【正文】 而且通過對改造前后車床加工同一工作軸的精度進行比較所得結果證明，數控化改造后車床加工精度明顯提高。為使數控系統(tǒng)中的設置參數與改造后車床實際情況相匹配，本文對PLC及機床參數設置作了研究。在電氣改造方面，設計了主控電路原理圖及數控系統(tǒng)PLCFO口接線圖，對步進電機的計算和選型作了詳細介紹。為了恢復導軌的精度，增加耐磨性，提高機床的穩(wěn)定性，提高機床的防爬行和吸振功能，對機床導軌選用填充聚四氟乙烯軟帶來改造。為使改造后的車床能夠加工螺紋，在改造時，在主軸端部加裝了主軸脈沖編碼器，本文對脈沖編碼器的安裝方法作了詳細論述。本次改造，對于資金并不充裕的企業(yè)，特別是中小型民營企業(yè)，具有一定的借鑒意義。因此，普通機床的數控化改造不但有存在的必要，而且大有可為。從美國、日本等西方發(fā)達國家的工業(yè)現代化進程看，機床的數控化改造也必不可少，經數控改造的機床占有較大比例。結 論數控機床作為機電一體化典型產品，在機械制造業(yè)中發(fā)揮著越來越大的作用，它很好地解決了形狀結構復雜、精度要求高、小批量及多變零件的加工問題且能穩(wěn)定產品的加工質量，大幅度提高生產效率。再接下來闡述了各軸接近開關的配置方法和步進電機驅動電流的設定方法以及主軸變頻器的選用原則，并且通過計算確定了主軸變頻器的型號—。圖417交流控制電路圖本章首先論述了SINUMERIK 802S base line數控系統(tǒng)特點，從安全性和可靠性出發(fā)，確立了電柜設計及電源選用原則，闡述了數控系統(tǒng)各部分的連接方法。M3為冷卻泵電機。執(zhí)行過程為:當PLC發(fā)出主軸正反轉信號時，KAI或KAZ的常開觸頭閉合，KMI線圈得電，KMI的常開觸頭閉合，變頻器開始工作，當PLC發(fā)出主軸制動信號時，KA6的常閉觸頭斷開，KMI線圈失電，KMI的常開觸頭斷開，變頻器停止工作，主電機停轉。L是為改善功率因素而使用的交流電抗器。當變頻器有故障時，B端觸頭斷開，KMI線圈失電，其常開觸頭斷開，變頻器自動斷電，同時A端觸頭閉合，報警燈HL顯示報警。端子接線圖如圖415所示:電氣控制線路主電路如圖416所示，QF1QF4為空氣開關，FU為熔斷器，對電路實現短路保護。3. 柔性PWM，實現更低噪音運行。由于在RISC處理器中采用了新的在線自動調整功能使得電機在不影響啟動速度的情況下，迅速得到調整，從而在不用PLG而低速運行時，達到高精度運行和高轉矩輸出。其外形如圖414所示。綜合以上分析計算，確定為三菱FRA54O系列變頻器，具體型號為FRA54O7，SKCH。而且無反饋矢量控制方式能夠克服U/f控制方式的缺點，因此可以說，是一種最佳選擇。目前。有反饋矢量控制方式雖然是運行性能最為完善的一種控制方式，但由于需要增加編碼器等轉速反饋環(huán)節(jié)，不但增加了費用，而且編碼器的安裝也比較麻煩。因此，從節(jié)能的角度看，并不理想。因此，就切削精度而言，選擇U/f控制方式是能夠滿足要求的。變頻器的控制方式主要有U/f控制方式、無反饋矢量控制方式和有反饋矢量控制方式。設定方法如圖412所示。圖411采樣接近開關方式所選用的STEPDRIVEC可驅動不同扭矩的步進電機。系統(tǒng)在采樣完上升沿后，系統(tǒng)控制坐標繼續(xù)運動，記錄上升沿參考脈沖后的運動距離，同時采樣接近開關的下降沿。圖410 回參考點配置示意圖系統(tǒng)在返回參考點時有兩種采樣接近開關的方式，如圖411所示。為了提高返回參考點的速度、精度和可靠性，決定采用雙開關方式，如圖410所示。為了確定參考點位置，每個坐標軸必須配備一個接近開關(PNP型常開，即24VDC電平輸出)，用于產生返回參考點的零脈沖。