cw6163系列普床改數(shù)控機(jī)床的plc編程

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　引 言4</b></p><p><b>　　第一章 概述5</b></p><p>　　1.1 數(shù)控系統(tǒng)的簡(jiǎn)介5</p><p>　　1.1.1數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史及趨勢(shì)5</p>

2、<p>　　1.1.2數(shù)控（NC）階段5</p><p>　　1.2.3計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）階段5</p><p>　　1.2 PLC簡(jiǎn)介6</p><p>　　1.2.1 PLC定義6</p><p>　　1.2.2PLC的結(jié)構(gòu)與組成6</p><p>　　1.2.3PLC的工作原理6<

3、;/p><p>　　1.3 PLC和NC的關(guān)系6</p><p>　　第二章 CK6163數(shù)控機(jī)床的整體設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.1 CK6163的總體結(jié)構(gòu)介紹7</p><p>　　2.2數(shù)控機(jī)床的整體設(shè)計(jì)7</p><p>　　第三章 數(shù)控系統(tǒng)選用8</p><p>　　3.1

4、開(kāi)環(huán)步進(jìn)伺服系統(tǒng)：8</p><p>　　3.2閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)：8</p><p>　　3.3半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)：9</p><p>　　第四章 數(shù)控機(jī)床強(qiáng)電控制10</p><p>　　4.1主軸電機(jī)的控制。10</p><p>　　4.2 變頻器、變頻電機(jī)：11</p><p>　

5、　4.3、 潤(rùn)滑系統(tǒng)的控制13</p><p>　　4.3.1強(qiáng)電線路圖13</p><p>　　4.3.2控制電路13</p><p>　　4.3.3潤(rùn)滑系統(tǒng)控制順序方框圖15</p><p>　　4.4、 冷卻電機(jī)控制15</p><p>　　4.5 . 刀臺(tái)電機(jī)15</p><p&

6、gt;　　第五章 數(shù)控機(jī)床的邏輯控制16</p><p>　　5.1 啟動(dòng)時(shí)PLC程序設(shè)計(jì)：16</p><p>　　5.2、主軸的邏輯控制17</p><p>　　5.2.1、主軸變速過(guò)程如下：17</p><p>　　5.2.2主軸速度控制S功能17</p><p>　　5.2.3.主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止

7、功能17</p><p>　　5.3變頻器的邏輯控制18</p><p>　　5.4刀臺(tái)控制20</p><p>　　5.5潤(rùn)滑系統(tǒng)的PLC22</p><p>　　5.5.1潤(rùn)滑系統(tǒng)的控制順序簡(jiǎn)介22</p><p>　　5.5.2滑系統(tǒng)的故障監(jiān)控22</p><p>　　5.5.

8、3 潤(rùn)滑系統(tǒng)的PLC控制梯形圖23</p><p><b>　　結(jié)論24</b></p><p><b>　　致謝25</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p><b>　　附件27</b></p>

9、<p>　　CW6163系列普床改數(shù)控機(jī)床的PLC編程</p><p>　　摘 要 本文主要是將傳統(tǒng)的CW6163車(chē)床的電氣控制系統(tǒng)改造成為數(shù)字控制的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。改造后的系統(tǒng)是以單片機(jī)系統(tǒng)為控制模塊，以步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件。實(shí)現(xiàn)X軸和Z軸的兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)以及對(duì)刀具的自動(dòng)選取。同時(shí)能夠進(jìn)行直線和圓弧的插補(bǔ)；工件在一次安裝后，完成多道工序的加工，通過(guò)編寫(xiě)不同的程序完成各種較為復(fù)雜零件的加工。</p

10、><p>　　數(shù)控機(jī)床，在設(shè)計(jì)上要達(dá)到：有高的靜動(dòng)態(tài)剛度；運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)無(wú)間隙、功率大、便于操作和維修，機(jī)床數(shù)控改造時(shí)應(yīng)盡量達(dá)到上述要求。不能認(rèn)為將數(shù)控裝置與普通機(jī)床連接在一起就達(dá)到了數(shù)控機(jī)床的要求，還應(yīng)對(duì)主要部件進(jìn)行相應(yīng)的改造使其達(dá)到一定的設(shè)計(jì)要求，才能獲得預(yù)期的改造目的。</p><p>　　通過(guò)對(duì)CW6163普通車(chē)床的數(shù)控改造，使其加工精度明顯提高，定位準(zhǔn)確可靠，操作方便，

11、性能價(jià)格比高。這種方法對(duì)中小企業(yè)設(shè)備的數(shù)控改造有一定的借鑒與推廣作用。本次改造主要針對(duì)車(chē)床的主軸系統(tǒng)、刀架系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)、反饋環(huán)節(jié)、電器控制柜以及數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行了改造，改造方法簡(jiǎn)單、改造操作步驟便于實(shí)施。而且掌握了一些CAM、CAD等制圖軟件的應(yīng)用和論文的撰寫(xiě)格式，這篇論文對(duì)我四年的大學(xué)學(xué)習(xí)的一次全面總結(jié)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞 數(shù)控機(jī)床 變頻器 CNC PLC 數(shù)控化改造 </p>

12、<p>　　The PLC Programming Of CW6163 Series Plain Lathe To CNC</p><p>　　Abstract This paper mainly is that the traditional CW6163 lathe electricity control system is reformed the numerical control the o

13、pen-loop control system. After the reform system is take the monolithic integrated circuit system as the control module, Take step-by-steps the electrical machinery as the actuation functional element. Realizes the X axi

14、s and the Z axis two coordinates linkage are as well as to the cutting tool automatic selection. At the same time can carry on the straight line and t</p><p>　　A new numerical control lathe should reach in t

15、he design: There is high quiet dynamic rigidity; the coefficient of friction between the vice sport is little, the transmission has no interval; the power is large; Easy to operate and maintenance. Lathe numerical contro

16、l should try one's best and reach and require while being above-mentioned when the transformation. Can't think and link numerical control device and ordinary lathe together and reach numerical control request of

17、lathe, Also should ca</p><p>　　This paper introduced a CW6163 alteration method of numerical control lathe. This alteration leads the machining precision sharply improved. This positioning is precise and rel

18、iable , and the manipulation is convenient, finally the price is much cheaper. This method is worthy to popularize for reference. The transformation of the main response to the lathe spindle system, cutting tool system,

19、the feed system and the feedback link, electrical control cabinet and the NC system is revamped; the met</p><p>　　Key Words CNC machine tools converter CNC PLC numerical control system</p>&

20、lt;p><b>　　引 言</b></p><p>　　由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，產(chǎn)品更新極為迅速。隨著重工業(yè)業(yè)以及輕工消費(fèi)品生產(chǎn)的高速增長(zhǎng)，中小批量零件的生產(chǎn)及復(fù)雜零件越來(lái)越多，精度要求也越來(lái)越高，這就要求加工設(shè)備具有很高的效率和加工精度。而傳統(tǒng)的普通機(jī)床已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的需要。</p><p>　　隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制的飛速發(fā)展，信息處理功能

