普通車床數(shù)控改造中恒速切削的應(yīng)用

1、普通車床數(shù)控改造中恒速切削的應(yīng)用摘要：本文介紹了恒速切削在普通車床數(shù)控改造中的應(yīng)用關(guān)鍵詞：恒速切削改造對(duì)普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造是企業(yè)進(jìn)行技術(shù)革新、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑，還可為企業(yè)節(jié)約大量資金，提高現(xiàn)有設(shè)備的利用率。在車床加工中，為了提高工件的表面加工質(zhì)量，往往采用恒速切削，尤其是直徑較大的端面加工和連續(xù)的輪廓加工。普通車床上主軸速度的變化是通過(guò)改變齒輪級(jí)實(shí)現(xiàn)的，不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，也就不可能實(shí)現(xiàn)恒速切削。在改造中保持主軸

2、箱結(jié)構(gòu)不變，把原有普通電機(jī)改為由變頻器控制的變頻電機(jī)，就可進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，實(shí)現(xiàn)恒速切削。再在主軸上安裝一位置編碼器用以監(jiān)控主軸轉(zhuǎn)速和實(shí)現(xiàn)螺紋的切削。本文以SIEMENS802C系統(tǒng)為例介紹在改造CW61100普通車床時(shí)恒速切削的應(yīng)用。主軸電機(jī)的選擇：普通電機(jī)在低頻區(qū)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩下降很快，在20Hz時(shí)約為80%，5Hz時(shí)約為50%；變頻電機(jī)在5—50HZ時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩（如下圖）。普通車床由于其機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，主軸轉(zhuǎn)速只能向下調(diào)

3、節(jié)，如果向上調(diào)節(jié)可能引起機(jī)械結(jié)構(gòu)的損壞，在改造時(shí)主要是向下調(diào)速，因此選擇變頻電機(jī)作為主軸電機(jī)以保證主軸的轉(zhuǎn)矩。在主軸原有檔位中挑出能覆蓋全部轉(zhuǎn)速范圍的五個(gè)檔位，由于改造中不對(duì)主軸箱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，主軸無(wú)法自動(dòng)換檔，只能人工手動(dòng)更換主軸檔位，當(dāng)手動(dòng)換檔到位后需在系統(tǒng)側(cè)確定主軸檔位，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸速度的控制；系統(tǒng)側(cè)的檔位是通過(guò)M代碼確定的，M41第一檔、M42第二檔、M43第三檔、M44第四檔、M45第五檔，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)輸出模擬電壓的控制來(lái)控

4、制主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)在各檔內(nèi)的無(wú)級(jí)調(diào)速。系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定，主軸需設(shè)定的主要數(shù)據(jù)及意義如下：1確定系統(tǒng)輸出模擬量和電機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系，電機(jī)的最高運(yùn)轉(zhuǎn)頻率為50HZ，對(duì)應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)分，此時(shí)系統(tǒng)輸出的模擬電壓為10V，MD32250=100%，MD32260=1500(電壓輸出為10V時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn))；2確定各檔位主軸和電機(jī)的減速比，在MD31050[0][5]和MD31060[0][5]中設(shè)定主軸檔位的減速比；3確定各檔

5、位的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速，即編程速度大于該檔位的最高轉(zhuǎn)速或低于該檔位的最低轉(zhuǎn)速時(shí)主軸進(jìn)行換檔，在MD35110[0][5]中設(shè)定各檔位的最高轉(zhuǎn)速，MD35120[0][5]中設(shè)定各檔位的最低轉(zhuǎn)速；4主軸各檔位的轉(zhuǎn)速限制，MD35130[0][5]中設(shè)定各檔位的最高轉(zhuǎn)速限制，MD35140[0][5]中設(shè)定各檔位的最低轉(zhuǎn)速限制。PLC程序控制系統(tǒng)側(cè)檔位的選擇，由于主軸的換檔是手動(dòng)進(jìn)行的，而系統(tǒng)側(cè)檔位的確定是通過(guò)M代碼，因此在PLC程序中要對(duì)

6、主軸的檔位進(jìn)行處理以使主軸實(shí)際檔位和系統(tǒng)側(cè)的主軸檔位一致。以第一檔為例說(shuō)明PLC程序中檔位的處理過(guò)程：1當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行M41代碼時(shí)，在PLC中置位第一檔的標(biāo)志位，清除其它檔位的標(biāo)志位；2通知系統(tǒng)當(dāng)前主軸實(shí)際檔位為第一檔；3通知系統(tǒng)換檔完成。通過(guò)上述處理系統(tǒng)顯示主軸為第一檔，此時(shí)系統(tǒng)對(duì)主軸速度的控制輸出和第一檔位所設(shè)的參數(shù)一致。在程序中通過(guò)G96SLIMS＝F可實(shí)現(xiàn)恒速切削，其中G96恒速切削指令、S切削速度（單位米分鐘）、LIMS主軸轉(zhuǎn)速上