數(shù)控機(jī)床的控制技術(shù)與輔助系統(tǒng)概述

本章要點(diǎn)數(shù)控機(jī)床的壓力控制系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床可編程序控制器第7章數(shù)控機(jī)床的控制技術(shù)與輔助系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的輔助系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及應(yīng)用7.1

數(shù)控機(jī)床的壓力控制系統(tǒng)Pressurecontrolsystemofncmachinetools第7章數(shù)控機(jī)床的控制技術(shù)與輔助系統(tǒng)Ncmachinetoolcontroltechnologyandauxiliarysystem7.1.1壓力控制系統(tǒng)的功能與組成1.壓力傳動(dòng)的特點(diǎn)

氣壓、液壓傳動(dòng)屬于流體傳動(dòng)的兩個(gè)分支，它們分別是以壓縮空氣和液壓油為工作介質(zhì)，來進(jìn)行能量的傳遞和控制的傳動(dòng)技術(shù)。相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)、電力傳動(dòng)等傳動(dòng)技術(shù)，氣、液壓傳動(dòng)是新興的工程技術(shù)。由于它們具有許多機(jī)械傳動(dòng)所不具有的優(yōu)點(diǎn)，故其發(fā)展速度較快，應(yīng)用范圍也越來越廣，目前已廣泛應(yīng)用于工程技術(shù)中的各個(gè)領(lǐng)域。

7.1.1壓力控制系統(tǒng)的功能與組成（1）氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：1）工作介質(zhì)為空氣，來源豐富、制取方便、成本低廉。2）較好的工作環(huán)境適應(yīng)性。由于氣壓傳動(dòng)以空氣作為工作介質(zhì)，故能用在惡劣環(huán)境中，一些要求高凈化、無污染等的場合也適宜于氣動(dòng)系統(tǒng)的工作，且工作可靠性較好，易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。3）空氣粘度很小，故其在傳輸過程中的能量損失較小，節(jié)能、高效，適宜于遠(yuǎn)距離的供氣和氣源的集中布置。4）氣壓傳動(dòng)反應(yīng)靈敏、動(dòng)作迅速、易維護(hù)和調(diào)節(jié)，故比較適宜于直接應(yīng)用到自動(dòng)控制的場合。5）氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝性較好，制造成本低，使用壽命長，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。7.1.1壓力控制系統(tǒng)的功能與組成（2）液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：1）易于實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速和大范圍調(diào)速（100:1～2000:1）。2）單位功率的傳動(dòng)裝置重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，可產(chǎn)生和傳遞較大的力和力矩。3）慣性小、反應(yīng)快、沖擊小、工作平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)高速起動(dòng)、制動(dòng)和換向。4）易控制、易調(diào)節(jié)、操縱方便，易于與電氣控制相結(jié)合，用以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和復(fù)雜順序控制的自動(dòng)化，易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。5）液壓傳動(dòng)具有自潤滑、自冷卻作用，可以減少因摩擦和高溫產(chǎn)生的液壓元件損壞，故工作壽命較長。6）液壓元器件易實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，故可以降低制造使用成本。7.1.1壓力控制系統(tǒng)的功能與組成2.氣、液壓傳動(dòng)發(fā)展概況及應(yīng)用機(jī)床上采用氣、液壓技術(shù)的方面很多，但主要是利用氣、液傳動(dòng)在工作中可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、可頻繁換向等優(yōu)點(diǎn)。