基于plc的xa6132臥式銑床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-24 17:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 率 .機 床 的 主 傳 動 一 般 采 用 普 通 交 流 電 動 機 或 直 流 電 動 機 拖 動 兩 種 形式 . 主 傳 動 電 氣 部 分 的 數(shù) 控 改 造XA6132 銑 床 主 傳 動 采 用 普 通 交 流 異 步 電 動 機 拖 動 ， 如 此 類 中 、小型機床，其本身價格較低，改造費用過高，改造周期過長都將降低這類機床進行數(shù)控改造的經(jīng)濟價值。所以在一般情況下，對機床的主傳動均采取保留原電器系統(tǒng)的方案。在本次設(shè)計中仍然保留主軸電機，拆除原有的滑動齒輪變速箱裝置以及正反轉(zhuǎn)控制電路。采用變頻器來控制主軸交流電機的正反轉(zhuǎn)以及實現(xiàn)無級調(diào)速功能。2主軸機械部分的改造( 內(nèi) 容 用 小 四 號 宋 體 ， 論 文 字 間 距 設(shè) 置 為 ： 標 準 。由 于 主 軸 采 用 變 頻 器 實 現(xiàn) 無 級 變 速 ， 因 此 主 傳 動 系 統(tǒng) 采 用 同 步 的 齒 形 帶 來傳 遞 運 動 。 對 于 主 軸 本 身 其 剛 性 和 旋 轉(zhuǎn) 精 度 以 及 支 承 的 剛 性 都 將 直 接 影 響 零 件的 加 工 精 度 。 因 此 主 軸 部 分 的 改 造 ， 首 先 要 保 證 本 身 的 剛 性 以 及 修 復(fù) 和 提 高 本身 的 旋 轉(zhuǎn) 精 度 。XA6132 銑 床 主 軸 支 撐 采 用 滑 動 軸 承 ， 本 次 改 造 中 為 了 提 高 承 載 能 力 ， 增大 主 軸 轉(zhuǎn) 速 ， 保 持 旋 轉(zhuǎn) 精 度 ， 改 用 靜 壓 軸 承 來 代 替 原 軸 承 。 進給傳動的數(shù)控化改造 西安航空職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計論文6 在 數(shù) 控 機 床 中 ， 進 給 傳 動 的 作 用 是 接 受 數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 指 令 ， 經(jīng) 放 大 后 使 刀具 做 精 確 定 位 或 按 規(guī) 定 的 軌 跡 做 嚴 格 的 相 對 運 動 ， 如 直 線 、斜線、圓弧等，加工出符合要求的零部件。對進給傳動的要求為：高精度，及高的定位精度和重復(fù)定位精度以及加工零件的綜合精度；高品質(zhì)，及頻帶寬，響應(yīng)快，動、靜態(tài)速降小，調(diào)速范圍寬；高速度，及能快速定位，以提高效率；大功率，及能輸出大的力矩和功率，以滿足加工的需要。（ 1） 確 定 控 制 方 式 ： 數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 控 制 方 式 基 本 上 分 為 開 環(huán) 、閉環(huán)、半閉環(huán)三種。普 通 機 床 數(shù) 控 化 改 造 選 擇 哪 種 控 制 方 式 ， 需 根 據(jù) 具 體 情 況 確 定 。 一 般 小 型采 用 開 環(huán) 控 制 ， 中 、重型采用半閉環(huán)控制，由于閉環(huán)控制需直接測出移動部件的實際位置，直線測量元件，工作量大，費時多，而且閉環(huán)控制的調(diào)試想打麻煩，它的穩(wěn)定性與機械部分的各種非線性因素有很大的關(guān)系，在機床數(shù)控改造中一般不采用閉環(huán)控制的方式。對 XA6132的改造中為其配置日本 FANUC公司的POWER MATEO數(shù)控系統(tǒng)。（2）選擇伺服系統(tǒng)：目前，使用比較廣泛的伺服系統(tǒng)有步進電機驅(qū)動系統(tǒng)、可控硅直流伺服系統(tǒng)以及大功率晶體管直流脈寬調(diào)制（PWM）伺服系統(tǒng)。改造中采用直流伺服系統(tǒng)。（3）選擇位置測量元件：位置測量元件是伺服系統(tǒng)中的一部分，用來測量運動部件按指令移動的位置量，并將其位置量反饋給數(shù)控系統(tǒng)。為之測量元件可分為旋轉(zhuǎn)型測量元件和直線型測量元件兩類。旋轉(zhuǎn)型測量元件又分為旋轉(zhuǎn)變壓器和光電脈沖編碼器，這兩種測量元件均可用于數(shù)控系統(tǒng)的半閉環(huán)控制中，用來測量伺服電機的角位移量；直線型測量元件有感應(yīng)同步器和光柵，這兩種元件多用在閉環(huán)控制方式的數(shù)控系統(tǒng)中，在機床的數(shù)控改造中一般不可用。