普通車床的數(shù)控化改造50286(編輯修改稿)
2025-06-12 05:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 MC實(shí)施輸入/輸出控制，I/O點(diǎn)數(shù)可根據(jù)機(jī)床的復(fù)雜程度選擇，標(biāo)準(zhǔn)配置為104個輸入點(diǎn)，72個輸出點(diǎn)。 (4)進(jìn)給伺服控制板GSK980TD系統(tǒng)全部用數(shù)字式交流伺服控制。其控制板裝在CNC單元內(nèi)，插在主板上，即CNC單元與進(jìn)給伺服為一體化設(shè)計。伺服板上有2個CPU(TMS320)，用于伺服的數(shù)字控制。每個CPU控制2個軸，一塊板可控制4個軸。該板接受主CPU分配的伺服控制指令，輸出6個相位各差60176。的脈寬調(diào)制信號(每軸)，加于各軸的伺服驅(qū)動的功率放大器上。TD系統(tǒng)為4軸(最大配里)控制，2軸聯(lián)動，只用一塊伺服板。 (5)電源主要有5V直流電，用于各板的供電。24V直流電，用于單元內(nèi)各繼電器控制。除上述這些板外，還有圖形控制板、PMCM板、遠(yuǎn)程緩沖器(REMOTE BUFFER)板，這些板用戶可根據(jù)自身要求選訂。（6）顯示GSK980TD系統(tǒng)的顯示器320 240點(diǎn)陣，用單色液晶顯示器(LCD),″,也可配彩色顯示器。GSK980TD系統(tǒng)有圖形顯示功能：①對編制的加工程序進(jìn)行加工前的圖形模擬，模擬刀尖的軌跡或加工件的三維實(shí)體形狀:②在加工過程中顯示刀尖的軌跡，使操作員能夠監(jiān)視切削過程。圖形可局部放大，以便觀察細(xì)部。顯示圖形必須用圖形控制板，該板為專用微機(jī)，CPU用80186。 進(jìn)給伺服驅(qū)動GSK980TD系統(tǒng)進(jìn)給軸的驅(qū)動使用交流同步電動機(jī)，目前為a系列。根據(jù)其負(fù)載特性和快速性分為:a(標(biāo)準(zhǔn)型)、am(高加速特性)、ac(經(jīng)濟(jì)型)和aL(低慣量型)。最大力矩為400N39。m。 0C配a型。0D配置ac型。am加速特性好，從0至最高轉(zhuǎn)速的啟動過程為24ms，故用于高速加工。電機(jī)軸上裝有脈沖編碼器，每轉(zhuǎn)發(fā)出65536個脈沖(經(jīng)電路倍頻)，用做位置反饋和速度反饋。這種位置反饋，是間接測量工作臺的直線位移，所以稱為半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。但是，只要設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)GSK980TD系統(tǒng)可以使用直線光柵尺，使系統(tǒng)接成全閉環(huán)。除此之外，還可接成雙位置反饋，即同時具有上述2個閉環(huán)。這樣，既可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還可以提高系統(tǒng)的快逮性和加工精度。進(jìn)給伺服單元的控制用前述的軸控制板，該板輸出控制指令信號到功率放大器。功率放大器為模塊化結(jié)構(gòu)，分為整流模塊和逆變模塊，使用IPM元件。LSI是專用位置控制大規(guī)模集成電路芯片。ROM中存儲的控制程序主要有同步電機(jī)的快速響應(yīng)矢量控制、IP調(diào)節(jié)器、速度和位里的反饋控制、前饋和提前前饋控制和狀態(tài)觀測器。此外，還有許多非線性補(bǔ)償與控制，如單脈沖抑制、超調(diào)抑制、反向間隙加速補(bǔ)償、機(jī)床的速度反饋等。還有運(yùn)行過程的監(jiān)測及保護(hù)。由于有這些控制，使GSK980TD系統(tǒng)運(yùn)行可靠、快速、平穩(wěn)、精度高。 