多功能数控论文（精选8篇）
多功能数控论文 篇1
1 引言
超声加工是利用超声振动的工具在有磨料的液体介质或干磨料中产生磨料的冲击、抛磨、液压冲击及由此产生的气蚀作用来去除材料, 或给工具或工件沿一定方向施加超声频振动进行振动加工, 或利用超声振动使工件相互结合的加工方法[1,2,3]。超声加工分为传统超声加工和回转超声加工, 回转超声加工是在传统超声加工的基础上发展而来的。时至今日, 回转超声振动加工已被公认为是一种加工脆性材料的高效低成本的加工方法, 它与传统的加工方法相比具有加工速度快、加工精度高、加工质量好和工具头磨损小等特点[4]。
2 回转超声加工原理
回转超声加工是在传统超声加工的基础上加上旋转运动, 其原理如图1所示。超声波发生器将工频交流电转化为高频电震荡, 通过换能器转化为高频机械振动。变幅杆的作用是将换能器传过来的微幅振动进行振幅放大, 然后传给工具头, 使工具头做高频的纵向振动, 工具头做高频纵振的同时随主轴做旋转运动。在高频振动和旋转运动复合下, 钎焊在工具头端部的金刚石颗粒对工件进行冲击、抛磨和空化, 以达到去除工件材料的目的。
3 多功能数控超声加工机床设计
依据回转超声加工的原理, 广东工业大学自行研制了一台多功能数控超声加工机床。机床实体如图2所示。该机床包括主传动系统、进给传动系统、数控系统、床身、工作台、工作液循环系统和超声振动系统。
3.1 主传动系统
主传动系统是用来实现机床主运动的传动系统, 是超声加工机床的一个重要部分。机床的主传动系统总体方案结构如图3所示, 主轴组件和伺服电机采用齿形同步带传动, 可有效地提高机床的传动速度, 降低机床振动和噪音;刀柄通过打刀缸进行紧固, 利用气动按钮可很方便更换刀柄;超声振动系统安装在刀柄上, 当刀柄旋转时, 可通过碳刷传递电信号给超声振动系统;各部件均安装在主轴箱中, 再将主轴箱紧固在Z向传动工作台上。
3.2 进给传动系统
数控机床的伺服进给系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反馈环节组成[5]。本机床采用伺服电机驱动的半闭环进给伺服系统, XY轴伺服电机功率为300W, Z轴负载较大, 功率选为1.5kW;滚珠丝杠作为进给运动的执行元件, 导轨采用的是塑料滑动导轨。
3.3 床身
机床床身是机床的一个重要基础部件。床身的静态和动态性能, 直接影响到被加工零件的质量。机床的底座采用箱体结构, 箱体中采用合理布置的筋板结构, 大大减轻床身的重量, 并且获得高的静刚度和适当的固有频率。床身采用树脂砂工艺, 用优质铸铁一体铸造而成, 刚性高, 抗震性好, 运行平稳, 经久耐用, 不易变形。
3.4 工作台
工作台是装夹工件的部分。工作台要安装超声振动系统, 其结构与传统的数控机床工作台区别较大。如图4所示, 工作台由支架、振动系统、T型台等部件构成。根据不同的加工需求, 可以将工件固定在T型台或超声振动系统上。
3.5 工作液循环系统
工作液循环系统的主要作用是对工件、工具进行冷却, 并带走大量的碎屑和切削热。机床采用大流量叶片泵强制将工作液直接浇在被加工工件上, 从而提高加工效率, 减小温升, 延长刀具使用寿命。工作液主要采用去离子水, 若进行磨料冲击加工时, 需采用带有金刚石磨粒的工作液。工作液有中喷和外喷两种工作方式, 其中中喷工作液有利于主轴系统散热, 提高换能器的工作性能, 延长其寿命。
3.6 超声振动系统
