數(shù)控線切割機床電氣改造
點擊次數(shù)：5237 更新時間：2009-12-17
用計算機數(shù)字控制系統(tǒng)改造!數(shù)控線切割機床電氣部分，控制技術(shù)變得更先進，機床功能大大改善。
一、前言
數(shù)控線切割機床是直接利用電能、熱能對金屬進行加工，可加工各種特殊性能的材料和各種復(fù)雜形狀及微細、微精、薄壁、低剛性等零件，其工作原理：放電間隙→工作液檢測變頻→計算機環(huán)行分配器→功率放大→步進電機→走絲系統(tǒng)→程序圖紙→輸入機。數(shù)控線切割機床原理：改造數(shù)控線切割機床是上無專85年的產(chǎn)品，其控制方式為開環(huán)控制系統(tǒng)：計算機根據(jù)輸入數(shù)據(jù)，經(jīng)過運算給出控制量（輸出脈沖量），通過步進電機驅(qū)動工作臺移動，移動的距離由指令值確定.工作臺縱橫向移動采用滾珠導(dǎo)軌——步進電機——消間隙齒輪——精密滾珠絲杠副傳動。該機的電氣控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，電子控制技術(shù)較為落后，編程復(fù)雜，煩瑣，需按格式編程，且需用紙帶穿孔，用光電機或人工輸入、修改、編輯、檢驗困難，同時電子元件老化，設(shè)備故障頻繁且不易修復(fù)，電氣升級改造勢在必行，我們應(yīng)用計算機自動編程控制進行了控制及電氣改造。
二、改造內(nèi)容
1. 控制原理
數(shù)控線切割機床運用計算機數(shù)字控制系統(tǒng)，電氣改造主要是更新控制系統(tǒng)，變原先的分離元件為大規(guī)模集成塊，控制技術(shù)更為先進,其控制原理大同小異，分述如下:功能控制：自動讀入控制信息，使計算機數(shù)控系統(tǒng)確立相應(yīng)的工作狀態(tài)，而控制線切割機床生產(chǎn)相應(yīng)的動作坐標控制：即位置控制，控制鉬絲與工件相對運動的位置與軌跡，計算機控制中，計算機實時計算各點的坐標數(shù)據(jù)，把脈沖當(dāng)量折合成脈沖數(shù)來表示，計算機發(fā)出一定數(shù)量的脈沖，步進電機絲杠即轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的位移，位置信息處理：計算機進行插補運算，采用直線或圓弧逐段逼近給定曲線，從而引導(dǎo)鉬絲跟蹤設(shè)計圖形所規(guī)定的運動軌跡，該系統(tǒng)輸入信息的存儲、數(shù)據(jù)加工處理、插補運算以及控制軟盤驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、多功能板。
2. 高頻電源控制板機床電器：自動編程卡、步進電機控制板、變頻控制板、步進驅(qū)動板等機能通過計算機軟件完成，而機床的控制則通過計算機與機床的驅(qū)動裝置，強電系統(tǒng)之間的接口裝置實現(xiàn)。
3 硬件改造
原數(shù)控系統(tǒng)采用北京數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究所微型機數(shù)控系統(tǒng)，原高頻脈沖電源采用上海通用公司2000年產(chǎn)型脈沖電源，改造后的控制系統(tǒng)采用專門設(shè)計的數(shù)字控制硬件插卡，配備IN486/PENTIUM 586電腦，15寸彩顯，硬件插卡帶有接口電路、變頻、和高頻控制開關(guān)，具有元件少，接插件少，可靠性高等特點。控制器系統(tǒng)軟件全中文提示；可一邊加工, 一邊進行程序編輯或模擬加工；可同時控制多達四部機床做不同的工作；采用大規(guī)模CMOS存儲器（62256/628128）來實現(xiàn)停電保護；系統(tǒng)接入客戶的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)交換和監(jiān)視各加工進程。高頻電源采用我公司DK3D脈沖電源。
三、控制卡的主要功能：
1. 開機操作簡化：系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置可*保留，操作簡單易學(xué)；
