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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及制造技術(shù)的進步,社會對產(chǎn)品多樣化的需求越來越強烈,產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期也越來越短,中小批量生產(chǎn)的比重明顯增加,從而對制造設(shè)備提出了更高的要求。為滿足市場的需要,要求制造設(shè)備具有高效率、高質(zhì)量、高柔性及低成本的性能,數(shù)控機床作為一種自動化的加工設(shè)備而被廣泛采用。同時,隨著現(xiàn)代機械制造業(yè)向更高層次的發(fā)展,數(shù)控機床也必將成為柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)以及計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)的基礎(chǔ)裝備。計算機數(shù)控系統(tǒng)作為制造形狀復(fù)雜、高質(zhì)量、高精度產(chǎn)品所必備的基礎(chǔ)設(shè)備,己成為當(dāng)今先進制造技術(shù)的一個重要組成部分。 PLC(Programmable Logic Controller)可編程邏輯控制器是20世紀(jì)60年代末期逐步發(fā)展起來的一種以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。PLC作為計算機技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的嶄新產(chǎn)品,也是開放式數(shù)控系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分。它在處理開關(guān)量的控制問題時起著重要作用。現(xiàn)代先進的數(shù)控機床一般可分為機床床體(MT)、NC和PLC三部分。數(shù)控機床中NC和PLC協(xié)調(diào)配合共同完成對數(shù)控機床的控制,其中NC主要完成管理調(diào)度及軌跡控制等“數(shù)字控制”工作,PLC主要完成與邏輯有關(guān)的一些動作,如刀具的更換、工件的夾緊及冷卻液潤滑液的開停。PLC技術(shù)在各種工業(yè)過程控制、生產(chǎn)自動線控制中得到極為廣泛的應(yīng)用,成為工業(yè)自動化領(lǐng)域中的一項十分重要的應(yīng)用技術(shù)。 在數(shù)控機床上有兩類控制信息:一類是控制機床進給運動坐標(biāo)軸的位置信息,如數(shù)控機床工作臺的前、后、左、右移動;主軸箱的上、下移動和圍繞某一直線軸的旋動位移量等。這些控制是用插補計算出的理論位置與實際反饋位置比較后得到的差值,對伺服進給電機進行控制而實現(xiàn)的。這種控制的核心作用就是保證實現(xiàn)加工零件的輪廓軌跡,除點位加工外,各個軸的運動之間隨時隨刻都必須保持嚴(yán)格的比例關(guān)系。這類數(shù)字信息是由CNC系統(tǒng)(專用計算機)進行處理的,即“數(shù)字控制”。另一類是數(shù)控機床運行過程中,以CNC系統(tǒng)內(nèi)部和機床上各行程開關(guān)、傳感器、按鈕、繼電器等開關(guān)量信號的狀態(tài)為條件,并按照預(yù)先規(guī)定的邏輯順序,對諸如主軸的開停、換向,刀具的更換,工件的夾緊、松開,液壓、冷卻、潤滑系系統(tǒng)的運行控制。這一類控制信息主要是開關(guān)量信號的順序控制,一般由PLC來完成。
精密切割數(shù)控機床的功能分析 精密切割數(shù)控機床是通過數(shù)控系統(tǒng)以數(shù)字方式控制刀具的運動以實現(xiàn)對工件的切削,在編寫數(shù)控車削加工程序時,并不考慮刀具。在加工前,用戶必須將刀具的X軸補償量、Z軸補償量、刀尖圓弧半徑、刀尖形式共四種補償參數(shù)輸入數(shù)控系統(tǒng),由數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序,進行補償運算。這四種參數(shù)中,刀尖形式按數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)定予以確認(rèn),刀尖圓弧半徑可由R規(guī)測量,而刀具的X,Z軸補償量的測量則相對困難一些,使用自動對刀儀能很好地解決這個問題,為此,數(shù)控機床及加工中心大多配置了各種不同類型的對刀裝置,如機外對刀儀、機內(nèi)光學(xué)對刀儀、接觸式自動對刀裝置等。由于車削中心對一般的數(shù)控車床刀具夾持標(biāo)準(zhǔn)化程度不高,因此采用機外對刀儀的對刀精度相對較低,而且專用機外對刀儀成本較高,操作復(fù)雜,需要專門的操作空間,所以實用性較差。而采用機內(nèi)接觸式自動對刀裝置無疑是一種簡便、快捷的對刀方法,它能方便地自動測量刀具的固定刀補值,大大減少對刀時間,提高機床的加工效率。所以本文旨在設(shè)計一種機內(nèi)接觸式的數(shù)控車床,實現(xiàn)數(shù)控車削前的精密對刀,提高生產(chǎn)率,降低加工成本。
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