超声振动系统由换能器、变幅杆和工具头等部分组成, 是超声设备的核心部分[6]。机床设计了工具超声纵振系统、工具超声扭振系统和工作台超声纵振系统三个超声振动系统, 其共振频率分别为24kHz、30kHz、17kHz。工具超声纵振系统和工具超声扭振系统的工具头和变幅杆之间均采用可拆卸的螺纹连接结构, 有利于更换工具头。工具超声纵振系统的实体如图5所示。
4 超声加工机床功能
多功能数控超声加工机床可用于磨料冲击加工、超声钻削加工、超声磨削加工以及超声铣削加工。主轴不转时, 钎焊有金刚石颗粒的正三角形工具头和正四方形工具头在有磨料的液体中可以进行磨料冲击加工, 在工件上加工出正三角形和正四方形;主轴在不同的转速下可进行超声铣削加工、超声磨削加工和超声铣削加工, 在工件上加工出孔、槽、三维结构和雕刻文字。
可以根据是否开超声电源进行超声加工和传统的铣磨削加工;可以选择工具振动还是工件振动进行超声加工;还可以根据不同的超声振动系统组合进行各种复合加工, 当主轴的刀柄安装超声纵振系统, 工件固定在工作台超声纵振系统上时, 可以进行纵振与纵振复合的超声加工;当主轴刀柄安装超声扭振系统, 工件固定在工作台超声纵振系统上时, 可以进行纵振与扭振复合的超声加工。
5 超声加工试验
5.1 传统超声加工试验
5.1.1 加工参数
(1) 超声电源参数: 1) 振动频率24k; 2) 超声振幅18μm。
(2) 机床参数: 1) 磨料粒度80#碳化硅; 2) 工具头端部形状正方形。
(3) 工件:k9水晶玻璃。
5.1.2 加工结果如图6所示。
5.2 超声钻孔与非超声钻孔试验
加工参数如下。
(1) 超声电源参数: 1) 振动频率24k; 2) 超声振幅18μm。
(2) 机床参数: 1) 主轴转速2500r/min; 2) 主轴进给率入口时进给率0.05mm/mim, 入口0.5mm后的进给率1mm/mim; 3) 冷却方式外喷工作液; 4) 工具头端部形状, 直径Φ8mm的圆柱形, 圆柱头表面钎焊一层金刚石; 5) 加工孔深度2mm。
(3) 工件:玻璃。
为了凸显超声磨削钻孔与非超声磨削钻孔加工试验的可对比性, 非超声磨削钻孔除了不加超声电源外, 其它加工参数与超声磨削钻孔加工试验都是一样的。
加工结果如图7和图8所示。
6 结论
机床各功能部件的结构设计合理, 功能齐全, 可以在机床上做磨料冲击加工、超声磨削加工、超声铣削加工和超声雕刻加工四种超声加工试验, 以及超声加工和非超声加工的对比试验。由超声磨削钻孔和非超声磨削钻孔的对比试验可知, 玻璃进行非超声磨削钻孔是崩边现象严重, 而超声磨削钻孔崩边现象微小, 充分体现出超声加工的优越性。
参考文献
[1]曹凤国, 张勤俭, 黄建宇, 等.超声加工技术[M].北京:化学工业出版社, 2005.
[2]张云电, 韩俊慧, 陈炎, 等.硅镜超声加工机进给压力的检测与控制系统[J].机电工程, 2009 (1) :74-76.
[3]张毅.超声振动铣削碳纤维复合材料刀具磨损研究[J].机电工程技术, 2010 (6) :63-65, 167.
[4]高正博, 张德远.一种新型回转超声振动主轴的设计及测试[J].新技术新工艺, 2004 (2) :48-51.
[5]王爱玲.现代数控机床结构与设计[M].北京:国防工业出版社, 2003.
[6]曹凤国, 张勤俭.超声加工技术的研究现状及其发展趋势[J].电加工与模具, 2005 (04) :25-31.