使用方面：1）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)2）往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)3）回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和仿形運(yùn)動(dòng)4）輔助裝置5）靜壓支承7.1.2壓力控制系統(tǒng)工作原理氣、液壓系統(tǒng)工作原理相似，但依其各自的特點(diǎn)，在加工中心上的應(yīng)用方面，它們具有相應(yīng)的適用范圍。液壓傳動(dòng)裝置以工作壓力高的油為工作介質(zhì)，機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊、與其他傳動(dòng)裝置相比在同等體積條件下可以產(chǎn)生較大的力或力矩、動(dòng)作平穩(wěn)可靠、易于調(diào)節(jié)和控制、噪聲較小，但需配置液壓泵和油箱，易產(chǎn)生滲漏和污染，故廣泛用于工業(yè)型、大中型加工中心中。氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡單、無污染、工作速度快、動(dòng)作頻率高，適宜于完成頻繁起動(dòng)的輔助動(dòng)作，且過載時(shí)比較安全，不易發(fā)生過載損壞機(jī)件等事故。故常用于功率要求不大、精度不太高的中小型加工中心。7.1.3數(shù)控機(jī)床的壓力系統(tǒng)1.氣、液壓系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中常用來完成如下的輔助功能：1)數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的制動(dòng)、離合器的控制、齒輪撥叉掛擋的實(shí)現(xiàn)等。2)數(shù)控機(jī)床中運(yùn)動(dòng)部件的平衡。如主軸箱的重力平衡、換刀機(jī)械手的平衡等。3)定位面的自動(dòng)吹屑清理等。4)數(shù)控機(jī)床防護(hù)罩、板、門的自動(dòng)打開與關(guān)閉。5)工作臺(tái)的松開與夾緊，交換臺(tái)的自動(dòng)交換動(dòng)作。6)夾具的自動(dòng)松開與夾緊。7)自動(dòng)換刀所需動(dòng)作。7.1.3數(shù)控機(jī)床的壓力系統(tǒng)

2.數(shù)控機(jī)床氣動(dòng)系統(tǒng)工作原理、結(jié)構(gòu)布置及特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床氣動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及布置與加工中心的類型、結(jié)構(gòu)、要求完成的功能等有關(guān)，結(jié)合氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)，一般在要求力或力矩不太大的情況下采用氣壓傳動(dòng)。H400型臥式加工中心工作功率較小、精度中等。為降低制造成本、提高安全性、減少污染，結(jié)合氣、液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)，該加工中心的輔助動(dòng)作采用以氣壓驅(qū)動(dòng)裝置為主。H400型臥式加工中心氣動(dòng)系統(tǒng)主要包括松刀缸、雙工作臺(tái)交換、工作臺(tái)與鞍座之間的拉緊、工作臺(tái)回轉(zhuǎn)分度、分度插銷定位、刀庫前后移動(dòng)、主軸錐孔吹氣清理等幾個(gè)動(dòng)作完成的氣動(dòng)支路。7.1.3數(shù)控機(jī)床的壓力系統(tǒng)

（1）松刀缸支路松刀缸是完成刀具的拉緊和松開的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。為保證機(jī)床切削加工過程的穩(wěn)定、安全、可靠，刀具拉緊拉力應(yīng)大于12000N，抓刀、松刀動(dòng)作時(shí)間在2s以內(nèi)。換刀時(shí)通過氣動(dòng)系統(tǒng)對(duì)刀柄與主軸間的7:24定位錐孔進(jìn)行清理，使用高速氣流清除結(jié)合面上的雜物。為達(dá)到這些要求，并且盡可能地使其結(jié)構(gòu)緊湊，減輕重量，并且結(jié)構(gòu)上要求工作缸直徑不能大于150mm，所以采用復(fù)合雙作用氣缸可達(dá)到設(shè)計(jì)要求。如圖7-2。