21、不斷提高，而價(jià)格不斷降低。這使得計(jì)算機(jī)在機(jī)械制造行業(yè)得以廣泛的應(yīng)用。以數(shù)控技術(shù)為核心的現(xiàn)代制造技術(shù)，以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)，將傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，構(gòu)成高度信息化、高柔性、高度自動(dòng)化的制造系統(tǒng)。微機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床以其高精度、高柔性及適合加工復(fù)雜零件的性能，正好滿足當(dāng)今市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱CNC，可根據(jù)不同的指令進(jìn)行不同方式的信息處理。由于計(jì)算機(jī)可完全由軟件來(lái)確定數(shù)字信息

22、的處理過(guò)程，從而使機(jī)床具有真正的柔性，并可以處理硬件邏輯電路難以處理的復(fù)雜信息，使機(jī)床控制系統(tǒng)的性能和可靠性大大提高。</p><p>　　以數(shù)控機(jī)床為代表的數(shù)控設(shè)備的生產(chǎn)與應(yīng)用水平反映了一個(gè)國(guó)家的機(jī)械與電子水平。它的推廣應(yīng)用對(duì)于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，改變我國(guó)制造技術(shù)落后的狀況起著極為重要的作用。</p><p>　　本文主要是將傳統(tǒng)的CW6163車(chē)床的電氣控制系統(tǒng)改造成為數(shù)字控制的開(kāi)

23、環(huán)控制系統(tǒng)。改造后的系統(tǒng)是以單片機(jī)系統(tǒng)為控制模塊，以步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件。實(shí)現(xiàn)X軸和Z軸的兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)以及對(duì)刀具的自動(dòng)選取。同時(shí)能夠進(jìn)行直線和圓弧的插補(bǔ)；工件在一次安裝后，完成多道工序的加工，通過(guò)編寫(xiě)不同的程序完成各種較為復(fù)雜零件的加工。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床，在設(shè)計(jì)上要達(dá)到：有高的靜動(dòng)態(tài)剛度；運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)無(wú)間隙、功率大、便于操作和維修，機(jī)床數(shù)控改造時(shí)應(yīng)盡量達(dá)到上述要求。不能認(rèn)為將數(shù)控裝置

24、與普通機(jī)床連接在一起就達(dá)到了數(shù)控機(jī)床的要求，還應(yīng)對(duì)主要部件進(jìn)行相應(yīng)的改造使其達(dá)到一定的設(shè)計(jì)要求，才能獲得預(yù)期的改造目的。</p><p><b>　　第一章 概述</b></p><p>　　1.1 數(shù)控系統(tǒng)的簡(jiǎn)介</p><p>　　1.1.1數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史及趨勢(shì)</p><p>　　1946年誕生了世界上第一臺(tái)電

25、子計(jì)算機(jī)，這表明人類創(chuàng)造了可增強(qiáng)和部分代替腦力勞動(dòng)的工具。它與人類在農(nóng)業(yè)、工業(yè)社會(huì)中創(chuàng)造的那些只是增強(qiáng)體力勞動(dòng)的工具相比，起了質(zhì)的飛躍，為人類進(jìn)入信息社會(huì)奠定了基礎(chǔ)。6年后，即在1952年，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上，在美國(guó)誕生了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。從此，傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個(gè)階段和六代的發(fā)展。</p><p>　　1.1.2數(shù)控（NC）階段（1952～1970年）</p>

26、;<p>　　早期計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度低，對(duì)當(dāng)時(shí)的科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理影響還不大，但不能適應(yīng)機(jī)床實(shí)時(shí)控制的要求。人們不得不采用數(shù)字邏輯電路"搭"成一臺(tái)機(jī)床專用計(jì)算機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng)，被稱為硬件連接數(shù)控（Hard-wired NC），簡(jiǎn)稱為數(shù)控（NC）。隨著元器件的發(fā)展，這個(gè)階段歷經(jīng)了三代，即1952年的第一代--電子管；1959年的第二代--晶體管；1965年的第三代--小規(guī)模集成電路。</p&g

27、t;<p>　　1.2.3計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）階段（1970年～現(xiàn)在）</p><p>　　到1970年，通用小型計(jì)算機(jī)業(yè)已出現(xiàn)并成批生產(chǎn)。于是將它移植過(guò)來(lái)作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件，從此進(jìn)入了計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）階段（把計(jì)算機(jī)前面應(yīng)有的"通用"兩個(gè)字省略了）。到1971年，美國(guó)INTEL公司在世界上第一次將計(jì)算機(jī)的兩個(gè)最核心的部件--運(yùn)算器和控制器，采用大規(guī)模集成電路技術(shù)集成在一塊

28、芯片上，稱之為微處理器（Microprocessor），又可稱為中央處理單元（簡(jiǎn)稱CPU）。</p><p>　　到1974年微處理器被應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)。這是因?yàn)樾⌒陀?jì)算機(jī)功能太強(qiáng)，控制一臺(tái)機(jī)床能力有富裕（故當(dāng)時(shí)曾用于控制多臺(tái)機(jī)床，稱之為群控），不如采用微處理器經(jīng)濟(jì)合理。而且當(dāng)時(shí)的小型機(jī)可靠性也不理想。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高，但可以通過(guò)多處理器結(jié)構(gòu)來(lái)解決。由于微處理器是通用計(jì)算機(jī)的核心部件，故仍稱為計(jì)算

29、機(jī)數(shù)控。　　到了1990年，PC機(jī)（個(gè)人計(jì)算機(jī)，國(guó)內(nèi)習(xí)慣稱微機(jī)）的性能已發(fā)展到很高的階段，可以滿足作為數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求。數(shù)控系統(tǒng)從此進(jìn)入了基于PC的階段?！　】傊?jì)算機(jī)數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。即1970年的第四代--小型計(jì)算機(jī)；1974年的第五代--微處理器和1990年的第六代--基于PC（國(guó)外稱為PC-Based）?！　∵€要指出的是，雖然國(guó)外早已改稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控（即CNC）了，而我國(guó)仍習(xí)慣稱數(shù)控（NC）。所以我們?nèi)粘Ｖv的&

30、quot;數(shù)控"，實(shí)質(zhì)上已是指"計(jì)算機(jī)數(shù)控"了。</p><p>　　1.2 PLC簡(jiǎn)介</p><p>　　1.2.1 PLC定義</p><p>　　可編程序控制器，英文稱Programmable Controller，簡(jiǎn)稱PC。但由于PC容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程

31、序控制器的縮寫(xiě)。它是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用以在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。</p><p>　　1.2.2PLC的結(jié)構(gòu)與組成</p><p>　　PLC的硬件主要由中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸

32、出單元、通信接口、擴(kuò)展接口電源等部分組成。其中，CPU是PLC的核心，輸入單元與輸出單元是連接現(xiàn)場(chǎng)輸入/輸出設(shè)備與CPU之間的接口電路，通信接口用于與編程器、上位計(jì)算機(jī)等外設(shè)連接。 </p><p>　　1.2.3PLC的工作原理</p><p>　　PLC采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式 </p><p>　　(1)每次掃描過(guò)程。集中對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采