多功能数控论文 篇2
关键词：数控编程 极坐标 绝对极坐标 增量极坐标
极坐标功能指令是用半径和角度来表示平面中的任意一点的坐标值。运用极坐标编程会大大的降低编程的难度，缩短编程的周期，提高数控加工的效率。
1、极坐标的定义及应用(适合FANUC 数控系统)
1.1 极坐标的含义
在平面内任取一点O，作为极点，引一条射线OX，作为极轴，选定一个长度单位和角度的正方向(逆时针为正方向)，对平面内的任一点M，用ρ表示OM的长度θ表示从OX到OM的角度，将ρ叫做点M的极半径，θ叫做点M的极角，则(ρ，θ)就叫做点M的极坐标(如图1、2、3)。
1.2 功能格式
指定工件坐标系的零件作为极坐标系的原点，从该点测量半径。G91 指定当前位置作为极坐标系的原点，从该点测量半径。
指定极坐标系选择平面的轴地址及其值。第一轴：极坐标半径，第二轴：极坐标角度。
1.3 对于极坐标原点的`规定
(1)在G90绝对方式下，用G16方式指令时，工件坐标系零点为极坐标原点。(2)在G91增量方式下，用G16方式指令时，则是采用当前点位极坐标原点。
当以数控机床工件坐标系零点作为极坐标系的原点式，用绝对值编程方式来指定。极坐标半径值是指终点坐标到编程原点的距离;角度值是指终点坐标与编程原点的连线与X轴的
夹角;当以刀具当前位置作为极坐标系原点时，用增量值编程方式来指定。极坐标半径值是指终点到刀具当前位置的距离;角度值是指前一坐标原点与当前极坐标系原点的连线与当前轨迹的角度。
2、编程实例
图2，所示为腰形槽，深度5mm，刀具为?8键槽铣刀，采用FANUC数控系统，绝对积极坐标编程。若采用直角坐标系编程，计算坐标点复杂，而且会因为数值处理而会产生误差，如果采用极坐标编程，则会使坐标计算变得简单，而且提高了精度和编程的效率。
3、结语
多功能数控论文 篇3
数控折弯机[1]是钣金加工领域中的重要设备, 用于制造尺寸大、外形准确度高、相对弯曲半径大的型材, 已发展成为板料折弯成形行业的重要技术载体。数控折弯机主要实现两个方向的自由运动, 分别为后挡料装置的水平运动和滑块垂直方向的运动, 采用简单的模具, 通过控制后挡料和滑块的位置, 即可折弯成各种不同形状的零件[2]。常用数控板料折弯机仅能折弯加工, 常用于折弯装潢业中门的包边、窗沿的包边等。对于边为锯齿型和半圆型等不规则的折弯工件需要多个设备、多种工序才能加工完成。本文以锯齿形的工件为加工对象, 设计了多功能不规则板材成型数控折弯机。
1 不规则工件工序分析
图1所示工件为国外客户的产品, 材料为6061铝板, 厚度3mm。以前生产该工件工序如下: (1) 剪切直边; (2) 在冲床上多次冲剪锯齿形边; (3) 使用数控折弯机对工件折弯。共需要3台设备, 由于装潢业中几乎不可能批量生产, 导致设备利用率低, 占用面积大。
2 多功能不规则板材成型数控折弯机设计及其功能
针对上述问题, 设计了多功能不规则板材成型数控折弯机。图2为该设备上下刀片为锯齿型的结构图。锯齿形上刀片4、上模座3、导柱8、模柄2通过螺钉连接为一体, 压脚9、弹簧10安装在上模座3内, 压脚9高于上模座5 mm, 在滑块下行剪切前, 压料脚9压紧板料。数控折弯机滑块1与模柄2快速夹紧连接, 方便更换模具。锯齿形下刀片5与下模座6、导套10连接为整体, 固定在数控折弯机工作台7上。数控折弯机滑块1上下运动, 完成锯齿边的剪切。根据工件的边的形状更换相应的上下刀片, 该机可完成直边的剪切及半圆形、椭圆形等规则和不规则工件的剪切。
图1工件可以在该一台机器上完成: (1) 将上下刀片换为平面刀片, 通过数字系统控制后挡料位置及剪切长度; (2) 更换锯齿型刀片, 剪切锯齿; (3) 更换折弯模具, 通过数控系统控制后挡料装置定位和滑块行程位置完成折弯工序。
1.数控折弯机滑块2.模柄3.上模座4.锯齿形上刀片5.锯齿形下刀片6.下模座7.数控折弯机工作台8.导柱9.压脚10.弹簧11.导套