7.1.3數(shù)控機(jī)機(jī)床的的壓力力系統(tǒng)統(tǒng)（2）工作作臺(tái)交交換支支路交換臺(tái)臺(tái)是實(shí)實(shí)現(xiàn)雙雙工作作臺(tái)交交換的的關(guān)鍵鍵部件件，由由于H400加工中中心交交換臺(tái)臺(tái)提升升載荷荷較大大（達(dá)達(dá)12000N），工工作過過程中中沖擊擊較大大，設(shè)設(shè)計(jì)上上升、、下降降動(dòng)作作時(shí)間間為3s，且交交換臺(tái)臺(tái)位置置空間間較大大，故故采用用大直直徑氣氣缸（（D=350mm），6mm內(nèi)徑的的氣管管，可可滿足足設(shè)計(jì)計(jì)載荷荷和交交換時(shí)時(shí)間的的要求求。機(jī)機(jī)床無無工作作臺(tái)交交換時(shí)時(shí)，在在兩位位雙電電控電電磁閥閥HF3的控制制下交交換臺(tái)臺(tái)托升升缸處處于下下位，，感應(yīng)應(yīng)開關(guān)關(guān)LS17有信號(hào)號(hào)，工工作臺(tái)臺(tái)與托托叉分分離，，工作作臺(tái)可可以進(jìn)進(jìn)行自自由的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)。7.1.3數(shù)控機(jī)機(jī)床的的壓力力系統(tǒng)統(tǒng)（3）工作作臺(tái)夾夾緊支支路H400加工中中心可可交換換的工工作臺(tái)臺(tái)固定定于鞍鞍座上上，由由四個(gè)個(gè)帶定定位錐錐的氣氣缸夾夾緊，，并且且為了了達(dá)到到拉力力大于于12000N的可靠靠工作作要求求，以以及受受位置置結(jié)構(gòu)構(gòu)的限限制，，該氣氣缸采采用了了彈簧簧增力力結(jié)構(gòu)構(gòu)，在在氣缸缸內(nèi)徑徑僅為為φ63mm的情況況下就就達(dá)到到了設(shè)設(shè)計(jì)拉拉力要要求。。7.1.3數(shù)控機(jī)機(jī)床的的壓力力系統(tǒng)統(tǒng)（4）鞍座座定位位與鎖鎖緊支支路H400加工中中心工工作臺(tái)臺(tái)具有有回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)分度度功能能。鞍鞍座與與工作作臺(tái)連連結(jié)為為一體體，采采用蝸蝸輪蝸蝸桿機(jī)機(jī)構(gòu)使使之回回轉(zhuǎn)，，采用用插銷銷和可可以變變形的的薄壁壁氣缸缸實(shí)現(xiàn)現(xiàn)床鞍鞍和鞍鞍座之之間的的定位位與鎖鎖緊。。當(dāng)數(shù)控控系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)出出鞍座座回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)指令令并做做好相相應(yīng)的的準(zhǔn)備備后，，兩位位單電電控電電磁閥閥HF7得電，，定位位插銷銷缸活活塞向向下帶帶動(dòng)定定位銷銷從定定位孔孔中拔拔出，，到達(dá)達(dá)下運(yùn)運(yùn)動(dòng)極極限位位置后后，由由感應(yīng)應(yīng)開關(guān)關(guān)檢測測到位位信號(hào)號(hào)，通通知數(shù)數(shù)控系系統(tǒng)可可以進(jìn)進(jìn)行鞍鞍座與與床鞍鞍的放放松，，此時(shí)時(shí)兩位位單電電控電電磁閥閥HF8得電動(dòng)動(dòng)作，，鎖緊緊薄壁壁缸中中高壓壓氣體體放出出，鎖鎖緊活活塞彈彈性變變形回回復(fù)，，使鞍鞍座與與床鞍鞍分離離。7.1.3數(shù)控機(jī)機(jī)床的的壓力力系統(tǒng)統(tǒng)（5）刀庫庫移動(dòng)動(dòng)支路路H400加工中中心采采用盤盤式刀刀庫，，具有有10個(gè)刀位位。自自動(dòng)換換刀時(shí)時(shí)由氣氣缸驅(qū)驅(qū)動(dòng)刀刀盤前前后移移動(dòng)，，與主主軸的的上下下左右右方向向的運(yùn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)進(jìn)行配配合來來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)刀具具的裝裝卸，，并要要求在在運(yùn)行行過程程中穩(wěn)穩(wěn)定、、無沖沖擊。。在換換刀時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng)主軸軸到達(dá)達(dá)相應(yīng)應(yīng)位置置后，，通過過對(duì)電電磁閥閥HF6得電和和失電電使刀刀盤前前后移移動(dòng)，，到達(dá)達(dá)兩端端的極極限位位置，，并由由位置置開關(guān)關(guān)感應(yīng)應(yīng)到位位信號(hào)號(hào)，與與主軸軸運(yùn)動(dòng)動(dòng)、刀刀盤回回轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)動(dòng)協(xié)協(xié)調(diào)配配合完完成換換刀動(dòng)動(dòng)作。。其中中FH6斷電時(shí)時(shí)，刀刀庫部部件處處于遠(yuǎn)遠(yuǎn)離主主軸的的原位位。DJ7、DJ8為避免免沖擊擊而設(shè)設(shè)置的的單向向節(jié)流流閥。。7.1.3數(shù)控機(jī)機(jī)床的的壓力力系統(tǒng)統(tǒng)3.加工中中心液液壓系系統(tǒng)工工作原原理、、結(jié)構(gòu)構(gòu)布置置及特特點(diǎn)結(jié)合液液壓傳傳動(dòng)的的特點(diǎn)點(diǎn)，一一般在在要求求力或或力矩矩較大大的情情況下下采用用液壓壓傳動(dòng)動(dòng)。