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數字控制機床產生及電氣控制系統設計

來源:云一數控 發布時間: 2020-04-22

一、數控機床的產生
  科學技術和社會生產力的迅速發展,數控機床(NumericalControlMachineTools)是用數字代碼形式的信息(程序指令),控制刀具按給定的工作程序、運動速度和軌跡進行自動加工的機床,簡稱數控機床。
  數控機床是在機械制造技術和控制技術的基礎上發展起來的,其過程大致如下:
  1948年,美國提出采用數字脈沖控制機床的設想。
  1952年試制成功第一臺三坐標數控銑床,當時的數控裝置采用電子管元件。
  1959年,數控裝置采用了晶體管元件和印刷電路板,出現帶自動換刀裝置的數控機床,稱為加工中心(MC,MachiningCenter),使數控裝置進人了第二代。
  1965年,出現了第三代的集成電路數控裝置,不僅體積小,功率消耗少,且可靠性提高,價格進一步下降,促進了數控機床品種和產量的發展。
  上世紀60年代末,先后出現了由一臺計算機直接控制多臺機床的直接數控系統(簡稱DNC),又稱群控系統;采用小型計算機控制的計算機數控系統(簡稱CNC),使數控裝置進人了以小型計算機化為特征的第四代。
  1974年,研制成功使用微處理器和半導體存貯器的微型計算機數控裝置(簡稱MNC),這是第五代數控系統。
  上世紀80年代初,隨著計算機軟、硬件技術的發展,出現了能進行人機對話式自動編制程序的數控裝置;數控裝置愈趨小型化,可以直接安裝在機床上;數控機床的自動化程度進一步提高,具有自動監控刀具破損和自動檢測工件等功能。
  上世紀90年代后期,出現了PC+CNC智能數控系統,即以PC機為控制系統的硬件部分,在PC機上安裝NC軟件系統,此種方式系統維護方便,易于實現網絡化制造。
  二、基于PLC數控機床電氣控制系統的設計
  數控機床電氣控制系統也經歷了一個逐漸成熟的演變時期。傳統的數控機床控制系統已經逐步被基于PLC的數控機床電氣控制系統代替。
  1、數控機床電氣控制方式的選擇
  首先數控機床電氣控制系統中對于數控機床運行效率及最終產品的精準程度影響最大的因素就是數控機床電氣控制方式的選擇。這是決定數控機床電氣控制方式的重要因素。PLC電氣控制系統可以對系統進行分析進而選擇相適應的程序來對機床的機械工作部分進行調節。主要是通過對產品要求的分析選擇或者編輯相適應的程序。對于X軸和Y軸的確定使用的是對PLC控制系統、運動系統、電機部分、光柵尺等進行封閉式處理的控制方法。這種方法在很大程度上發揮了PLC的文件處理能力,運動系統保證了整個過程的穩定性及精準性,光柵尺又保證了作用點的精確性??偠灾@個整體的設計對于數控機床的穩定工作和精準性工作影響是非常大的。
  2、數控機床的功能分析
  隨著科學技術的不斷發展,數控機床也存在很多的種類。但是其工作原理是大致相同的,接下來我們就將針對其中的一種類型數控壓力機來進行分析。這種機床不僅有X軸、Y軸還有幾個Z軸,在工作過程中可以達到X軸Y軸、Z軸三軸聯動。軸與軸之間可以一起運動也可以分開運動。但是在實際工作中為了保證數控機床的工作效率,增加主軸的轉動速度就是非常關鍵的。這是為了保證主軸的正常運行對于可能出現的高溫現象預先保證冷泵可以正常使用。而且整個過程應該進行實時監測。此外對于機床換刀的操作也要格外注意,這樣才能更好地保證最終產品零件的精準度。所以一旦系統發現機床應用的刀油斷裂或者其他不利于生產的現象發生,就會進行自動換刀,當然也存在人工換刀的操作,這樣就可以全方位的保證零件的質量。
  隨著科學技術的不斷進度,基于PLC的數控機床電氣控制系統也在不斷的更新發展過程中。雖然現在我國在實際機械化工業生產中仍然存在一定的問題,但是我相信隨著技術的不斷發展,這些問題都會迎刃而解的。我們有理由相信在不斷應用新興技術的前提下,我國工業生產一定會為我國帶來更大的經濟效應。


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