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    電氣自動化數(shù)控車床的電氣控制設計

    2015-05-30 01:29:28李晶茹
    科技創(chuàng)新與應用 2015年31期
    關鍵詞:數(shù)控車床電氣控制電氣自動化

    李晶茹

    摘 要:自改革開放以來,我國社會不斷發(fā)展,國民經(jīng)濟水平不斷提高,尤其是科技水平的發(fā)展極大地促進了我國各行各業(yè)的發(fā)展,尤其是計算機技術和網(wǎng)絡技術的廣泛應用,使得我國各行各業(yè)都進入了一個新的發(fā)展階段。在機械制造行業(yè),計算機也被廣泛應用到各個相關領域,尤其是數(shù)控技術,在機械制造行業(yè)中所起到的作用尤為突出。數(shù)控技術應用于機械制造行業(yè),使得機械加工與制造的自動化水平和生產(chǎn)效率都有了明顯的提升。數(shù)控技術大大提高了機械制造業(yè)的自動化水平與自動化速度,機械制造行業(yè)中的數(shù)控車床中的關鍵技術就是數(shù)控技術。文章從數(shù)控車床技術的工作原理出發(fā),分析了其功能特點,并在此基礎上主要進行了電氣自動化數(shù)控車床的電氣控制設計,希望能夠為相關行業(yè)的發(fā)展提供一些借鑒,僅供參考。

    關鍵詞:電氣自動化;數(shù)控車床;設計;電氣控制

    引言

    近些年,我國的科學技術總體水平得到了大幅度的提高,尤其是機械制造技術和計算機技術等,數(shù)控車床技術完整的將機械制造技術與計算機技術有機結合,實現(xiàn)了機械制造工藝的優(yōu)化。數(shù)控機床主要有兩部分組成:機械部分和機械部分。一般情況下,數(shù)控機床的電氣系統(tǒng)的使用壽命在5-10年,機械系統(tǒng)零部件的使用壽命在20-25年,機械部件比電氣系統(tǒng)有更長的使用周期,在電氣系統(tǒng)運行5-10年后,數(shù)控機床的電氣系統(tǒng)會經(jīng)常出現(xiàn)故障,導致數(shù)控機床無法使用或者影響生產(chǎn)效率。因此,對數(shù)控機床進行電氣控制設計,延長其使用期限,保障數(shù)控機床的生產(chǎn)效率是十分必要的?,F(xiàn)階段,機械制造行業(yè)內(nèi)部的許多數(shù)控機床已經(jīng)開始進入到故障期,其使用年限都已達到極限,在生產(chǎn)使用中,其精確度、安全性和平穩(wěn)性都不能符合生產(chǎn)需求,經(jīng)常會出現(xiàn)故障錯誤、延誤生產(chǎn)工作,無法滿足日益提高的生產(chǎn)需求。因此,進行數(shù)控機床的電氣控制設計,改造出現(xiàn)故障的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng),能有效地提高數(shù)控機床的使用年限,更好的發(fā)揮數(shù)控機床的功能和作用,提高數(shù)控機床的生產(chǎn)效率。

    1 電氣自動化數(shù)控車床的電氣控制系統(tǒng)

    1.1 工作原理

    數(shù)控車床的工作原理是通過計算機程序?qū)崿F(xiàn)的,在數(shù)控機床的工作過程中,工作人員將需要加工的工件的具體需求以文字和圖片的形式,運用計算機的程序?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為符合數(shù)控車床系統(tǒng)的代碼,并將其輸入到數(shù)控機床的控制系統(tǒng)中進行加工件的加工,數(shù)控機床系統(tǒng)會根居輸入的信息進行加工控制,保證加工程序與加工件的需求一致,進而實現(xiàn)運用數(shù)控車床進行加工件加工的工作。

    1.2 功能特點

    (1)數(shù)控機床在加工與使用的過程中對加工件的的適應性高,大部分符合數(shù)控機床生產(chǎn)要求的產(chǎn)品都可以加工,在加工過程中精確度、穩(wěn)定性和平穩(wěn)性都很高,符合機械產(chǎn)品的加工需求,而且可以與加工件的加工需求相匹配,實現(xiàn)生產(chǎn)的需求,對于比較復雜的加工件,數(shù)控車床能夠進行適當?shù)恼{(diào)整,使數(shù)控車床的加工工作符合加工件的需求。

    (2)數(shù)控車床在生產(chǎn)加工過程中的操作簡單方便,節(jié)省生產(chǎn)時間,尤其是在加工件的加工過程中,如果出現(xiàn)加工件某部分需要進行更改的狀況,使用數(shù)控車床加工時不用重新進行加工,只需直接更改數(shù)控車床的數(shù)控程序,使之符合加工件的加工需求即可,節(jié)省了生產(chǎn)時間,提高了生產(chǎn)效率。

    (3)數(shù)控車床在生產(chǎn)與使用過程中,提升了機械制造加工行業(yè)的自動化水平,使之在日益激烈的市場競爭中脫穎而出,尤其是數(shù)控機床技術運用了計算機信息技術,有利于機械制造行業(yè)的生產(chǎn)與管理。數(shù)控車床的操作與使用要求工作人員具有更高的業(yè)務能力和技術素質(zhì),許多相關的工作人員都進行了相關的培訓,提高了相關行業(yè)的整體專業(yè)技術水平。