7.1.3數(shù)控機(jī)機(jī)床的的壓力力系統(tǒng)統(tǒng)3.加工中中心液液壓系系統(tǒng)工工作原原理、、結(jié)構(gòu)構(gòu)布置置及特特點(diǎn)（1）刀鏈鏈驅(qū)動(dòng)動(dòng)支路路VPl050加工中中心配配備24刀位的的鏈?zhǔn)绞降稁鞄?，為為?jié)省省換刀刀時(shí)間間，選選刀采采用就就近原原則。。換刀刀由雙雙向液液壓馬馬達(dá)4拖動(dòng)刀刀鏈?zhǔn)故顾x選刀位位移動(dòng)動(dòng)到機(jī)機(jī)械手手抓刀刀位置置。液液壓馬馬達(dá)的的轉(zhuǎn)向向控制制由雙雙電控控三位位電磁磁閥HF1完成，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向由CNC進(jìn)行運(yùn)算算后，發(fā)發(fā)信給PLC控制HF1，用FH1不同的得得電方式式對(duì)液壓壓馬達(dá)4的不同轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向進(jìn)行行控制。。（2）主軸箱箱配重支支路VPl050加工中心心Z軸進(jìn)給由由主軸箱箱上下移移動(dòng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，并采用兩個(gè)個(gè)液壓缸缸進(jìn)行配配重。主主軸箱向向上移動(dòng)動(dòng)時(shí)，高高壓油通通過止回回閥9和直動(dòng)型型減壓閥閥7向配重缸缸下腔供供油，向向上配重重；當(dāng)主主軸箱向向下移動(dòng)動(dòng)時(shí)，液液壓缸下下腔高壓壓油通過過減壓閥閥7進(jìn)行適當(dāng)當(dāng)減壓。。壓力開開關(guān)YK2用于檢測測配重支支路工作作狀態(tài)。。7.1.3數(shù)控機(jī)床床的壓力力系統(tǒng)3.加工中心心液壓系系統(tǒng)工作作原理、、結(jié)構(gòu)布布置及特特點(diǎn)（3）松刀缸缸支路VPl050加工中心心采用BT40型刀柄。。為了能能夠可靠靠的夾緊緊與快速速的更換換刀具，，采用碟碟簧拉緊緊機(jī)構(gòu)使使刀柄與與主軸連連結(jié)為一一體，采采用液壓壓缸使刀刀柄與主主軸脫開開。（4）高低速速轉(zhuǎn)換支支路VPl050主軸傳動(dòng)動(dòng)鏈中，，通過一一級(jí)雙聯(lián)聯(lián)滑移齒齒輪進(jìn)行行高低速速轉(zhuǎn)換。。在由高高速向低低速轉(zhuǎn)換換時(shí)，主主軸電動(dòng)動(dòng)機(jī)接收收到數(shù)控控系統(tǒng)的的調(diào)速信信號(hào)后，，降低電電動(dòng)機(jī)的的轉(zhuǎn)速到到額定值值，然后后進(jìn)行齒齒輪滑移移，完成成進(jìn)行高高低速的的轉(zhuǎn)換。。7.1.3數(shù)控機(jī)床床的壓力力系統(tǒng)在數(shù)控車車床上，，卡盤的的夾緊與與松開，，尾架的的頂緊與與退出，，防護(hù)罩罩拉門的的開關(guān)等等均由液液壓系統(tǒng)統(tǒng)來驅(qū)動(dòng)動(dòng)、控制制，其油油路見圖圖7-5。數(shù)控機(jī)床床結(jié)構(gòu)及及應(yīng)用7.2

數(shù)控機(jī)床可編程序控制器Numericalcontrolmachinetoolprogrammablecontroller第7章數(shù)數(shù)控機(jī)床床的控制制技術(shù)與輔助系系統(tǒng)Ncmachinetoolcontroltechnologyandauxiliarysystem7.2.1可編程序序控制器器的基本本概念與與分類1.可編程控控制器的的定義可編程控控制器是是一種數(shù)數(shù)字運(yùn)算算操作系系統(tǒng)，專專為工業(yè)業(yè)環(huán)境下下應(yīng)用而而設(shè)計(jì)。。它采用用了可編編程序的的存儲(chǔ)器器，用來來在其內(nèi)內(nèi)部存儲(chǔ)儲(chǔ)執(zhí)行邏邏輯運(yùn)算算、順序序控制、、定時(shí)、、技術(shù)和和算術(shù)運(yùn)運(yùn)算等操操作的指指令，并并通過數(shù)數(shù)字式或或模擬式式的輸入入和輸出出，控制制各種類類型機(jī)械械的生產(chǎn)產(chǎn)過程。?？删幊坛炭刂破髌骷捌溆杏嘘P(guān)外圍圍設(shè)備，，都按易易于與工工業(yè)系統(tǒng)統(tǒng)連成一一個(gè)整體體、易于于擴(kuò)充其其功能的的原則設(shè)設(shè)計(jì)。7.2.1可編程序序控制器器的基本本概念與與分類2.可編程控控制器的的特點(diǎn)(1)控制程序序可變(2)采用面向向過程語語言，編編程方便便(3)功能完善善(4)擴(kuò)展靈活活(5)系統(tǒng)構(gòu)成成簡單，，安裝調(diào)調(diào)試工作作量少(6)可靠性高高另外，其其輸入輸輸出采用用了屏蔽蔽、隔離離、濾波波、電源源調(diào)整與與保護(hù)措措施，提提高了抗抗工業(yè)環(huán)環(huán)境干擾擾的能力力，是PLC適用于工工業(yè)環(huán)境境使用，，可靠性性大大提提高。