3 机器压力的选择
图3为处于剪切工序时的受力状态[3]。
式中:Pzh为平刃剪切力, kg;l为剪切边的周长, mm;t为板料厚度, mm;σb为工件的抗拉强度, kg/mm2。
压料力为
剪切时机器总的压力P=Pzh+Py。
图4为处于折弯工序时机器的受力状态。
式中:F为自由折弯压力, kg;s为板料厚度, mm;V为下模模口宽度, mm;L为折边长度, mm。
选择机器时按剪切力和自由折弯力中的大者选择。一般机器剪切时机器总的压力大于单边折弯力。
4 设计要点
1) 机器的机身、液压系统、数控系统、后挡料装置等均可采用常规的数控折弯机装置。
2) 剪切间隙的调整。为达到良好的剪切效果, 剪切间隙一般选为板厚的6%~7%。在图2中锯齿形下刀片5和下模座6之间设计有可以调节下刀片5前进、后退的调节螺钉。
3) 滑块和工作台刚度的校核。滑块和工作台的刚度除校核垂直方向的刚度以外, 还必须校核水平方向的刚度。垂直方向刚度按数控折弯机要求校核。
滑块水平方向的变形量
式中:T为剪切力水平方向的分力, 一般取0.3Pzh;L为数控折弯机两立柱间的距离;E为弹性模量;I为滑块水平方向抗弯截面模量。
工作台因和机架焊接, 水平方向的变形量为 , 变形量 , h为板料厚度。
4) 为提高剪切质量, 多功能不规则板材成型数控折弯机滑块和机身部分的运动副采用高强度双滑块直线导轨。
5) 因上下刀片较长, 刀片形状为锯齿形, 磨损后不易刃磨, 故选用耐磨的9Cr Si材料。采用井式炉进行热处理, 加热温度840℃~860℃, 油淬后低温回火, 硬度54~56HRC[4]。
6) 为防止在板料上有压痕, 压脚采用聚氨酯材料。
5 结语
多功能不规则板材成型数控折弯机不仅具有数控折弯机的折弯功能, 而且通过更换上下刀片可以剪切直边和锯齿型、半圆形、椭圆形等不规则边。做到一机多用, 节约设备成本, 只需一人就能操作, 大大降低了劳动力成本, 具有较为广阔的市场。
摘要：针对折弯边为锯齿形、半圆形、椭圆形等不规则折弯工件, 设计了一种数控折弯机。通过更换不同的模具, 只需一台设备即可实现剪切、冲裁、折弯等多种作业。一机多用, 降低了成本, 节约了设备的占用空间。
关键词：数控折弯机,不规则,锯齿形,剪切
参考文献
[1]何德誉.专用压力机[M].北京:机械工业出版社, 1989.
[2]林景山, 史步梅.基于PLC和触摸屏的电动折弯机系统研究[J].锻压技术, 2010 (5) :91-95.
[3]薛啟翔, 等.冲压工艺与模具设计实例分析[M].北京:机械工业出版社, 2008.
多功能数控论文 篇4
美国制造( 美国国家增材制造创新机构) 近日宣布, 首次将传统的数控机床立式加工设备进行升级, 使其能够采用激光工程化净成形实现金属3D打印。
该项目获得美国制造资助, 由Optomec公司牵头,项目团队包括Mach Motion公司、Tech Solve公司、 洛克希德丁公司和美国陆军贝尼特实验室。 该项目通过采用模块化设计方式,嵌入最新的控制系统、轨迹规划系统和质量监控系统,能将任意的数控机床升级使其具备3D打印功能, 从而经济有效地实现增材和减材制造工艺的结合。 该项目证明了美国制造有效加速增材制造技术向主流制造技术过渡的使命,这一成果将有望对制造业产生改变游戏规则的影响。 一台机床同时具备增材和减材功能,将极大地影响企业的加工能力和成本效益。 美国制造还将进一步讨论数控机床升级3D打印技术, 并探讨在车间集成先进增材制造技术的挑战机遇及长期影响。
多功能数控论文 篇5
