深圳捷安盛自动化设备有限公司
随着科学技术的突破,电气自动化技术迅速发展,数控车床作为机械制造行业的重要部分,实现了机械制造和计算机信息技术的高效结合,在电气系统和机械系统等方面皆有巨大发展。数控机床的寿命约在二十年左右,如今有许多零件设备老旧的数控机床运行时间过长,加上机械零件保养不当产生老化,容易导致许多故障的发生。当前市场行业对数控机床的要求日益升高,因此对数控技术水平的提升和更新有着巨大要求,改造和提升数控机床的设备和电气系统成为电子自动化数控车床继续发展的必要条件,提升现代化机械设备水平,充分发挥机械设备的功用。
一、电子自动化数控车床的电气控制系统
(一)电子自动化数控车床的基本组成
数控机床属于机电一体化机械设备,由机床、计算机、信息控制技术等集为一体的自动化设备。电子自动化数字机床的组成部分为控制介质、数控装置、机床本体、伺服系统、和反馈装置。
(二)电子自动化数控车床的具体特点
1.自动化数控机床的精密度高、适应性强,且局限范围小,可以适用于大多数产品设备,有利于单一生产的实现。在加工方面,其加工内容的精确度较高,产品质量较为稳定,且可以实现多坐标联动,从而完成十分复杂繁琐的零件加工,十分实用。
2.在进行零件的加工过程中,对于数据的直接改编,极大程度上方便了中途更改加工零件的问题,数控程序的使用方便了工人操作,也集大程度上节约了工作时间,有效提高了零件设备的生产效率,使其可以达到传统车床生产效率的三五倍,有效节约经济成本,减少劳动力的损耗,从而提高企业经济效益。
3.自动化数控车床在现代化生产管理方面更注重数字信息技术和代码传输程序等,计算机技术的协助使用大大提高了现代化管理水平,这也对管理人员和技术人员有着较高的素质要求和专业知识能力要求。
二、电子自动化数控车床的组装和构造
自动化数控机床主要由驱动设备、伺服装置、传输设备、CNC单元 、车床本体、程序控制器、电气控制设备、检测装置等方面组成。
(一)驱动设备
驱动设备与伺服装置相对应,具有步进电机、直流和交流伺服电机,通过机械部件的连接和设定精确的数据信息来对数控机床进行自动化驱动
(二)传输设备
传输设备在自动化数控机床中起到传递加工信息的作用,由初期的穿孔纸带逐渐转变为盒式磁带,而后是键盘、磁盘等硬件,对信息数据的记录和传输起到极为便易的作用。现阶段主要采用的传输方式为DNC网络通讯,输出内部的工作参数是在机床刚开始进入工作状态的时候进行其记录和保存,待车床运行一段时间后,将其数据进行对比和分析,以确认数控车床的顺利运行。
(三)CNC单元
数控机床的核心是CNC 单元,主要由输入信息、输出信息和处理信息三部分组成。CNC 单元通过数控装置等控制软件,对数字化信息进行译码、插补和逻辑处理,然后将其发出的指令输出给伺服系统,继而由伺服系统驱动执行部件发生进给运动。
(四)车床本体
自动化数控机床的本体与传统车床本体较为相似,组成部分有车床主体、主轴、进给传动设备、协助运动装备和润滑装备、制冷设备等等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体的结构变化体现在整体设备装置、车床的外观设计和操作设置等方面,以更好的适应自动化数控车床的运行,继而高效便捷的进行机械加工。
(五)可编辑程序控制器
微处理器是可编程控制器的核心,在工业项目中,可编程控制器的设计与生产设备的逻辑和开关自由控制相关,继而称为可编程逻辑控制器或编程机床控制器,在工作中,操作人员一般会选用运算速度快且系统储存量大的PLC芯片。
在对可编程控制器PLC芯片进行编程时,程序员一般采用自己所擅长的计算机操作指令、简易方便的图形符号和模块化的具体编程语言来进行编程。可编程控制器PLC芯片无需与其他设备的外接线进行特殊连接,一定程度上缩短了PLC控制器的指令执行的时间,对工作项目的运行和使用产生了极大的便易,且有利于日后控制器维护的顺利完成。
三、数控车床电气控制设计的具体方案
(一)伺服驱动电气控制设计
伺服驱动系统具有关联数控车床和CNC单元的作用,伺服驱动系统功能强大,对于自动化数控车床的作用十分重要,系统由CNC单元装置进行控制数据信息的发出,而后通过伺服驱动系统完成转换坐标轴的运动,继而实现自动化程序中规定的操作内容。
伺服驱动系统运动的驱动设备以机械为主,控制对象为电动机,核心是控制器,其中电子功率转变装置是伺服驱动系统的执行单位,由其组成自动控制系统。自动化数控车床的性能与伺服驱动系统息息相关,起一定程度上的决定作用,因此伺服驱动系统需要达到较高的要求。
(二)主轴电气控制设计
在零件加工过程中,零件加工的精密程度与主轴的精密度有着直接关联,且主轴的功用与车床整体工作质量、效率和产品加工能力具有极大的作用。一般来说,对于主轴的转速和运行模式由数控系统进行控制,其默认程序的标准配置为数字主轴,因此可以提高其精确程度,而且数字主轴具有良好的波动响应,其加工效益更强。
其中模拟主轴相对传统齿轮变速器具有一定程度上的优势,其传动链较短,加工时效和旋转的精准度高,运行过程中没有噪音,安全性较强,可调节的连续速度和性价比也更为合适。
四、结语
总而言之,对于自动化数控车床的电气控制设计进行研究和分析,数控车床的电气系统精密度高、效率稳舰可靠性强且性价比较高,作为数控车床的主要部分,电气系统的控制设计尤为重要,有效提高了数控加工机床的整体工作性能和效益。根据具体相关实验表明,数控技术的发展对于数控车床等机械设备作用深远,在电气控制系统等方面存在着强大的推动力,电气自动化数控车床的电气控制设计对我国的机械制造行业具有重要意义,对于我国机械制造等行业和其他相关产业链起到极大的带动作用,可以有效推动机械制造国际化,具有极大发展前景。
参考文献:
[1]方承远,许廖,王炳实.工厂电气控制技术[M].机械工业出版社,2006.
[2]杨林建.机床电气控制技术[M].北京:理工大学出版社,2008.
[3]李莹.自动化技术在电子信息工程设计中的实践[J]. 工业设计,2015,08:115-116.
[4]李清新.伺服系统与机床电气控制[M].北京:机械工业出版社,1994.
[5]周石强,郭强,朱涛,刘旭东.电气控制与PLC应用技术的分析研究[J].中华民居(下旬刊),2014,01:199+201.
论文作者:赖世斌
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/19
标签:数控车床论文; 数控机床论文; 主轴论文; 设备论文; 系统论文; 加工论文; 车床论文; 《中国西部科技》2019年第11期论文;