動(dòng)龍門(mén)雙軸組數(shù)控機(jī)床的電氣設(shè)計(jì)和改造

nbzxjc

本文介紹的動(dòng)龍門(mén)、雙主軸,、雙軸組數(shù)控機(jī)床主要由機(jī)床操作面板（包括顯示器）、X1,、X2,、Y1、Y2,、Z1,、Z2六個(gè)直線坐標(biāo)軸（其中X1、X2為龍門(mén)同步軸）,、雙主軸及機(jī)床的液壓,、潤(rùn)滑、冷卻系統(tǒng)等機(jī)床輔助功能組成,。機(jī)床的電氣系統(tǒng)包括數(shù)控系統(tǒng)（CNC）,、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),、主軸變頻調(diào)速系統(tǒng)及機(jī)床的輸入和輸出的PLC控制系統(tǒng)等,。數(shù)控系統(tǒng)主要完成人機(jī)對(duì)話操作和六個(gè)坐標(biāo)軸與兩個(gè)主軸及機(jī)床輔助裝置的控制。由于該機(jī)床的控制軸數(shù)及多軸組的要求,，采用NUM Power 1060系統(tǒng)為性能價(jià)格比最佳的數(shù)控系統(tǒng),。

2. NUM Power 1060數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)

$ _8 M1 \+ n! k# C6 A% U1 xNUM Power 1060是世界上最高檔的系統(tǒng)之一。具有功能性強(qiáng),、開(kāi)發(fā)性好及穩(wěn)定性高的特點(diǎn),。NUM Power 1060系統(tǒng)可以控制八個(gè)軸，四軸聯(lián)動(dòng)是基本配置,。系統(tǒng)中的圖形功能管理CNC面板顯示和鍵盤(pán),，內(nèi)存用來(lái)存儲(chǔ)操作程序、LC程序和用戶文件,，強(qiáng)大的通訊功能,，提供了3個(gè)通訊接口及RS232,、RS485、RS422通訊方式任意選擇,。強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能為用戶預(yù)留了網(wǎng)絡(luò)接口,。
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針對(duì)該機(jī)床，其應(yīng)用了NUM Power 1060很多強(qiáng)大的功能,。

2.1多軸組功能

該機(jī)床具有雙主軸且能夠同時(shí)切削,，要求系統(tǒng)必須具備雙軸組功能。雙軸組的控制優(yōu)點(diǎn)就是系統(tǒng)內(nèi)部具有兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的通道,，每個(gè)通道有相對(duì)獨(dú)立的PLC,、NC信息交換區(qū)、M代碼,、T代碼及PLC變量和標(biāo)志位,。

系統(tǒng)可在公共軸組方式和獨(dú)立軸組方式間切換。當(dāng)系統(tǒng)工作在公共軸組時(shí),，兩個(gè)軸組具有相同的工作方式當(dāng)系統(tǒng)工作在獨(dú)立軸組時(shí),，兩個(gè)軸組可以有不同的工作方式，可獨(dú)立操作,。
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該機(jī)床把X1,、Y1、Z1,、X2放在軸組1中,，把Y2、Z2放在軸組2中,，機(jī)床的兩個(gè)主軸分配到不同的軸組中,。在不同的軸組中，兩個(gè)主軸可以分別以自己的轉(zhuǎn)速,、方向同時(shí)或單獨(dú)工作,。而且在每個(gè)軸組中可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)給定的聯(lián)動(dòng)軸數(shù)。

$ m  O2 `1 l# J4 j7 h2.2龍門(mén)同步功能
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8 r0 I. K) a7 |  M該機(jī)床為動(dòng)龍門(mén)結(jié)構(gòu),，且跨度較大,，必須采用雙驅(qū)動(dòng)方式。這要求兩個(gè)伺服電機(jī)保持同步,。采用NUM的同步軸功能,，即用兩個(gè)軸口，對(duì)兩個(gè)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),，NC的軟件來(lái)保證它們具有相同的加速度,、速度環(huán)和位置環(huán)。（見(jiàn)圖1）