2. *保留內(nèi)存數(shù)據(jù)：系統(tǒng)附有可自動充電之鎳隔電池供存儲器停電狀態(tài)所需，完善的斷電保護功能，如加工過程中突然斷電，復(fù)電后即可繼續(xù)加工；
3. 圖形顯示加工進程，并顯示相對坐標X、Y，J和坐標X、Y、U、V等變化數(shù)值；
4. 錐度加工應(yīng)用了四軸/五軸聯(lián)動的技術(shù)，上下異形和簡單輸入角度兩種錐度加工方式，使錐度加工變得快捷、容易。
5. 導(dǎo)輪切點補償，包括了U軸和V軸，使大錐度切割的精度大大優(yōu)于同類軟件。
6．可對基準面和絲架距作的校正計算，使錐度加工的精度得到保證，并且容易操作。
7．可將AUTOCAD的DXF格式及ISO G格式作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
8．可在一臺電腦上同時控制多達四部機床做不同的工作，并可脫機一邊加工，一邊編程。
9. 加工參數(shù)設(shè)置包括：3B補償，加工比例，坐標變換，循環(huán)加工和步進速度調(diào)節(jié)等，坐標變換有旋轉(zhuǎn)、鏡象等八種；
10. 機床加工工時自動累積，方便對機床使用的管理；
11. 可隨時設(shè)置（或取消）加工完當(dāng)段結(jié)束時的暫停標志；
12. 對某組加工指令（在任意區(qū)間內(nèi)選?。┰O(shè)定循環(huán)加工2～255次；
13. 可由任意段開始加工，和到任意段結(jié)束，以及正/逆向加工；
14. 模擬加工可快速檢查程序的終點坐標結(jié)果，及預(yù)先檢查加工過程；
15. 暫停、結(jié)束、短路自動回退和長時間短路（1分鐘）報警；
16. 加工插補運算圓弧半徑至2000米；
四、完成
數(shù)控線切割機床電氣系統(tǒng)改造后，經(jīng)過近三年的運行證明，改造是成功的。這為我們今后利用新技術(shù)改造舊設(shè)備，充分挖掘設(shè)備能力提供了豐富的經(jīng)驗。
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一、前言
數(shù)控線切割機床是直接利用電能、熱能對金屬進行加工，可加工各種特殊性能的材料和各種復(fù)雜形狀及微細、微精、薄壁、低剛性等零件，其工作原理：放電間隙→工作液檢測變頻→計算機環(huán)行分配器→功率放大→步進電機→走絲系統(tǒng)→程序圖紙→輸入機。數(shù)控線切割機床原理：改造數(shù)控線切割機床是上無專85年的產(chǎn)品，其控制方式為開環(huán)控制系統(tǒng)：計算機根據(jù)輸入數(shù)據(jù)，經(jīng)過運算給出控制量（輸出脈沖量），通過步進電機驅(qū)動工作臺移動，移動的距離由指令值確定.工作臺縱橫向移動采用滾珠導(dǎo)軌——步進電機——消間隙齒輪——精密滾珠絲杠副傳動。該機的電氣控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，電子控制技術(shù)較為落后，編程復(fù)雜，煩瑣，需按格式編程，且需用紙帶穿孔，用光電機或人工輸入、修改、編輯、檢驗困難，同時電子元件老化，設(shè)備故障頻繁且不易修復(fù)，電氣升級改造勢在必行，我們應(yīng)用計算機自動編程控制進行了控制及電氣改造。
二、改造內(nèi)容
1. 控制原理
數(shù)控線切割機床運用計算機數(shù)字控制系統(tǒng)，電氣改造主要是更新控制系統(tǒng)，變原先的分離元件為大規(guī)模集成塊，控制技術(shù)更為先進,其控制原理大同小異，分述如下:功能控制：自動讀入控制信息，使計算機數(shù)控系統(tǒng)確立相應(yīng)的工作狀態(tài)，而控制線切割機床生產(chǎn)相應(yīng)的動作坐標控制：即位置控制，控制鉬絲與工件相對運動的位置與軌跡，計算機控制中，計算機實時計算各點的坐標數(shù)據(jù)，把脈沖當(dāng)量折合成脈沖數(shù)來表示，計算機發(fā)出一定數(shù)量的脈沖，步進電機絲杠即轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的位移，位置信息處理：計算機進行插補運算，采用直線或圓弧逐段逼近給定曲線，從而引導(dǎo)鉬絲跟蹤設(shè)計圖形所規(guī)定的運動軌跡，該系統(tǒng)輸入信息的存儲、數(shù)據(jù)加工處理、插補運算以及控制軟盤驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、多功能板。
