǎn)亮，并且會(huì)響起警報(bào)，以通知操作員及時(shí)進(jìn)行故障排除。故障完全解決后，您可以重新啟動(dòng)系統(tǒng)。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接影響控制系統(tǒng)的性能，對(duì)提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率和質(zhì)量起著非常重要的作用。合理，科學(xué)，完整的電控系統(tǒng)，降低了機(jī)床故障率，提高了數(shù)控機(jī)床的加工效率和工作質(zhì)量，提高了數(shù)控機(jī)床的安全性和可靠性，使生活得以改善。該工具可以更好地滿足加工中心的生產(chǎn)需求。

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