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數字控制機床提高加工精度的措施同PLC電氣控制系統設計

來源:云一數控 發布時間: 2020-04-22

{一}、提高數控車床加工精度的措施
  1、進行基準精定位
  要減小毛坯裝夾面的誤差,可以通過對基準面進行精準定位來實現,將已經加工過的表面進行裝夾定位作為基準,數控機床在加工的過程中就可以選用此基準保證裝夾的精確度,以此來達到提高數控機床的加工精度的目的。因為數控車床在進行零件加工的時候,經常會用到一些軸類零件的毛坯材料,這樣的材料本身圓柱度常存在較大的誤差,對加工精度的影響較大,而通過基準精定位的方法就可以有效減小此類原因導致的誤差,在提高零件加工精度的同時還方便了長度的測量。
  2、對主軸箱的溫度進行合理控制
  由于目前我國的數控車床設備還比較落后,沒有散熱裝置,當主軸的各個部件進行工作的時候,一些相關聯的軸承之間會因為摩擦而產生熱量,這些熱量與切削加工運動時產生的熱量進行融合就會使主軸零部件的溫度快速上升,這個時候主軸沒有辦法散熱,就會產生熱變形。熱變形具有不穩定性和不規則性的特點,很容易導致主軸的軸線伸長、出現歪斜以及不垂直等情況,軸線的間隙也會因此發生變化,導致主軸的各個部分出現紊亂,嚴重影響機床加工的精度。針對這個問題,可以在數控機床的主軸設置合適的散熱裝置,擴大散熱面積,保證機床在工作時產生的熱量能夠及時地散發出去,減小主軸變形的程度,減小加工誤差,提高數控車床的加工精度。
  3、對誤差進行補償
  對于一些難以避免的誤差,可以采取誤差補償的方式處理,數控車床相關的設計和操作人員可以根據實際情況對數控系統設置一些補償功能,對坐標軸出現的一些誤差進行補償,具體的補償方式可以根據車床的實際情況進行設定,補償可以通過軟件或者硬件來進行。以此來減小誤差、保證產品加工質量。而誤差補償的實際方法可以參考以下兩種:
  (1)對具有反向偏差的半閉合伺服系統進行誤差補償,由于數控機床在進行運作時的車床定位會受到反向偏差的影響,加工精度也會受到影響,所以可以在加工之前,利用編程的方法對一些單位進行定位,以達到誤差補償的目的,這樣就可以有效地消除反向間隙,以提高數控車床的加工精度。
  (2)編程方法不僅能夠控制某些單位的定位,同時還可以在不改變一些機械本身實現車床插補的情況下,對插補間隙進行補插以此對一些間隙進行及時補給,以減小零件誤差。數控裝置能夠在車床收到改變運動的指令之后對反向間隙的數值進行讀取,再以不固定的節奏對一些單位進行定位、修正和補償因為反向對零件造成的誤差,以此來保證車床加工的精度能夠得到更好的提升。
  {二}、基于PLC數控機床電氣控制系統設計
  基于PLC的數控機床電氣控制系統由電機、光柵尺和變頻器三個部分構成,PLC技術的引用可以使傳統的數控技術的精度更高,整個系統在全封閉之中,在基于PLC數控機床電氣控制系統設計之中,可以完成如換刀、斷刀、刀位檢測、通信檢測等各項功能,使得數控機床的自動化程度得到提高,這樣也大大的提高了生產的效率。
  1、電氣控制系統方式選擇
  數控機床電氣的控制方式是影響數控機床系統能夠成功的關鍵因素,如果想要在對產品的加工上的精度達到一個更高的層次就必須要提高電氣機床控制系統的優劣,因此可以說,產品加工的精度和速度等是由數控機床的性能所決定的。因此要對零件加工的具體條件進行分析,要了解系統的功能,并且能夠根據特點對程序上進行編輯,要確定X軸與Y軸都是通過對PLC的控制進行的,這樣一個封閉式的控制方式,通過這種處理方式,PLC的電氣控制系統所具備的文件處理的能力、人機交互的能力以及對數據的處理能力等這此都可以得到正常的發揮。因此,在控制方式的選擇上,要坐標抽控制方式采用閉環控制,要由計算機的加運動控制器和電機光柵尺這樣的方式來實現,還可以與數控機床通過傳感器進行連接,對感應的信息可以做出及時有效的反應,另外,運動控制器的中軸數量是可以大幅度的擴展的,對于系統的維護和升級是有幫助的。假如將系統用標準的接曰將運動控制接入到其中,便可以使運動的控制器既能控制PLC的功能執行,同時光柵尺又可以將精度很高的位置信息傳送給控制系統,系統就可以配合完成這種高精度的工作任務。
  2、基于PLC的程序設計
  PLC在數控機床的電氣控制當中程序的應用是系統的最為關鍵的部分,數控機床的PLC程序可以將處理時間控制在幾十毫秒到幾百毫秒之間,這種的速度足以滿足絕大多數對數據信息處理的要求,有時也會存在一此局限性,比如對某此響應速度要求較高的信號就不會這么暢通,因此,者進行PLC程序設計的時候,要將程序劃分為低級程序和高級程序兩個部分,在將低級的程序按照控制功能的不同劃分為若干個模塊進行編澤,比如快速、進給、回參考點的三大直線軸,變檔、正反轉、換刀等的主軸,以及冷卻和潤滑等的各種電動機等的操作面板這此都要進行模塊式的編澤。
  3、基于PLC數控機床電氣控制系統參數配置
  在進行基于PLC數控機床電氣控制系統的研究時,要考慮參數的配置,在完成機床上的各種所需功能和數控系統與機床結構相匹配所要設置的各項數值就被稱作為參數,因此,在進行硬件及軟件的設計以及PLC程序設計的基礎時,要將立式加工中心的各項功能與結構的具體要求作為參數配置的依據,由此來對數控機床的各項指標進行參數的設置,這樣,才能保證基于PLC技術數控機床電氣控制系統在使用的過程中可以盡可能的去滿足實際生產的需求,將整個系統的性能得以最大化的發揮。


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