33、樣。集中對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行刷新。</p><p>　　(2)輸入刷新過(guò)程。當(dāng)輸入端口關(guān)閉時(shí)，程序在進(jìn)行執(zhí)行階段時(shí)，輸入端有新?tīng)顟B(tài)，新?tīng)顟B(tài)不能被讀入。只有程序進(jìn)行下一次掃描時(shí)，新?tīng)顟B(tài)才被讀入。</p><p>　　(3)一個(gè)掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。</p><p>　　(4)元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。 </p>&l

34、t;p>　　(5)掃描周期的長(zhǎng)短由三條決定。① CPU執(zhí)行指令的速度 ② 指令本身占有的時(shí)間③ 指令條數(shù) </p><p>　　1.3 PLC和NC的關(guān)系 </p><p>　　PLC用于通用設(shè)備的自動(dòng)控制，稱為可編程控制器。PLC用于數(shù)控機(jī)床的外圍輔助電氣的控制，稱為可編程序機(jī)床控制器。因此，在很多數(shù)控系統(tǒng)中將其稱之為PMC（programmable machine tool co

35、ntroller）。數(shù)控系統(tǒng)有兩大部分，一是NC、二是PLC，這兩者在數(shù)控機(jī)床所起的作用范圍是不相同的。可以這樣來(lái)劃分NC和PLC的作用范圍：</p><p>　　(1)實(shí)現(xiàn)刀具相對(duì)于工件各坐標(biāo)軸幾何運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)字控制。這個(gè)任務(wù)是由NC來(lái)完成；</p><p>　　(2)機(jī)床輔助設(shè)備的控制是由PLC來(lái)完成。它是在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)CNC內(nèi)</p><p>　　

36、部標(biāo)志以及機(jī)床的各控制開(kāi)關(guān)、檢測(cè)元件、運(yùn)行部件的狀態(tài)，按照程序設(shè)定的控制邏輯對(duì)諸如刀庫(kù)運(yùn)動(dòng)、換刀機(jī)構(gòu)、冷卻液等的運(yùn)行進(jìn)行控制。</p><p>　　在數(shù)控機(jī)床中這兩種控制任務(wù)，是密不可分的，它們按照上面的原則進(jìn)行了分工，同時(shí)也按照一定的方式進(jìn)行連接。NC和PLC的接口方式遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)“ISSO 4336-1981(E)機(jī)床數(shù)字控制－數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備之間的接口規(guī)范”的規(guī)定，接口分為四種類型：</p&

37、gt;<p>　　(1)與驅(qū)動(dòng)命令有關(guān)的連接電路；</p><p>　　(2)數(shù)控裝置與測(cè)量系統(tǒng)和測(cè)量傳感器間的連接電路；</p><p>　　(3)電源及保護(hù)電路； </p><p>　　(4)通斷信號(hào)及代碼信號(hào)連接電路；</p><p>　　第二章 CK6163數(shù)控機(jī)床的整體設(shè)計(jì)</p><p>　

38、　2.1 CK6163的總體結(jié)構(gòu)介紹</p><p>　　本機(jī)床包括床身、主軸箱、床鞍、Z向進(jìn)給、尾座等幾大部分；底座為分體式結(jié)構(gòu)，剛性足工藝性好；機(jī)床縱向和橫向?qū)к壔瑒?dòng)副采用TSF貼塑對(duì)淬硬磨削導(dǎo)軌配合，摩擦系數(shù)小，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)之差不大，使之具有良好的耐磨性及可靠的伺服性；滑動(dòng)面及滾珠絲杠副采用集中自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，確保了各重要部件都能工作在良好的潤(rùn)滑狀態(tài)之下；自動(dòng)刀架為立式四工位，免抬起，換刀快速方便；卡盤(pán)為手

39、動(dòng)也可選用電動(dòng)卡盤(pán)或液壓卡盤(pán)；尾座為液壓尾座；采用半防護(hù)裝置，裝卸工件方便，操作面板可根據(jù)需要很方便地調(diào)整位置。</p><p>　　2.2數(shù)控機(jī)床的整體設(shè)計(jì)</p><p>　　a、采用單片微機(jī)為主控CPU，具有直線和圓弧插補(bǔ)、代碼編程、刀具補(bǔ)償和間隙補(bǔ)償功能、數(shù)碼管二坐標(biāo)同時(shí)顯示、自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架控制、螺紋加工等控制功能。</p><p>　　b、配有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系

40、統(tǒng)，脈沖當(dāng)量或控制精度一般為：Z為0.01mm，X向?yàn)?.005mm（要與相應(yīng)導(dǎo)程的絲杠相配套）。</p><p>　　c、加工程序從面板按鍵輸入，代碼編制，電自動(dòng)保護(hù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)；可以對(duì)程序進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編輯修改和試運(yùn)行操作。</p><p>　　d、具有單步或連續(xù)執(zhí)行程序、循環(huán)執(zhí)行程序、機(jī)械極限位置自動(dòng)限位、超程的報(bào)警，以及進(jìn)給速度程序自動(dòng)終止等各類數(shù)控基本功能</p><

41、p>　　對(duì)于普通機(jī)床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造，在確定總體設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)考慮在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，對(duì)機(jī)床的改動(dòng)應(yīng)盡可能少，以降低成本。（1）數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定 數(shù)控系統(tǒng)按運(yùn)動(dòng)方式可分為點(diǎn)位控制系統(tǒng)、點(diǎn)位直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。由于CW6163要求車(chē)床加工復(fù)雜輪廓零件，所以本微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)采用兩軸聯(lián)動(dòng)連續(xù)控制系統(tǒng)。 （2）伺服進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì) 數(shù)控機(jī)床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)有開(kāi)環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)之分。 因?yàn)殚_(kāi)環(huán)控制具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)制造容易、

42、控制精度較好、容易調(diào)試、價(jià)格便宜、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn)。所以，本設(shè)計(jì)決定采用開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。 （3）數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 任何一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)都由硬件和軟件兩部分組成。硬件是數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，性能的好壞直接影響整體數(shù)控系統(tǒng)的工作性能,有了硬件，軟件才能有效地運(yùn)行。</p><p>　　第三章 數(shù)控系統(tǒng)選用</p><p>　　市場(chǎng)上系統(tǒng)廠家很多，性能大同小異。按控制環(huán)路分有開(kāi)環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)。

43、</p><p>　　3.1開(kāi)環(huán)步進(jìn)伺服系統(tǒng)：</p><p>　　此類數(shù)控系統(tǒng)以其價(jià)格低廉、維修相對(duì)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)在市場(chǎng)上得到廣泛的應(yīng)用。由于其存在驅(qū)動(dòng)力矩小、無(wú)位置反饋、精度低等原因而退出數(shù)控系統(tǒng)的主流地位。在我國(guó)，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床一般采用此類系統(tǒng)。系統(tǒng)分辨率0.01。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3.1下：</p><p>　　圖3.1 開(kāi)環(huán)步進(jìn)伺服系統(tǒng)</p><