) l5 t% S! i( U圖1 系統(tǒng)同步軸控制方法

如圖1所示,，X1,、X2為同步軸,，NC對(duì)它們的速度環(huán)、位置環(huán)等進(jìn)行控制,，保證它們的嚴(yán)格同步,。

% T, M* x( u6 \- [6 H  o3. NUM Power 1060的PLC
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5 T& ^$ @8 m5 p9 d$ w! RNUM1060系統(tǒng)內(nèi)置式PLC使用NUM系統(tǒng)提供的輸入/輸出接口與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通過(guò)PLC的掃描周期刷新存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù),，PLC讀外界數(shù)據(jù)是通過(guò)%I變量,，而PLC輸出給外界數(shù)據(jù)是通過(guò)%Q變量進(jìn)行的。內(nèi)置式PLC與NC之間則通過(guò)交換區(qū)交換數(shù)據(jù),，交換區(qū)中的內(nèi)容是NC與PLC之間輸入 /輸出的數(shù)據(jù),。
NUM數(shù)控系統(tǒng)PLC程序的編制采用梯形圖形式，是梯形圖語(yǔ)言和語(yǔ)句表語(yǔ)言的結(jié)合（即語(yǔ)句表指令可以直接寫(xiě)在梯形圖上,，不需要進(jìn)行梯形圖與語(yǔ)句表的相互轉(zhuǎn)換）,，并且其結(jié)構(gòu)為多任務(wù)、分時(shí)的方式,，特別適合于比較復(fù)雜的PLC程序的編寫(xiě),。NUM提供了強(qiáng)大的PLC指令，PLC程序可以動(dòng)態(tài)的在屏幕上顯示,。通過(guò)在WINDOWS環(huán)境下運(yùn)行的PLCTOOL軟件,，可以實(shí)現(xiàn)在PC機(jī)上編好的程序與NC進(jìn)行傳輸并實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控。
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' `1 i( c4 f! k" P+ E) v雙軸組功能涉及的PLC變量：

%W2.2 公共軸組與獨(dú)立軸組切換,。 %W17.B 軸組選擇,。用于顯示相應(yīng)軸組數(shù)據(jù)。
%Wg03.B獨(dú)立軸組工作方式選擇,。%Wg00.5軸組g的M功能應(yīng)答信號(hào),。
%Wg01.2獨(dú)立軸組g的循環(huán)啟動(dòng)請(qǐng)求。 %Wg01.1獨(dú)立軸組g的循環(huán)停止請(qǐng)求,。
' z  h  X9 O5 ~$ J& t2 z. `%Wg02.B軸組g的進(jìn)給倍率,。 %Rg1E.W軸組g要求應(yīng)答的M功能編碼。
9 S0 g/ ?! z) s) Y/ x( o* U%Rg7C.L軸組g的刀具號(hào),。
同步軸功能涉及的PLC變量：
%W4.4 軸同步信號(hào),。
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4. 該機(jī)床的參數(shù)設(shè)定
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# Q6 `! s  b& s3 SNUM1060的參數(shù)按功能可分為軸的配置、測(cè)量參數(shù)的設(shè)定,、伺服控制參數(shù)的設(shè)定、行程設(shè)定,、主軸參數(shù)設(shè)定,、輔助功能參數(shù)、通訊參數(shù)的設(shè)定,、DISC軸參數(shù)的設(shè)定等八個(gè)方面,。在參數(shù)設(shè)定的時(shí)候,，通過(guò)這幾個(gè)方面去設(shè)定，非常方便靈活,，易學(xué)易用,。
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' u, e) G/ u  u$ O# d+ F6 J# j雙軸組功能相關(guān)的參數(shù)：
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# _8 J% f$ I$ f0 I$ f' TP97該參數(shù)定義數(shù)控系統(tǒng)的軸組數(shù) P0該參數(shù)定義數(shù)控系統(tǒng)被顯示的軸
P2該參數(shù)定義數(shù)控系統(tǒng)測(cè)量軸 P3該參數(shù)定義數(shù)控系統(tǒng)伺服軸和插補(bǔ)軸
2 R2 R0 G6 ?1 p7 w' x: k- IP5該參數(shù)定義軸組的機(jī)床類型 P9 該參數(shù)用來(lái)將軸名與實(shí)際地址聯(lián)系起來(lái)
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同步軸功能的相關(guān)參數(shù)：
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P27 該參數(shù)分配從動(dòng)軸和主動(dòng)軸。 P28該參數(shù)用來(lái)使能主動(dòng)軸和從動(dòng)軸的同步,。
P24 該參數(shù)用來(lái)指定一個(gè)軸允許的同步誤差,，校正系數(shù)和最大同步誤差。