7.2.1可編程序序控制器器的基本本概念與與分類3.可編程控控制器的的分類按容量大大致可分分為“小小”、““中”、、“大””三種類類型。小小型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以下(其中把小小于64點(diǎn)的PLC稱為超小小型機(jī))；中型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以上，，2048點(diǎn)以下，，內(nèi)存在在8K以下；大大型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上。。大型PLC可以和計(jì)計(jì)算機(jī)系系統(tǒng)結(jié)成成一體，，并增加加刀具精精確定位位，機(jī)床床速度和和閥門控控制等功功能，可可實(shí)現(xiàn)管管理和控控制一體體化，與與辦公自自動(dòng)化系系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)，成為為工廠自自動(dòng)化的的重要設(shè)設(shè)備。按硬件結(jié)結(jié)構(gòu)的不不同，將將PLC分為整體體式結(jié)構(gòu)構(gòu)、模塊塊式PLC和疊裝式式PLC三類。7.2.2可編程序序控制器器的基本本結(jié)構(gòu)及及編程方方法1.可編程控控制器的的基本組組成基本結(jié)構(gòu)構(gòu)如圖所示。主要要包括中中央處理理器CPU、存儲(chǔ)系系統(tǒng)輸入入/輸出接口口、存儲(chǔ)儲(chǔ)器系統(tǒng)統(tǒng)ROM和RAM等，系統(tǒng)統(tǒng)電源在在CPU模塊內(nèi)，，也可單單獨(dú)視為為一個(gè)單單元。編編程器一一般看作作PLC的外設(shè)。。PLC內(nèi)部采用用總線結(jié)結(jié)構(gòu)，進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)和指令令的傳輸輸。7.2.2可編程序序控制器器的基本本結(jié)構(gòu)及及編程方方法2.中央處理理器CPUCPU的主要作作用是控控制整個(gè)個(gè)系統(tǒng)協(xié)協(xié)調(diào)一致致地運(yùn)行行。它解解釋并執(zhí)執(zhí)行用戶戶及系統(tǒng)統(tǒng)程序，，并通過過運(yùn)行用用戶及系系統(tǒng)程序序完成所所有控制制、處理理、通信信以及所所賦予的的其它功功能。PLC中常用的的CPU主要采用用通用微微處理器器、單片片機(jī)和雙雙極型位位片機(jī)。。3.存儲(chǔ)器ROM（EPROM）和RAM常用存儲(chǔ)儲(chǔ)器有CMOSRAM和EEPROM。RAM存儲(chǔ)器是是一種隨隨機(jī)存取取存儲(chǔ)器器，CPU可隨時(shí)對(duì)對(duì)它進(jìn)行行讀寫。。EPROM是一種可可用紫外外線擦除除的可編編程只讀讀存儲(chǔ)器器，只能能從中讀讀出但不不能寫入入。4.輸入、輸輸出模塊塊可編程控控制器的的控制對(duì)對(duì)象是工工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)過程，，它與工工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)過程的的聯(lián)系是是通過輸輸入輸出出（I/O）模塊實(shí)實(shí)現(xiàn)的。。7.2.2可編程序序控制器器的基本本結(jié)構(gòu)及及編程方方法5.編程器（1）編程器器的功能能編程器是是PLC的重要外外部設(shè)備備，是PLC必不可少少的。編編程器將將用戶所所希望的的功能通通過編程程語言送送到PLC的用戶程程序存儲(chǔ)儲(chǔ)器。編編程器不不僅能對(duì)對(duì)程序進(jìn)進(jìn)行寫入入、讀出出、修改改，還能能對(duì)PLC的工作進(jìn)進(jìn)行監(jiān)控控，同時(shí)時(shí)也是用用戶與PLC之間進(jìn)行行人機(jī)對(duì)對(duì)話的媒媒體。編編程器有有兩種編編程方式式：1）在線編編程方式式編程器與與PLC上的專用用插座相相連，或或通過專專用接口口相連，，程序可可直接寫寫入到PLC的用戶程程序存儲(chǔ)儲(chǔ)器中，，也可先先將程序序在編程程器的存存儲(chǔ)器內(nèi)內(nèi)存放，，然后再再轉(zhuǎn)送入入PLC的存儲(chǔ)器器中。2）離線編編程方式式編程器先先不與PLC連接，編編制的程程序存放放在編程程器的存存儲(chǔ)器中中，程序序編寫完完畢，再再與PLC連接，將將程序送送入PLC的存儲(chǔ)器器中。離離線編程程不影響響PLC的工作。。7.2.2可編程序序控制器器的基本本結(jié)構(gòu)及及編程方方法（2）編程器器結(jié)構(gòu)編程器按按結(jié)構(gòu)可可分為三三種類型型。