随着现代制造业的发展,新一代的数控伺服转塔冲床代替老式的机械和液压数控冲床已成为必然。数控伺服转塔冲床具有高柔性、高效性、高精度、低噪环保性、节能、易于维护、稳定性好等优势。比同类数控液压冲床性价比更高,操作更简捷,更可以精确控制滑块行程,有利于实现压窝、浅拉深等难度大的工艺,使生产效率更高,产品质量更优。这些优点,主要是主驱动采用了交流伺服控制技术的结果。数控系统、伺服驱动控制模块、交流伺服电机及编码器检测元件一起组成了伺服主驱动的半闭环反馈控制系统,可以实现主驱动的速度控制、运动轨迹控制、位置控制等。在此系统控制中,我们应用了数控系统的PMC控制功能来实现主驱动轴的数字位置控制。
2 PMC控制功能
PMC是指数控系统的顺序逻辑编程系统,用于编辑控制机床动作的所有顺序逻辑控制程序。一般机床数控轴都由数控系统CNC直接控制,由系统发出给定轴的位移和速度指令,通过伺服驱动系统完成给定轴的各种指定运行。当某轴的控制指令由PMC发出而非CNC发出时,我们称此轴为PMC控制轴。FANUC系统具有这种独立于CNC直接控制给定轴的PMC控制功能。PMC能直接控制下列操作:快速移动指令距离、连续进给、参考点返回、进给速度控制等各种轴控功能操作。一个轴是CNC轴还是PMC轴可由系统特定信号定义。
3 PMC控制功能应用
考虑到FANUC系统应用在伺服冲床上的特殊性,在x、Y轴送料过程中伺服主驱动轴(Z轴)的冲压运行,即Z轴的快速移动,由数控系统发出有关信号进行启动,我们定义Z轴为PMC轴更方便其控制使用。下面介绍Z轴作为PMC轴是如何实现其应用的。
3.1 定义PMC轴
PMC提供4个通道,使用输入和输出指令控制这些操作。这里只选择一个通道,通道1(A组)。由参数No.8010定义选此通道控制Z轴。设定Z轴为机床的第一个轴,于是设定参数为No.8010A1P1A2P0A3P0A4P0A5P0表示第一轴Z轴是受通道1 (A组)控制的PMC轴。
3.2 定义PMC轴有效
为使Z轴作为PMC轴有效,需要设定Z轴的PMC选择信号EAX1为1。相应地址为G136.0,编入梯形图(图1)。图1中MA为系统准备好常1状态。
3.3 定义操作类型
从FANUC系统定义我们知道,轴控制指令信号、轴控制进给速度信号、轴控制数据信号和程序段停止禁止信号一起决定一个完整的操作。这些信号总称为轴控制程序段数据信号,相当于CNC控制的自动操作期间执行一个程序段。其控制信号见表1。
(1)轴控制指令信号ECOA—EC6A相应地址为G143.0—G143.6。我们定义Z轴为快速定位轴,使用快速移动指令,定义用00h代码。梯形图编程如图2所示。
图2中R9091.1为系统常1状态。
(2)轴控制进给速度信号EIFOA—EIF15A相应地址为G144和G145两个字节,定义PMC轴快速移动速度,即Z轴的进给速度。梯形图编程如图3所示。
图3中180000为Z轴最大转速,单位度/min。Z轴我们定义为旋转轴,所以此速度=500rpm。这里设定参数No.8002第一位PRD=1,用轴控制指令的进给速度数据作为被指令的进给速度。如果PRD=0,则使用参数No.1420的数据作为进给速度。
(3)轴控制数据信号EID0A—EID31A相应地址为G146、G147、G148、G149四个字节,根据EC0A—EC6A用到00h代码,那么在这里EID0A—EID31A定义为Z轴移动距离。梯形图编程见图4。
图4中,F0056为通过宏指令定义的Z轴移动距离值,R100.0为相关启动Z轴移动的信号。这样当启动Z轴时,Z轴就获得了需要移动的数据值。
(4)程序段停止禁止信号EMSBKA,相应地址为G143.7。目前设其为0,如果需要可加以应用。
通过以上各个编程,确定了Z轴作为PMC轴完成一个独立的程序段所需要的各种数据。
3.4 PMC程序段的执行
CNC可以将PMC的轴控功能存贮在它的缓冲区中,所以,可以顺序执行多个PMC控制的操作。图5表示一个例子。在此例中,命令[1]正在执行,命令[2]和[3]被储存在缓冲区中,并且命令[4]已经发出(轴控制程序段数据信号已设定)。
