數(shù)控螺紋磨床電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究
2020-9-24 來源： 上海機(jī)床廠有限公司 作者：黃嵩原
摘要:本文對(duì)數(shù)控螺紋磨床電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究,提出了智能磨削的電氣系統(tǒng)平臺(tái),其在具體的工程實(shí)踐中具有重要的應(yīng)用價(jià)值和意義。
關(guān)鍵詞: 螺紋磨床；電氣系統(tǒng)；數(shù)控；設(shè)計(jì)與研究
0 引言
本文設(shè)計(jì)的數(shù)控螺紋磨床電氣系統(tǒng),可以很好的要求數(shù)控螺紋的磨床工作,通過內(nèi)嵌的設(shè)計(jì)程序,自定義設(shè)計(jì)控制輔助電機(jī)。在設(shè)計(jì)電氣系統(tǒng)的時(shí)候,需要考慮低壓電氣的選型,這樣才能夠從電磁兼容的角度來對(duì)數(shù)控螺紋磨床的電氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析,這樣才能夠更好的對(duì)其進(jìn)行控制,進(jìn)行仿真方案的分析[1]。
1、 電氣系統(tǒng)控制要求
在具體的設(shè)計(jì)過程中,需要結(jié)合數(shù)控螺紋磨床的工作時(shí)序,這樣才能夠設(shè)計(jì)出相應(yīng)的電氣系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)需要結(jié)合電源的開關(guān),液壓泵的啟動(dòng)和暫停,從而讓工作臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)速的配合和啟動(dòng),控制砂輪架的攻擊,這樣能夠更好讓鏟磨電機(jī)能夠更好的啟動(dòng)和暫停。數(shù)控系統(tǒng)可以消除母絲桿的反向間隙,補(bǔ)償螺距,通過恒溫油箱,磨削的冷卻等,對(duì)繼電氣進(jìn)行更好的實(shí)現(xiàn)和控制,從而讓導(dǎo)軌能夠得到潤(rùn)滑,尾架能夠更好的隱退。這些都需要通過電磁閥來控制液壓系統(tǒng)來進(jìn)行實(shí)現(xiàn),自動(dòng)控制機(jī)床的鎖定。數(shù)控螺紋的磨床可以輔助控制電機(jī)的啟動(dòng),按鍵可以自鎖,床身上需要設(shè)計(jì)導(dǎo)軌自潤(rùn)滑的按鈕,確保電氣螺紋磨床的正確動(dòng)作和順序,避免出現(xiàn)安全事故[2]。
首先,在工作模式下,砂輪在磨削的過程中,是不允許停止進(jìn)行整修的,砂輪和整修輪都不會(huì)停止,因此自定義按鍵在這種模式下是起不到作用的,隱退按鍵也不會(huì)對(duì)床身上的導(dǎo)軌的自潤(rùn)滑和尾架產(chǎn)生作用。其次,如果油壓是正常的,這時(shí)機(jī)床才能夠正常的工作,因此需要在液壓系統(tǒng)中涉及一個(gè)壓力的開關(guān),只有油壓達(dá)到一定要求之后,這個(gè)開關(guān)才會(huì)連通,螺紋磨床才能夠工作。如果液壓系統(tǒng)出現(xiàn)漏油等情況,那么壓力開關(guān)就會(huì)自動(dòng)的斷開,停止整個(gè)系統(tǒng)的工作。第三,為了電氣系統(tǒng)能夠更好的在一個(gè)恒定的溫度下進(jìn)行工作,需要數(shù)控系統(tǒng)能夠開啟電氣柜的空調(diào)移機(jī)恒溫的油箱。第四,為了能夠讓磨削前夾緊砂輪的架圓筒,需要不停的在磨削之中轉(zhuǎn)動(dòng),這樣才能夠確認(rèn)信號(hào),并且開啟正常的工作。第五,工作臺(tái)的左右移動(dòng)會(huì)影響對(duì)刀的效果,因此主軸必須要禁止運(yùn)動(dòng),這樣電子的手輪才可以發(fā)揮作用。數(shù)控軸的運(yùn)動(dòng)如果可以達(dá)到極限位置,就可以接收到極限信號(hào),這時(shí)數(shù)控臺(tái)就會(huì)停止動(dòng)作,進(jìn)行警報(bào)。如果輔助電機(jī)出現(xiàn)故障,油箱的液體過低的時(shí)候,也會(huì)出現(xiàn)警報(bào),排除故障之后,警報(bào)就可以解除[3]。
2 、電氣系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)電氣系統(tǒng)的程序的過程中,需要利用數(shù)控技術(shù)來對(duì)起床進(jìn)行開發(fā),在機(jī)上安裝硬件的組態(tài),并且進(jìn)行軟件的變成。結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)庫的文件,將程序的設(shè)計(jì)復(fù)制到用戶的程序中,這樣才能夠在此程序上進(jìn)行設(shè)計(jì)。