2. 高頻電源控制板機床電器：自動編程卡、步進電機控制板、變頻控制板、步進驅(qū)動板等機能通過計算機軟件完成，而機床的控制則通過計算機與機床的驅(qū)動裝置，強電系統(tǒng)之間的接口裝置實現(xiàn)。
3 硬件改造
原數(shù)控系統(tǒng)采用北京數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究所微型機數(shù)控系統(tǒng)，原高頻脈沖電源采用上海通用公司2000年產(chǎn)型脈沖電源，改造后的控制系統(tǒng)采用專門設(shè)計的數(shù)字控制硬件插卡，配備IN486/PENTIUM 586電腦，15寸彩顯，硬件插卡帶有接口電路、變頻、和高頻控制開關(guān)，具有元件少，接插件少，可靠性高等特點。控制器系統(tǒng)軟件全中文提示；可一邊加工, 一邊進行程序編輯或模擬加工；可同時控制多達四部機床做不同的工作；采用大規(guī)模CMOS存儲器（62256/628128）來實現(xiàn)停電保護；系統(tǒng)接入客戶的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)交換和監(jiān)視各加工進程。高頻電源采用我公司DK3D脈沖電源。
三、控制卡的主要功能：
1. 開機操作簡化：系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置可*保留，操作簡單易學(xué)；
2. *保留內(nèi)存數(shù)據(jù)：系統(tǒng)附有可自動充電之鎳隔電池供存儲器停電狀態(tài)所需，完善的斷電保護功能，如加工過程中突然斷電，復(fù)電后即可繼續(xù)加工；
3. 圖形顯示加工進程，并顯示相對坐標X、Y，J和坐標X、Y、U、V等變化數(shù)值；
4. 錐度加工應(yīng)用了四軸/五軸聯(lián)動的技術(shù)，上下異形和簡單輸入角度兩種錐度加工方式，使錐度加工變得快捷、容易。
5. 導(dǎo)輪切點補償，包括了U軸和V軸，使大錐度切割的精度大大優(yōu)于同類軟件。
6．可對基準面和絲架距作的校正計算，使錐度加工的精度得到保證，并且容易操作。
7．可將AUTOCAD的DXF格式及ISO G格式作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
8．可在一臺電腦上同時控制多達四部機床做不同的工作，并可脫機一邊加工，一邊編程。
9. 加工參數(shù)設(shè)置包括：3B補償，加工比例，坐標變換，循環(huán)加工和步進速度調(diào)節(jié)等，坐標變換有旋轉(zhuǎn)、鏡象等八種；
10. 機床加工工時自動累積，方便對機床使用的管理；
11. 可隨時設(shè)置（或取消）加工完當(dāng)段結(jié)束時的暫停標志；
12. 對某組加工指令（在任意區(qū)間內(nèi)選?。┰O(shè)定循環(huán)加工2～255次；
13. 可由任意段開始加工，和到任意段結(jié)束，以及正/逆向加工；
14. 模擬加工可快速檢查程序的終點坐標結(jié)果，及預(yù)先檢查加工過程；
15. 暫停、結(jié)束、短路自動回退和長時間短路（1分鐘）報警；
16. 加工插補運算圓弧半徑至2000米；
四、完成
數(shù)控線切割機床電氣系統(tǒng)改造后，經(jīng)過近三年的運行證明，改造是成功的。這為我們今后利用新技術(shù)改造舊設(shè)備，充分挖掘設(shè)備能力提供了豐富的經(jīng)驗。
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