基于計算機技術的機床機電一體化數控系統設計

鄭立群

【摘要】CNC機床在解決復雜和精密零件的加工中起著重要作用，并且是配備有典型機電一體化系統的CNC機床?；赑LC的數控機床電氣控制系統是數控技術發展的必然結果。 PLC數控機床在其應用中具有許多優勢。例如，電氣控制系統使用自動壓腳夾具，工具破損檢測以及通過機械手自動更換工具來實現CNC機器的自動化。介紹加工中心的電氣控制技術和設計方法。這些技術和方法對于確保機床的安全性和可靠性以及提高加工精度和生產率至關重要。

【關鍵詞】計算機技術;機床;機電一體化;數控;系統設計

數控技術，稱為數控（NC），是一種使用數字信息控制機械運動和處理的方法?，F代數控系統也稱為計算機數控系統，因為它們使用計算機進行控制。由數控技術控制或配備有數控系統的機床稱為數控機床。計算機技術具有先進技術（自動控制技術，精密測量技術，機床設計等）的典型機電一體化產品是現代制造技術的基礎。它解決了形狀和結構復雜，精度要求高，小批量和可變零件加工的問題。這里有個問題。它可以穩定產品的加工質量，減輕工人的勞動強度，大大提高生產效率。機床控制也是CNC技術的最早且應用最廣泛的領域。因此，數控機床的水平代表著當前數控技術的發展水平和方向。與普通機床相比，數控機床具有自動換刀，切削參數，加工面，陀螺儀，平面曲線功能，并且由于具有較高的加工精度和生產效率而更加精確。

1數控機床電氣控制系統的基本結構

1.1數控機床基礎結構

使用數字信息技術有效控制設備系統的技術是數字控制技術。 CNC機床使用數字控制技術來控制機床的運動軌跡和零件加工。這是數字和機床操作的完美結合。 CNC機床的機電產品完全相同，包括機床的主要組件，電氣控制單元，執行系統和數據控制系統。

1.1.1機床主體

CNC機床的主體是機床的重要組成部分，直接作用于零件上。它的主要功能是加工零件。

1.1.2電氣控制單元

電氣控制系統由電源模塊，電機模塊和運動控制器（SIMOTION）之類的組件組成。在此階段，有兩種類型的CNC機床電源模塊。固定電流將轉換為特定電流，并且可以與運動控制器的可調電流通信。另一個是電流無法轉換，也無法連接至機芯?？刂啤ＴO備的通訊電流無法調節。電機模塊有兩種類型：機械柜型和書本型。它的功能是將通過的電流轉換成適合電動機的交流電。電氣控制單元是CNC機床的重要指揮中心，電氣控制系統的主要組件是運動控制器。它的主要功能是控制關鍵操作組件的行為，邏輯和過程。正常操作會影響它。電氣控制系統。系統的正常運行起著重要的作用。

1.1.3電氣控制系統的執行部分

通過該零件，CNC機床直接影響加工零件，因此可以通過控制電磁閥來完成各種機械操作，并且換刀角度的靈活性進一步提高了CNC機床的工作效率。在機床上更換工具會改變工具的原始軌跡，并使工具在加工過程中磨損。光纖傳感器檢測工具并保證加工質量。

1.1.4PLC數控機床的核心控制部分

CNC機床控制系統的核心是軟件對程序的分析和使用。工業計算機讀取輸入的信息，然后將正確的信息發送到運動控制器。運動控制器根據接收到的信息控制電機模塊，并控制CNC機床的工作區域。同時，光柵尺檢測到加工區域信息，通過傳感器將其轉換為標準信號，然后將其發送到運動控制器，然后將CNC機床的工作狀態發送到電氣控制系統。 CNC機床通過傳感器檢測。

1.2數控機床的特殊結構

緊急停止按鈕未打開。開關觸點已閉合。當您按下緊急停止按鈕時，緊急停止按鈕的觸點將打開。此時，系統緊急停止按鈕受到控制。電路繼電器已斷開連接，并且移動設備已關閉電源。同時，控制系統向系統發送緊急停止消息，以將設備置于停止狀態。此消息還會重置系統程序。

超程限制程序已被取消。在操作CNC機床時，按下特定軸上的超程限位開關會斷開觸點，并且控制回路中的繼電器會向系統發送超程報警消息。

2基于PLC的數控機床電氣控制系統的設計

CPU是可編程邏輯控制器（PLC）的核心內容。 PLC的主要性能是系統的綜合控制，基于網絡各部分通信功能的自動控制器以及可編程計算機技術。 PLC具有電氣控制設備所需的廣泛的多功能性，高可靠性和抗干擾能力。

2.1數控機床電氣控制的方式選擇

決定CNC機床系統成敗的因素是CNC機床的電氣控制方法。如果要提高處理速度和機械精度，則需要注意電氣控制系統的優缺點。因此，數控機床的性能可以決定產品的精度和速度。分析加工零件的狀況，了解系統功能，并根據其特性編輯程序。使用PLC控制系統，運動系統，電機組件和光柵尺確定X和Y軸。等待封閉的控制方法。這種處理方法最大程度地提高了PLC文件處理，人機交互和數據處理能力。運動控制器的優點是穩定性和速度，光柵尺的功能是提供有關程序工作點的準確信息。同時，您可以通過連接傳感器來提高系統的可靠性和穩定性。常規控制卡的實用性很小，只能連接幾個軸。運動控制器不僅增加了連接軸的數量，而且還促進了將來的系統升級。運動控制器還具有能夠執行自動編輯功能的巨大優勢。

2.2數控機床的功能分析

CNC機床類型很多，您可以輕松分析CNC機床。除了X和Y軸外，還有四個Z軸。 X，Y，Z 3軸聯動可在以下條件下實現。軸和軸可以同時或分別移動。完全閉環控制允許使用X軸和Y軸運動軌跡放置工作臺，以提高加工精度。通過控制變頻器，可以實現四個主軸電機的同步控制。使用X軸和Y軸雙重保護限制，然后限制Z軸的下側。為了提高CNC機床的加工效率并實現更高的主軸轉速，有必要為其配備專用的冷卻水泵，以實時監控電動機的溫度并提供更好的溫度保護。機械工具。為了達到自動和手動換刀的效果，主軸配備了專用的機械換刀器和刀庫。當機械手在機床上更換工具時，將自動測量工具的深度和位置，從而提高加工質量。如果在檢查過程中發現工具磨損或損壞，則機床檢查系統將提示您。您可以在系統的指導下完成它。自動換刀和手動換刀。

3結語

隨著數控技術的不斷發展，數控機床的PLC邏輯處理功能已經越來越完善，但這些功能并未得到充分利用。因此，有必要設計一個非常合適和完整的電氣控制系統。使其他零件的選擇具有良好的兼容性。選擇性性能對于電氣控制系統非常重要，每個獨立選擇的性能兼容性在每個組件的正常性能中也起著重要作用。

參考文獻

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