当命令[1]的执行完成时:命令[2]从等待缓冲区传输到执行缓冲区;命令[3]从输入缓冲区传输到等待缓冲区;命令[4]传输到输入缓冲区作为指令程序段;输入缓冲区接收的命令[4]后,PMC把命令[5]发送到CNC(轴控制程序段数据信号被设定)。命令操作时序图参见图6。
[1,2],[3],[4],[5]:在这些间隔期间,新程序段不能发出(当EBUFA和EBSYA在不同的逻辑状态时)。参见表2的介绍。从上可见,一个完整操作(一个程序段)的执行需要轴控制命令阅读信号EBUFA和轴控制命令阅读完成信号EBSYA逻辑状态的配合一致。
在3.3中已经确定了Z轴作为PMC轴需要的控制程序段数据,因此,要完成程序段的执行,我们按照信号EBUFA和EBSYA逻辑状态的要求编入梯形图(图7)。
图7中R100.0为相关启动Z轴移动的信号。G142.7为信号EBUFA的地址,F130.7为信号EB-SYA的地址。
通过以上定义和程序的编制,当由有关的信号启动Z轴后,可以控制Z轴以输入的速度和位移进行轴的移动,实现作为PMC轴的控制运行。
4 结语
以上介绍了如何实现PMC轴最基本的控制功能:如何获得程序段控制数据,如何根据逻辑要求编制逻辑程序等内容。这里仅仅是抛砖引玉。如果要使Z轴真正投入使用还需要完善Z轴的各项功能,比如返回参考点、选择坐标系、加入辅助功能等等项目,但基本思路和方法都是一样的。本文希望对读者在有关数控系统中PMC轴控制方面有一定的认识和帮助。
摘要：介绍了FANUC系统中PMC轴控制功能的应用。具体阐述了PMC轴控制程序段数据信号的组成,各信号的含义和应用。
关键词：机床技术,PMC轴控制功能,数控冲床,应用
参考文献
[1]王玉山.伺服机械压力机发展状况.锻压装备与制造技术, 2010,45(1):29-31.
论窗口功能在数控车床上的应用 篇6
1 FANUC窗口功能指令简介
PMC窗口功能读写指令分别为读指令WINDR (SUB51) 和写指令WINDW (SUB52) , 其指令格式如图1。
图中所示ACT为功能指令执行条件:ACT=1, 功能指令执行;ACT=0, 功能指令不执行。W1为功能指令执行状态:W1=1, 功能指令执行完毕;W1=0, 功能指令没执行或没执行完毕。
高速响应指令在一个扫描周期内即可完成, 低速响应指令需要数个扫描周期, 并且低速响应指令具有排他性, 即数个低速响应指令不能同时执行。在对窗口指令进行说明时, 数据指令区域中的“—”代表不必指定输入或输出无意义。所有的数据在PMC内部按二进制数据表示。控制数据区可以选择R地址区域或D地址区, 如果选择D地址区, 既可以在PMC程序中赋值, 又可在数据表画面中赋值, 但在数据表画面赋值时需要注意设定数据类型为二进制数据, 数据长度为字型, 因为每个控制数据占用两个字节, 部分功能指令的每项输出需要四个字节, 在分配数据表和设定数据类型时须加以注意, 否则显示数据不直观。
2 FANUC PMC窗口功能在车床上的应用
2.1 写参数 (写主电机最高转速)
PMC数据处理如下:
(1) 用SUB40 (NUMEB) 指令分别依次设定D800=18, D804=2, D806=4020, D808=-1。
(2) 图3窗口功能调用。
本示例用于伺服主电机星角转换, 所以ACT (R560.5) 处为主轴星形或角形转换条件。本示例是一项基本功能的应用, 使用简便。
2.2 读控制轴机械位置 (机床坐标值)
PMC数据处理如下:
(1) 用SUB40 (NUMEB) 指令分别依次设定D10=28, D18=-1。
(2) 图4窗口功能调用。
其中MO+X, MO-X, MO+Z, MO-Z分别为X、Z轴正、负向移动信号。
该功能执行后, 所读到的所有轴数据都存储在D20开始的数据区内, 按照图5中示例, 前4个字节存储X轴数据, 接下来的4个字节中存储Z轴数据, 通过SUB8 (MOVE) 功能指令, 分别以各周移动信号为触发条件, 便可得到各伺服轴正、负向的机床坐标值。