首先需要對(duì)軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),根據(jù)軟件設(shè)計(jì)的框架,結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)容,設(shè)計(jì)出螺紋磨床所需要的功能板塊。數(shù)控螺紋磨床磨削需要分為磨削以及修正兩個(gè)部分,因此這兩個(gè)部分需要有不同的通道接口和數(shù)據(jù)模塊,分配不同的軸接口的信號(hào)。其次,一系列的主程序需要經(jīng)過重復(fù)和掃描來寫在程序或者程序塊里面,需要設(shè)計(jì)其螺紋磨床的程序,使其能夠遵循基本的程序,對(duì)通訊信號(hào)進(jìn)行分配。第三,子程序的設(shè)計(jì),在初始化程序的基礎(chǔ)上,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行執(zhí)行,對(duì)機(jī)床進(jìn)行賦值,對(duì)地址進(jìn)行重新分配,執(zhí)行初始化的功能。螺紋磨床的主程序員需要配置在相應(yīng)的接口上,選用接近的開關(guān),根據(jù)具體的信號(hào),檢測(cè)相應(yīng)的距離。伺服軸的運(yùn)動(dòng)需要達(dá)到硬限開關(guān),只要接近開關(guān),就會(huì)發(fā)出信號(hào)。檢測(cè)到信號(hào)之后,就可以停止數(shù)控系統(tǒng)的控制,并且發(fā)出警報(bào)。通過手動(dòng)復(fù)位之后,就可以接受到軸。
數(shù)控系統(tǒng)可以將警報(bào)信息進(jìn)行綜合,對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的警報(bào)接口和地址,這樣就可以顯示出相應(yīng)的警報(bào)。在設(shè)計(jì)的數(shù)控磨床中,如果輔助的電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)電流或者漏電的情況,就會(huì)出動(dòng)漏電保護(hù)裝置,讓數(shù)控軸的運(yùn)作出發(fā)設(shè)定值,從而發(fā)出警報(bào)。例如,砂輪電機(jī)如果出現(xiàn)負(fù)載過大,就會(huì)出現(xiàn)電路漏電的情況,需要啟動(dòng)漏電保護(hù)裝置,將輔助觸點(diǎn)位置設(shè)為信號(hào)位置,使其成為數(shù)控系統(tǒng)的報(bào)警信號(hào),抄送砂輪電機(jī)載的信號(hào)。如果出現(xiàn)報(bào)警,驅(qū)動(dòng)器的電源模塊就會(huì)向電網(wǎng)進(jìn)行反饋,按照驅(qū)動(dòng)器的控制時(shí)序來進(jìn)行上電和斷電的控制在,這樣就可以控制驅(qū)動(dòng)器的硬件故障。
驅(qū)動(dòng)器的電源上有三個(gè)控制信號(hào)端,可以控制接觸器的接通,讓直流母線可以通過充電段,控制接觸器的接通,讓控制器可以工作。在實(shí)際工作中,端子應(yīng)該一直處于接通的狀態(tài),為了避免高壓觸點(diǎn),可以在設(shè)計(jì)程序的時(shí)候,讓端子之間相對(duì)應(yīng)的進(jìn)行數(shù)字量的輸出。軸控制可以和軸測(cè)量有效的結(jié)合在一起,讓數(shù)控系統(tǒng)的軸接口信號(hào)能夠和地址一一對(duì)應(yīng)。
3 、數(shù)控螺紋磨床磨削過程
數(shù)控螺紋磨床輔助機(jī)包含很多個(gè)部分,需要對(duì)其進(jìn)行手動(dòng)的控制,也可以借助輔助電機(jī)進(jìn)行數(shù)控程序的控制。本系統(tǒng)提供的面板上的按鈕,不僅可以手動(dòng)對(duì)輔助電機(jī)進(jìn)行控制,也可以采用程序設(shè)計(jì)來控制電機(jī)的開啟或者停止。輔助電機(jī)的控制是獨(dú)立的,但是各部分的功能之間有一定的時(shí)序關(guān)系。冷卻泵在啟動(dòng)的過程中,需要磁性分離器將冷卻泵進(jìn)行停止,才能夠停止磁性分離器。采用手動(dòng)的方式控制砂輪的電機(jī)的過程,可以在數(shù)控程序中進(jìn)行調(diào)用,砂輪的電機(jī)開始啟動(dòng)的過程中,會(huì)出現(xiàn)數(shù)控的程序。砂輪的電機(jī)在進(jìn)行螺紋磨床程序的設(shè)計(jì)時(shí),需要將主軸的轉(zhuǎn)速調(diào)整到合適的位置,之后設(shè)置砂輪的進(jìn)退的速度。砂輪的橫向移動(dòng)的量需要結(jié)合整體的速度進(jìn)行修訂,設(shè)置最大的直徑和最小直徑的范圍。數(shù)控螺紋磨床的磨削過程需要從原始的點(diǎn)開始逐漸快速的到給到點(diǎn),之后再慢速的到螺紋槽里面。開始磨削的時(shí)候,主軸會(huì)帶動(dòng)絲杠進(jìn)行旋轉(zhuǎn),之后每旋轉(zhuǎn)一周,就會(huì)給出一個(gè)導(dǎo)程。這一過程中結(jié)束之后,砂輪架會(huì)回到整修的遠(yuǎn)點(diǎn)。在這一過程中,可以手動(dòng)進(jìn)入砂輪的自動(dòng)修整的程序,在修正之后,可以按照前面的設(shè)定繼續(xù)磨削的過程,直到出現(xiàn)滿意的產(chǎn)品之后,就可以停止程序,卸載工件。