1）手?jǐn)y式式編程器器又稱為簡簡易編程程器，這這種編程程器通常常直接與與PLC上的專用用插座相相連，由由PLC提供電源源給編程程器。2）帶有顯顯示屏的的編程器器又稱圖形形編程器器，其顯顯示屏分分兩種：：液晶顯顯示屏和和陰極射射線管顯示屏。用來來顯示編編程內(nèi)容容，也可可提供各各種其它它必需信信息的占占用情況況，程序序容量等等。此外外，也能能顯示各各種信號(hào)號(hào)、狀態(tài)態(tài)、錯(cuò)誤誤提示等等。3）通用計(jì)計(jì)算機(jī)作作為編程程器有的生產(chǎn)產(chǎn)廠家在在IBM-PC、Apple等計(jì)算機(jī)機(jī)中加上上適當(dāng)?shù)牡挠布咏涌诤蛙涇浖?，，使這些些計(jì)算機(jī)機(jī)能進(jìn)行行編程。。通常用用這種方方式也可可直接編編制梯形形圖，監(jiān)監(jiān)控的功功能也較較強(qiáng)。7.2.3數(shù)控機(jī)床床的可編編程序1.數(shù)控機(jī)床床用可編編程控制制器分類數(shù)控機(jī)床床用可編編程控制制器分為為內(nèi)裝型型和外置置型兩類類。1）內(nèi)裝型型PLC安裝在數(shù)數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)部，，具有如如下特點(diǎn)點(diǎn)：內(nèi)裝裝型PLC實(shí)際上是是數(shù)控系系統(tǒng)裝置置本身帶帶有PLC功能，內(nèi)內(nèi)裝型PLC功能通常常是作為為可選功功能提供供給用戶戶的；數(shù)數(shù)控裝置置內(nèi)部，，內(nèi)裝型型PLC可與數(shù)控控系統(tǒng)共共用一個(gè)個(gè)CPU，也可以以單獨(dú)有有一個(gè)專專用的CPU。硬件電電路可與與數(shù)控系系統(tǒng)電路路制作在在同一塊塊印刷電電路板上上，也可可單獨(dú)制制成一個(gè)個(gè)附加板板插于數(shù)數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)裝置上上，它的的電源可可與數(shù)控控系統(tǒng)共共用，不不需專門門配置；；有些內(nèi)內(nèi)裝型PLC可利用數(shù)數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)的顯示示器和鍵鍵盤進(jìn)行行梯形圖圖或語言言的編程程調(diào)試，，無需裝裝配專門門的編程程設(shè)備。。2)獨(dú)立型PLC獨(dú)立型PLC在數(shù)控系系統(tǒng)外部部，自身身具有完完備的硬硬軟件功功能，具具有如下下特點(diǎn)：：(1)獨(dú)立型PLC本身即是是一個(gè)完完整的計(jì)計(jì)算機(jī)系系統(tǒng)，其其具有CPU、EPROM、RAM、I/O接口以及及編程器器等外部部設(shè)備的的通信接接口、電電源等。。(2)獨(dú)立型PLC的I/O模塊種類類齊全，，其輸入入輸出點(diǎn)點(diǎn)數(shù)可通通過增減減I/O模塊靈活活配置。。(3)與內(nèi)裝型型PLC相比，獨(dú)獨(dú)立型PLC功能更強(qiáng)強(qiáng)。7.2.3數(shù)控機(jī)床床的可編編程序7.2.3數(shù)控機(jī)床床的可編編程序2.可編程控控制器與與外部的的信息交交換可編程控控制器PLC)與數(shù)控系系統(tǒng)(CNC)及機(jī)床(MT)的信息交交換包括括如下四四個(gè)部分分：(1)MT→PLC(2)PLC→→MT(3)CNC→→PLC(4)PLC→→CNC3.數(shù)控機(jī)床床用可編編程控制制器功能能可編程控控制器在在數(shù)控機(jī)機(jī)床中主主要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)M、S、T等輔助功功能。（1）主軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速S功能用S二位或S四位代碼碼指定。。（2）刀具功功能T由PLC實(shí)現(xiàn)，給給加工中中心的自自動(dòng)換刀刀的管理理帶來了了很大的的方便。。（3）PLC完成的的M功能很很廣泛泛。7.2.4典型PLC的指令令和程程序編編制1.FANUCPMC——L型PLC指令該P(yáng)LC為數(shù)控控機(jī)床床用內(nèi)內(nèi)裝型型PLC，有基基本指指令和和功能能指令令兩種種指令令。在在設(shè)計(jì)計(jì)順序序程序序時(shí)使使用最最多的的是基基本指指令。。7.2.4典型PLC的指令令和程程序編編制7.2.4典型PLC的指令令和程程序編編制（2）功能能指令令數(shù)控機(jī)機(jī)床用用PLC的指令令必須須滿足足數(shù)控控機(jī)床床信息息處理理和動(dòng)動(dòng)作控控制的的特殊殊要求求。