窗口功能应用广泛, 如可用于进给轴的行程润滑处理, 通过二进制减法运算便可得到轴移动距离, 将此距离值与预定值进行比较即可, 此处需要注意如果X轴设定为直径编程, 得到的距离值需要除以2。另外此功能还可用于轴干涉判断, 在可能发生干涉的两轴之间设定安全距离, 可避免发生撞车事故。
应用PMC窗口功能可方便地实现对系统数据的读写操作, 结合数据转换、比较等功能指令, 便可很大的扩展此功能的应用。此功能扩大了PMC的数据处理范围, 更加方便机床制造商的应用, 既能方便的实现机床的基本功能, 又能很大程度上满足用户的个性需求。
摘要：介绍了FANUC PMC窗口功能。用具体的实例介绍了功能的实现及应用。
多功能数控论文 篇7
现阶段的数控机床都是采用计算机集成系统, 软件与硬件配合应用功能强大, 具有较强的自诊断能力。故障自诊断是数控系统中十分重要的功能, 当数控机床发生故障时, 借助数控系统的自诊断功能, 可以迅速、准确地查明原因并确定故障部位。数控系统中典型监测和自诊断情况如图1所示。自诊断功能按诊断的时间因素一般分为启动诊断、在线诊断和离线诊断。
1.1 启动诊断
启动诊断指数控系统从通电开始, 到进入正常运行状态阶段所进行的诊断。诊断目的为确认数控系统各硬件模块是否可以正常工作。启动诊断要检查的硬件一般包括:核心单元、存储器、位置伺服接口和伺服装置、I/O接口、DNC接口、CRT/MDI数控面板单元以及各种标准外部输入/输出设备;有些启动诊断也检查数控系统的硬件配置, 以确定各种模块、设备以及某些芯片是否插装到位, 判断其规格型号是否正确;此外启动诊断还可以对电源温度、通风装置、电网电压和带电保护存储器的电池进行检查。
1.2 在线诊断
在线诊断指数控系统在正常工作情况下, 通过系统内部的诊断程序和相应的硬件环境, 对系统运行的正确性的检查。在现代数控系统中一般都存在着两种控制装置, 即数控装置和可编程控制器, 它们分别执行不同的监测和诊断任务。可编程控制器主要监测数控机床的开关过程和开关状态, 如:扫描周期检查, 限位开关、液压、气压及温度阀的工作状态检查等;而数控装置则主要进行各数控功能和伺服系统的监测, 包括对所运行的数控加工程序的正确性检查, 对伺服状态的检查, 对工作台运行范围的检查及对各种过程变量的自适应调节等。
1.3 离线诊断
离线诊断是由经过专门训练的人员进行的诊断, 对于一般操作者或者维修人员来说, 很难实现离线诊断。其目的在于查明原因, 精确确定故障部位, 力求把故障定位在尽可能小的范围内, 如缩小到某个模块, 某个印刷线路板或板上的某部分电路, 甚至某个芯片或器件。离线诊断时数控系统必须处于停止状态, 这样专业技术人员才可以开展工作, 把专用诊断程序通过输入/输出设备或通信的方法输入到数控系统内部, 以诊断程序取代系统程序运行, 从而诊断出系统故障。诊断的场所可以是设备现场、数控系统维修中心或数控系统制造厂。进行离线诊断时, 原先存放在RAM中的系统程序、数据以及零件加工程序有可能被清除, 离线诊断后要重新输入后, 机床才可以正常运行。
2 自诊断实例分析
故障现象:一台MPA-45120型数控龙门铣床, 采用TOSNUC600M数控系统和DSR-83型直流主轴调速单元。机床在切削加工时, 忽然停止工作, 监视器上显示PC4-00号报警。关机片刻后再开机, 机床能正常工作, 但不久又发生同样故障。
故障分析与处理:PC4-00号报警是PLC报警, 含义为主轴单元故障, 其现象是主电机过热。当主轴调速单元出现故障后, 将故障信号送至PLC, 再由PLC将此故障信息送至CNC装置, 监视器上显示相应的报警号。查PLC-NC间信号名称、地址 (代号) 及其正常状态。得知:PC4-00号报警信号是由地址为E3F6的报警继电器闭合状态 (“1”状态) 时发出的报警信号。