砂輪的控制可以采用仿真的分析方法,建立起系統(tǒng)的模型。采用變頻器以及電機(jī)的方式作出控制方案,在結(jié)合螺紋磨床的實(shí)際情況進(jìn)行建模。如果是異步的電機(jī),則可以將其看做是線性的關(guān)系,在一定范圍內(nèi)設(shè)定電機(jī)的額定頻率,控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在對(duì)控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)之后,就可以得到額定頻率的值。為電機(jī)設(shè)定額定的轉(zhuǎn)速之后,就可以通過控制器調(diào)節(jié)來控制速度,使其轉(zhuǎn)化成為頻率的值。利用變頻器的模型來控制變頻,根據(jù)信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的信號(hào),對(duì)電源壓進(jìn)行控制,做出仿真的模型。電機(jī)的模型可以直接從工具箱中進(jìn)行調(diào)用,也可以在設(shè)定了參數(shù)之后,利用異步電機(jī)的模型,使其與實(shí)際的電機(jī)相匹配。設(shè)置的值要合理,這樣才能夠讓單位轉(zhuǎn)換合適,從而在示波器中進(jìn)行顯示。
4 、結(jié)語
綜上所述,本文對(duì)螺紋磨床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究,分析了螺紋磨床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求,分析了其原理圖的設(shè)計(jì)和制作,根據(jù)主控制電路和程序的設(shè)計(jì),對(duì)螺紋磨床數(shù)控電氣的磨削過程進(jìn)行編程。在程序設(shè)計(jì)的過程中,需要針對(duì)砂輪的轉(zhuǎn)速提出相應(yīng)的方案,并且進(jìn)行分析和驗(yàn)證,同時(shí)進(jìn)行程序的設(shè)計(jì),最后有針對(duì)性的設(shè)計(jì)出電磁兼容的電路。
投稿箱：
如果您有機(jī)床行業(yè)、企業(yè)相關(guān)新聞稿件發(fā)表，或進(jìn)行資訊合作，歡迎聯(lián)系本網(wǎng)編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
如果您有機(jī)床行業(yè)、企業(yè)相關(guān)新聞稿件發(fā)表，或進(jìn)行資訊合作，歡迎聯(lián)系本網(wǎng)編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
更多相關(guān)信息
業(yè)界視點(diǎn)
| 更多
行業(yè)數(shù)據(jù)
| 更多
- 2025年1月 新能源汽車銷量情況
- 2024年12月 新能源汽車產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2024年12月 基本型乘用車（轎車）產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2024年12月 軸承出口情況
- 2024年12月 分地區(qū)金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2024年12月 金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2024年11月 金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2024年11月 分地區(qū)金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2024年11月 軸承出口情況
- 2024年11月 基本型乘用車（轎車）產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2024年11月 新能源汽車產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2024年11月 新能源汽車銷量情況
- 2024年10月 新能源汽車產(chǎn)量數(shù)據(jù)
博文選萃
| 更多
- 機(jī)械加工過程圖示
- 判斷一臺(tái)加工中心精度的幾種辦法
- 中走絲線切割機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)
- 國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床何去何從？
- 中國(guó)的技術(shù)工人都去哪里了？
- 機(jī)械老板做了十多年，為何還是小作坊？
- 機(jī)械行業(yè)最新自殺性營(yíng)銷，害人害己！不倒閉才
- 制造業(yè)大逃亡
- 智能時(shí)代，少談點(diǎn)智造，多談點(diǎn)制造
- 現(xiàn)實(shí)面前，國(guó)人沉默。制造業(yè)的騰飛，要從機(jī)床
- 一文搞懂?dāng)?shù)控車床加工刀具補(bǔ)償功能
- 車床鉆孔攻螺紋加工方法及工裝設(shè)計(jì)
- 傳統(tǒng)鉆削與螺旋銑孔加工工藝的區(qū)別