數(shù)控機床系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析論文(編輯修改稿)
2025-07-22 23:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 這樣的優(yōu)點在于可以減少中間傳動過程中的誤差，增加了整個系統(tǒng)的定位精度。 數(shù)控機床PMC PMC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(guān)系如圖所示。 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。 PMC程序總體結(jié)構(gòu)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(shè)置欄中設(shè)置開關(guān)條件 。2．PMC軟件的總體結(jié)構(gòu)（1）頭文件PMC程序所需要的基本規(guī)范和數(shù)學(xué)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 定義動作停留時間的長短、位移的距離、運動的速度等等。（3）約定：如果參數(shù)用以表示時間，其單位時間為1/512s；如果參數(shù)用以表示長度，其單位長度為1/1000mm；如果參數(shù)用以表示速度，其單位為mm/min。 （4）PMC軟件組成PMC軟件分為初始化、運行和關(guān)閉三個組成部分。 第三章 數(shù)控機床的檢測系統(tǒng) 數(shù)控機床在線檢測系統(tǒng)的組成數(shù)控機床在線檢測系統(tǒng)分為兩種，一種為直接調(diào)用基本宏程序，而不用計算機輔助；另一種則要自己開發(fā)宏程序庫，借助于計算機輔助編程系統(tǒng)，隨時生成檢測程序，然后傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖為計算機輔助在線檢測系統(tǒng)組成數(shù)控機床的在線檢測系統(tǒng)由軟件和硬件組成。硬件部分通常由以下幾部分組成：(1)機床本體機床本體是實現(xiàn)加工、檢測的基礎(chǔ)，其工作部件是實現(xiàn)所需基本運動的部件，它的傳動部件的精度直接影響著加工、檢測的精度。(2)數(shù)控系統(tǒng)目前數(shù)控機床一般都采用CNC數(shù)控系統(tǒng)，其主要特點是輸入存儲、數(shù)控加工、插補運算以及機床各種控制功能都通過程序來實現(xiàn)。計算機與其他裝置之間可通過接口設(shè)備聯(lián)接，當(dāng)控制對象或功能改變時，只需改變軟件和接口。CNC系統(tǒng)一般由中央處理存儲器和輸入輸出接口組成，中央處理器又由存儲器、運算器、控制器和總線組成。(3)伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要組成部分，用以實現(xiàn)數(shù)控機床的進給位置伺服控制和主軸轉(zhuǎn)速(或位置)伺服控制。伺服系統(tǒng)的性能是決定機床加工精度、測量精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率的主要因素。(4)測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)有接觸觸發(fā)式測頭、信號傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成，是數(shù)控機床在線檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，直接影響著在線檢測的精度。其中關(guān)鍵部件為測頭，使用測頭可在加工過程中進行尺寸測量，根據(jù)測量結(jié)果自動修改加工程序，改善加工精度，使得數(shù)控機床既是加工設(shè)備，又兼具測量機的某種功能。目前常用的雷尼紹測頭，是英國雷尼紹公司的產(chǎn)品，如圖2所示。它們用于數(shù)控車床、加工中心，數(shù)控磨床、專機等大多數(shù)數(shù)控機床上。測頭按功能可分為工件檢測測頭和刀具測頭；按信號傳輸方式可分為硬線連接式、感應(yīng)式、光學(xué)式和無線電式；按接觸形式可分為接觸測量和非接觸測量。用戶可根據(jù)機床的具體型號選擇合適的配置。(5)計算機系統(tǒng)在線檢測系統(tǒng)利用計算機進行測量數(shù)據(jù)的采集和處理、檢測數(shù)控程序的生成、檢測過程的仿真及與數(shù)控機床通信等功能。在線檢測系統(tǒng)考慮到運行目前流行的Windows和CAD/CAM/CAPP/CAM以及VC++等軟件，以及減少測量結(jié)果的分析和計算時間，一般采用Pentium級別以上的計算機。 數(shù)控機床在線檢測的工作原理實現(xiàn)數(shù)控機床的在線檢測時，首先要在計算機輔助編程系統(tǒng)上自動生成檢測主程序，將檢測主程序由通信接口傳輸給數(shù)控機床，通過G31跳步指令，使測頭按程序規(guī)定路徑運動，當(dāng)測球接觸工件時發(fā)出觸發(fā)信號，通過測頭與數(shù)控系統(tǒng)的專用接口將觸發(fā)信號傳到轉(zhuǎn)換器，并將觸發(fā)信號轉(zhuǎn)換后傳給機床的控制系統(tǒng)，該點的坐標(biāo)被記錄下來。信號被接收后，機床停止運動，測量點的坐標(biāo)通過通信接口傳回計算機，然后進行下一個測量動作。上位機通過監(jiān)測CNC系統(tǒng)返回的測量值，可對系統(tǒng)測量結(jié)果進行計算補償及可視化等各項數(shù)據(jù)處理工作。測量典型幾何形狀時檢測路徑的步驟為：①確定零件的待測形狀特征幾何要素；②確定零件的待測精度特征；③根據(jù)測量的形狀特征幾何要素和精度特征，確定檢測點數(shù)及分布；④根據(jù)測點數(shù)及分布形式建立數(shù)學(xué)計算公式；⑤確定檢測零件的工件坐標(biāo)系；⑥根據(jù)檢測條件確定檢測路徑。 數(shù)控機床在線檢測編程在線檢測技術(shù)的關(guān)鍵主要體現(xiàn)在檢測程序的編制上，檢側(cè)程序編制質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到檢測效果。目前檢測軟件有商業(yè)化軟件和自主開發(fā)的軟件。商業(yè)化軟件如英國DELCAM公司新版本的PowerInspect，是一款開放的檢測軟件，不受測量設(shè)備的限制，既可以在線檢測，也可以脫機檢測。不僅提供在線檢測的功能，還能夠在檢測前針對讀取的CAD模型進行檢測路徑的編程工作，并進行檢測的仿真。隨后可以把編制好的程序傳輸給CNC檢測設(shè)備，進行自動檢測。又如雷尼紹公司基于PC機的在機檢測軟件OMV（on machine verification），該軟件專為數(shù)控機床配用系統(tǒng)而編寫，主要應(yīng)用于：根據(jù)原始CAD數(shù)據(jù)，檢測樣件、復(fù)雜零件及大型零件、多工序零件以及模具。自主開發(fā)軟件的編程方式有：基于C、C++、VC++、VB、Delphi開發(fā)平臺的在線檢測編程和基于C
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