主運(yùn)動傳動系統(tǒng)主傳動系統(tǒng)的設(shè)計主要是根據(jù)變速傳動系統(tǒng)的不同類型而決定的，而變速系統(tǒng)的類型應(yīng)兼顧縮短變速所需的時間并能簡化傳動系統(tǒng)機(jī)構(gòu)等因素綜合來選擇、設(shè)計。變速系統(tǒng)的類型主要有三種：（1）機(jī)械無級變速器機(jī)械無級變速器有鋼球式（科普型）、寬帶式等多種結(jié)構(gòu)，它們是依靠摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩，通過連續(xù)地改變摩擦傳動副的工作半徑來實(shí)現(xiàn)無級變速。由于其結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、噪聲小、使用維修方便、效率高，所以在各類機(jī)械（如機(jī)床、印刷機(jī)械、電工機(jī)械、鐘表機(jī)械、輕工機(jī)械、紡織機(jī)械、塑料機(jī)械、化工機(jī)械等）中得到了廣泛的應(yīng)用。但由于摩擦副的彈性滑動，存在轉(zhuǎn)速損失，故不能用于調(diào)速精度高的場合。另外，它的變速范圍小，通常變速范圍Rb為4～6，少數(shù)可達(dá)10～15，因此，為了滿足執(zhí)行件變速范圍的需要，常串聯(lián)有級變速機(jī)構(gòu)（如齒輪變速箱）。（2）液壓無級變速裝置液壓無級變速裝置是利用油液為介質(zhì)來傳遞動力，通過連續(xù)改變輸入液動機(jī)（或油缸）的油液流量來實(shí)現(xiàn)無級變速。它的傳動平穩(wěn)、運(yùn)動換向沖擊小、易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動。因此，常用于執(zhí)行件要求直線運(yùn)動的機(jī)械系統(tǒng)中。如刨床、拉床的主運(yùn)動以及組合機(jī)床的動力滑臺等。（3）電氣無級變速裝置電氣無級變速裝置是以直流并勵電動機(jī)、交流變頻電動機(jī)或交、直流伺服電動機(jī)、步進(jìn)電動機(jī)等為動力源，通過連續(xù)地變換這些電動機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。機(jī)械系統(tǒng)中的執(zhí)行件在工作過程中,要求在整個變速范圍內(nèi)為功率、轉(zhuǎn)矩特性不同，而電動機(jī)的功率、轉(zhuǎn)矩特性必須與之適應(yīng)，但是，不論是直流并勵電動機(jī)、交流變頻電動機(jī)或是交、直流伺服電動機(jī)，只是在額定轉(zhuǎn)速以上至最高轉(zhuǎn)速之間為恒功率調(diào)速，變速范圍小，而在額定轉(zhuǎn)速以下為恒轉(zhuǎn)矩的，變速范圍很寬。如果執(zhí)行件要求在整個變速范圍內(nèi)為恒功率調(diào)速，上述的無級調(diào)速器均不能適應(yīng)，則須串聯(lián)一個有級變速裝置來擴(kuò)大恒功率調(diào)速范圍，如一些大型機(jī)床（立式車床、龍門刨床、鏜床等）和數(shù)控機(jī)床以及數(shù)控纖維纏繞機(jī)，數(shù)控布帶纏繞機(jī)等的主運(yùn)動。而對于數(shù)控機(jī)床的直線進(jìn)給運(yùn)動，則要求在整個變速GSK980TD系統(tǒng)可以同時控制2個主軸電動機(jī)，可以是2個數(shù)字式控制的電機(jī)，也可以一個為數(shù)字式，另一個為模擬式控制電機(jī)。模擬控制指令是010V的直流電壓。該系統(tǒng)的主軸電機(jī)為異步電機(jī)，目前為a系列。有以下品種。a:標(biāo)準(zhǔn)型，恒功率調(diào)速范圍4:1。 aP：恒功率寬調(diào)速范圍型(8:1)。 aC經(jīng)
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