44、;p>　　3.2閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)：</p><p>　　此類數(shù)控系統(tǒng)裝有位置反饋元件，插補(bǔ)指令值與反饋值進(jìn)行比較，根據(jù)其差值進(jìn)行誤差修正。閉環(huán)系統(tǒng)可以消除機(jī)械傳動(dòng)部分的誤差給加工精度帶來(lái)的影響，可以達(dá)到很高的精度。但是由于機(jī)械誤差的非線性很容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)調(diào)整相對(duì)困難。其主要應(yīng)用于精度要求很高的超精機(jī)床?？刂平Y(jié)構(gòu)示意圖如圖3.2下：</p><p>　　圖3.2閉環(huán)數(shù)控

45、系統(tǒng)</p><p>　　3.3半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)：</p><p>　　半閉環(huán)控制方式其閉環(huán)環(huán)路短，位置反饋元件安裝在伺服電機(jī)軸端或絲杠端部，用于精確控制電機(jī)的角度和速度，然后通過(guò)精密滾珠絲杠等機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)直線位移。因此可獲得穩(wěn)定的控制特性，達(dá)到較高的位置增益而不產(chǎn)生振蕩。傳動(dòng)鏈上有規(guī)律的誤差可以達(dá)到補(bǔ)償，如螺距及間隙誤差等。因此半閉環(huán)控制得到廣泛的應(yīng)用。系統(tǒng)分辨率0.001?？刂平Y(jié)構(gòu)示

46、意圖如圖3.3下：</p><p>　　圖3.3 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)</p><p>　　市場(chǎng)上數(shù)控系統(tǒng)的類型較多，主要有FANUC 0i系列、西門(mén)子802系列、三菱50L系列等。根據(jù)價(jià)格合理、技術(shù)先進(jìn)、可靠性高的原則來(lái)選擇數(shù)控系統(tǒng)。經(jīng)綜合考慮選用高品質(zhì)、高可靠、高性能價(jià)格比的FANUC POWER MATE 0i數(shù)控系統(tǒng)。系統(tǒng)分辨率0.001，控制軸數(shù)2軸，可控制兩臺(tái)伺服電機(jī)（α6、α12）

47、實(shí)現(xiàn)XZ向插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，可車(chē)削端面、外圓、錐度、圓弧面；主軸接口2軸，可控制變頻器實(shí)現(xiàn)主軸調(diào)速；內(nèi)置PLC簡(jiǎn)化了外部接線，提高整機(jī)的可靠性；圖形功能，實(shí)現(xiàn)加工時(shí)刀具軌跡預(yù)覽和模擬，顯示運(yùn)行時(shí)的故障、伺服波形使維修更方便；通過(guò)RS232與PC機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)加工程序的上傳與下載；配置主軸編碼器能加工多種型式螺紋工件</p><p>　　第四章 數(shù)控機(jī)床強(qiáng)電控制</p><p>　　4.1主軸電機(jī)

48、的控制。</p><p>　　當(dāng)按SB2時(shí)，接觸器KM1的線圈獲得電動(dòng)作，同時(shí)KM1的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KM3和KT得電，KM1和 KM3主觸點(diǎn)閉合時(shí)電機(jī)M1星形正轉(zhuǎn)降壓?jiǎn)?dòng)，當(dāng)KT延時(shí)約3-5S時(shí)，KT延時(shí)常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)使KM3失電，其星形接法主觸點(diǎn)斷開(kāi)；KT延時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合使KM2得電，其主觸點(diǎn)閉合，電機(jī)M1從星形轉(zhuǎn)換為三角形運(yùn)行。同理，按SB1時(shí)，電機(jī)M1反轉(zhuǎn)（星形—三角形啟動(dòng)）。 </p><

49、;p>　　根據(jù)以上機(jī)床主電路繼電控制要求分析，系統(tǒng)共需開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)5個(gè)，開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)4個(gè)，考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)指標(biāo)，擬選用三菱公司的微型機(jī)FX2n—16MR機(jī)型，該機(jī)基本單元有8點(diǎn)輸入，8點(diǎn)輸 出，完全能滿足控制要求。輸入/輸出信號(hào)地址分配如表4.1表4.2。 </p><p>　　表4.1 輸入信號(hào)地址分配表表 表4.2 輸出信號(hào)地址分配表</p>

50、<p>　　為了保證安全,系統(tǒng)外部設(shè)置了急停控制電路，SB6為電源供給按鈕，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，按下SB5，KM線圈失電，KM常開(kāi)啟點(diǎn)斷開(kāi)，PLC失去電源，機(jī)床停止工作。PLC控制電路接線如圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1 PLC控制電路接線</p><p>　　4.2 變頻器、變頻電機(jī)：</p><p>　　變頻調(diào)速控制：變頻器調(diào)頻范圍一般在

51、1～400Hz，低速段機(jī)械特性較差，在低頻5Hz以下電機(jī)輸出扭矩較小。由于無(wú)速度反饋功能速度脈動(dòng)較高。在低速切削時(shí)易產(chǎn)生主軸輸出扭矩不夠和主軸速度下降。從表4.3變頻電機(jī)特性曲線可以看出，變頻電機(jī)在150轉(zhuǎn)（5Hz）以下運(yùn)行時(shí)特性較軟，在150～1500轉(zhuǎn)范圍內(nèi)運(yùn)行扭矩輸出平穩(wěn)。合理選擇電機(jī)的運(yùn)行區(qū)間完全可以滿足技術(shù)要求。根據(jù)要求調(diào)速范圍為1：3，我們選擇電機(jī)的范圍為500～1500轉(zhuǎn)，其運(yùn)行區(qū)間被恒扭矩區(qū)完全覆蓋，可以滿足設(shè)計(jì)要求.。

52、</p><p>　　表4.3 變頻電機(jī)特性曲線</p><p>　　變頻器信號(hào)連接：選擇三肯SANKEN公司SAMCO-i系列變頻器為交流變頻調(diào)速裝置，其控制參數(shù)可通過(guò)鍵盤(pán)、液晶顯示屏進(jìn)行設(shè)定。其外部接線圖如圖4.3：</p><p>　　頻圖4.3變器的接線圖 </p><p>　　選擇三菱公司FX2N-24MR型PLC。PLC的COM端

53、是輸入電路的公共端，COM1、COM2、COM3分別是輸出Y0~Y3、Y4~Y7、Y10~Y13的公共端，應(yīng)與變頻器數(shù)字信號(hào)公共端相連。PLC是繼電器輸出類型，變頻器的輸出端DRV、UPF、OLW是額定值為24V/50Ma的急電極開(kāi)路輸出，可與輸入端直接相連。</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速的時(shí)間設(shè)定</b></p><p>　　變頻器的功能指令碼CD068=1,選

54、擇JOG為點(diǎn)動(dòng)輸入端，使2速、3速輸入端2DF、3DF、可得到轉(zhuǎn)速1~4;CD068=2時(shí)使用2DF、3DF和JOG端，可得到表7-1中的轉(zhuǎn)速1~8。變頻器的外部輸入觸電接通時(shí)相應(yīng)的輸入信號(hào)為1，1~8速的頻率可用功能指令CD029~CD036來(lái)設(shè)定。</p><p><b>　　加減速時(shí)間的設(shè)定</b></p><p>　　第2、第3加減速時(shí)間選擇端AD2、AD3和

