動龍門雙軸組數(shù)控機(jī)床的設(shè)計

時間：2009-05-15瀏覽：514次收藏

1 機(jī)床電氣控制系統(tǒng)

本文介紹的動龍門、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、Z2六個直線坐標(biāo)軸(其中X1、X2為龍門同步軸)，雙主軸及機(jī)床的液壓、潤滑、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)字控制系統(tǒng)(CNC)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、主軸變頻調(diào)速系統(tǒng)及機(jī)床的輸入/輸出PLC控制系統(tǒng)等。數(shù)控系統(tǒng)主要完成人機(jī)對話操作和6個坐標(biāo)軸、2個主軸及機(jī)床輔助裝置的控制。該機(jī)床的坐標(biāo)軸采用日本安川公司Σ系列的伺服驅(qū)動系統(tǒng)和伺服電動機(jī)，主軸變頻調(diào)速系統(tǒng)采用日本安川公司626MC5系列驅(qū)動器和專用主軸變頻調(diào)速電動機(jī)。由于該機(jī)床的控制軸數(shù)及多軸組的要求，其數(shù)控系統(tǒng)采用法國NUM1060Ⅱ型數(shù)控系統(tǒng)。

2 NUM1060Ⅱ型數(shù)控系統(tǒng)

NUM1060是NUM公司最高檔的數(shù)控系統(tǒng)，也是世界上最高檔的系統(tǒng)之一。該系統(tǒng)具有強(qiáng)大的功能及友好的界面。NUM1060Ⅱ型數(shù)控系統(tǒng)可以控制8個軸，四軸聯(lián)動是基本配置。系統(tǒng)中的圖形功能管理CNC面板顯示和鍵盤，內(nèi)存用來存儲操作程序、PLC程序和用戶文件。還提供了兩個通信接口及RS232、RS485、RS422通信方式任意選擇。此外，還具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，為用戶預(yù)留了網(wǎng)絡(luò)接口。該機(jī)床應(yīng)用了NUM1060很多強(qiáng)大的功能。

多軸組功能 該機(jī)床具有雙主軸，而且兩個主軸要能夠同時切削，這就要求系統(tǒng)具有雙軸組功能。雙軸組的控制優(yōu)點(diǎn)就是系統(tǒng)內(nèi)部具有兩個相對的通道，每個通道都有相對獨(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，兩個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，兩個軸組可以有不同的工作方式，可獨(dú)立操作。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)床的兩個主軸分配到不同的軸組中。在不同的軸組中，兩個主軸可以分別以自己的轉(zhuǎn)速、方向同時或單獨(dú)工作，而且在每個軸組中都可以實現(xiàn)系統(tǒng)給定的聯(lián)動軸數(shù)。
龍門同步功能 該機(jī)床為動龍門結(jié)構(gòu)，且跨度較大，所以采用雙驅(qū)動方式，這就要求兩個伺服電動機(jī)保持同步。采用NUM數(shù)控系統(tǒng)的軸同步功能，即用兩個軸口對兩個電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，用NC軟件來保證它們具有相同的加速度、速度環(huán)和位置環(huán)。

3 NUM1060數(shù)控系統(tǒng)的PLC

NUM1060系統(tǒng)為內(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PLC的掃描周期刷新存儲區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)，PLC讀取外界數(shù)據(jù)是通過%I變量，而PLC向外界輸出數(shù)據(jù)是通過%Q變量進(jìn)行的。內(nèi)置式PLC與NC之間則通過交換區(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)中PLC程序的編制采用梯形圖形式，是梯形圖語言和語句表語言的結(jié)合(即語句表指令可以直接寫在梯形圖上，不需要進(jìn)行梯形圖與語句表的相互轉(zhuǎn)換)，并且其結(jié)構(gòu)為多任務(wù)方式，特別適合于PLC比較復(fù)雜的程序。NUM提供了強(qiáng)大的PLC指令，PLC程序可以動態(tài)地在屏幕上顯示。通過可以在WINDOWS系統(tǒng)下運(yùn)行的PLCTOOL軟件，可以實現(xiàn)在PC機(jī)上編好的程序與NC進(jìn)行傳輸并實現(xiàn)在線監(jiān)控。

注：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(g=1～8為軸組號，下同)
%Wg00.5	軸組g的M功能應(yīng)答信號

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動龍門雙軸組數(shù)控機(jī)床的設(shè)計

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