動龍門雙軸組數控機床的設計
時間：2009-05-15瀏覽：492次收藏
1 機床電氣控制系統
本文介紹的動龍門、雙主軸、雙軸組數控機床主要由機床操作面板(包括顯示器)，X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2六個直線坐標軸(其中X1、X2為龍門同步軸)，雙主軸及機床的液壓、潤滑、冷卻系統等機床輔助功能組成。機床的電氣系統包括數字控制系統(CNC)、伺服驅動系統、主軸變頻調速系統及機床的輸入/輸出PLC控制系統等。數控系統主要完成人機對話操作和6個坐標軸、2個主軸及機床輔助裝置的控制。該機床的坐標軸采用日本安川公司Σ系列的伺服驅動系統和伺服電動機，主軸變頻調速系統采用日本安川公司626MC5系列驅動器和專用主軸變頻調速電動機。由于該機床的控制軸數及多軸組的要求，其數控系統采用法國NUM1060Ⅱ型數控系統。
2 NUM1060Ⅱ型數控系統
NUM1060是NUM公司最高檔的數控系統，也是世界上最高檔的系統之一。該系統具有強大的功能及友好的界面。NUM1060Ⅱ型數控系統可以控制8個軸，四軸聯動是基本配置。系統中的圖形功能管理CNC面板顯示和鍵盤，內存用來存儲操作程序、PLC程序和用戶文件。還提供了兩個通信接口及RS232、RS485、RS422通信方式任意選擇。此外，還具有強大的網絡功能，為用戶預留了網絡接口。該機床應用了NUM1060很多強大的功能。
- 多軸組功能 該機床具有雙主軸，而且兩個主軸要能夠同時切削，這就要求系統具有雙軸組功能。雙軸組的控制優點就是系統內部具有兩個相對的通道，每個通道都有相對獨立的PLC、NC信息交換區，M代碼、T代碼及PLC變量和標志位。系統可在公共軸組方式和獨立軸組方式間切換。當系統工作在公共軸組時，兩個軸組具有相同的工作方式。當系統工作在獨立軸組時，兩個軸組可以有不同的工作方式，可獨立操作。該機床把X1、Y1、Z1、X2放在軸組1中，把Y2、Z2放在軸組2中，機床的兩個主軸分配到不同的軸組中。在不同的軸組中，兩個主軸可以分別以自己的轉速、方向同時或單獨工作，而且在每個軸組中都可以實現系統給定的聯動軸數。
- 龍門同步功能 該機床為動龍門結構，且跨度較大，所以采用雙驅動方式，這就要求兩個伺服電動機保持同步。采用NUM數控系統的軸同步功能，即用兩個軸口對兩個電動機進行驅動，用NC軟件來保證它們具有相同的加速度、速度環和位置環。
3 NUM1060數控系統的PLC
NUM1060系統為內置式PLC，使用NUM系統提供的輸入/輸出接口與外界進行數據交換，通過PLC的掃描周期刷新存儲區內的數據，PLC讀取外界數據是通過%I變量，而PLC向外界輸出數據是通過%Q變量進行的。內置式PLC與NC之間則通過交換區交換數據，交換區中的內容是NC與PLC之間輸入/輸出的數據。NUM數控系統中PLC程序的編制采用梯形圖形式，是梯形圖語言和語句表語言的結合(即語句表指令可以直接寫在梯形圖上，不需要進行梯形圖與語句表的相互轉換)，并且其結構為多任務方式，特別適合于PLC比較復雜的程序。NUM提供了強大的PLC指令，PLC程序可以動態地在屏幕上顯示。通過可以在WINDOWS系統下運行的PLCTOOL軟件，可以實現在PC機上編好的程序與NC進行傳輸并實現在線監控。
| 注：雙軸組功能涉及的PLC變量： |
| %W2.2 |
公共軸組與獨立軸組切換 |
| %W17.B |
軸組選擇，用于顯示相應軸組數據 |
| %Wg03.B |
獨立軸組工作方式選擇(g=1～8為軸組號，下同) |
| %Wg00.5 |
軸組g的M功能應答信號 |
