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      对于新型加工中心的改良预设剖析
      浏览次数:1920发布日期:2012-08-16
      改造方案的确定

        对加工中心进行改造的目的是对控制部分进行配置、设计及调试,使其能完全符合原机床出厂时的技术规格和精度标准。经综合的对照分析,采用了西门子840C系统对其进行改造,并将除主轴外所有进给轴的电机由直流伺服电机改为交流电机,采用611A驱动。

      系统的改造与调试

        机床改造的基本配置(1)硬件配置包括操作显示部分、主机框架及输入输出设备。由于该机床有6个模拟轴,所以主机框架采用3个子框架。每个子框架带有风扇和6个模板插槽位置。主机框架上装有电源模块、CSB(中央服务)板、位置测量板、MMC- CPU板、NC- CPU板、PLC- CPU板等。

        软件配置是根据其硬件配置及机械结构进行有关参数设定。这里设置两个方式组,两个通道。

        *通道属于*方式组,第二通道属于第二方式组;设置X,Y,Z,B,Q,S的指令值,实际值接口地址及实际位置的加权值;定义X,Y,Z轴为线性轴及B,Q轴为旋转轴且B轴为等分轴;定义X,Y,Z,B,Q,S轴属于*通道;还定义DMP模块地址等。

        西门子840C系统的控制机构NCK主要用来控制轴的插补;PLC主要是控制机床的操作面板和完成机床的运动逻辑;MMC是个人微机,主要完成人机对话。

      机床改造的设计与调试

        (1)NC与PLC系统在数控机床中,电气系统的核心部件就是NC与PLC系统,NC数控系统是根据NC程序通过一定的算法对刀具运动轨迹进行控制。PLC是可编程控制器,它是根据输入信号依照已编制的控制逻辑去控制执行部件。NC是在PLC的监控下进行工作,PLC不但要监控NC,还要监控外部执行部件(如刀库、液压系统等)。

        NC系统中X,Y,Z线性轴的测量系统为线性光栅尺,采用全闭环位置控制;B,Q轴为旋转轴,其测量系统为圆编码器,并采用半闭环位置控制。这个系统的调整主要是完成进给轴、主轴、通道、方式组等参数匹配,并用激光干涉仪做螺距补偿,来提高机床的加工精度。

        PLC系统的设计主要是PLC程序的设计,PLC程序采用STEP5编程语言(与原西门子8系统是兼容的),系统中设计了标准的接口(OB块),还有受OB块调用的FB,PB,SB,DB,FX,DX块,用户的控制软件就在这些块中。另外将增加的实现手轮控制的PLC程序和原来的PLC程序通过编程器调整后移植到现在的PLC中,来完成PLC程序的调试。

        611A驱动系统的调试驱动系统的调试直接关系到机床运动的稳定性和加工件的精度。系统模块上有4个电位器,主要调整速度控制增益和漂移补偿。调整速度控制增益时,可以先将电位器调大较多,让电机出现震荡,再慢慢往回调,直到只能听到轻微的声音为止。调整漂移补偿的方法就是断开指令电压,让电机停止转动即可。

        自定义报警系统设置全方位报警文本功能,系统除了进行相应的保护动作外,同时显示报警号和报警文本。

      改造的效果

        改造完成后该中心数控系统的各项功能齐全,运行可靠,且各运动部件及发热单元温升正常,设备运行近2 a以来,未出现过驱动装置部分故障。新增加的手持功能也大大方便了操作。另外伺服轴的驱动由原来的直流伺服电机改为交流伺服电机,大大缩短了非正常停机时间,提高了工作效率。加工件的精度及其它技术要求均能满足。
       

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