數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)

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(wú)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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)作沈停留趨時(shí)間唱的長(zhǎng)望短、介位移薄的距敞離、戲運(yùn)動(dòng)啊的速甘度等妖等。約定爹：如拆果參艙數(shù)用炒以表欄示時(shí)殘間，虎其單燭位時(shí)藏間為瓣1/鞭51脫2s割；如峽果參餐數(shù)用渴以表完示長(zhǎng)申度，易其單辯位長(zhǎng)房誠(chéng)度為藝1/恢10下00贈(zèng)mm朱；如籃果參匆數(shù)用巡壽以表擴(kuò)示速剃度，廊其單酬位為蹦mm絹/m膨in叮。（4觀）P艷MC頃軟件途組成PM偏C軟穩(wěn)件分挺為初陵始化聽(tīng)、運(yùn)終行和練關(guān)閉治三個(gè)鑼組成備部分鞠。3．布加工斷中心惜的基冤本功草能程沙序段加工男中心誘的基碗本功顏能包潑括軸崖運(yùn)動(dòng)睡控制醋、手幣輪、救歸零毀、各搖種工就作方摧式轉(zhuǎn)戀換、息主軸知準(zhǔn)停蟻、手昨動(dòng)調(diào)滅整操快作面舟板的觀管理宜等功炸能。（1游）工本作方腥式轉(zhuǎn)淋換程賢序段（2仗）主任軸速歪度修面調(diào)3.糟3.秀4商P仰MC典型謊子模錦塊舉上例Z軸去府換刀紅位；主軸光準(zhǔn)停遲；刀庫(kù)墨前進(jìn)做；Y軸去慰換刀紡位；X軸去看換刀健位；松刀類(lèi)吹氣襪；主軸逆還刀當(dāng)后刀里庫(kù)退龍回；計(jì)算炮最短優(yōu)選刀之路徑打；啟動(dòng)股刀盤(pán)呢旋轉(zhuǎn)須；刀庫(kù)嘗前進(jìn)飯；主軸丈抓刀舌；X軸去皺刀庫(kù)斤安全脈返回更位；主軸駱抓刀暮后刀脹庫(kù)退欠回；解除龜主軸東準(zhǔn)停繡。3.堅(jiān)4棚數(shù)鉗控機(jī)藍(lán)床的爬強(qiáng)電皇控制駐系統(tǒng)合適效的強(qiáng)掉電控組制系常統(tǒng)，嫩使它宵能夠盜接受雹數(shù)控獲系統(tǒng)礙發(fā)出桑的弱病電信洋號(hào)，憤并將強(qiáng)弱電畢信號(hào)緒放大蘆后去逆控制呈強(qiáng)電岸設(shè)備偉的運(yùn)獻(xiàn)轉(zhuǎn)。友同時(shí)答，數(shù)府控機(jī)罷床工諷作時(shí)揚(yáng)的各遭種信筋號(hào)又杠可以旺用合開(kāi)適的悲電平襖回饋?zhàn)h給數(shù)妖控系曬統(tǒng)。強(qiáng)電振系統(tǒng)溜在設(shè)純計(jì)時(shí)船應(yīng)充野分考襯慮避鳳免外幣界干愉擾信原號(hào)的自侵入尚和數(shù)朋控機(jī)森床本草身強(qiáng)蜜電元懼件起凳動(dòng)和燒停止膏時(shí)可弱能產(chǎn)算生的句干擾遷。對(duì)羅外界麥干擾此信號(hào)絲式（如撓：大淺型動(dòng)緊力機(jī)隙械起晶動(dòng)、押電弧移焊機(jī)租焊接族時(shí)等挨）采拌取隔仁離變恥壓器朋或自女動(dòng)交細(xì)流穩(wěn)全壓器寫(xiě)進(jìn)行銹處理僻可以凝取得陶良好昏的效纖果；對(duì)于討強(qiáng)電蘭系統(tǒng)閃內(nèi)部掌接觸渴器吸該合等曬產(chǎn)生膠的干目擾信弄號(hào)，顫使用切浪涌倡抑制踢元件掌可以粥消除患其影皇響；撥對(duì)于嚴(yán)數(shù)控成系統(tǒng)野通信悟使用應(yīng)的控躁制信譯號(hào)電跌纜使毯用單協(xié)端或怨兩端菜接地事的方朗式可詳以有民效消盤(pán)除電宵磁波緩的干鞋擾；伙數(shù)控溉機(jī)床坊的控是制柜派一定溪要良永好接登地使作其能雁夠良晚好屏我蔽外諒部的泄電磁摘干擾歷信號(hào)育；在拾控制艇柜內(nèi)遇部的恒數(shù)控候系統(tǒng)硬和伺皇服驅(qū)蠶動(dòng)系蝕統(tǒng)等浴運(yùn)動(dòng)乖控制好系統(tǒng)屢也應(yīng)左采取池良好幕的接陡地措似施兔。3.名4.根1加工維中心PM太C的I/哲O點(diǎn)進(jìn)入巨PL獅C邏答輯控輕制的先信號(hào)賽如下信。1．仔PL揮C與會(huì)第二案操作橡面板叔間的價(jià)連接暗信號(hào)2．秘PL榜C與山手輪敵之間汁的連乖接信離號(hào)3．狂PL親C與個(gè)手動(dòng)鈴操作某面板萍間的翠連接稅信號(hào)4．靜PL鑰C與壟機(jī)床岔主體華之間笨的連肺接信賭號(hào)5．寒PL蹲C與灶各軸盞驅(qū)動(dòng)幟單元?dú)g之間舞的連流接信為號(hào)6．建其他籃信號(hào)3.似5持?jǐn)?shù)懸控機(jī)浴床故最障的樓判定故障袋可以喉分為局?jǐn)?shù)控柏系統(tǒng)佩故障宗、伺訴服系假統(tǒng)故鍵障、川液壓茫系統(tǒng)仆故障晶和機(jī)補(bǔ)械系蔽統(tǒng)故連障等掏幾種礦，數(shù)幼控系課統(tǒng)的沾故障灘通常視由數(shù)議控系芽統(tǒng)自交身的嫌邏輯帶處理榨程序拍直接悟處理婚。坐標(biāo)弱軸伺溝服系哲統(tǒng)或級(jí)主軸勿驅(qū)動(dòng)孤系統(tǒng)危通常駐在制個(gè)造時(shí)恥也設(shè)卷置了雅幾十重甚至如上百瞎的故殿