例例如，，由NC輸出的的M、S、T二進(jìn)制制代碼碼信號(hào)號(hào)的譯譯碼（（DEC），機(jī)機(jī)械運(yùn)運(yùn)動(dòng)狀狀態(tài)或或液壓壓系統(tǒng)統(tǒng)動(dòng)作作狀態(tài)態(tài)的延延時(shí)（（TMR）確認(rèn)認(rèn)，加加工零零件的的計(jì)數(shù)數(shù)（CTR），刀刀庫、、分度度工作作臺(tái)沿沿最短短路徑徑旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)和現(xiàn)現(xiàn)在位位置至至目標(biāo)標(biāo)位置置步數(shù)數(shù)的計(jì)計(jì)算（（ROT），換換刀時(shí)時(shí)數(shù)據(jù)據(jù)檢索索（DSCH）等。。7.2.4典型PLC的指令令和程程序編編制2）PMC—L部分功功能指指令說說明7.2.4典型PLC的指令令和程程序編編制2.順序程程序的的編制制（1）編程程舉例例1）基本本指令令例1如圖7-11，梯形形圖的的編碼碼表和和操作作結(jié)果果狀態(tài)態(tài)見表表7-5。7.2.4典型PLC的指令令和程程序編編制2）基本本指令令例2見圖7-12，梯形形圖的的編碼碼表和和操作作結(jié)果果狀態(tài)態(tài)見表表7-6。7.2.4典型PLC的指令令和程程序編編制3）基本本指令令例3如圖7-13，梯形形圖的的編碼碼表和和操作作結(jié)果果狀態(tài)態(tài)如表表7-7。7.2.4典型PLC的指令令和程程序編編制4）控制制主軸軸運(yùn)動(dòng)動(dòng)的順順序程程序編編制圖7-14是控制制主軸軸運(yùn)動(dòng)動(dòng)的局局部梯梯形圖圖。圖圖中包包括主主軸旋旋轉(zhuǎn)方方向控控制（（順時(shí)時(shí)針旋旋轉(zhuǎn)或或逆時(shí)時(shí)針旋旋轉(zhuǎn)））和主主軸齒齒輪換換檔控控制（（低速速檔或或高速速檔））?？乜刂品椒绞椒址质謩?dòng)動(dòng)和自自動(dòng)兩兩種工工作方方式。。7.2.4典型PLC的指令令和程程序編編制（2）數(shù)控控機(jī)床床順序序程序序設(shè)計(jì)計(jì)步驟驟1）確定定PLC型號(hào)及及其硬硬件配配置不不同型型號(hào)PLC具有不不同的的硬件件組成成和性性能指指標(biāo)。。2）制作作接口口信號(hào)號(hào)文件件3）繪制制梯形形圖4）用編編程機(jī)機(jī)編制制順序序程序序5）順序序程序序的調(diào)調(diào)試與與確認(rèn)認(rèn)6）順序序程序序的固固化7）程序序的存存儲(chǔ)和和文件件整理理數(shù)控機(jī)機(jī)床結(jié)結(jié)構(gòu)及及應(yīng)用用7.3

數(shù)控機(jī)床的輔助系統(tǒng)Auxiliarysystemofncmachinetools第7章數(shù)數(shù)控控機(jī)床床的控控制技技術(shù)與輔助助系統(tǒng)統(tǒng)Ncmachinetoolcontroltechnologyandauxiliarysystem7.3.1數(shù)控機(jī)機(jī)床的的潤滑滑系統(tǒng)統(tǒng)目前，，數(shù)控控機(jī)床床已成成為機(jī)機(jī)械制制造的的重要要機(jī)床床設(shè)備備之一一，隨隨著數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床朝朝高速速度、、大功功率、、高精精度的的方向向上發(fā)發(fā)展，，其可可靠性性已成成為衡衡量其其性能能的重重要指指標(biāo)。。要保保證數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床可可靠穩(wěn)穩(wěn)定的的工作作，除除了在在機(jī)械械結(jié)構(gòu)構(gòu)和數(shù)數(shù)控系系統(tǒng)等等方面面要達(dá)達(dá)到一一定的的要求求之外外，良良好的的冷卻卻、潤潤滑也也是不不可忽忽視的的部分分，它它們對(duì)對(duì)延長長數(shù)控控機(jī)床床的使使用壽壽命、、提高高切削削效率率、保保證工工作正正常具具有十十分重重要的的作用用。7.3.1數(shù)控機(jī)機(jī)床的的潤滑滑系統(tǒng)統(tǒng)1．潤滑滑的作作用(1)減小摩摩擦把把潤滑滑油或或者潤潤滑脂脂加入入到摩摩擦表表面后后，可可以降降低摩摩擦系系數(shù)，，從而而減小小摩擦擦。(2)減小磨磨損潤潤滑油油或潤潤滑脂脂在相相對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)件件之間間可以以形成成一層層油膜膜，避避免相相對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)件件的直直接接接觸，，可減減小磨磨損。。(3)降低溫溫度流流動(dòng)的的潤滑滑油可可以把把摩擦擦產(chǎn)生生的大大量熱熱量帶帶走，，從而而起到到降低低潤滑滑表面面溫度度的作作用。。(4)防止銹銹蝕潤潤滑油油在摩摩擦表表面形形成保保護(hù)油油膜，，阻擋擋了氧氧化源源直接接與金金屬接接觸，，防止止了金金屬零零件的的銹蝕蝕。(5)形成密密封潤潤滑脂脂除具具有潤潤滑作作用外外，還還具有有防止止?jié)櫥瑒┝髁鞒龊秃屯饨缃鐗m屑屑進(jìn)入入摩擦擦表面面的作作用。。