55、正、反轉(zhuǎn)輸入端FR、RR配合可以選擇四種正、反轉(zhuǎn)加/減速時(shí)間，見(jiàn)表4.4。1~4號(hào)加速、減速時(shí)間分別用功能指令碼CD019~CD022、CD023~CD026來(lái)設(shè)定,加速器基準(zhǔn)頻率用CD018來(lái)設(shè)定。例如設(shè)定基準(zhǔn)頻率CD018=50Hz,如果設(shè)1號(hào)加速時(shí)間CD019=5s，則其加速梯度為50/5=10Hz。</p><p>　　表4.4 加速度的設(shè)定</p><p>　　(3)“頻率一致”

56、輸出端的設(shè)定</p><p>　　使用功能指令碼CD063、CD056、CD057可使變頻器的“頻率一致”輸出端UPF在設(shè)定的1~8速中某一轉(zhuǎn)速到達(dá)設(shè)定值時(shí)輸出低電平（相當(dāng)于觸電接觸）。</p><p>　　(4)過(guò)載報(bào)警信號(hào)的設(shè)定</p><p>　　使用功能指令碼CD048、CD064可設(shè)定過(guò)載報(bào)警電流值。變頻器在過(guò)載報(bào)警輸出端的輸出電流超出設(shè)定值時(shí)，輸出低電平

57、。</p><p>　　4.3、 潤(rùn)滑系統(tǒng)的控制</p><p>　　4.3.1圖4.4為強(qiáng)電電路圖</p><p>　　各圖形符號(hào)的說(shuō)明如下：</p><p>　　KM4: 電磁接觸器（工作電壓為AC22V） </p><p>　　M4: 潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)</p><p>　　圖4.4 潤(rùn)滑強(qiáng)

58、電電路圖</p><p><b>　　4.3.2控制電路</b></p><p>　　選擇三菱公司的PLC，圖4.5所示為潤(rùn)滑控制系統(tǒng)的PLC控制電路圖，各圖形符號(hào)的說(shuō)明如下：</p><p>　　M1、M2、M18、M2、CNC裝置信號(hào)電纜插座 ，括號(hào)內(nèi)的數(shù)字為插腳編號(hào)。</p><p>　　RV: 輸入信號(hào)接收器&

59、lt;/p><p>　　DV: 輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)器</p><p>　　QF4: 潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)自動(dòng)斷路器（過(guò)載時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)）</p><p>　　SP2: 潤(rùn)滑油路壓力開(kāi)關(guān)（工作壓力正常時(shí)接通）</p><p>　　SL: 潤(rùn)滑油液面開(kāi)關(guān)（潤(rùn)滑油不足時(shí)接通）</p><p>　　SB8: 運(yùn)轉(zhuǎn)準(zhǔn)備按鈕（位于機(jī)床控制面板

60、上，用于指示機(jī)床運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài)）</p><p>　　HL1: 機(jī)床報(bào)警指示發(fā)光二極管（位于機(jī)床操作面板上，用于指示機(jī)床報(bào)警狀態(tài)）</p><p>　　KA4: 瞬時(shí)通斷繼電器（用于啟動(dòng)電磁接觸器）</p><p>　　圖為強(qiáng)電線路圖，各圖形符號(hào)的說(shuō)明如下：</p><p>　　KM4: 電磁接觸器（工作電壓為AC22V）</p>

61、<p>　　M4: 潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)</p><p>　　圖4.5 潤(rùn)滑控制系統(tǒng)的PLC控制電路</p><p>　　4.3.3潤(rùn)滑系統(tǒng)控制順序方框圖（見(jiàn)圖4.6）</p><p>　　圖4.6控制順序方框圖</p><p>　　4.4、 冷卻電機(jī)控制</p><p>　　三相電源經(jīng)斷路器QF4、KM3接入冷卻

62、電機(jī)。通過(guò)機(jī)床操作面板冷卻啟停開(kāi)關(guān)和M08、M09指令可對(duì)冷卻電機(jī)的啟停進(jìn)行控制。</p><p>　　4.5 . 刀臺(tái)電機(jī)</p><p>　　三相電源經(jīng)斷路器QF5、KM4、KM5接入刀臺(tái)電機(jī)。KM4控制刀臺(tái)電機(jī)正轉(zhuǎn)，KM5控制刀臺(tái)電機(jī)反轉(zhuǎn)。</p><p>　　具體電路及接線圖詳見(jiàn)附圖：</p><p>　　第五章 數(shù)控機(jī)床的邏輯控制

63、</p><p>　　5.1 啟動(dòng)時(shí)PLC程序設(shè)計(jì)： </p><p>　　當(dāng)按SB1時(shí)， X000的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，Y000、Y003和T0得電，接觸器KM1的線圈獲得電動(dòng)作，同時(shí)KM1和 KM4主觸點(diǎn)閉合時(shí)電機(jī)M1星形正轉(zhuǎn)降壓?jiǎn)?dòng)，當(dāng)T0延時(shí)約3~5S時(shí)，T0延時(shí)常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)使KM4失電，其星形接法主觸點(diǎn)斷開(kāi)；T0延時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合使KM3得電，其主觸點(diǎn)閉合，電機(jī)M1從星形轉(zhuǎn)換為三角形運(yùn)行

64、。同理，按SB1時(shí)，X001的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合, 接觸器KM2的線圈獲得電動(dòng)作,電機(jī)M1反轉(zhuǎn)（星形—三角形啟動(dòng)）。根據(jù)以上要求編制PLC控制梯形圖（圖5.1）及由梯形圖寫(xiě)出PLC控制指令程序。</p><p><b>　　編程如下:</b></p><p>　　LD X000</p><p>　　OR Y000</p>&

65、lt;p>　　ANI Y001</p><p>　　AND X002</p><p>　　AND X003</p><p>　　AND X004</p><p>　　OUT Y000 </p><p>　　LD X001</p><p>　　OR Y001

66、</p><p>　　ANI Y000</p><p>　　AND X002</p><p>　　AND X003</p><p>　　AND X004</p><p>　　OUT Y001</p><p>　　LD Y000</p>&l

67、t;p>　　OR Y001</p><p><b>　　MPS</b></p><p>　　ANI Y002圖5.1 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)PLC梯形</p><p><b>　　OUT TO</b></p><p><b>　　K30</b>&

68、lt;/p><p><b>　　MRO</b></p><p>　　LD TOMPP</p><p>　　OR Y002ANI TO</p><p>　　ANBANI Y002</p><p>　　ANI Y003

69、OUT Y003</p><p>　　OUT Y002END　</p><p>　　5.2、主軸的邏輯控制</p><p>　　本機(jī)床采用四段無(wú)級(jí)變速，利用M接口實(shí)現(xiàn)主軸機(jī)械分段換檔，利用S接口實(shí)現(xiàn)速度控制。根據(jù)ISO M功能代碼的表述，用M41、M42、M43、M44分別代表105-35 268-89.3 592.5-