调用如图2所示的梯形图, 从梯形图中可知, 该报警号报警流程为:
过热→51K闭合 (热继电器) →X085得电→X085闭合→T010得电→T010断开→R010断电→R010闭合→E3F6闭合→产生PC4-00号报警。
而主电动机过热一般是机床主轴铣头切削深度过大或切削速度过快, 导致主电动机过电流引起的。检查主轴铣头切削正常, 电动机工作电流正常, 用手触摸电动机外壳, 感觉温升异常, 判断是主电动机通风不良。检查风冷电动机及风道, 发现电动机风道内积满尘埃。打开电动机风道盖, 清除灰尘后故障消除。
3 结束语
数控机床是机电一体化高度复杂设备, 使用过程中的稳定性和可靠性至关重要, 对于故障及时做出正确判断和排除起了决定性作用。数控机床的自诊断功能具备智能化功能, 可以方便、准确地进行故障诊断维修。但并非所有故障都能通过自诊断实现诊断维修, 传统的维修方法还需掌握, 在实际维修过程中灵活运用。
摘要：随着电子技术的发展, 数控产品得到多次技术补充和改进, 使其系统逐渐走向功能完善、性能稳定、高速、高精度和高效率。数控机床故障诊断实现智能化, 自诊断功能大大提高维修效率。本文以自诊断功能和维修实例展开论述。
关键词：自诊断,故障维修,数控系统
参考文献
[1]任荣.数控机床自诊断及自修复系统探讨[J].技术与市场, 2014 (9) .
[2]王勇.基于故障案例的数控机床故障诊断方法[J].自动化应用, 2016 (2) .
[3]田林红.数控机床故障诊断与维修[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2016 (1) .
多功能数控论文 篇8
西门子840D数控系统为满足五轴高速加工中心对于加工工件高速、高精度及高表面质量的要求, 提供了一系列高级指令功能。
(1) COMPCAD, COMPCURV (压缩器功能) 。连接一系列G1指令, 并将其压缩形成样条曲线, 使机床轴更加平稳协调运动并消除机床共振, 加工表面更加平滑。根据不同加工情况选择压缩功能指令, COMPCAD适合自由形状曲面铣削, COMPCURV适合圆周铣削, 使用COMPOF指令关闭压缩器功能。
(2) G642, G643, G644 (连续路径方式) 。插入1个样条单元, 可使程序段过渡处曲率连续, 从而减小机械冲击, 使速度变化更加平滑。G642是带有轴向公差的角度倒圆, G643是程序块内部角度倒圆, G644是速度和加速度优化的角度倒圆。一般在模具加工中建议使用G642。
(3) FFWON (进给前馈控制功能) 。使用该指令, 避免在程序段过渡位置的减速, 平滑最大轮廓速度, 更快完成零件加工。使用FFWOF功能指令关闭进给前馈控制功能。
(4) BIRSK (不带突变限制功能) , SOFT (突变限制功能) 。使用BRISK功能, 轴以最大加速度加速至程序进给率, 缩短加工时间, 但加速度变化较大, 无法保证工件表面质量。使用SOFT功能, 轴以恒定加速度加速至程序进给率, 可保证工件表面质量, 减少机床机械磨损。
对于配有CYCLE832高速设置循环功能的840D数控系统, 可通过调用CYCLE832打开和关闭上述高级指令功能。对于未配置CYCLE832高速设置循环功能的840D数控系统, 只能在工件程序头根据加工情况手动添加。
2.应用实例
1台五轴高速立式加工中心, 采用西门子840D数控系统, 旋转轴A、C轴均在主轴头上, 属于双摆头五轴联动机床。加工带曲面的工件时, 表面波纹较严重。排除机床精度、装夹及刀具等因素后, 将排查重点转向加工程序。该圆弧铣削程序采用点位插补拟合曲线的方式, 即该圆弧是由无数条短直线组成。仔细观察, 发现在加工圆弧表面过程中, 在程序段与程序段之间, 刀具有停顿现象, 加工速度变化较大, 加工过程不连续、不平稳, 造成表面波纹较严重且加工效率较低。