【正文】 比較快的輸入響應速度，并且可以進I／O口擴展。PLC控制軟件設計通過RS．232C通信接口，在PC機WINDOWS環(huán)境下根據控制要求和PLC輸入輸出地址表，便可以利用梯形圖編制控制程序，控制程序在分別控制主軸和伺服進給主電路的主電源之后。主要任務就是根據CNC控制器、伺服驅動器的狀態(tài)控制相應的輸出端口的狀態(tài)，從而達到控制和故障報警直至采取相應的措施消除故障，具體的梯形圖見附錄B。通常PLC本身的可靠性比較高，但是PLC外接的輸入輸出元件如接觸器、光電開關等比較容易發(fā)生故障，所以在設計軟件時，應使軟件具有檢測甚至消除故障的功能，使整個系統(tǒng)的可靠性大大提高。PLC的軟件設計要注意幾下幾點：(1)在銑床的軟件設計中首先注意的就是強電關斷優(yōu)先的原則，既控制信號中只要有強電關斷的信號，則不管其他信號的狀態(tài)如何都要關斷強電。(2)其次要注意動作的互鎖控制，例如主軸正轉和反轉是兩個不可能同時發(fā)生的動作，此時一般需要采用互鎖控制，從而保證兩者不可能同時動作。(3)還要注意順序聯(lián)鎖控制，在數控銑床的運動控制中，有些是有嚴格的順序要求的，不能發(fā)生顛倒次序的現象。這時可以采用聯(lián)鎖控制的方法，即選擇前一個動作的常開觸點，串聯(lián)在下一個動作的啟動回路中，同時將后一個動作的常閉觸點串聯(lián)在上一個動作的關斷回路中，這樣就可以使各個動作嚴格地按照設計好的順序執(zhí)行，大大提高了產品的可靠性和品質。5．4電機的安裝與連接電源部分電源部分由三個變壓器和一個穩(wěn)壓器組成，詳見表5．2。電機的選擇前提選擇交流伺服電機時應根據總體設計方案的要求，在滿足主要技術性能的前提下，還要分析絲杠的驅動扭矩、傳動速比、刀架的快進速度、導軌斜鐵預緊、防止低速爬行以及進給系統(tǒng)的穩(wěn)定性等原因綜合考慮交流伺服電機的參數。冷卻電機選擇一般分為步進電機和伺服電機。二者最大的區(qū)別是伺服電機本身就帶有編碼器，用來精確定位的。共有三臺三相異步電機及兩臺軸流風機。橫向(縱向)／升降臺電機為交流三相異步電機參數為：12KW／22KW，380V，50HZ；冷卻電機隨主軸一起動作參數為：1．1KW，380V，50HZ；自動潤滑裝置通電后即開始工作。進給電機安裝電機安裝在中拖板后側，通過減速器與x軸、Y軸絲杠連接；Z軸的電機可安裝在兩個部位，一是為了外表美觀，可安裝在床身下側，但這樣為了穩(wěn)定電機，須使用掛角固定；二是也可以直接安裝在導軌尾部，此時可以直接固定在絲杠的端部，如圖5．9所示。在安裝新電機時也要將密封套軸定位于法蘭盤，所以要先設計轉接法蘭盤，然后再設計密封套軸向定位套，并大膽采用了電機前端毛面定位方式取得實際效果很好。連接與精度檢驗交流伺服電機上的連線接頭有5個，以DTM．5T系統(tǒng)連接為例即A、B、C、D、E等5個接頭，與之相對應的強電柜的驅動器上也有A、B、C、D、E等5個接頭，檢測時，通過系統(tǒng)上電機轉動看X軸、Y軸、Z軸的正反方向是否與規(guī)定的一致，在系統(tǒng)中給出相應的進給量，看電機是否轉動相對應的角度。5．5強電柜的安裝與連接DTM．5T系統(tǒng)專門為X5040機床設計一套強電柜，由四個螺釘把合在主機箱后側，通過一支撐穿線管固定主機箱，使其位于主機箱上邊，以利于操作者操作方便。直接由門把手開關控制，并且從柜內接出的線在側面通過航空插頭固定在箱體上，從強電柜到主機箱的連接有三根線(1)主機線(采用25芯插頭)； (2)控制線(采用9芯插頭)； (3)編碼器線(用15芯插頭)。結論本文按照用戶的要求，在機床數控化改造的原理指導下，根據前期調研和對原有機床設備分析的基礎上對X5040銑床進行了數控化改造。本文的主要工作如下：機械部分改造。在原機床的基礎上，保留原機床的主軸箱，取消進給箱的傳動裝置，把滑動絲杠改用滾珠絲杠，用交流伺服電機和減速齒輪束實現進給部分的調速，可以實現快速定位和準確啟動／停止；數控系統(tǒng)的選擇。選用國產數控系統(tǒng)DTM．5T來實現數字控制過程；達到數字化控制各部件協(xié)調工作，而且成本低；電氣部分改造。電氣部分以強電和弱電改造為主，強電柜取消大量電氣元器件，改用伺服驅動電機來實現；弱電利用數控系統(tǒng)中PLC來實現邏輯控制，從而完成機床數控化改造。機床精度的測試。對改造后的機床迸行幾何精度和工作精度的測試，測試的結果是實測值小于允許值，即滿足機床的幾何精度和動態(tài)工作精度要求。根據測試結果，對改造后機床做以綜合性評價分析，驗證了機床改造的可行性和可靠性，突出了良好的性價比。不僅加工范圍擴大，而且對于中小批量生產大大提高了生產效率。在改造過程中，通過對國產數控系統(tǒng)的使用，發(fā)現雖然國產數控系統(tǒng)還存在輸出扭矩小等問題，但在機床改造中，可以滿足設備要求，而且成本低，大大降低改造成本，為國產系統(tǒng)的使用與推廣提供了依據。盡管在機床數控化改造中完成了項目，但還存在機床后續(xù)使用中的維護和保養(yǎng)工作的展開和推廣，對操作人員加強培訓，以延長其使用壽命。應用DTM．5T數控系統(tǒng)對X5040銑床改造后，擴大了加工范圍，可以加工凸輪等形狀復雜的零件，滿足了加工精度要求，提高了生產效率，工作性能穩(wěn)定，且改造的成本也較低。