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数控机床关键技术分析同电气控制系统概述

来源:云一数控 发布时间: 2020-04-29

{一}、数控机床关键技术分析
  近几年,随着人们对数控机床技术研究的不断深入,我国在该方面取得了一定成绩。但是,由于我国在该方面的发展较晚,因此,与发达国家相比落后仍然较为严重。由此可见,加强对该项内容的深入研究是必要的。
  现阶段,我国多数产品对结构、零件、加工等各项内容都有着较高要求,在具体生产过程中,对成本、质量、环境越来越重视。
  而数控机床关键技术自身具有高柔性、高精度、高效率等多项特点,因此,被广泛的应用到了不同行业中,为了使该项技术的作用可以得到充分发挥,应当从实际出发,加强相关内容的研究与分析。
  1、误差补偿
  现代工业产品加工过程中,对产品质量的要求越来越高,具体加工过程中,误差会对产品的质量造成重要影响。为了消除误差对产品加工造成的不良影响,应当尽量提产品质量。数控机床加工期间,对误差补偿技术进行合理应用,完成对固有误差的合理补偿,通过该方式,实现紧密加工。在对数控机床进行应用过程中,应当分析误差来源。通过分析可知,数控机床主要由床身、立柱、主轴多线等多项内容共同构成,数控机床在运行过程中,任何一项内容出现问题,都会引起误差,对加工造成不良影响。误差补偿技术主要涉及到以下内容:
  (1)误差建模。该项内容是误差补偿工作开展的前提,各项内容主要分为误差元素建模和综合建模。
  (2)误差测量。可以分为间接误差辨识和直接误差测量。
  以上工作的目的是合理完成对误差的补偿,误差补偿在时间长可以分为实时补偿和离线补偿。离线补偿就是依据测量结果,获取到相应的误差结果,然后在后期对机床误差加以补偿,需要特别注意是,离线补偿在是应用过程中,只能针对机床稳定误差加以补偿。针对生产过程中重点内容形成的误差,由于误差与温度场有着密切联系,因此,针对该误差在实际处理过程中,需要采取实时法,完成相应的补偿。误差补偿实施技在实际研究过程中的重点在于提高补偿的准确性、实时性、简便性。
  2、直线电机进给驱动
  直线电机是可以将电能直接转换为直线运动机械能的一种设备。直线电机具有效率高、结构简单、组合性强等多项特点。高精度数控机床在应用过程中,通常采用交流直线电机。依据工作原理不同,交流直线电机可以分为以下两种:
  (1)永磁直线同步电机。其在具体应用过程中,通过时具有永磁电机和直线电机两者的共同优点,通常情况下,由逆变器供电,利用PWM完成相应的调制作业,通过PID调节控制,以及DSP等控制方式完成相应的操作。其在具体应用过程中,不仅响应速度快、推力能量大,而且体积小,是现阶段高精度直线进给系统中一项优秀的电机类型。
  (2)直线感应电机。其结构主要分为圆筒形和平而型,前者的应用相对来说比较广泛,主要适合应用到小直线行程场合中;后者则主要应用在长行程场合中。直线感应电机在是应用过程中具有成本低,对环境影响小、抗电磁感染能力强等多项优点。
  {二}、数控机床电气控制系统概述
  1、数控机床概述
  数控机床由三大部分组成,即:机床本体、驱动机床以及数控装置。其中伺服系统的执行机构是驱动机床,负责机床控制的是数控装置,同时,数控装置也是整个数控机床中的核心部分,在整个数控系统当中,是通过数字的输入来进行系统控制并且使数控系统的应用得以实现。
  2、数控机床基本结构
  一般来说,数控机床的基本结构大体上包括:①机床主体,主要是对各个零部件进行加工;②电气控制单元,则是对主体的部分工作进行控制,比如运动、逻辑、工艺等,在电气控制系统当中有着重要的作用;③数据控制系统,这部分主要是对零件进行加工,通过对电磁阀的控制进而完成机械的各种活动。
  这个控制部分也是PLC的核心部分,对整个系统的软件及程序的分析和使用都起着重要的作用。
  3、数控机床特殊结构
  ①急停按钮。这个按钮一般是不会接通的,开关灯接触点是一种闭合的状态,当按下急停的按钮之后,接触点就会断开,系统中所有控制的继电器也会断开,切断电源,就可以保证安全,当一切正常之后,就可以复位继续进行工作了。②超程限位程序。
  这个程序是处于松开状态的,当按下某条轴的超程限位开关后,接触点就会断开,使其在控制回路中的继电器断电,系统就会受到报警的信息,确保安全。
  4、数控机床与PLC的连接
  可编程控制器简称为PLC,是一种可编程的存储器,一般用于存储内部程序,可以,面向对象进行指令,包括各种的逻辑运算、顺序控制、定时、计数以及算术操作等,其控制过程可以通过数字或模拟的输入与输出进行。PLC的设计同时包括了通用性的PLC和内装性的PLC两种类型,PLC的硬件与软件的功能完备,一此控制任务的指令可以独立完成,将传统的数控机床与PLC进行连接,就是在传统的数控机床的基础之上加人了PLC的技术,同时,将计算机技术、微电子技术、自动控制技术以及通讯技术等全部融合,这样便可以极大的满足了传统数控机床所需,同时,又可以与现代新型工业需求相吻合。


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