70、197.5 1500-500四個(gè)機(jī)械檔位。則其控制流程如下：</p><p>　　5.2.1、主軸變速過(guò)程如下：</p><p>　　輸入M41(M42、M43、M44),主軸在變頻電機(jī)的帶動(dòng)下低速正反擺動(dòng),此時(shí)對(duì)應(yīng)的換檔油缸得電推動(dòng)變速齒輪進(jìn)行換檔。當(dāng)變速油缸上方的接近開(kāi)關(guān)給出齒輪到位信號(hào)后，換檔結(jié)束。輸入M03、S100主軸即以100r/min的速度正轉(zhuǎn)，輸入M04、S150主軸即以

71、150r/min的速度反轉(zhuǎn)，輸入M05主軸停。</p><p>　　5.2.2主軸速度控制S功能</p><p>　　通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的模擬量接口來(lái)完成。其輸出與主軸速度相對(duì)應(yīng)的＋10V 到－10V或＋10V連續(xù)可調(diào)模擬量，與變頻器結(jié)合實(shí)現(xiàn)主軸速度的控制。</p><p>　　5.2.3.主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止功能</p><p>　　使用M功能的

72、M03、M04、M05代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。執(zhí)行M03、M04、M05指令時(shí)，CNC通知PLC來(lái)完成M代碼的譯碼工作，相應(yīng)的輸出口動(dòng)作通 圖5.2主軸控制 知變頻器控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止。</p><p>　　M03指令 PLC譯碼 正轉(zhuǎn)繼電器吸合 變頻器正轉(zhuǎn)使能接通 返回M03指令結(jié)束信號(hào)，如上圖5.2。</p

73、><p>　　5.3變頻器的邏輯控制</p><p>　　設(shè)定加/減基準(zhǔn)頻率為50Hz設(shè)定1、2、4號(hào)加減速時(shí)間分別為20s、10s、5s,加減速梯度分別為2.5Hz/s、5 Hz/s、z/s。0～2s時(shí)間設(shè)第1加速時(shí)間，2～4s設(shè)第4加速時(shí)間，4～8設(shè)第2加速時(shí)間，20～23s設(shè)第4加速時(shí)間，23～24s為第4減速時(shí)間。</p><p>　　用變頻器JOG、2速、3速

74、三個(gè)輸入控制8擋頻率，設(shè)定其中2、3、5、7號(hào)轉(zhuǎn)速的頻率分別為10 Hz/s、15 Hz/s、25 Hz/s、35 Hz/s。根據(jù)控制設(shè)計(jì)梯形圖（圖5.3）</p><p>　　圖5.3變頻器的PLC控制</p><p><b>　　變頻器的PLC編程</b></p><p>　　LDM8002SETY0<

75、/p><p>　　SETS0 K20</p><p>　　STLS0SETY3</p><p>　　LDX3SETY4</p><p>　　SETS20LDT0</p><p>　　STLS20

76、SETS21</p><p>　　OUTT0STLS21</p><p><b>　　OUTT1</b></p><p><b>　　K20</b></p><p><b>　　OUTY6</b></p><p&

77、gt;<b>　　SETY5</b></p><p><b>　　LDT1</b></p><p><b>　　SETS22</b></p><p><b>　　STLS22</b></p><p><b>　　OUTT2<

78、;/b></p><p><b>　　K40</b></p><p><b>　　LDT2</b></p><p><b>　　SETS23</b></p><p><b>　　STLS23</b></p><p>

79、;<b>　　OUTT3</b></p><p><b>　　K40</b></p><p><b>　　RSTY3</b></p><p><b>　　LDT3</b></p><p><b>　　SETS24</b>

80、</p><p><b>　　STLS24</b></p><p><b>　　OUTY3</b></p><p><b>　　RSTY5</b></p><p><b>　　LDX5</b></p><p><

81、b>　　SETS25</b></p><p><b>　　STLS25</b></p><p><b>　　RSTY0</b></p><p><b>　　LDX4</b></p><p><b>　　SETS26</b&g

82、t;</p><p><b>　　STLS26</b></p><p><b>　　OUTY1</b></p><p><b>　　OUTY2</b></p><p><b>　　SETS27</b></p><p>&

83、lt;b>　　LDX5</b></p><p><b>　　OUTT4</b></p><p><b>　　STLS27</b></p><p><b>　　K10</b></p><p><b>　　OUTY6</b><

84、;/p><p><b>　　LDT4</b></p><p><b>　　OUTY6</b></p><p><b>　　OUTS0</b></p><p><b>　　LDT4</b></p><p><b>　

85、　RET</b></p><p><b>　　RSTY5</b></p><p><b>　　5.4刀臺(tái)控制 </b></p><p>　　刀臺(tái)的控制流程如下（圖5.4）：</p><p>　　圖 5.4 刀臺(tái)的控制本機(jī)床采用電動(dòng)四工位刀架</p><p>

86、　　控制流程如下:首先系統(tǒng)給出換刀指令如T10、T20、T30、T40，X11.2由于不在刀位其信號(hào)狀態(tài)為高電平，梯形圖顯示為導(dǎo)通狀態(tài)，NC輸出F26.0、F26.1、F26.2.經(jīng)譯碼后，Y1002.3導(dǎo)通,外部繼電器KA3吸合KM4動(dòng)作刀架電機(jī)通電正轉(zhuǎn)，刀架松開(kāi)并開(kāi)始轉(zhuǎn)位，1工位霍爾開(kāi)關(guān)信號(hào)由低電平“0”變?yōu)楦唠娖健?”。到達(dá)2工位霍爾開(kāi)關(guān)信號(hào)由高電平“1”變?yōu)榈碗娖健?”。刀架繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，2工位霍爾開(kāi)關(guān)信號(hào)由低電平“0”變?yōu)楦唠娖健?/p>

87、1”。到達(dá)3工位霍爾開(kāi)關(guān)信號(hào)X11.2由高電平“1”變?yōu)榈碗娖健?”。電機(jī)反轉(zhuǎn)，刀架開(kāi)始鎖緊，電機(jī)反轉(zhuǎn)1.8秒后電機(jī)停轉(zhuǎn)。霍爾元件接線圖如下圖5.5：</p><p>　　圖5.5 霍爾元件接線圖</p><p>　　F7.3刀具T代碼選通信號(hào)；F1.1系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)；F26.0、F26.1、F26.2 NC刀具指令T代碼輸出;X1008.4急停信號(hào);X11.0、X11.1、X11.2、X1

88、1.3刀具四個(gè)工位到達(dá)信號(hào)；Y1002.3刀架正轉(zhuǎn)；Y1002.2刀架反轉(zhuǎn)；R中間繼電器;SUB3時(shí)間繼電器.</p><p>　　刀臺(tái)的控制梯形圖見(jiàn)圖5.6</p><p>　　圖5.6 刀臺(tái)控制梯形圖</p><p>　　5.5潤(rùn)滑系統(tǒng)的PLC</p><p>　　5.5.1潤(rùn)滑系統(tǒng)的控制順序簡(jiǎn)介</p><p>

89、　　按下SB8,23N行X017.7觸點(diǎn)閉合，Y086.6信號(hào)輸出，KA4線圈接通，其觸點(diǎn)閉合又使KM4接通，其主觸點(diǎn)閉合后，潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)M4啟動(dòng)運(yùn)行。Y086.6輸出由23P行自保持。</p><p>　　Y086.6為“1”時(shí)，24A行觸點(diǎn)閉合，TB-17設(shè)定時(shí)間地址為D390,設(shè)定時(shí)間為15s。到達(dá)時(shí)間后輸出，R613.0為“1”，23P行R613.0觸點(diǎn)斷開(kāi)，于是Y086.6停止輸出，KM4停止運(yùn)行。R61

