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数控机床关键技术分析以及PLC电气控制基本结构

来源:云一数控 发布时间: 2020-04-30

(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)、基于PLC的数控机床电气控制基本结构
  开发基于PLC的数控机床电气控制系统的过程中,需要对PLC控制系统进行全面分析,让系统得到进一步完善。从当前发展现状来看,开发PLC控制系统可以降低成本,并且利用电气控制系统对数控机床的运行进行控制,从根本上避免系统事故出现。因此,开发基于PLC的数控机床电气控制系统,具有现实意义。
  只有全面掌握了PLC的数控机床电气控制基本结构,才能够确保数控机床电气控制系统的设计更加合理,并且在实际应用过程中充分发挥出自身作用。数控基础行的基础结构包括:机床主体、电气控制单元、电气控制系统执行部分以及PLC。第一,机床主体。作为生产加工的主要部件,这一部分会对零件加工产生直接作用,主要承担零件加工任务,保证原材料成为预设计的原件形式。第二,电气控制单元。电气控制单元是数控机床中的核心关键,涉及了电源、电机等关键性部位,此外还包括了运动控制器以及其他辅助部分,这些部位都是维持数控机床运行的关键,这其中运动控制器是最关键的内容,是保证整个电气控制系统稳定运行的前提。第三,系统执行部分。这一部分承担着数控机床的运行活动,对于数控机床而言,加工活动是其日常的主要工作任务,而这一工作项目由系统执行部分进行控制,如:参数调节、刀具角度变化,以此可以有效提高零件效率。第四,PLC。这是数控机床的核心部分,是基于PLC的数控机床电气控制设计关键,可以实现数控机床电气控制自动化。除了上述内容之外,还涉及一些特殊结构,如:紧急按钮、超程限位。
  综上所述,基于PLC的数控机床电气控制系统具有丰富的控制技术,在实际应用中,具有灵活高效的控制特点,可以满足数控机床监控需求。如果想要完成一些较为复杂的加工活动,可以适当更改相应的控制算法,从而提高控制系统的开发设计价值,不仅可以降低成本,同时也能够提高数控机床的工作质量。


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