主轴加工工件PLC和交流伺服系统在数控钻铣床中的应用
PLC和交流伺服系统在数控钻铣床中的应用
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　　新开发的产品中有一个型号为Q7的长条铝基台，要在上面加工两个φ3.7×1.65的平底盲孔，由于要求精度高，批量大，故无法用传统的钻模在钻床上加工，也很难在传统铣床上面加工。为此，我们设计制做了一台用于此类产品加工的设备——通用型数控钻铣床。
　　一、系统概述
　　控制部分采用PLC，并配以人机界面进行程序参数修改、设定，以及运行状态显示监控，可编程设置人机界面的内容。三轴均为全数字交流伺服系统，各轴伺服电机通过连轴器带动滚珠丝杠，以移动配有直线导轨的工作台和主轴铣头，其定位准确，速度快。主轴铣头由变频器控制，根据刀具及工件和进给量，来设置主轴合理的转速，并在程序中设定它的启动停止。各轴均设二端极限传感器和原点传感器，冷却和润滑也都有异常检测，在报警灯和人机界面处显示报警信息。为便于调试和检修，各项操作均设手动功能，如手动各轴快慢移动、主轴高低速旋转、切削液及润滑开关等。此机床整体虽为半闭环控制，只要选件、装配、程序编制及操作合理，精度和稳定性还是能满足使用要求的。
　　二、硬件配置
　　PLC选用永宏的FBS-40MCT，该型机具有较高的性价比，体积小，功能强，24点输入，其中有16点高速计数器，频率可达120K，16点输出，其中有4轴步进或伺服输出整合在里面，输出频率可达120K，使应用起来非常方便，接线简捷。编程软件WinProladder有梯形图大师之称，易学易用且功能强大，编辑、监视、除错等操作非常顺手，按键、鼠标并用及在线即时指令功能查询与操作指引，使编辑、输入效率倍增。
　　接点分配：取各轴伺服电机的Z相信号作原点开关，要分接在几个高速输入点上，用中断进行机床原点复归，其余限位开关、操作开关、液位检知等常规接点可按顺序依次接入。X、Y、Z三轴伺服电机连在前3轴伺服输出点，主轴高低速、冷却、报警等接在其余输出点上。
　　X、Y、Z3轴伺服系统均选用相同的，和利时的ES系列全数字交流伺服驱动器0040E-CBCEE-02，和60系列小惯量的伺服电机60CB040C-2DE6E。该伺服系统功能比较完善，如能耗制动、电子齿轮、自动加减速等，具备多种脉冲串输入，保护功能也比较完备，有欠压、过压、过流、过载、堵转、失速、位置超差、编码器异常等。在此设备中按集电极开路驱动方式连接至PLC，最高脉冲输入频率为200K,伺服ON、Z相信号等也做相应连接。
　　变频器选用富凌的DZB70B0015L2A，规格为单相1500W，400Hz，有多步速供编辑使用。由于正常使用时不频繁变速，故速度调节设定不引出，只在变频器操作面板上调节，设定两个速度，高速用于加工，低速用于对刀。调节相关参数与主轴匹配，如基频、基压、运行频率上限、载频等，并改动相应跳线。
　　主轴没有采用传统方式，而是根据加工需要，采用了雕刻机用的电主轴，安阳莱必泰的ADX80-24Z/1型，其体积小、噪音低，直径只有80mm,这样使整个主轴箱便于整体密封，可有效地防止加工中的碎屑飞溅到Z轴的丝杠和导轨上造成损害，也使主轴箱外表显得美观。它的最高转速为24000转/分，使正常工作转速转有一个合适的余量范围。人机界面选用人机电子的通用可编程文本显示器MD204L，它可以以文字或指示灯等形式监视、修改PLC内部寄存器或继电器的数值及状态。
　　三、软件设计
　　开机后先检测手动开关是否有效，若手动开关有效即利用各手动控制开关执行手动操作的项目。若手动开关无效，则启动原点复归程序，各轴进行机床原点复归，先回Z轴再回其它两轴，当所有轴都原点复归成功后才能进行到下一步。若刀具和工装夹具、工件程序均没有变动，可复位到加工预备状态而不进行对刀，若需对刀，则打开对刀开关启动对刀程序，3轴分别对刀，即找工件原点，利用手动各轴移动开关快慢移动各轴，使工件的三个面分别碰触低速旋转的刀具，刚好碰上为止。对好后，按对刀OK确认，再输入刀补，经过程序处理，即形成工件原点也就是编程0点，编程时根据此0点按照图纸计算刀具路径，可使操作者思路清晰，编辑运算简单。操作者编辑的是用户程序，可以编辑刀具轨迹，就是各轴移动坐标，还有移动速度、循环加工时的循环次数等。编好程序后或使用当前程序时，即复位到预备状态：各轴移动到初始位—一个合适的位置，装卸工件方便、不易碰触刀具时，装上工件，按启动即可开始加工，主轴运转，冷却液开，各轴按程序设定坐标移动。当加工结束时，机床复位，即各轴又移动到初始位，主轴停，冷却关，这时可卸下工件，完成加工过程。
　　工件的加工流程图如图3所示，以Q7产品为例，胎具上一次装夹15只工件，那么就有30个φ3.7的平底盲孔需要加工，刀具选用φ3.7的2刃钨钢立铣刀，钻削加工，钻削深度1.65mm。在预备状态时紧靠工作台上的定位固定好胎具，按启动后，主轴旋转，待主轴即将达到额定转速时，X、Y轴同时运转到第一加工工位，也就是第一个孔的X、Y工件坐标值，此时冷却液打开、Z轴快速下降到加工区，即铣刀端面即将触及工件加工面，迅速变用缓慢的工进速度开始钻削加工。当加工深度到达设定深度(1.65mm)时，Z轴带动铣刀迅速抬起，抬起的高度为铣刀端面水平方向上碰触不到工件及胎具为准。计数器加1后程序进行比较运算，判断加工是否完了，如否，则X、Y轴继续运转到下一加工工位，再重复Z轴下降加工动作。如加工完了，产量计数器加数、主轴停转、冷却液关闭，同时发出5s声光报讯，用以提醒操作者，各轴移动到初始位：Z轴到上端;X轴到左端;Y轴到外端。卸下胎具后，一个加工周期完成，装上胎具再按启动即开始进行下一轮加工。