因此，傳統(tǒng)機床的數控化改造是一個方興未艾的產業(yè)。參考文獻[1]席俊杰．數控技術和機床數控化改造．機械工程師，2002(08)：67頁[2]諸小麗．普通機床數控技術改造探討．南寧職業(yè)技術學院學報，2003(04)： 6卜64頁[3]朱文伯，笪文?。鏖T子數控系統(tǒng)在機床改造中的應用[J]．航空制造技術，1999(05)：3032頁[4]鐘靈．2010FPSOONK龍門銑床的數控改造[J]．西北農林科技大學， 2006(05)：2124頁[5]實用數控機床技術手冊[M]，北京：北京出版社．2001：62—65頁[6]KUO Hsingchia，REN Bingyin．TANG Yuyong．Etal Geometric models for improving NC machining efficiency and accuracy of propeller wi tha constant pitch[J]．Journal of Chinese Society of MechanicalEngineers．1999．20(5)：449—455P[7]KUO Hsingehia，DZAN W Y．A Study of NC Machining Geometric Modelsfor Marine based Propel lerl[J]．Journalof the Society of Naval， Architects and Marine Engineers，1999，18(3)：43—51P[8]楊志剛，潘海鴻，黃炳瓊，普通機床數控改造的技術路線及方法[J]．裝備制造技術，2007(02)：47—50頁[9]孫連棟．用商品化的數控系統(tǒng)改造普通機床[J]．機電產品開發(fā)與創(chuàng)新， 2006(03)：51—54頁[10]蔣林敏．數控加工設備[M]．大連：大連理工大學出版社，2000：114一118頁 [11]陳宇曉．數控銑床故障診斷與維修技巧[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2001： 2卜28頁[12]張魁林．數控機床故障診斷[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2003：30—35頁[13]Lo CC．Two—stage cuter—path scheduling for ball—end milling ofconcave and wall．bounded surfaces．Computer—Aided Design，2000， (32)：597，603P67 [14]侯書林，王洪章，常青．WA21M數控系統(tǒng)數控化改造XA5032銑床[J]．工程設計學報，2006(05)：336—339頁[15]王計文，景順興，翟志強．淺析普通機床的數控改造[J3．機床與液壓， 1999(03)：52—55頁[16]解順興，普通機床數控改造[J]．數控機床市場，2006(03)：91—92頁 [17]潘海鴻，楊志剛，黃炳瓊，楊繼堂，賈正興．西門子8020數控系統(tǒng)在DVT350X20機床數控改造中的應用[J]．機床電器，2007(02)：37—41頁[18]Glaesera G，Wallnerb J．Potmannb H．Collision—free 3．axis milling and selection of cutting tools[J]．Computer—AidedDesign．1999(31)：225—232P[19]Yang DCH．Ban Z．Interference detection an d optimal tool selection in 3axis NC machining of free．Freeformurfaces[J]．Computer—AidedDesign，1999(31)：303—315P[20]張俊生．金屬切削機床與數控機床[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2001： 55—58頁[21]周凱．數控技術與產業(yè)發(fā)展途徑探討[J]．中國機械工程，1999(10)：76—80頁[22]游建穎．金屬切削機床[M]．北京：中國勞動社會保障出版社，2002．21—23頁[23]王明友，魏勝．三菱960系統(tǒng)在數控銑床升級改造上的應用[J]．機床與液壓，2006(04)：85—87頁[24]鄭德星，張華，翟春榮．X6125銑床數控化改造[J]．機床與液壓，2005 (07)：192193頁[25]Kimb BH．Chu CN．Effect of cutter mark on surface roughness andscallop height in sculptured surface machining[J]．Computer—AidedDesign，1994，26(3)：179—188P．[26]賈楓桐．簡明銑工手冊[M]．機械工業(yè)出版社，1998．134—226頁[27]羅永順，曾偉民，甄任賀．普通機床數控化改造設計中的關鍵問題的研究[J]．機床與液壓，2005(06)：193—