畢業(yè)設(shè)計--開放式數(shù)控系統(tǒng)主軸控制設(shè)計(編輯修改稿)
2025-01-06 17:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，數(shù)控系統(tǒng)的整體價格只有國外同檔次產(chǎn)品的 1/2到 1/3。 配置靈活：可自由選配各種類型的脈沖接口、模擬接口交流伺服驅(qū)動單元或步進電機驅(qū)動單元；除標準機床控制面板外，配置 40路光電隔離開 關(guān)量輸入和 32路功率放大開關(guān)量輸出接口、手持單元接口、主軸控制接口與編碼器接口 ,還可擴展遠程 128路輸入 /128路輸出端子板。 閉環(huán)控制：世紀星系列數(shù)控系統(tǒng)配置交流伺服驅(qū)動器和伺服電機時，伺服驅(qū)動器和伺服電機的位置信號是實時反饋到數(shù)控單元，由數(shù)控單元對它們的實際運行全過程進行精確的閉環(huán)控制。 華中“世紀星”數(shù)控系統(tǒng)目前已廣泛用于車、銑、磨、鍛、齒輪、仿形、激光加工、紡織、醫(yī)療等設(shè)備，適用的領(lǐng)域有數(shù)控機床配套、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造、數(shù)控技術(shù)教學等。 畢業(yè)設(shè)計說明書 7 第三章 華中數(shù)控系統(tǒng)的主軸 控制 主軸 主軸是生產(chǎn)主切削運動的動力源，主軸不僅要在高速旋轉(zhuǎn)的情況下承載切削時傳遞的主軸電動機的動力，而且還要保持非常高的精度。主軸是數(shù)控機床中最關(guān)鍵的部件之一，主軸的結(jié)構(gòu)上分為機械主軸和電主軸。機械主軸由刀具的轉(zhuǎn)卡機構(gòu)、軸承、主軸冷卻系統(tǒng)以及配套的主軸電機、測量部件及驅(qū)動裝置等構(gòu)成。電主軸的特點是主軸電機被集成到主軸的機械部件中，構(gòu)成一個整體結(jié)構(gòu)的主軸系統(tǒng)。 在設(shè)計機床時，需要根據(jù)機床切削的指標定義機床的技術(shù)指標其中主軸的輸出功率和主 軸的調(diào)速范圍為關(guān)鍵的技術(shù)指標。因此在數(shù)控機床設(shè)計的階段，必須明確主軸的輸出功率和調(diào)速范圍等技術(shù)指標，否則，用戶在切削時可能會出現(xiàn)由于主軸輸出功率不夠造成的主軸“悶車”而不能完成用戶加工程序中要求的切削用量。 主軸在低速加工時，需要滿足低速狀態(tài)下可以產(chǎn)生足夠的轉(zhuǎn)矩，而且保證主軸的調(diào)速范圍。 主軸在高速加工時，主軸的旋轉(zhuǎn)部件要做到動平衡，否則在高速旋轉(zhuǎn)運動中會產(chǎn)生振動，影響加工質(zhì)量。 主軸控制方式 主軸速度控制 HNC21 通過 XS9 主軸 接口中的模擬量輸出可控制主軸轉(zhuǎn)速，其中 AOUT1 的輸出范圍為 10V～+10V 用于雙極性速度指令輸入的主軸驅(qū)動單元或變頻器，這時采用使能信號控制主軸的啟 /停； AOUT2 的才、輸出范圍為 0～ +10V，用于單極性速度指令輸入的主軸驅(qū)動單元或變頻器，這時采用主軸正轉(zhuǎn)、主軸反轉(zhuǎn)信號控制主軸的、反轉(zhuǎn)。 主軸定向控制 實現(xiàn) 主軸定向控制的方案一般有： １ .采用帶主軸定向功能的主軸驅(qū)動單元； ２ .采用伺服主軸工作在位控方式下； 3 .采用機械方式實現(xiàn)。 對應(yīng)于第一種控制方式，標準 銑床 PLC程序中定義了相關(guān)的輸入 /輸出的信號。 主軸定向有關(guān)的輸入 /輸出開關(guān)量信號 畢業(yè)設(shè)計說明書 8 由 PLC發(fā)生主軸定向命令即 ，主軸單元完成定向后送回主軸定向完成信號 。 第二種控制方式，主軸作為一個伺服主軸控制，可在需要時可由用戶 PLC程序控制定向到任意角度。 第三種控制方式，根據(jù)所采用的具體方式，用戶可自行定義有關(guān)的 PLC輸入 /輸出點，并編制相應(yīng)PLC程序。 主軸換擋控制 主軸自動換擋通過 PLC控制完成，標準銑床 PLC程序和標準車床 PLC程序中關(guān)于主軸換擋控制的信號如下表所示 。 主軸換擋控制有關(guān)的輸入 /輸出開關(guān)量信號 使用主軸變頻器或主軸伺服時，需要在用戶 PLC程序中根據(jù)不同的檔位確定主軸速度指令（模擬電壓）的值。 車床通常為手動換檔，如果安裝了主軸編碼器，則需要在用戶 PLC程序中根據(jù)主軸編碼器反饋的主軸實際 轉(zhuǎn)速自動判斷主軸目前的檔位，以調(diào)整主軸速度指令（模擬電壓）的值。 畢業(yè)設(shè)計說明書 9 主軸控制的有關(guān)參數(shù)設(shè)置 主軸控制的輸入 /輸出 開關(guān)量于數(shù)控裝置其他部分的輸入 /輸出開關(guān)量的參數(shù)統(tǒng)一設(shè)置，不需要單獨設(shè)置參數(shù)。相關(guān)的輸入 /輸出開關(guān)量的功能需要 PLC程序的支持才能實現(xiàn)，參見 PLC編程手冊。 主軸控制接口（ XS9）中包含兩部件：主軸速度控制輸出（模擬電壓 ） 和主軸編碼器輸入。需要在硬件配置參數(shù)、 PMC系統(tǒng)參數(shù)和通道參數(shù)中設(shè)定。參數(shù)設(shè)定如圖 。 通常在硬件配置參數(shù)中部件 22被標識為主軸模擬電壓輸出（標識 為 15，配置［０］為 4） ，并在 PMC系統(tǒng)參數(shù)中引用。 圖 軸速度控制（模擬電壓）在硬件配置參數(shù)中的設(shè)置 畢業(yè)設(shè)計說明書 10 第四章 日立變頻器簡介 主要功能 監(jiān)視模式 輸出頻率監(jiān)視 輸出電流監(jiān)視 轉(zhuǎn)向監(jiān)視 PID反饋監(jiān)視 畢業(yè)設(shè)計說明書 11 智能輸入端子狀態(tài)監(jiān)視 智能輸出端子狀態(tài)監(jiān)視 畢業(yè)設(shè)計說明書 12 頻率變換監(jiān)視 畢業(yè)設(shè)計說明書 13 輸出電壓監(jiān)視 輸入功率監(jiān)視 運行時間監(jiān)視 通電時間監(jiān)視 跳閘次數(shù)監(jiān)視 畢業(yè)設(shè)計說明書 14 變頻器的主要有關(guān)參數(shù)設(shè)置 畢業(yè)設(shè)計說明書 15 第五章 電氣系統(tǒng)的改造設(shè)計 數(shù)控機床 PLC 分類 數(shù)控機床所使用的 PLC 可
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