90、3.0為“1”，并由24E行自保持。</p><p>　　24F行的R600.2為“1”， TB-18定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，TB-18設(shè)定時(shí)間地址為D395,設(shè)定時(shí)間25min。到達(dá)時(shí)間后，輸出R613.1為“1”，24O行得R613.1閉合，Y086.6輸出并自保持，KM4重新啟動(dòng)運(yùn)行，TB-17也同時(shí)重新開(kāi)始計(jì)時(shí)，重復(fù)上述過(guò)程。</p><p>　　5.5.2滑系統(tǒng)的故障監(jiān)控</p&g

91、t;<p>　　潤(rùn)滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，PLC程序?qū)θ缦滤姆N故障狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。</p><p>　?、佼?dāng)潤(rùn)滑系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏時(shí)或其他故障使得M4運(yùn)行15s后油路壓力仍不能達(dá)到正常設(shè)定值（即SP2未閉合），則24B行R600.3為“1”，使241行R616.7為“1”，又使23N和R616.7斷開(kāi)。潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)將不能再啟動(dòng)。</p><p>　?、诋?dāng)潤(rùn)滑油路堵塞或其他故障使得M4在停止運(yùn)

92、行25min后，油路壓力仍降不下來(lái)（SP2處于閉合狀態(tài)），則24G行的R600.4為“1”并自保持，又使23行得R616.7斷開(kāi)，潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)將不能再啟動(dòng)。</p><p>　?、廴绻麧?rùn)滑油不足，SL閉合，24I行R616.7為“1”，23N行得R616.7斷開(kāi)，Y086.6無(wú)輸出，動(dòng)機(jī)不能再啟動(dòng)或停止運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　?、苋绻麧?rùn)滑電動(dòng)機(jī)過(guò)載，QF4斷開(kāi)，24I行R616.7為“1”

93、，23N行得R616.7斷開(kāi)，Y086.6無(wú)輸出，動(dòng)機(jī)不能再啟動(dòng)或停止運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　上述四種故障有任何一種出現(xiàn)，將使24I行R616.7為“1”，并使24M行Y048.0信號(hào)輸出，接通機(jī)床報(bào)警指示發(fā)光二極管，向操作者發(fā)出報(bào)警指示。為使報(bào)警指示容易引起操作者注意，24N行和24O行控制邏輯使報(bào)警燈以頻閃示警。</p><p>　　通過(guò)24P、25A、25B、25C行，將四種報(bào)警

94、狀態(tài)移道內(nèi)部繼電器R625地址中。操作者可通過(guò)CRT/MDI檢索，并檢查診斷地址R625的對(duì)應(yīng)位狀態(tài)，既可確認(rèn)潤(rùn)滑系統(tǒng)報(bào)警時(shí)的具體故障原因和部位。</p><p>　　5.5.3 潤(rùn)滑系統(tǒng)的PLC控制梯形圖</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　數(shù)控技術(shù)水平的高低和數(shù)控設(shè)備擁有的多少已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)

95、志。數(shù)控機(jī)床作為機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，在機(jī)械制造中發(fā)揮著巨大的作用，很好地解決了現(xiàn)代機(jī)械制造中結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密、批量小、多變零件的加工問(wèn)題，且能穩(wěn)定產(chǎn)品的加工質(zhì)量，大幅度提高生產(chǎn)效率。但是，發(fā)展數(shù)控技術(shù)的最大障礙就是添置設(shè)備的初期投資大，這使許多中小型企業(yè)難以承受。如果淘汰大量的普通機(jī)床，而去購(gòu)買(mǎi)昂貴的數(shù)控機(jī)床，勢(shì)必造成巨大的浪費(fèi)。因此，普通機(jī)床的數(shù)控化改造大有可為。</p><p>　　目前國(guó)內(nèi)的設(shè)備數(shù)控化率還很

96、低，特別是河南省，在4327家機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)廠家中，真正采用數(shù)控加工技術(shù)的還不到8％，距國(guó)家要求70％的數(shù)控加工普及率和覆蓋率相距甚遠(yuǎn)。僅對(duì)我省企業(yè)來(lái)講，如果每年設(shè)備數(shù)控化率提高一個(gè)百分點(diǎn)，就是一個(gè)非常大的市場(chǎng)。因此，開(kāi)發(fā)普及型數(shù)控車(chē)床既是市場(chǎng)的需求，也符合國(guó)家發(fā)展數(shù)控產(chǎn)業(yè)的政策，具有廣闊的市場(chǎng)空間和現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　通過(guò)對(duì)CA6163普通車(chē)床的數(shù)控改造，使其加工精度明顯提高，定位準(zhǔn)確可靠，操作方便，

97、性能價(jià)格比高。這種方法對(duì)中小企業(yè)設(shè)備的數(shù)控改造有一定的借鑒與推廣作用。本次改造主要針對(duì)車(chē)床的主軸系統(tǒng)、刀架系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)、反饋環(huán)節(jié)、電器控制柜及其數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行了改造，改造方法簡(jiǎn)單、改造操作步驟便于實(shí)施。而且掌握了一些CAM、CAD等制圖軟件的應(yīng)用和論文的撰寫(xiě)格式，這篇論文也是對(duì)我四年的大學(xué)學(xué)習(xí)的一次全面總結(jié)。</p><p>　　PLC具有很高的可靠性,所以PLC控制系統(tǒng)的大部分故障主要來(lái)自于PLC外部元件, 用

98、可編程序控制器(PLC)將普通機(jī)床改造為數(shù)控機(jī)床,簡(jiǎn)單易行,可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)。經(jīng)實(shí)踐證明，普通車(chē)床數(shù)控化改造后都能取得良好的效果，它尺寸精度非常穩(wěn)定，加工效率大大提高，具有一定的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性和穩(wěn)定性，對(duì)中小型企業(yè)的技術(shù)改造非常有效。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　首先誠(chéng)摯地感謝我的導(dǎo)師張正義工程師，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，得到了

99、他的悉心指導(dǎo)和幫助。課題研究、論文選題和論文修改的整個(gè)過(guò)程，都得到了導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和熱情幫助，論文的字里行間凝聚著他大量的心血和汗水導(dǎo)師們不僅教我治學(xué)之道，更授我為人之理，他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，活躍的學(xué)術(shù)思想，以及無(wú)私的敬業(yè)精神，都給我以深刻啟迪。謹(jǐn)此表示衷心的感謝和致以崇高的敬意! </p><p>　　最后，向評(píng)審本論文的專家、教授、學(xué)者表示衷心的感謝。</p><p><b>

100、;　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 黃俊. 《半導(dǎo)體變流技術(shù)》北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 1987年</p><p>　　[2] 康華光. 《電子技術(shù)基礎(chǔ)》(第四版)北京:高等教育出版社,1996年</p><p>　　[3] 張惠,馮英編著.《電源大全》.陜西:西安交通大學(xué)出版社,1993年</p>