設(shè)計中選取光電編碼器作為位置測量元件。（1）導軌副：原銑床的導軌采用滑動導軌，其結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，承載面積大，接觸剛度好、抗震性強等一系列優(yōu)點。但滑動導軌的靜摩察系數(shù)隨速度變化而變化，摩擦損失大，在低速時易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，直接影響運動部件的定位精度。改造中 在 原 移 動 部 件 的 導 軌 上 粘 接 聚 四 氟 乙 烯 軟 帶 ， 該 軟 帶 摩 察 系 數(shù) 小 ，西安航空職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計論文7動 、靜摩擦系數(shù)差別小，部件運行平穩(wěn)、無爬行，定位精度高。沒有震動，提高了工件表面加工質(zhì)量，延長了刀具壽命。軟帶耐磨損，且嵌入性能好，與其配合的金屬導軌面不會拉傷，軟帶有自潤滑性，當機械潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，導軌不會拉傷。（2）進給箱：原銑床為齒輪結(jié)構(gòu)，改造中取消原進給箱，依靠數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)控制工作臺的進給，提高其定位精度，達到伺服控制目的。（3）移動部件：在機床的進給傳動鏈中，需將旋轉(zhuǎn)運動變換成直線運動。原銑床采用普通絲杠副有自鎖能力，在垂直進給機構(gòu)中不用附加制動裝置。其缺點是摩擦阻力大，傳動效率低，動、靜摩察系數(shù)相差大，在低速時易出現(xiàn)爬行。數(shù) 控 機 床 要 求 進 給 部 分 的 移 動 部 件 靈 敏 度 好 、精度好、反應(yīng)快、無爬行。采用滾珠絲杠副可滿足數(shù)控機床進給運動的要求。在機床數(shù)控化改造時，由于滾珠絲杠副的徑向尺寸較大，許多相關(guān)部位都需要修改，往往用原絲杠副，但為消除過大的絲杠與螺母間隙，應(yīng)將原單螺母改為可調(diào)間隙的雙螺母副。（4）基于 plc的 XA6132萬能銑床電氣控制系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計在銑床的改造中我們將其運動控制改造為 CNC計算機控制系統(tǒng)，將其輔助機械動作控制（繼電器、接觸器）部分改造為 plc可編程控制。 4. 機床的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 機床 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則 設(shè)計任何一個機床 PLC控制系統(tǒng),就像設(shè)計任何一種機床電氣控制系統(tǒng)一樣,其目的都是通過控制被控對象機床來實現(xiàn)其機械加工的生產(chǎn)工藝要求,提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量,因此在設(shè)計 PLC控制系統(tǒng)時,應(yīng)遵循以下基本原則:(1) 機床的 PLC控制系統(tǒng)應(yīng)能控制機床設(shè)備最大限度的滿足機床的生產(chǎn)工藝要求.(2) 在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下,力求使 PLC控制系統(tǒng)越簡單、越經(jīng)濟,操作使用及維護維修越方便越好.(3) 要充分保證 PLC控制系統(tǒng)的安全性和可靠性.(4) 考慮到今后加工生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展和機床工藝的不斷改進,在配置PLC硬件設(shè)備時應(yīng)適當保留有一定的拓展余量.西安航空職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計論文8 機床 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容機床 PLC控制系統(tǒng)是由 PLC與機床輸入、,機床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容應(yīng)包括以下內(nèi)容:(1)選擇 XA6132型機床輸入設(shè)備(按鈕、操作開
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