《数控机床控制系统》PPT课件

第三章数控机床控制系统、3.1数控系统概要3.2机床常用数控系统3.3数控机床PMC3.4机床的强电控制系统3.5数控机床故障的判定、3.1数控系统概要、数控机床的加工效率、成形精度和运行的稳定性。 数控系统能控制机床实现两轴、三轴、多轴联动加工。 加工中心与普通数控机床的区别在于有无刀具库和自动更换装置。 3.1.1系统的计算机功能1 .计算机与网络通信和进行网络的功能2 .实现远程控制的功能，3.1.2系统的高效加工功能1 .自动原点校正NC机床自身具有的专用位置检测工具对工件的侧边进行固定长度扫描(自动或手将扫描后的各点的拟合直线作为NC机床水平面内的x坐标轴的方向，NC机床的绝对坐标系同时以x轴为基准进行粗削前的位置修正。 2 .高阶曲线插值通过程序段的预读(1000段以上)将折线重新适配曲线，数控系统以该曲线加工轨迹控制刀具的运动。 3 .刀具磨损修正值存储根据刀具的使用时间，以规定的修正量修正刀具直径和刀具的长度。 4 .区域加工功能根据工序馀量的特征，在加工区域设置任意多个特定要求的加工区域，每个区域的切削参数不同。 5 .在切削异常检测功能和寿命控制数控系统中，设定每个刀具在正常状态下以额定切削量工作的切削负荷。 切削负荷增加到一定程度后，数控系统认为刀具磨损严重，需要更换刀具。 刀具寿命控制功能，即数控系统，可以设定各刀具的最佳寿命，工作时间与刀具的工作状态无关，进行刀具的自动交换。 3.2机床常用数控系统，3.2.1SIEMENS数控系统SINUMERIK840D共设10个数控通道，能同时处理10组加工数据，最多能控制24个数控轴和6个主轴。 标准配备的以太网接口，具有强大的通信功能。 3.2.2FANUC数控系统FANUC16/18系列数控系统具有多主轴、多控制轴控制功能，数控铣床由能构成具有三轴联动和五轴联动功能的加工中心的计算机和网络构成灵活的制造系统开发了存储卡的在线DNC加工功能。 FANUC数字控制系统和伺服系统采用3220V、50Hz交流电源标准。 3.3NC机床PMC、3.3.1PMC概要PMC也被称为NC机床内置型PLC，二次开发了NC系统的功能。 NC模块、PMC模块在NC系统中的关系如图3.3所示。 图3.3NC模块、PMC模块在NC系统中的关系、3.3.2NC机床PMC的动作要求具有加工中心的基本控制功能具有刀库管理和自动更换控制功能具有双工作台更换功能具有角度分度定位控制功能 操作画面上的加工中心的PMC功能分为警报功能部和动作功能部。 制作动作功能时，必须尽可能多地考虑执行该动作的安全限制条件，使特定的动作能够安全、高效、顺利地执行。 这些限制条件必须涵盖国家安全、劳动保险等法规规定的限制条件。 3.3.3整个PMC程序结构1 .模块化PMC软件开发思想各模块完成特定功能。 各子模块可在NC的人-机器接口PLC参数设定栏中设定开关条件。 2.PMC软件的整体结构(1)将头文件PMC程序中所需的基本规格和数学定义等称为头文件(2)变量宣言接口，定义变量等定义PMC的输入点定义PMC的输出点，动作停留时间的长度，位移的距离，运动的速度等。 约定：如果参数表示时间，单位时间为1/512s，参数表示长度，单位长度为1/1000mm，表示速度的参数单位为mm/min。 (4)PMC软件构成PMC软件可分为初始化、动作、关闭三个构成要素。3 .加工中心的基本功能段加工中心的基本功能包括轴运动控制、方向盘、归零、各种动作方式的转换、主轴停止、手动调整操作面板的管理等功能。 (1)动作方式切换段(2)主轴速度调整，3.3.4PMC的典型子模块以z轴更换比特为例，主轴停止的刀库前进的y轴更换字节x轴更换字节松刀吹刀， 主轴拿着刀之后刀具库返回。计算最短选择路径开始刀架的旋转刀库前进主轴抓住刀x轴安全地回到刀具库。主轴抓住刀后刀具库后退，解除主轴的停止。 3.4NC机床的强电控制系统，适当的强电控制系统可以接受来自NC系统的弱电信号，放大弱电信号来控制强电设备的运转。 同时，数控机床工作中的各种信号可以在适当水平上反馈给数控系统。 强电系统必须充分考虑设计时干扰信号的侵入和数控机床自身强电元件起动和停止时可能发生的干扰。 使用绝缘变压器或自动交流变压器对干扰信号(例如，大型动力机械启动、电弧焊等)进行处理可以获得良好的效果，对于因强电系统内部的接触器的吸附等而产生的噪声信号， 如果在使用浪涌抑制元件时能够消除其影响数字控制系统的通信中使用的控制信号电缆使用单端或两端接地方式， 能有效消除电磁波干扰的数控机床的控制柜必须良好地接地，以良好地屏蔽外部电磁干扰信号。控制柜内部的数控系统和伺服驱动系统等运动控制系统也必须采取良好的接地对策。 3.4.1加工中心PMC的I/O点进入PLC的逻辑控制的信号如下所示。 1.PLC和第二操作面板间的连接信号2.PLC和手柄间的连接信号3.PLC和手动操作面板间的连接信号4.PLC和机床主体间的连接信号5.PLC和各轴驱动单元间的连接信号6 .其他信号，3.5NC机床故障的判定，故障是NC系统故障，伺服系统可以分为液压系统故障和机械系统故障等，数控系统的故障通常由数控系统自身的逻辑处理程序直接