【正文】
、冷卻泵和主軸制動用中間繼電器,VDZ一VD7為繼電器線圈兩端浪涌電壓吸收二極管。圖410 回參考點配置示意圖系統(tǒng)在返回參考點時有兩種采樣接近開關的方式,如圖411所示。變頻器的控制方式主要有U/f控制方式、無反饋矢量控制方式和有反饋矢量控制方式。目前。由于在RISC處理器中采用了新的在線自動調(diào)整功能使得電機在不影響啟動速度的情況下,迅速得到調(diào)整,從而在不用PLG而低速運行時,達到高精度運行和高轉(zhuǎn)矩輸出。L是為改善功率因素而使用的交流電抗器。再接下來闡述了各軸接近開關的配置方法和步進電機驅(qū)動電流的設定方法以及主軸變頻器的選用原則,并且通過計算確定了主軸變頻器的型號—。本次改造,對于資金并不充裕的企業(yè),特別是中小型民營企業(yè),具有一定的借鑒意義。為使數(shù)控系統(tǒng)中的設置參數(shù)與改造后車床實際情況相匹配,本文對PLC及機床參數(shù)設置作了研究。在電氣改造方面,設計了主控電路原理圖及數(shù)控系統(tǒng)PLCFO口接線圖,對步進電機的計算和選型作了詳細介紹。因此,普通機床的數(shù)控化改造不但有存在的必要,而且大有可為。圖417交流控制電路圖本章首先論述了SINUMERIK 802S base line數(shù)控系統(tǒng)特點,從安全性和可靠性出發(fā),確立了電柜設計及電源選用原則,闡述了數(shù)控系統(tǒng)各部分的連接方法。當變頻器有故障時,B端觸頭斷開,KMI線圈失電,其常開觸頭斷開,變頻器自動斷電,同時A端觸頭閉合,報警燈HL顯示報警。其外形如圖414所示。有反饋矢量控制方式雖然是運行性能最為完善的一種控制方式,但由于需要增加編碼器等轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié),不但增加了費用,而且編碼器的安裝也比較麻煩。設定方法如圖412所示。為了提高返回參考點的速度、精度和可靠性,決定采用雙開關方式,如圖410所示。而SINUMERIK 802S base line系統(tǒng)的PLC輸入線是高電平輸入有效,由于系統(tǒng)內(nèi)有緩沖電路,可以定義為常開連接(輸入閉合有效)或常閉連接(輸入斷開有效),故在每個刀位的霍爾元件輸出端接上一個“上拉電阻()”,輸入定義為常閉連接(輸入斷開有效),這樣一來當某一刀位處于工作位置時,該刀位輸出的是低電平,相當于PLC輸入端沒有高電平輸入而處于斷開狀態(tài),由于刀架輸入定義為斷開有效,所以該輸入點被激活有效。SBI為急停按鈕,當被按下時,所有PLC輸出端口均無信號輸出。步進及主軸驅(qū)動器與CNC控制器的連接(X7)X7用于將步進驅(qū)動器及主軸驅(qū)動器同CNC控制器相連。本次改造的輸入輸出接口定義如表41所示。連接電纜必須使用屏蔽電纜。24VDC電源選用CNC控制器采用24V直流供電,系統(tǒng)可在24V15ry0到+2006之間正常工作。1OV的接口用于連接主軸驅(qū)動;SINUMERIK 8025 base line的控制軟件已經(jīng)存儲在數(shù)控部分的FlashEPROM(閃存)上,Toolbox軟件工具(調(diào)整所用的軟件工具)包含在標準的供貨范圍內(nèi)。機床調(diào)試配置數(shù)據(jù)少,系統(tǒng)與機床匹配快速、更容易。設計和調(diào)試都比開環(huán)系統(tǒng)難。3電氣控制系統(tǒng)整體方案設計(l)步進電機驅(qū)動的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng):該系統(tǒng)的伺服驅(qū)動裝置主要是步進電機、功率步進電機、電液脈沖馬達等。彈簧4的兩端分別鉤在凸耳3和調(diào)節(jié)螺釘7上,通過轉(zhuǎn)動螺母5就可以調(diào)節(jié)彈簧4的拉力,調(diào)節(jié)完畢用螺母6鎖緊。通常齒側間隙的消除主要有剛性調(diào)整法和柔性調(diào)整法。橫向步進電機1及減速器2安裝在床鞍的后部。原車床的進給箱保留,滾珠絲杠左端仍然采用原固定支承結構,支撐軸6通過套筒聯(lián)軸器5與滾珠絲杠3相連,這種聯(lián)軸器用兩個互相垂直的錐銷將支撐軸與絲杠連接起來,結構簡單,徑向尺寸小,可防止被連接軸的位移和偏斜所帶來的裝配困難和附加應力。由于異軸安裝后不能加工穿出主軸孔的較長的工件的缺陷,通過無間隙柔性連接傳動方式,普通車床編碼器的引出軸機床配件通過傳動比為1:1的同步齒形帶與主軸聯(lián)系起來。即由數(shù)控系統(tǒng)控制變頻器,變頻器驅(qū)動異步電動機實現(xiàn)主軸無級變速。