    2 數(shù)控車床的組成架構

    2.1 電氣自動化數(shù)控車床的組成部分

    數(shù)控車床作為自動化技術的一種體現(xiàn),具有高效率、高精度的特點,它是將計算機系統(tǒng)與機械設備統(tǒng)一加工的綜合體,由伺服裝置、驅(qū)動設備、CNC單元、傳輸設備、可以編寫程序的控制器以及電氣控制設備、車床本體、協(xié)助裝備及檢測裝置所組成。

    2.2 車床本體

    數(shù)控車床的主體在真?zhèn)€數(shù)控車床之中占有重要地位,數(shù)控車床的主體是從傳統(tǒng)的車床演變而來的,但在結構上與傳統(tǒng)的車床有了很大的不同,尤其在刀具設備的結構和具體的操作設置上,數(shù)控機床的結構自動化程度更高更能適應加工件的加工需求,最大程度的提高生產(chǎn)效率。

    2.3 傳輸裝置

    數(shù)控機床的傳輸裝置是通過網(wǎng)絡通訊技術實現(xiàn)的,一般情況下數(shù)控機床的傳輸工作處于數(shù)控機床加工工作的開始階段,工作人員將加工件的數(shù)據(jù)通過傳輸裝置輸入到控制系統(tǒng)之后,才能進行具體的加工工作。數(shù)控機床在早期的發(fā)展之中,傳輸裝置是由磁帶進行信息的輸入的,后來經(jīng)過科學技術的不斷發(fā)展,逐漸改變了傳輸介質(zhì),先后經(jīng)歷了磁盤、鍵盤等,現(xiàn)階段,數(shù)控機床的傳輸介質(zhì)主要采用DNC網(wǎng)絡通訊,這種方法更加方便快捷、準確性更高,對數(shù)控機床的正常運行十分有利。

    2.4 能夠編程的控制器

    編程控制器在數(shù)控機床的整體自動化工作中起到重要的作用,在數(shù)控機床中使用能夠編程的控制器能夠?qū)?shù)控機床系統(tǒng)及其使用進行自由控制,提升了數(shù)控機床運行的方便性與快捷性,在數(shù)控機床的生產(chǎn)中能夠?qū)Ξa(chǎn)品實行更加及時有效地控制,在數(shù)控機床的設計中被廣泛使用。

    3 關于電氣控制系統(tǒng)的設計

    根據(jù)數(shù)控車床的結構特點與組成部分,設計了一款數(shù)控車床的電氣控制系統(tǒng),下面從以下兩方面進行簡要分析。

    3.1 對伺服驅(qū)動電氣控制系統(tǒng)的設計

    數(shù)控車床的電氣控制系統(tǒng)對數(shù)控機床的工作起到十分重要的作用,伺服系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)的設計十分重要,在進行伺服系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)設計要從控制數(shù)據(jù)開始。電氣控制系統(tǒng)應該從CNC裝備開始傳輸數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)通過伺服系統(tǒng)進行相對運動來完成操作?,F(xiàn)階段,計算機技術和網(wǎng)絡技術不斷發(fā)展,在進行本款數(shù)控車床的伺服系統(tǒng)設計時,為了使數(shù)控車床伺服系統(tǒng)的各類零部件與伺服系統(tǒng)軟件技術相結合,使之在加工過程中符合加工件的需求,在設計過程中,采用PLC技術進行控制,提升伺服系統(tǒng)的抗干擾性。

    3.2 對主軸電氣控制系統(tǒng)的設計

    數(shù)控車床系統(tǒng)中的主軸對加工件生產(chǎn)過程中的精確度有重要的影響,同時對加工件的質(zhì)量和整體的生產(chǎn)效率都有影響,因而,在進行本款主軸電氣控制系統(tǒng)的設計時,綜合考慮各方因素。(1)在進行主軸的電氣控制系統(tǒng)設計時,根據(jù)電氣控制的要求,設計了合理的電氣原理圖,編寫了正確的PLC程序。(2)確定了主軸的大小、轉(zhuǎn)速、運行位置、運行速率等,根據(jù)加工需求,進行了標準配置,合理的選用元器件,使本款設計能夠保障主軸的精確度,保證加工件生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性。

    4 結束語

    根據(jù)文中對數(shù)控機床的電氣控制設計的設計可以看出,數(shù)控機床的電氣系統(tǒng)設計是數(shù)控機床工作中的重要組成部分,對數(shù)控機床自動化的發(fā)展具有重要的推動作用,與此同時,數(shù)控機床的發(fā)展對我國相關行業(yè)的發(fā)展具有重要的推動作用,因此,在今后的工作中,相關工作者應該加強對數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的設計研究,進一步提高數(shù)控機床技術,促進機械制造業(yè)的發(fā)展。

    參考文獻

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    [5]鄧星鐘.機電傳動控制武漢[M].華中科技大學出版社,2007.

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