磨床数控系统价值合理化配置.pdfVIP

精密制造与 自动化 2014年第 1期 磨床数控系统的价值合理化配置 蔡丽娜 陈大林 (杭州杭机股份有限公司 杭州 311305) 摘 要 在数控磨床的开发中，数控设备的选用是最关键的问题。针对不同类型的磨床、不同的加工工艺要求、 生产批量 以及磨床更新换代的速度，介绍了数控设备的先进技术和功能配置，分析了选用数控设备时的难度及复 杂性和慎重性，以满足不同企业的使用环境和生产规模的需求。实践证明，磨床系统配置是否合理将决定数控磨 床的性价比和市场生命力。 关键词 磨床 数控系统 成本 效率 为了满足现代工业生产中工件型面复杂、精度 制；NC程序处理装置完成工件加工程序的编制、输 要求高、更新快及无人化管理的要求，越来越多的 入、存储等操作。可编程控制器 (智能PLC)的基本 磨床制造企业选择了数控化的道路。由于进 口数控 工作原理是通过输出指定数量、方 向和频率的脉冲 系统在核心技术、加工对象适应性、操作系统人性 实现对伺服 电动机的位置控制或速度控制，主要 由 化、网络化和服务等方面明显优于国产的数控系统 CPU单元和驱动装置组成；机床逻辑控制、伺服 电 和可编程控制器 (智能PLC)，很多制造企业和用户己 动机控制、自动加工循环均 由CPU单元中的用户程 对其产生了依赖性。不同种类磨床的工艺复杂程度存 序实现；驱动装置分开环和半闭环两种类型，开环 在着差异，不同规模的企业在生产管理方面的要求也 装置 由步进驱动器和步进 电动机组成，半闭环装置 不同，在系统功能的使用上有着不同程度的浪费，出 由伺服驱动器和伺服 电动机组成 。 现机床成本居高不下、性价比不合理的局面。 磨床的种类较多，按加工精度可分为普通级、精 密级和高精密级磨床；按磨削工件类型可分为平 1 数控磨床概述 面、外圆、内圆、端面、成型、工具等磨床。下面 数控磨床是 由精密机械本体和数字控制系统 以平面磨床和成型磨床为例，对磨床数控系统的价 组成的机 电一体化产品，其基本工作原理是利用 值合理化配置提出一些建议，供大家参考 。 数控技术实现对加工过程的自动控制 。磨床本体包 括床身、立柱、工作台、磨头、进给传动机构、液 2 数控系统的价值合理化配置 压系统、砂轮修整装置、润滑系统、冷却系统 以及 2．1 低端配置 辅助装置等结构，其结构设计的特点是具有足够的 2．1．1 应用背景 刚度、精度、抗振性、热稳定性和精度保持性，从而 用于磨削平面零件、简单直线定位、循环动作 确保其工艺适应性能和连续稳定的工作能力。常用的 固定且批量较大的生产时，为了提高生产工效，实现 数字控制系统主要有计算机数控系统 (CNC)、可编 一 人多机管理，可采用可编程控制器 (智能PLC)加伺 程控制器 (智能PLC)等。 服装置的配置 ，实现 自动化加工，并达到普通级精 CNC 系统的基本工作原理是插补原理 (即最 度要求。以卧轴矩台平面磨床为例，其加工特点是 小位移量的合成运动)，主要 由数控装置、驱动装 用砂轮周边磨削工件的上表面，只需对磨头垂直进 置、位置检测装置、可编程逻辑控制器、NC程序 刀y轴进行定位控制。磨床结构如图1所示。 处理装置组成。数控装置是控制核心，按所能实现 2．1．2 配置实例 的控制功能分为点位控制、直线控制和连续轨迹控