數(shù)控機床控制系統(tǒng)

第3章數(shù)控機床控制系統(tǒng)3.1數(shù)控系統(tǒng)概述3.2機床常用數(shù)控系統(tǒng)3.3數(shù)控機床PMC3.4數(shù)控機床的強電控制系統(tǒng)3.5數(shù)控機床故障的判定

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)控機床加工效率、成形精度和運行的穩(wěn)定性。數(shù)控系統(tǒng)可以控制機床實現(xiàn)二軸、三軸或多軸聯(lián)動加工。加工中心與普通數(shù)控機床的區(qū)別在于有無刀庫和自動換刀裝置。3.1.1數(shù)控系統(tǒng)的計算機功能1．具有與計算機網(wǎng)絡進行通信和聯(lián)網(wǎng)的功能2．實現(xiàn)遠程控制的功能3.1.2數(shù)控系統(tǒng)的高效加工功能1．自動原點補償數(shù)控機床自身攜帶的專用位置檢測工具對工件的側邊進行定長掃描（可以自動或手動），以掃描后諸點的擬合直線作為數(shù)控機床水平面內(nèi)的X坐標軸的方向，數(shù)控機床的絕對坐標系同時以X軸為準進行粗加工前的位置補償。2．高階曲線插補通過程序段預讀（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動。3．刀具磨損補償值記憶根據(jù)刀具的使用時間按照預定的補償量對刀具直徑和刀具的長度進行補償。4．區(qū)域加工功能根據(jù)工序余量的特點，在加工區(qū)域中設置任意多個特定要求的加工區(qū)域，每個區(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荷。當切削負荷增加到一定程度時，數(shù)控系統(tǒng)會認為刀具磨損嚴重需要更換刀具。刀具壽命控制功能，即數(shù)控系統(tǒng)允許設置每一把刀具的最佳工作壽命，達到工作時間不管刀具的工作狀態(tài)如何均進行刀具的自動更換。3.2機床常用數(shù)控系統(tǒng)3.2.1SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK840D共設置有10個數(shù)控通道，具有同時處理10組加工數(shù)據(jù)的能力；最多可控制24個NC軸和6個主軸。標準配備的以太網(wǎng)接口具有很強的通信功能。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)控銑床可以構成具有三軸聯(lián)動和五軸聯(lián)動功能的加工中心；具有與計算機聯(lián)網(wǎng)組成柔性制造系統(tǒng)的能力。開發(fā)有存儲卡在線DNC加工功能。FANUC數(shù)控系統(tǒng)及伺服系統(tǒng)采用3×220V、50Hz交流電源標準。3.3數(shù)控機床PMC3.3.1PMC概述PMC又稱為數(shù)控機床內(nèi)置式PLC，是對數(shù)控系統(tǒng)功能進行的二次開發(fā)。NC模塊、PMC模塊在數(shù)控系統(tǒng)中的關系如圖3.3所示。

圖3.3NC模塊、PMC模塊在數(shù)控系統(tǒng)中的關系3.3.2數(shù)控機床PMC的動作要求①具有加工中心的基本控制功能；②具有刀庫管理和自動換刀控制功能；③具有雙工作臺交換功能；④具有工作臺定角度分度定位控制功能；⑤具有故障診斷、顯示和報警功能。在操作界面上加工中心的PMC功能可以分為兩部分：報警功能部分和動作功能部分。在擬定動作功能時，應盡可能多的考慮執(zhí)行該動作的安全限制條件，使特定的動作能安全、高效、順利進行，這些限制條件應覆蓋包括國家安全、勞保等法規(guī)所規(guī)定的限制條件。3.3.3PMC程序總體結構1．模塊化的PMC軟件開發(fā)思想每一個模塊完成特定的功能。每一個子模塊都可以在NC的人—機接口PLC參數(shù)設置欄中設置開關條件。2．PMC軟件的總體結構（1）頭文件PMC程序所需要的基本規(guī)范和數(shù)學定義等稱為頭文件（2）變量聲明接口、變量等定義定義PMC的輸入點定義PMC的輸出點動作沈停留趨時間唱的長望短、介位移薄的距敞離、戲運動啊的速甘度等妖等。約定爹：如拆果參艙數(shù)用炒以表欄示時殘間，虎其單燭位時藏間為瓣1/鞭51脫2s割；如峽果參餐數(shù)用渴以表完示長申度，易其單辯位長房誠度為藝1/恢10下00贈mm朱；如籃果參匆數(shù)用巡壽以表擴示速剃度，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、運終行和練關閉治三個鑼組成備部分鞠。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動睡控制醋、手幣輪、救歸零毀、各搖種工就作方摧式轉戀換、息主軸知準停蟻、手昨動調(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；主軸光準停遲；刀庫墨前進做；Y軸去慰換刀紡位；X軸去看換刀健位；松刀類吹氣襪；主軸逆還刀當后刀里庫退龍回；計算炮最短優(yōu)選刀之路徑打；啟動股刀盤呢旋轉須；刀庫嘗前進飯；主軸丈抓刀舌；X軸去皺刀庫斤安全脈返回更位；主軸駱抓刀暮后刀脹庫退欠回；解除龜主軸東準停繡。3.堅4棚數(shù)鉗控機藍床的爬強電皇控制駐系統(tǒng)合適效的強掉電控組制系常統(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，憤并將強弱電畢信號緒放大蘆后去逆控制呈強電岸設備偉的運獻轉。友同時答，數(shù)府控機罷床工諷作時揚的各遭種信筋號又杠可以旺用合開適的悲電平襖回饋議給數(shù)妖控系曬統(tǒng)。強電振系統(tǒng)溜在設純計時船應充野分考襯慮避鳳免外幣界干愉擾信原號的自侵入尚和數(shù)朋控機森床本草身強蜜電元懼件起凳動和燒停止膏時可弱能產(chǎn)算生的句干擾遷。對羅外界麥干擾此信號絲式（如撓：大淺型動緊力機隙械起晶動、押電弧移焊機租焊接族時等挨）采拌取隔仁離變恥壓器朋或自女動交細流穩(wěn)全壓器寫進行銹處理僻可以凝取得陶良好昏的效纖果；對于討強電蘭系統(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，顫使用切浪涌倡抑制踢元件掌可以粥消除患其影皇響；撥對于嚴數(shù)控成系統(tǒng)野通信悟使用應的控躁制信譯號電跌纜使毯用單協(xié)端或怨兩端菜接地事的方朗式可詳以有民效消盤除電宵磁波緩的干鞋擾；伙數(shù)控溉機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)硬和伺皇服驅蠶動系蝕統(tǒng)等浴運動乖控制好系統(tǒng)屢也應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點進入巨PL獅C邏答輯控輕制的先信號賽如下信。1．仔PL揮C與會第二案操作橡面板叔間的價連接暗信號2．秘PL榜C與山手輪敵之間汁的連乖接信離號3．狂PL親C與個手動鈴操作某面板萍間的翠連接稅信號4．靜PL鑰C與壟機床岔主體華之間笨的連肺接信賭號5．寒PL蹲C與灶各軸盞驅動幟單元歡之間舞的連流接信為號6．建其他籃信號3.似5持數(shù)懸控機浴床故最障的樓判定故障袋可以喉分為局數(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)仆故障晶和機補械系蔽統(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。坐標弱軸伺溝服系哲統(tǒng)或級主軸勿驅動孤系統(tǒng)危通常駐在制個造時恥也設卷置了雅幾十重甚至如上百瞎的故殿