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数字控制机床提高加工精度的措施同PLC电气控制系统设计

来源:云一数控 发布时间: 2020-04-22

{一}、提高数控车床加工精度的措施
  1、进行基准精定位
  要减小毛坯装夹面的误差,可以通过对基准面进行精准定位来实现,将已经加工过的表面进行装夹定位作为基准,数控机床在加工的过程中就可以选用此基准保证装夹的精确度,以此来达到提高数控机床的加工精度的目的。因为数控车床在进行零件加工的时候,经常会用到一些轴类零件的毛坯材料,这样的材料本身圆柱度常存在较大的误差,对加工精度的影响较大,而通过基准精定位的方法就可以有效减小此类原因导致的误差,在提高零件加工精度的同时还方便了长度的测量。
  2、对主轴箱的温度进行合理控制
  由于目前我国的数控车床设备还比较落后,没有散热装置,当主轴的各个部件进行工作的时候,一些相关联的轴承之间会因为摩擦而产生热量,这些热量与切削加工运动时产生的热量进行融合就会使主轴零部件的温度快速上升,这个时候主轴没有办法散热,就会产生热变形。热变形具有不稳定性和不规则性的特点,很容易导致主轴的轴线伸长、出现歪斜以及不垂直等情况,轴线的间隙也会因此发生变化,导致主轴的各个部分出现紊乱,严重影响机床加工的精度。针对这个问题,可以在数控机床的主轴设置合适的散热装置,扩大散热面积,保证机床在工作时产生的热量能够及时地散发出去,减小主轴变形的程度,减小加工误差,提高数控车床的加工精度。
  3、对误差进行补偿
  对于一些难以避免的误差,可以采取误差补偿的方式处理,数控车床相关的设计和操作人员可以根据实际情况对数控系统设置一些补偿功能,对坐标轴出现的一些误差进行补偿,具体的补偿方式可以根据车床的实际情况进行设定,补偿可以通过软件或者硬件来进行。以此来减小误差、保证产品加工质量。而误差补偿的实际方法可以参考以下两种:
  (1)对具有反向偏差的半闭合伺服系统进行误差补偿,由于数控机床在进行运作时的车床定位会受到反向偏差的影响,加工精度也会受到影响,所以可以在加工之前,利用编程的方法对一些单位进行定位,以达到误差补偿的目的,这样就可以有效地消除反向间隙,以提高数控车床的加工精度。
  (2)编程方法不仅能够控制某些单位的定位,同时还可以在不改变一些机械本身实现车床插补的情况下,对插补间隙进行补插以此对一些间隙进行及时补给,以减小零件误差。数控装置能够在车床收到改变运动的指令之后对反向间隙的数值进行读取,再以不固定的节奏对一些单位进行定位、修正和补偿因为反向对零件造成的误差,以此来保证车床加工的精度能够得到更好的提升。
  {二}、基于PLC数控机床电气控制系统设计
  基于PLC的数控机床电气控制系统由电机、光栅尺和变频器三个部分构成,PLC技术的引用可以使传统的数控技术的精度更高,整个系统在全封闭之中,在基于PLC数控机床电气控制系统设计之中,可以完成如换刀、断刀、刀位检测、通信检测等各项功能,使得数控机床的自动化程度得到提高,这样也大大的提高了生产的效率。
  1、电气控制系统方式选择
  数控机床电气的控制方式是影响数控机床系统能够成功的关键因素,如果想要在对产品的加工上的精度达到一个更高的层次就必须要提高电气机床控制系统的优劣,因此可以说,产品加工的精度和速度等是由数控机床的性能所决定的。因此要对零件加工的具体条件进行分析,要了解系统的功能,并且能够根据特点对程序上进行编辑,要确定X轴与Y轴都是通过对PLC的控制进行的,这样一个封闭式的控制方式,通过这种处理方式,PLC的电气控制系统所具备的文件处理的能力、人机交互的能力以及对数据的处理能力等这此都可以得到正常的发挥。因此,在控制方式的选择上,要坐标抽控制方式采用闭环控制,要由计算机的加运动控制器和电机光栅尺这样的方式来实现,还可以与数控机床通过传感器进行连接,对感应的信息可以做出及时有效的反应,另外,运动控制器的中轴数量是可以大幅度的扩展的,对于系统的维护和升级是有帮助的。假如将系统用标准的接曰将运动控制接入到其中,便可以使运动的控制器既能控制PLC的功能执行,同时光栅尺又可以将精度很高的位置信息传送给控制系统,系统就可以配合完成这种高精度的工作任务。
  2、基于PLC的程序设计
  PLC在数控机床的电气控制当中程序的应用是系统的最为关键的部分,数控机床的PLC程序可以将处理时间控制在几十毫秒到几百毫秒之间,这种的速度足以满足绝大多数对数据信息处理的要求,有时也会存在一此局限性,比如对某此响应速度要求较高的信号就不会这么畅通,因此,者进行PLC程序设计的时候,要将程序划分为低级程序和高级程序两个部分,在将低级的程序按照控制功能的不同划分为若干个模块进行编泽,比如快速、进给、回参考点的三大直线轴,变档、正反转、换刀等的主轴,以及冷却和润滑等的各种电动机等的操作面板这此都要进行模块式的编泽。
  3、基于PLC数控机床电气控制系统参数配置
  在进行基于PLC数控机床电气控制系统的研究时,要考虑参数的配置,在完成机床上的各种所需功能和数控系统与机床结构相匹配所要设置的各项数值就被称作为参数,因此,在进行硬件及软件的设计以及PLC程序设计的基础时,要将立式加工中心的各项功能与结构的具体要求作为参数配置的依据,由此来对数控机床的各项指标进行参数的设置,这样,才能保证基于PLC技术数控机床电气控制系统在使用的过程中可以尽可能的去满足实际生产的需求,将整个系统的性能得以最大化的发挥。


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