87圖49步進驅動器與步進電機的連接為了使系統(tǒng)在開機以后能夠立即精確地識別機床零點，必須使系統(tǒng)與進給軸的位置測量系統(tǒng)進行同步，該過程就是所謂的回參考點過程。圖47 X101接線圖數字輸出端的連接(XZOO和X201)X2OO和X2O1的接線如圖48所示，KAI、KAZ、KAKAKAS和KA6分別為主軸正轉、主軸反轉、刀架正轉、刀架反轉、冷卻泵和主軸制動用中間繼電器，VDZ一VD7為繼電器線圈兩端浪涌電壓吸收二極管。而SINUMERIK 802S base line系統(tǒng)的PLC輸入線是高電平輸入有效，由于系統(tǒng)內有緩沖電路，可以定義為常開連接(輸入閉合有效)或常閉連接(輸入斷開有效)，故在每個刀位的霍爾元件輸出端接上一個“上拉電阻()”，輸入定義為常閉連接(輸入斷開有效)，這樣一來當某一刀位處于工作位置時，該刀位輸出的是低電平，相當于PLC輸入端沒有高電平輸入而處于斷開狀態(tài)，由于刀架輸入定義為斷開有效，所以該輸入點被激活有效。SQSQSQ3和SQ4為四個霍爾式接近開關，分別對應于自動刀架的四個工位。因為當P24端子到PLC的輸入點之間的線路出現開路或接觸不良時，該點被認為有效，機床會立即報警，這樣就保證了機床只有在電路連接良好的情況下才能正常運行，提高了機床的安全性。若采用常開邏輯，則當P24端子到PLC輸入點線路接觸不良或開路時會造成SQ8等無效(即便是SQ8等閉合)，從而會導致機床出現重大事故。SBI為急停按鈕，當被按下時，所有PLC輸出端口均無信號輸出。如圖45所示，sQll、SQ12分別為X軸、Z軸回參考點接近開關(霍爾式、PNP型常開、有效電平為DC24v)，分別接入高速輸入接口X20的3號管腳Hll和5號管腳HI3。表43手輪接口X10引腳信號說明引腳信號說明1A1+手輪1 A相+6GND電源接地2A1手輪1 A相+7A2+手輪2 A相+3B1+手輪1B相+8A2手輪2 A相+4B1手輪1 B相+9B2+手輪2 B相+5P5V+5VDC10B2手輪2 B相+高速輸入接口(XZO)通過接線端子XZO可以連接3個接近開關。圖44步進及主軸驅動器與802S base line的連接手輪接口(X10)通過手輪接口X10可以在外部連接兩個電子手輪。步進及主軸驅動器與CNC控制器的連接(X7)X7用于將步進驅動器及主軸驅動器同CNC控制器相連。主軸測量系統(tǒng)的連接(X6)X6作為主軸編碼器接口使用，用于把主軸的旋轉角度反饋給8025baseline。其引腳1為屏蔽，其它引腳功能參見信號說明。其CNC一側端子分配如表42所示。本次改造的輸入輸出接口定義如表41所示。 PLC輸入輸出接口定義SINUMERIK 802S base line 在出廠時已經預裝了“SAMPLEDI/O部分:(l)XIOO到X105，各為10芯插頭，用于數字輸入；(2)XZOO到X201，各為10芯插頭，用于數字輸出；S2系統(tǒng)總清開關；調試開關S3保險絲；F1啟動方式選擇開關，4A保險絲，外部設計使用戶可以方便地更換。圖41數控系統(tǒng)接線圖 系統(tǒng)的接口布置如圖42所示。連接電纜必須使用屏蔽電纜。懸空和高阻信號均為“O”電平。表31負載電源電氣參數參數最小值最大值單位條件電壓平均值V波動性V非周期性過壓35V500ms持續(xù)時間50s恢復時間額定消耗電流A啟動電流4A 數字輸入和輸出所需的24VDC用獨立的24V直流電源，而不能與CNC控器共用同一個24VDC穩(wěn)壓電源。圖33電源波形24V直流電作為低壓電源必須具有可靠的電隔離特性(按照工EC204，PELV)，其電氣參數如表31所示。2