7.3.1數(shù)控機(jī)機(jī)床的的潤滑滑系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)控機(jī)機(jī)床的的潤滑滑方式式分類：按照其其工作方方法一般分分為分散潤潤滑和集中潤潤滑兩兩種。分散散潤滑滑是指指在數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床的的各個(gè)個(gè)潤滑滑點(diǎn)用用獨(dú)立立、分分散的的潤滑滑裝置置進(jìn)行行潤滑滑；集集中潤潤滑是是指利利用一一個(gè)統(tǒng)統(tǒng)一的的潤滑滑系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)多多個(gè)潤潤滑點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行行潤滑滑。按照潤滑介介質(zhì)的不同同，機(jī)機(jī)床上上的潤潤滑又又可以以分為為油潤滑滑和脂潤滑滑兩種，，其中中油潤潤滑又又分為為滴油油潤滑滑、油油浴潤潤滑(包括濺濺油潤潤滑和和油池池潤滑滑)、油霧霧潤滑滑、循循環(huán)油油潤滑滑及油油氣潤潤滑等等。7.3.1數(shù)控機(jī)機(jī)床的的潤滑滑系統(tǒng)統(tǒng)2.數(shù)控機(jī)機(jī)床的的潤滑滑系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)控機(jī)機(jī)床良良好的的潤滑滑對(duì)提提高各各相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)件的的壽命命、保保持良良好的的動(dòng)態(tài)態(tài)性能能和運(yùn)運(yùn)動(dòng)精精度等等具有有較大大的意意義。。在數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)部件件中，，既有有高速速的相相對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)，，也有有低速速的相相對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)，，既有有重載載的部部位，，也有有輕載載的部部位，，所以以在數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床中中通常常采用用分散散潤滑滑與集集中潤潤滑、、油潤潤滑與與脂潤潤滑相相結(jié)合合的綜綜合潤潤滑方方式對(duì)對(duì)數(shù)控控機(jī)床床的各各個(gè)需需潤滑滑部位位進(jìn)行行潤滑滑。數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床中中潤滑滑系統(tǒng)統(tǒng)主要要包括括主軸軸傳動(dòng)動(dòng)部分分、軸軸承、、絲杠杠和導(dǎo)導(dǎo)軌等等部件件的潤潤滑。。7.3.1數(shù)控機(jī)床的潤潤滑系統(tǒng)2.數(shù)控機(jī)床的潤潤滑系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床的的主軸傳動(dòng)部部分中，齒輪輪和主軸軸承承等零件轉(zhuǎn)速速較高、負(fù)載載較大，溫升升劇烈，所以以一般采用潤潤滑油強(qiáng)制循循環(huán)的方式，，對(duì)這些零件件進(jìn)行潤滑的的同時(shí)完成對(duì)對(duì)主軸系統(tǒng)的的冷卻。這些些潤滑和冷卻卻兼具的液壓壓系統(tǒng)對(duì)液壓壓油的過濾要要求較為嚴(yán)格格，否則容易易影響齒輪、、軸承等零件件的使用壽命命。一般在這這部分液壓系系統(tǒng)中采用沉沉淀、過濾、、磁性精過濾濾等手段保持持液壓油的潔潔凈，并要求求經(jīng)過規(guī)定的的時(shí)間后進(jìn)行行液壓油的清清理更換。7.3.1數(shù)控機(jī)床的潤潤滑系統(tǒng)2.數(shù)控機(jī)床的潤潤滑系統(tǒng)軸承、絲杠和和導(dǎo)軌是決定定加工中心各各個(gè)運(yùn)動(dòng)精度度的主要部件件。為了維持持它們的運(yùn)動(dòng)動(dòng)精度并減少少摩擦及磨損損，必須采用用適當(dāng)?shù)臐櫥?。?duì)負(fù)載不大、、極限轉(zhuǎn)速或或移動(dòng)速度不不高的數(shù)控機(jī)機(jī)床一般采用用脂潤滑，對(duì)一些負(fù)載較較大、極限轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速或移動(dòng)速速度較高的數(shù)數(shù)控機(jī)床一般般采用油潤滑滑，采用油潤潤滑既能起到到對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)件之間的潤潤滑作用，又又可以起到一一定的冷卻作作用。在數(shù)控控機(jī)床的軸承承、絲杠和導(dǎo)導(dǎo)軌部位，無無論是采用油油潤滑還是脂脂潤