就目前我國的數控技術發展程度來說,本篇電氣論文發現其與發達國家還存在著較大的差距,因此,設計更多適合實際生產的數控機床電氣控制系統是很有必要的。選擇合適的程序控制模式,對于電氣控制系統是十分關鍵的。《電工電氣》雜志是經國家新聞出版總署批準由《江蘇電器》雜志更名而來,它由蘇州電器科學研究所有限公司主辦,《電工電氣》雜志社編輯出版,是以高低壓電器與應用技術并重為特點發展為以電工電氣與應用技術并重為特點,面向國內外公開發行的科學技術類期刊。創刊于1981年,月刊。
摘要:隨著科學技術的發展,工業機械設備在工程制造中發揮著重要的作用,通過PLC數控技術對于設備的程序控制操作,對于提高工作效率和產品質量,發揮出了重要的作用。本文通過對數控機床電氣控制系統的介紹,以及具體的設計模式,旨在為更多需要數控機床控制技術的企業提供參考。
【關鍵詞】PLC;數控機床;電氣控制
系統科學技術的不斷進步,推動了工業制造業的技術革新。傳統的機床控制模式也逐漸被計算機數字化程序控制所替代,這不僅提高了工業生產效率,節約了勞動力,而且控制技術更為精確完善,體現出了很大的技術優勢。PLC控制技術,即可編輯邏輯控制器,系統比較穩定,無需傳統控制技術需要的零部件更換,只需要改變相關的參數,就可以實現不同的工藝改變,一套設備,可以實現對多個生產環節的控制,節約了大量的人力物力,提高了生產效率,對于增強企業核心競爭力,降低產品生產成本,有著重要的作用。
1數控機床電氣控制系統的基本結構
1.1數控機床的基本結構
用計算機信息化技術,通過編輯相應的控制程序,對設備系統進行控制的技術,就是數字化控制技術。數控機床,也就是利用數字化控制技術對機床進行控制,實現計算機程序對零部件加工的整個過程控制。現在的電器設備也都應用了數字化控制技術,比如現在的智能空調,智能手機等,都是數字化控制技術應用的典范。數控機床,大體都由以下幾部分組成:機床主體、電氣控制單元、執行系統和數據控制系統。
1.1.1機床主體機床是整個系統的執行者,一般外形都比較大,是加工零部件的直接設備。同時,它也是數據控制的對象,對其實現控制的結果,關系到最終產品質量的好壞。
1.1.2電氣控制單元電氣控制單元是數控系統的核心硬件,通過對編輯好的軟件程序的分析和使用,實現對機床的控制,是控制機床工作的樞紐。這個系統的運動控制器,是控制單元中最重要的部分,它通過接收來自傳感器的指令信號,轉變成電信號。它對整個系統的邏輯、程序控制起著決定作用,對于機床的運行、加工時長、零件加工規格等都起著控制,是機床能否正常運轉的關鍵部位。
1.1.3電氣控制系統的執行部分電氣控制系統主要通過電磁閥對機床進行控制,比如在機械加工過程中,會出現刀具的磨損和損壞,通過電磁閥的控制,實現刀具的檢測和更換。通過電磁閥的開關,實現機械手和刀具的加緊和松弛,完成換刀工作,提高機床的工作效率,這比人工換刀要快很多,尤其是換刀精確,并且能夠進行數據檢測。當發現刀具出現磨損或者角度發生問題時,就會反饋給中樞控制系統,控制單元就會通過對電磁閥的控制,實現機械手對刀具的更換或角度調整。這樣可以對加工過程實現實時監測,極大的提高工作效率和產品質量,這樣能夠保證不同批次,產品的規格和質量比較統一,降低殘次品的產出率,對于加工企業重要性不言而喻。
1.2數控機床的特殊結構
主要是機床在工作過程中,會出現一些緊急情況,針對這些出現的情況,需要作出應急反應或處理,從而就需要有一些特殊結構,以免造成機床進一步損壞或安全事故。比如急停按鈕的設置,當出現一些緊急的事故時,通過其對機床進行緊急控制,或者對程序進行復位。
2基于PLC的數控機床電氣控制系統的設計
2.1數控機床電氣控制方式的選擇
選用合適的機床電氣控制方式,決定著機床加工質量和效率。優秀的機床電氣控制系統能夠提升生產產品的精度和產品的性能。因此,需要根據加工零件的性能和特點,選用合適的系統,根據對象特點設計合適的程序,通過PLC控制系統選擇合適的X軸和Y軸。數控機床電氣的控制效果的直接表現,就是運動控制器的作業性能。合適的數控系統能夠讓運動控制器發揮出更強的穩定性與高速性能,并且增加接入軸的數目,自主編輯性能以及后續便利的升級方式。
2.2數控機床的功能
數控機床系統,在工作時,不僅可以實現X、Y、Z軸三軸聯動,也可以讓所有軸同時運動或者分開獨立運動。數控機床的全閉合環控制方式,利用X、Y軸的運動軌跡對工作臺進行定位,實現對操作模式的精確控制。為了能夠讓數控機床的電機長時間持續工作,需要對電機的溫度做好監測工作,并且有合適的冷卻系統進行降溫保護。機器運轉工作也會造成刀具的損壞和角度變動,為了實現自動換刀的功能,對主軸配備了專用的機械換刀手和刀庫。機械手進行相關的刀具更換和調整,不僅可以提高工作效率和設備的穩定性,而且降低換刀發生的安全事故率。
3數控機床出現故障分析
數控機床在運行過程中,也會出現故障或者錯誤,如果不能做出應急處理,就有可能對設備造成損害或者人員傷亡。因此,通過數控機床系統控制中的緊急控制按鈕,PLC中間繼電器會立即將急停信號傳遞到系統中,繼電器迅速做出停止反應,快速停止設備的運轉,既保證了設備不會造成繼續損害,還能杜絕由此產生的可怕后果,專業人員能夠根據發生故障時的狀態,根據程序執行狀況和控制單元逐項檢查,對故障問題作出分析處理。
4結語
隨著科學技術不斷在數控技術中的應用,PLC數控機床控制技術也會越來越完善,程序化程度越來越高,功能越來越強大,解放更多的勞動力,用高效準確的計算機技術進行專業的生產控制,提高產品的精確性,降低人為錯誤操作帶來的事故率,對于增強企業的產品競爭力,有著重要的作用。它不僅涉及到對各個部件的控制和運行,而且能夠對多種機床操作實現兼容,有利于實現對不同型號的機床控制操作。PLC作為現代數控機床的常用控制系統,在實際的生產控制中,已經發揮出了巨大的作用,創造了可觀的經濟效益。但是,由于我國的生產水平相對較低,純機械化生產的工藝和技術水平,還有很多現實的制約因素。因此,通過不斷地提升電氣控制技術的設計方法,提高行業的制造水平,有著重要的意義。
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