　　四、一些着重的电气措施
　　1.主回路加装漏电断路器，相应回路都安装合适的断路器。
　　2.PLC和伺服系统的电源处都分别加有电源滤波器。
　　3.各直流继电器线圈都并接反峰二极管，交流接触器线圈并接阻容吸收回路。
　　4.润滑、主轴冷却都设液位低报警器。
　　5.伺服控制线、人机界面通讯线等使用屏蔽线，并远离电源线。
　　6.在拖链内走线，使用耐折的柔性电缆，并尽量增大拖链的弯曲半径。
　　7.变频器与PLC、伺服驱动器等保持一定距离。模具精密行业我国模具业正经历“黄金发展阶段”尼古拉斯欧洲机床欧洲前沿机床制造为转型升级带来榜样集团中心工业大学铁西装备制造业聚集区建成公共研发平台德国工业政策德国出台新的工业发展政策来福德国中国磨床巨头斯来福临加大中国市场投入机床欧元欧洲欧洲机床出口下降27% 中国成为重要出口市场机床天水机床厂国内首创新型机床工作灯螺旋桨机床加工武汉重型机床八年磨一剑造出“超级机床”机床韩国数控第13届上海国际机床展将在沪举办请问我近期使用直角铣头加工零件，40分钟后外壳温度达到50度左右，主轴转速3200，这正常吗？急，急，急_百度知道
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出门在外也不愁当车床主轴转速一定 进给量一定 待加工工件长度、直径确定 怎么…_车工吧_百度贴吧
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当车床主轴转速一定 进给量一定 待加工工件长度、直径确定 怎么…收藏
当车床主轴转速一定 进给量一定 待加工工件长度、直径确定 怎么计算一刀所需的时间。。。。。。。。。。不知道各位师傅是否明白学生的意思？拜托 哟知道的吗？
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等我到家给你发个软件
3楼 15:09&|来自
算来算去的多麻烦，再说了也记不住啊！不如现用现记
4楼 15:32&|来自
这个很简单呀用走刀速度剩转速就能算出每分钟走多长，除一下你工件的长度，不就只道一刀多少时间了
5楼 15:57&|来自
机动时间等于工件长度除以刀具移动速度。需要将单位统一。公式我都嫌麻烦，用的时候自己推导公式。
6楼 16:39&|
普车就是每转进给，走刀乘以转速就是一分钟所车销的长度，然后你用工件需要车销的长度除以这个值就行！
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经营模式：生产制造
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主轴转速级数：
有级转速和无级转速
加工零件：
卡盘式数控车床
安装形式：
动力类型：
控制方式：
布局形式：
自动化程度：
车床系统：
本系统的接口完全兼容广数车床数控系统，即将广数的接线插头直接接到本系统上就可以使用，实现无缝对接，为广大改造广数系统的用户带来极大的方便。
0625车床整套伺服方案T-2车床系统一台110法兰，1.2KW,4NM伺服两套车床整套伺服方案T-2车床系统一台130法兰，1KW,4NM伺服一套130法兰，1.5KW,6NM伺服一套车床整套伺服方案T-2车床系统一台130法兰，1.3KW,5NM伺服一套130法兰，2.0KW,7.7NM伺服一套？
0625车床整套步进方案T-2车床系统一台110法兰，8NM步进一套
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该系统如应用在非标机床，PLC程序开放，用户可以自行修改系统内部的PLC。
* 1ms 插补周期，控制精度 1μm、0.1μm 可选
* 最高速度 60m/min
* 适配伺服主轴可实现主轴连续定位、刚性攻丝、刚性 ？ 螺纹加工
* 内置多 PLC 程序，当前运行的 PLC 程序可选择
* 支持语句式宏代码编程，支持带参数的宏程序调用
* 支持公制 / 英制编程，具有自动对刀、自动倒角、 ？ 刀具寿命管理功能
* 支持中文、英文显示，由参数选择
* 具备 USB 接口，支持 U 盘文件操作、系统配置和软 ？ 件升级
* 2 路 0～ 10V 模拟电压输出，支持双主轴控制
* 1 路手轮输入，支持手持单元
* 36 点通用输入 /36 点通用输出
* 外形安装尺寸、指令系统与 GSK980TDb 完全兼容
* 控制轴数：3 轴（X、Z、Y）
* 联动轴数：3轴
进给轴功能
* 最小输入增量：0.001mm（0.0001inch）和 0.0001mm（0.00001inch）可选
* 最小指令增量：0.001mm（0.0001inch）和 0.0001mm（0.00001inch）可选