為便于安裝滾珠絲杠副,絲杠采用分體式,用套筒聯(lián)軸器實現(xiàn)剛性連接;(2)橫向驅(qū)動電機及齒輪減速器安裝在床鞍的后部(相對操作者),縱向驅(qū)動電機及齒輪減速裝置安裝在機床的右端,靠近尾座的位置;(3)要實現(xiàn)自動換刀,需拆除原手動刀架,在小拖板上安裝數(shù)控轉(zhuǎn)位刀架;(4)為了使改造后的車床能夠加工螺紋,需要加裝主軸脈沖編碼器,以實現(xiàn)對主軸轉(zhuǎn)速的同步檢測,編碼器安裝在掛輪箱內(nèi);(5)為使加工過程中不超程,縱橫向要安裝行程限位開關;(6)為實現(xiàn)回參考點的動作,須在縱橫向安裝接近開關;(7)縱、橫向齒輪箱和絲杠全部加防護罩,以防贓物、油污和切屑等進入,機床整體也要加裝防護罩,以防止加工過程中的切屑飛濺傷人;(8)考慮到改造的成本,盡可能采用可靠性高的經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)。在利用填充聚四氟乙烯軟帶對原車床導軌貼塑的工作中,粘接工藝的好壞將直接影響改造后導軌的性能。尺寸分散度小,使裝配容易,不再需要工人“修配”。 (3)顯著的經(jīng)濟效益是機床大修及數(shù)控化改造行業(yè)的發(fā)展動力對于機床擁有者來說,只需花費購買相同新機床30%以下的費用即可獲得相同的使用效果。為盡快改變我國機械制造業(yè)的落后狀態(tài),近二十多年來,我們在艱難地發(fā)展民族機床制造業(yè)的同時,積極地引進了世界先進技術與設備。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍在質(zhì)量差、品種少、成本高、供貨期長等現(xiàn)象,因而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力。數(shù)控機床是集機械制造技術和計算機、液壓、檢測傳感、信息處理、光機等技術于一體的典型機電一體化產(chǎn)品。如果對舊機床進行數(shù)控化改造,其投資少,見效快,是在短期內(nèi)提高我國機床數(shù)控化率的一條有效途徑。但是,機床長期運轉(zhuǎn)甚至超負荷使用,同時又缺少認真的維修與保養(yǎng),造成機床嚴重磨損,喪失了精度;有些機床則由于企業(yè)人員及產(chǎn)品結構的改變,或由于技術力量不足而被長期閑置,需要使用時卻發(fā)現(xiàn)早已銹跡斑斑,電控系統(tǒng)不能起動;由于新產(chǎn)品制造的需要,原有機床性能已不能滿足使用要求,急需更新升級改造;由于世界計算機及網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展,造成數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)廠的產(chǎn)品更新加快,原有產(chǎn)品過早停產(chǎn),給備件更換與維修帶來一定困難;況且數(shù)控系統(tǒng)的使用壽命一般在5~10年,而我國大多數(shù)機床都在超期服役。為此,各國的經(jīng)濟學家和企業(yè)家在不斷探索新形勢下的各種先進制造技術及制造業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。節(jié)省了勞動力(一個人可以看管多臺機床),減少了工裝,縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期,可對市場需求作出快速反應等等。2車床機械部分改造方案數(shù)控化改造設計時,在滿足車床總體布局的前提下要盡可能利用原來的零部件,盡量減少改動量??紤]到數(shù)控車床在自動加工的過程中負載切削力隨時會發(fā)生變化,為了保證工件表面加工質(zhì)量的一致性、提高工件加工質(zhì)量,主軸要能實現(xiàn)恒切削速度切削。變頻器能方便地與數(shù)控系統(tǒng)連接,控制電動機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止和變速。主軸脈沖編碼器的安裝,通常采用兩種方式:一是同軸安裝,二是異軸安裝,同軸安裝的結構簡單,缺點是安裝后不能加工穿出車床主軸L的零件,限制了零件的加工長度。滾珠絲杠采用雙螺母螺紋預緊方式消除絲杠和螺母間的間隙,調(diào)整方便。左端則將原車床的懸空結構改為支承結構,用一個聯(lián)軸套4和一根連接短軸6把滾珠絲杠7與減速器輸出軸3連接起來,并通過一對圓螺母5實現(xiàn)對整個絲杠的預拉伸和鎖緊,以提高其軸向剛度。1,2薄齒輪;3,圖28雙片齒輪錯齒消隙法結構圖28是雙片齒輪錯齒式消除間隙結構。根據(jù)車床的型號及主軸中心高度,選用常州市宏達機床數(shù)控設備廠生產(chǎn)的LD4BCK6140型電動刀架,該刀架內(nèi)帶12OW三相交流異步電動機用于驅(qū)動正轉(zhuǎn)選刀。這種系統(tǒng)不需要將所測得的實際位置和速度反饋到輸入端,故稱之為開環(huán)系統(tǒng),該系統(tǒng)的位移精度主要決定于步進電機的角位移精度,齒輪絲杠等傳動元件的節(jié)距精度,所以系統(tǒng)的位移精度相對較低。半閉環(huán)系統(tǒng)檢測元件安裝在中間傳動件上,間接測量執(zhí)行部件的位置。堅固而又節(jié)省空間的設計,使它可以安裝到最方便用戶的位置;操作面板提供了所有的數(shù)