重型数控机床工作组成跟数控机床PLC电气控制设计

(一)、重型数控机床工作组成
　　重型龙门铣锁床根据横梁和龙门架是否移动分类为：定梁龙门固定式、动梁龙门固定式、定梁龙门移动式(又称定梁桥式)、动梁龙门移动式(又称动梁桥式)。此系列重型数控龙门铣锁床主要用于重型以及超重型机械基础零件的加工，特别适用于各种大尺寸、材料的平面、曲面、空间曲面和孔的数控加工。
　　数控机床主要采用数字化信息来实现驱动和自动控制。先将零件的加工信息按照要求编写加工程序，然后将零件的加工程序输入到数控装置，数控装置经过处理、运算后将执行指令发送给伺服驱动装置，进而驱动伺服电机运动，带动各轴运动，检测装置将机床的信息反馈给数控装置，了机床有条不紊的工作，加工出所需零件。
　　数控机床一般由电气控制与驱动系统、辅助系统、机床本体和数控装置组成。
　　随着技术的发展，电气控制与驱动系统在现代重型数控机床方面显示出越来越重要的地位。XKA28系列龙门铣锁床电气控制与驱动系统采用技术：采用德国西门子840D数控系统；主轴驱动采用西门子6RA70调速装置和1PH主轴电机；进给驱动采用西门子公司生产的611D全数字交流调速系统和1FT交流伺服电机；各进给轴位置检测均采用德国海汉德公司是生产的光栅尺，实现全闭环控制；主轴定位检测装置采用德国西门子公司的齿形光电编码盘；其他主要电气控制元器件采用厂家产品，从而了电气控制与驱动系统的运行。
　　卧式机床立柱大部分采用的是双立柱框架结构形式。大、中型卧式机床的移动立柱固定于滑座上，而小型卧式机床的立柱则直接固定于床身上。主轴箱装在双立柱的中间，沿立柱导轨上下运动。
　　(二)、基于PLC的数控机床电气控制系统的设计
　　CPU是可编程逻辑控制器(PLC)的核心内容，PLC的主要性能就是对系统的综合控制力、依据网络对各部分的通信能力和计算机技术所具有的可编程能力的自动控制器。PLC具有很广泛的通用性和对电气控制设备所需要的高度性和抗干扰能力。PLC的工作方式是对系统程序的循环扫描，它通过对样本的采集输入，对程序进行分析，后按照程序输出一系列控制指令，所以，机床的辅助电气的主要控制系统是PLC。
　　1、数控机床电气控制的方式选择
　　决定数控机床系统成败的因素就是数控机床电气控制的方式，想要在加工上使机床的运转速度和加工产品精度达到的层次，就要关注电气控制系统的优劣。
　　所以，数控机床的性能可以决定产品的精度和速度。对加工零件的条件进行分析，对系统的功能进行了解，根据其特点对其进行程序上的编辑，对于X轴与Y轴的确定采用的是对PLC控制系统、运动系统、电机部分、光栅尺等进行封闭式的控制方式。这种处理方式，使PLC的文件处理能力、人机交互能力及对数据的处理能力正常的发挥。运动控制器的优点就是稳定性与高速性，光栅尺的作用就是对程序提供作用点的信息。同时，可以通过接入传感器的方式提高系统的性和稳定性。传统控制卡的实用性小，在使用上只能接入不多的几根轴，而运动控制器使用不仅能使接入轴的数目增加，还可以在以后的系统升级中带来便利。运动控制器还有个的优点，就是可以执行自动编辑的功能。
　　2、数控机床的功能分析
　　数控机床的种类有很多，我们可以简单分析一下数控机床中的一种机床，不X、Y轴，还有四个Z轴，在进行工作的时候可以达到X、Y、Z轴三轴联动，轴与轴之间可以同时运动，也能分开运动。
　　为了实现对全闭合环的控制，可以利用X、Y轴的运动轨迹对工作台进行定位，从而提高加工精度。通过对变频器的控制，以此实现对四个主轴电机的同步控制。
　　运用X、Y轴进行限位的双重保护，再对Z轴的下侧进行限位。为了提高数控机床的加工效率，使主轴的转速达到水平，就要对电机温度进行实时监测并配备的水泵，为机床提供的温度保护。为了实现自动、手动换刀的性，对主轴配备了的机械换刀手和刀库。机械手对机床换刀后，自动对刀具的和位置进行测量，提高了加工的质量，在检测时发现刀具有磨损或断裂的情况，机床的检测系统就会出现提示，可以通过系统的指令完成自动换刀及手动换刀。