宏程序在數(shù)控加工中編程和應(yīng)用-在線瀏覽
2024-08-17 13:38本頁面
【正文】 3. 智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢 21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動識別負(fù)自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。 目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。二、 數(shù)控機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)㈠ 高速加工對機(jī)床主軸的要求 高速加工對機(jī)床主軸系統(tǒng)不僅要求轉(zhuǎn)速高，輸出的扭矩和功率要大，還要求具有較高的主軸回轉(zhuǎn)精度和在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中保持具有良好的剛度、抗震性及熱穩(wěn)定性。實(shí)際應(yīng)用中主要有兩類高速主軸：一類是具有零傳動的高速電主軸，這類主軸因采用電機(jī)和機(jī)床主軸一體化的結(jié)構(gòu)，并經(jīng)過精確的動平衡校正，因此具有良好的回轉(zhuǎn)精度和穩(wěn)定性，但對輸出的扭矩和功率有所限制；另一類是以變頻主軸電機(jī)與機(jī)械變速機(jī)構(gòu)相結(jié)合的主軸，這類主軸輸出的扭矩和功率要大得多，但相對來說回轉(zhuǎn)精度和平穩(wěn)性要差一點(diǎn)，因此對于這類主軸來說，如何正確地設(shè)計機(jī)床主軸及其組件對機(jī)床加工精度的影響是至關(guān)重要的。角接觸雙列向心推力球軸承組合。此配置可提高主軸的綜合剛度，并可以滿足強(qiáng)力切削的要求。⑶安裝、調(diào)整性能好，但主軸轉(zhuǎn)速受到限制，主軸的精度也受到影響，所以只能用在中等精度、低速、重載的數(shù)控主軸上。由預(yù)緊彈簧控制軸向拉力，再由氣壓、液壓或機(jī)械螺桿等執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)松刀和夾刀動作的拉桿機(jī)構(gòu) ( 如圖 5) 。另外，為了提高刀具重復(fù)安裝精度，減少刀具錐柄和主軸錐孔非正常接合，在自動裝刀系統(tǒng)中必須設(shè)置主軸準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)和用以清潔刀具錐柄、主軸錐面的吹氣或噴液的機(jī)構(gòu)。這就是準(zhǔn)確定位功能。主軸準(zhǔn)停是當(dāng)主軸要停車換刀時，發(fā)出降速信號，主軸箱自動改變傳動路線，使主軸轉(zhuǎn)換到最低速運(yùn)轉(zhuǎn)。使主軸作低速慣性空轉(zhuǎn)，再經(jīng)過短暫延時，接通壓力油，使活塞帶著定位滾子向上運(yùn)動，并壓緊凸輪塊的外表面。如果在規(guī)定時間內(nèi)沒發(fā)出已完成準(zhǔn)停信號，這時要重新發(fā)出定位信號，并重復(fù)上述動作。 三、 數(shù)控機(jī)床主軸的故障分析與維修㈠ 開機(jī)后，不論輸入指令，主軸僅僅出現(xiàn)底速旋轉(zhuǎn)，實(shí)際轉(zhuǎn)速無法達(dá)到指定值。在本機(jī)床上，檢查主軸驅(qū)動器無報警，而主軸出現(xiàn)底速旋轉(zhuǎn)，可以基本確認(rèn)主軸驅(qū)動器無故障。分析主軸驅(qū)動器的控制特點(diǎn)，主軸的旋轉(zhuǎn)除需要模擬量輸入外，作為最基本的輸入信號還需要給定旋轉(zhuǎn)方向。㈡ 主軸在高速旋轉(zhuǎn)時,出現(xiàn)異常振動的故障維修。但在本機(jī)床上，由于故障前交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)工作正常，可以在高速下旋轉(zhuǎn)：而主軸在超過3000r/min時，在任意轉(zhuǎn)速下振動均存在，可以排除機(jī)械共振的原因。通過對主軸驅(qū)動部分的電器原理圖的分析(如圖11所示),再仔細(xì)檢查機(jī)床的主軸驅(qū)動系統(tǒng)連接，最終發(fā)現(xiàn)該機(jī)床的主軸驅(qū)動器的接地線連接不良，將接地線重新連接后，機(jī)床恢復(fù)正常。分析與處理過程：數(shù)控車床加工螺紋，其實(shí)質(zhì)是主軸的轉(zhuǎn)角與Z軸進(jìn)給之間進(jìn)行的插補(bǔ)。在本機(jī)床上，由于主軸能正常旋轉(zhuǎn)與變速，分析故障原因主要有以下幾種：(1)主軸編碼器與主軸驅(qū)動器之間的連接不良。(3)主軸驅(qū)動器與數(shù)控之間的位置反饋信號電纜連接不良。根據(jù)檢查，可以確定主軸位置檢測系統(tǒng)工作正常。在本系統(tǒng)中，當(dāng)該位設(shè)定為“0”時，Z軸進(jìn)給時不檢測“主軸速度到達(dá)”信號；設(shè)定為“1”時，Z軸進(jìn)給時需要檢測“主軸速度到達(dá)”信號。通過系統(tǒng)的診斷功能，檢查發(fā)現(xiàn)當(dāng)實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速顯示值與系統(tǒng)的指令值一致時，“主軸速度到達(dá)”信號仍然為“0”。㈣ S指令無效，主軸轉(zhuǎn)速僅為1～2r/min，無任何報警。由于CNC無報警顯示，故主軸速度控制指令未輸出可能的原因是主軸未滿足轉(zhuǎn)速輸出的條件。通過手動控制電磁閥，使機(jī)床換到低速檔后，機(jī)床的低速檔檢測開關(guān)輸入信號正確，PLC中主軸低速換檔的標(biāo)志位隨之變?yōu)檎_的狀態(tài)，滿足了主軸條件。為了進(jìn)一步判斷機(jī)床故障的原因，通過MDI方式，執(zhí)行M42（換高速檔指令）后，發(fā)現(xiàn)M42指令不能完成。檢查主軸箱內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)機(jī)床的換檔機(jī)構(gòu)的撥叉松
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