1.机床电气设计 机床强电部分主要由主电路、控制电路电源、交流控制电路和直流控制电路等四部分构成。 (1)主电路包括驱动电源模块、主轴电机、液压电机、冷却泵及轴流风扇等。 (2)控制电路使用的电源由控制电源变压器产生，变压器的输出分为交流24V、110V、220V、22V四组电源，分别为交流控制电路提供24V电源、为轴流风扇和开关电源提供交流110V电源;为充退磁器GE提供220V电源;为机床工作灯提供22V电源。开关电源输出24V直流稳压电源，为数控系统和中继直流控制电路供电。 (3)交流控制电路为伺服电源、主轴启动、液压启动和冷却泵启动提供控制信号。 (4)直流控制电路具有两方面的功能：第一是将控制器中内置PLCI/O接口的输出信号进行转换以控制执行机构的动作;第二是将外部急停信号送入控制器并停止主轴、伺服、冷却电机等执行机构的动作。2.西门子802D数控系统 主要功能SINUMERIK802D数控系统，是一款性价比较高的普及型中档控制系统，主机采用64位微处理器，能实现高速、高精度控制，在国内外制造业被广泛应用于数控车床、铣床和磨床上，其主要功能： (1)控制轴。控制轴数：4轴。同时控制轴数：4轴。反向间隙及螺距误差补偿 (2)插补功能、直线插补、圆弧插补、三点决定路径、螺旋线插补、极坐标插补 (3)编程功能、子程序调用、程序段跳步选择。 刀具半径、长度补偿、镜像功能、磨削固定循环、菜单编程功能、轮廓编程、直接图纸编程功能、算术和三角函数功能。4SIMODRIVE611驱动单元西门子全数字交流伺服单元由功率模块和伺服电机组成。611功率模块具有体积小，性能好，调试方便等优点，可通过数字设定的方式优化电流环、速度环和位置环的参数，也可进行转矩限制、加减速控制等，另外还可以和外部计算机通讯，备份伺服参数，并可在上位机显示电流、扭矩波形，便于观察、了解负载的实时动态情况，以利及时调整切削参数，最大限度地提高使用效率。伺服电机带有内置式编码器检测部件，与数控系统构成半闭环控制，确保了伺服控制的精度。 (1)功率模块参数机床配置SIMODRIVE611双轴功率模块6SN1123-1AB00-0BA1(9/18A)一块，用于驱动Y、Z两轴伺服电机。 (2)伺服电机参数Y，Z轴选配SIEMENS1FK7063-5AF71-1AG0电机，技术参数如下：最大扭矩：6Nm;额定电流：4.2A;额定转速：3000r/min. (3)驱动电源模块系统配置SIMODRIVE611U电源模块(6SN1145-1AA01-0AA1)一块，用于对功率模块的供电。 3.机床PLC控制软件的设计 数控系统与驱动单元在机床上是如何实现自动化控制的，这里除了硬件连接之外，主要还有两个方面的问题：一个是PLC梯形图的设计编写，另一个是机床参数的确定。前者主要解决辅助功能的匹配，如机床冷却、润滑、主轴正、反转、机床操作面板上每个按钮和指示灯的适配以及各种控制功能在逻辑、时序关系上的处理等;而后者主要匹配机床的控制性能，如进给速率，加减速控制，响应速度、行程限制、螺距误差补偿以及精度调整等等。 420 系列数控平面磨床，由于采用了半闭环控制，性能、加工范围及精度等方面都较普通自动磨床有了质的提升。经行业权威机构检测，各项性能指标均达到了国家数控机床产品标准的规范要求，并填补了省内数控平面磨床的空白。目前已成为南通凯特机床有限公司的主导产品之一，相继销往东南亚、欧美等多个国家和地区。经市场验证及从客户使用的实际结果看，本设计完全达到了预期的各项性能指标要求。 最初，数控机床的梯形图是由CNC工程师根据机床需要实现的功能编写的，机床制造商只能利用系统商提供的固定模式的控制方法，想增加控制功能或改变控制模式是一件非常困难的事情。随着数控技术的普及，现在对于中、高挡的数控系统，原先由数控系统制造商垄断的接口软件开发已转移到机床制造厂或数控系统集成商。用户可根据CNC制造商提供的集成方法和软件，自行开发适合各自控制要求的个性化软件。课题组在这台机床上，利用西门子供应商提供的软件开发环境，设计编写了适合本机床控制要求的PLC软件，不仅满足了各种控制的要求，其中还融入了大量丰富的报警处理信息提示，为机床维修提供了较友好的操作平台。
QQ交流群
