2017年5月31日

CNC加工中心電氣控制系統的總體結構

CNC加工中心電氣控制系統的總體結構使用于加工中心的數控系統應具有較強的控制功能和多種輔助管理功能.控制功能決定數控機床所能夠完成的加工種類，如車削加工中心的C軸功能，與X軸、Z軸配合可以在己經加工的表面上銑削出回柱凸輪及在軸端面可以加工出端面凸輪，也可以在軸端銑出平面。輔助管理功能不同于機床的加工控制功能.其精度和數量與機床的自動化程度和加工精度有緊密的聯系。加T中心的數控系統通常具備的加丁輔助功能有:加工中自動選刀、多種加工自動循環、刀具長度及直徑的門動補償、刀具壽命管理、過載、超程門動保護及故障診斷功能等。加工中心在加工過程中數控系統可控制機床實現二軸、三軸或多軸聯動，數控系統控制進給軸同時聯動的軸數越多，加工過程中數控裝置同時計算的信息量就越大，要求數控裝置的計算速度就越快，從而導致數控系統的結構復雜.數控機床的制造成本大大提高。加工中心早期使用的數控系統多為8位或16位專用微機控制器，功能相對較少.運算速度不高.隨著計算機技術的t速發展。大量先進的高性能計算機被用作加工中心數控系統的控制器.如32位或64位高性能T.業控制機(IPC)已被廣泛使用. 為提高數控系統的工作效率，改善數控系統的控制功能，加工中心使用的數控系統多采用多通道控制模式。多通道控制的數控系統具有多任務同時處理功能，在數控機床進行機械加工的同時.還可以完成數控系統叭子其他通道的控制功能.如:數控機床在加工的同時可以進行門動選刀、控制料庫自動備料等。開放體系結構數控系統在保留傳統數控系統功能的基礎上，增加了更多計算機系統的功能如 1、具有和計算機網絡進行通估和聯網的能力.該功能將數控系統與計算機網絡直接相連。通過計算機網絡可以將經過數控系統0證的NC代碼存盤備用，在計算機網絡上由CAD/CAM軟件生成的NC代碼能夠隨時向數控系統傳送.在復雜曲面加工時.由計算機網絡和數控系統構成DNC加工模式，可消除數控系統程序內存容量小的限制. 2、實現遠程控制加工的能力。數控機床的遠程加工是指在遠離數控機床的計算機上由操作人員對已經安裝正確的工件進行加工.該種加工模式要求數控機床有較高的網絡資料交換能力，在加工時數控機床將控制權限交與網絡.由遠程計算機控制數控機床、數控機床將加工過程的資料和圖像反饋給遠程計算機。現以H400 V400動柱式加工中心的電氣控制系統為例，介紹加工中心的電氣控制系統結構。INCON-M40F數控系統的內部結構 H400 V400加工中心電氣控制系統的核心是符合工業PC標準的開放體系結構數控系統INCON-M40F.這種IPC數控系統內部采用了靈活開放的總線式結構，各個控制模塊(接口電路板)均插接在系統總線母板上，80586CPU ROM RAM等在CPU板上通過內部總線相連結，又通過總線驅動控制器也插接于母板上，該系統充分利用計算機系統的豐富資N.利用硬盤作為NC大容量緩沖內存。帶有3.5寸軟驅，可由軟盤或由RS-232連接外部CAD工作站執行DNC加工.為用戶提供了使用C#i#言的PMC(數控系統內置PLC)開發工具，且具備網絡通信功能，代表了當前數控系統的發展趨勢.圖3-1為INCON-M40F數控系統的內部結構框圖，圖中CV1 CN2和CN3分別為XYZ三軸伺服馭動單元連接電q插座，CN4為上軸f，朔及馭動單元的連接電4插座;CV7 CN8為PLC硬件中繼模板對機床電器的連接電纜插座.二、加工中心電氣控制系統的總體結構 H400 V400加工中心的電氣控制系統.是基于INCON-M40F數控系統.配接三套三菱MELSERVO-J2-A系列交流伺服驅動器及伺服電動機.完成x Y z軸的伺服進給:起接一套MDSA-SPJA系列主軸伺服馭動器及上軸伺服電動機，完成L軸速度控制及主軸定位控制;配接1# 2#2塊INCON-EQ型PLC擴展中繼板·完成共64路輸入、32路輸出的加工中心邏輯控制。其它必要連接的外圍器件還有CRT顯示器、手輪、第一操作面板、各運動方向限位開關等。圖3-2為加工中心電氣控制系統的總體結構圖. 在硬件擴展的基礎上，用戶還必須對INCON-M40F數控系統內置PLC (即PMC)設計開發完整的應用程序.才能完成加工中心的電氣控制.木章只介紹電氣控制系統的硬件原理與接線，加工中心控制系統內置PLC的軟件結構及開發方法見第六章.

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