101、<p>　　[4] 李福生主編. 《實(shí)用數(shù)控機(jī)床技術(shù)手冊(cè)》﹝M》.北京：北京出版社，1993年</p><p>　　[5] 龔炳錚主編.機(jī)電一體化技朮應(yīng)用實(shí)例﹝M﹞.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994龔炳錚主編. 《機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用實(shí)例》﹝M﹞.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994</p><p>　　[6] ﹝3﹞　戴曙主編.金屬切削機(jī)床﹝M﹞.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994戴

102、曙主編. 《金屬切削機(jī)床》﹝M﹞.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994年</p><p>　　[7] ﹝4﹞　林其駿主編.機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)﹝M﹞.北京：中國(guó)科學(xué)技朮出版社，1991林其駿主編. 《機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)》﹝M﹞.北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，1991年</p><p>　　[8] ﹝5﹞　機(jī)床手冊(cè)編委會(huì).機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)﹝M﹞.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986機(jī)床手冊(cè)編委會(huì)《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》﹝M﹞

103、.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986年</p><p>　　[9] 陶曉杰主編. 《伺服電機(jī)用于車(chē)床進(jìn)給系統(tǒng)》.制造業(yè)自動(dòng)化，第22期,2000年</p><p>　　[10] 李立強(qiáng)等主編.《控車(chē)床自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀臺(tái)設(shè)計(jì)》，制造技術(shù)與車(chē)床，2000年</p><p>　　[11] 黃玉美主編. 《床總體方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)》.設(shè)備管理與維修，2000年責(zé)任編輯：卞銅身<

104、;/p><p>　　[12] 李成人等. 《現(xiàn)代電機(jī)控制系統(tǒng)》.西北工業(yè)大學(xué)出版社.1999年</p><p>　　[13] 王永章主編 《機(jī)床的數(shù)字控制技術(shù)》.哈工大出版社.1995年</p><p>　　[14] 丁乃建主編 《數(shù)控機(jī)床的發(fā)展及在我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)中的作用》.機(jī)械 第21卷 1996年</p><p>　　[15]

105、 FANUC 0i-TA功能說(shuō)明書(shū) 北京FANUC公司</p><p>　　[16] FANUC梯形圖編輯說(shuō)明書(shū) 北京FANUC公司</p><p>　　[17] FANUC 0i-TA操作說(shuō)明書(shū) 北京FANUC公司</p><p>　　[18] FANUC 0i-TA規(guī)格說(shuō)明書(shū)

106、 北京FANUC公司</p><p><b>　　附件</b></p><p>　　CK6163主要技術(shù)參數(shù) </p><p><b>　　付：外文翻譯 </b></p><p><b>　　電火花加工</b></p>

107、;<p>　　電火花加工法對(duì)加工超韌性的導(dǎo)電材料（如新的太空合金）特別有價(jià)值。這些金屬很難用常規(guī)方法加工，用常規(guī)的切削刀具不可能加工極其復(fù)雜的形狀，電火花加工使之變得相對(duì)簡(jiǎn)單了。在金屬切削工業(yè)中，這種加工方法正不斷尋找新的應(yīng)用領(lǐng)域。塑料工業(yè)已廣泛使用這種方法，如在鋼制模具上加工幾乎是任何形狀的模腔。</p><p>　　電火花加工法是一種受控制的金屬切削技術(shù)，它使用電火花切除（侵蝕）工件上的多余金屬

108、，工件在切削后的形狀與刀具（電極）相反。切削刀具用導(dǎo)電材料（通常是碳）制造。電極形狀與所需型腔想匹配。工件與電極都浸在不導(dǎo)電的液體里，這種液體通常是輕潤(rùn)滑油。它應(yīng)當(dāng)是點(diǎn)的不良導(dǎo)體或絕緣體。 用伺服機(jī)構(gòu)是電極和工件間的保持0.0005~0.001英寸（0.01~0.02mm）的間隙，以阻止他們相互接觸。頻率為20000Hz左右的低電壓大電流的直流電加到電極上，這些電脈沖引起火花，跳過(guò)電極與工件的見(jiàn)的不導(dǎo)電的液體間隙。在火花沖擊的局部區(qū)域，

109、產(chǎn)生了大量的熱量，金屬融化了，從工件表面噴出融化金屬的小粒子。不斷循環(huán)著的不導(dǎo)電的液體，將侵蝕下來(lái)的金屬粒子帶走，同時(shí)也有助于驅(qū)散火花產(chǎn)生的熱量。</p><p>　　在最近幾年，電火花加工的主要進(jìn)步是降低了它加工后的表面粗糙度。用低的金屬切除率時(shí)，表面粗糙度可達(dá)2—4vin.(0.05—0.10vin)。用高的金屬切除率[如高達(dá)15in3/h(245.8cm3/h)]時(shí)，表面粗糙度為1000vin.(25vm)

110、。</p><p>　　需要的表面粗糙度的類型，決定了能使用的安培數(shù),電容,頻率和電壓值。快速切除金屬（粗切削）時(shí)，用大電流,低頻率,高電容和最小的間隙電壓。緩慢切除金屬（精切削）和需獲得高的表面光潔度時(shí)，用小電流,高頻率,低電容和最高的間隙電壓。</p><p>　　與常規(guī)機(jī)加工方法相比，電火花加工有許多優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　1 . 不論硬度高低，只要是導(dǎo)電

111、材料都能對(duì)其進(jìn)行切削。對(duì)用常規(guī)方法極難切削的硬質(zhì)合金和超韌性的太空合金，電火化加工特別有價(jià)值。</p><p>　　2 . 工件可在淬火狀態(tài)下加工，因克服了由淬火引起的變形問(wèn)題。</p><p>　　3 . 很容易將斷在工件中的絲錐和鉆頭除。</p><p>　　4 . 由于刀具（電極）從未與工件接觸過(guò)，故工件中不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力。</p><p>

112、;　　5 . 加工出的零件無(wú)毛刺。</p><p>　　6 . 薄而脆的工件很容易加工，且無(wú)毛刺。</p><p>　　7 . 對(duì)許多類型的工件，一般不需第二次精加工。</p><p>　　8 .隨著金屬的切除，伺服機(jī)構(gòu)使電極自動(dòng)向工件進(jìn)給。</p><p>　　9 .一個(gè)人可同時(shí)操作幾臺(tái)電火花加工機(jī)床。</p><p&

113、gt;　　10.能相對(duì)容易地從實(shí)心坯料上，加工出常規(guī)方法不可能加工出來(lái)的極復(fù)雜的形狀。</p><p>　　11.能用較低價(jià)格加工出較好的模具。</p><p>　　12.可用沖頭作電極，在陰模板上復(fù)制其形狀，并留有必須的間隙。</p><p>　　Electrical discharge machining</p><p>　　Electr

114、ical discharge machining has proved especially valuable in the machining of super-tough, electrically conductive materials such as the new space-age alloys. These metals would have been difficult to machine by convention

115、al methods, but EDM has made it relatively simple to machine intricate shapes that would be impossible to produce with conventional cutting tools. This machining process is continually finding further applications in the