5. 工件程序編制所注意的問(wèn)題
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多軸組的加工程序是由對(duì)應(yīng)于每個(gè)軸組的程序組合而成,。每一程序都有一個(gè)共同的基本序號(hào),，其后跟一個(gè)指定軸組用的索引號(hào)。加工程序的子程序不需要索引號(hào),。
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例如： %8.1 軸組1的程序序號(hào) %8.2 軸組2的程序序號(hào)
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; _- T" J+ u- y3 Q" t" U% X! V此外還有G78軸組同步功能,，因?yàn)橥�步軸放在1軸組中，所以軸組同步在程序編制過(guò)程中一定要注意,。
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例如： %8.1 %8.2
1 a# z8 Z8 k" e! VN10…N10…
N30…N30…
/ j: E/ S7 P6 L( w3 FN40G78Q1N40G78P1.1等待%8.1中的Q1

等待%8.2中的Q1 N70G78Q2P1.2 N70G78Q1
! l$ _' h4 w; z/ h- JN80… N80…
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! d. \2 b) e! z% M8 o+ l7 ^N90G78P2.1

當(dāng)程序%8.1中出現(xiàn)標(biāo)志1的時(shí)侯,，%8.2N40才會(huì)往下運(yùn)行，而%8.2中出現(xiàn)標(biāo)志1時(shí),，%8.1中N70才會(huì)往下運(yùn)行,。%8.1中出現(xiàn)標(biāo)志2時(shí)%8.2N90才會(huì)往下運(yùn)行。
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0 `  A9 A- R8 Y+ ]  I& b這臺(tái)動(dòng)龍門(mén),、雙軸組機(jī)床的主要功能和控制均由上面幾個(gè)方面完成,，其中PLC中的處理更是這臺(tái)機(jī)床必不可少的。處理好了上面這些參數(shù),、變量,，雙軸組、龍門(mén)同步的機(jī)床便可以正常工作,。

曠野孤狼

樓主所說(shuō)的可是龍門(mén)移動(dòng)式數(shù)控銑床,？我們公司正缺乏這樣的電氣工程師哦

飛虎119

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zzx_8118

動(dòng)龍門(mén)式機(jī)床難解決的就是龍門(mén)左右軸的同步,，同步性和穩(wěn)定性一定要好,。對(duì)機(jī)械部分要求也較高。

螺旋線

一點(diǎn)用處都沒(méi)有的文章,，完全是為了評(píng)職稱而寫(xiě)的八股論文,。
的確是轉(zhuǎn)的。
現(xiàn)在評(píng)職稱已經(jīng)不要求論文發(fā)表了，但還是要寫(xiě)給評(píng)委看,，說(shuō)是避免學(xué)術(shù)腐敗,，好！

waren2569

說(shuō)實(shí)在的看的不是很懂,！~

1134323677

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激光gavin

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menglongwxw

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  O3 w! I& b* D  r1 ?' N2 L, E; b寫(xiě)的不錯(cuò)，有三位圖紙嗎,？