* 最大行程：±× 最小指令增量
* 快速移动速度：最高 60m/min
* 快速倍率：F0、25%、50%、100% 共四级实时修调
* 进给倍率：0 ～ 150% 共十六级实时修调
* 插补方式：直线插补、圆弧插补 ( 支持三点圆弧插 ？ 补 )、螺纹插补、刚性攻丝
* 自动倒角功能
* 普通螺纹 ( 跟随主轴 )/ 刚性螺纹
* 单头 / 多头公英制直螺纹、锥螺纹和端面螺纹，等 螺距螺纹和变螺距螺纹
* 螺纹退尾长度、角度和速度特性可设定
* 螺纹螺距：0.01mm ～ 500mm 或 0.06 牙 / 英寸～ 2540 牙 / 英寸
加减速功能
* 切削进给：前加减速直线型、前加减速 S 型、后加减速直线型、后加减速指数型
* 快速移动：前加减速直线型、前加减速 S 型、后加减速直线型、后加减速指数型
* 螺纹切削：直线式、指数式可选
* 加减速的起始速度、终止速度和加减速时间由参数设定
* 2 路？0～ 10V？模拟电压输出，支持双主轴控制
* 1 路主轴编码器反馈，主轴编码器线数可设定（100p/r ～ 5000p/r）
* 编码器与主轴的传动比：（1 ～ 255）:（1 ～ 255）
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* 主轴恒线速控制
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* 刀具长度补偿
* 刀尖半径补偿（C 型）
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* 反向间隙补偿
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* 7.0 英寸宽屏 LCD，分辨率为 800×480
* 中文、英文等多种语言显示
* 二维刀具轨迹显示
* 实时时钟
定位(快速移动&)
直线插补(切削进给&)
选择机床坐标系
圆弧插补&CW(顺时针&)
选择工件坐标系1
圆弧插补&CCW(逆时针&)
选择工件坐标系2
选择工件坐标系3
存储行程检测功能接通
选择工件坐标系4
存储行程检测功能断开
选择工件坐标系5
极坐标指令取消
选择工件坐标系6
极坐标指令
G54.1-G54.50
选择附加工件坐标系
XY平面选择
单方向定位
ZX平面选择
YZ平面选择
自动拐角倍率
英制数据输入
公制数据输入
逆时针圆内凹槽粗铣
宏程序指令
顺时针圆内凹槽粗铣
逆时针方向全圆内精铣循环
坐标旋转取消
顺时针方向全圆内精铣循环
高速深孔加工循环
逆时针外圆精铣循环
左旋攻丝循环
返回参考点检测
返回参考点
固定循环取消
从参考点返回
钻孔循环(点钻循环&)
返回&2,3,4参考点
钻孔循环,锪镗循环
排屑钻孔循环
顺时针外圆精铣循环
右旋攻丝循环
逆时针矩形凹槽粗铣
顺时针矩形凹槽粗铣
逆时针矩形凹槽内精铣循环
背镗孔循环
顺时针矩形凹槽内精铣循环
逆时针矩形外精铣循环
顺时针矩形外精铣循环
绝对值编程
拐角偏置圆弧插补
增量值编程
刀具半径补偿取消
浮动坐标系设定
左侧刀具半径补偿
右侧刀具半径补偿
正方向刀具长度补偿
恒周速控制(切削速度))
负方向刀具长度补偿
恒周速控制取消(切削速度)
刀具长度补偿取消
返回初始平面
比例缩放取消
返回到&R点平面
读常开触点
子程序结束
上升沿检测
读常闭触点
下降沿检测
二进制数比较
输出线圈取反
一致性比较
常开触点串联
常闭触点串联
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常闭触点并联
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二进制变址数据传送
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电路块的串联
二进制译码
二进制加法
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二进制减法
第二级顺序程序结束
公共线控制
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二进制旋转控制
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￥32000.00
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车床主轴电机的功率大小是怎样确定的,加工直径30mm工件,做两刀车,车后是26mm,主轴电机的功率要多大,精度2
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公式自查查吧查再找我且问题缺条件啊比工件材质刀具材质车床型号采用用切削速度进给量
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提醒我一下就晓得了
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