SKY系统在车床数控改造中的应用

 

1 前言

  在数控车床行业中,目前国内使用的大都是以步进电机作为驱动元件构成的经济型车床数控系统。这些系统大多采用单片机作为控制核心,以开环方式工作,功能少而且故障率较高。在如今车床的改造过程中,我们应用的SKY普及型车床系统,以其独特的双位置闭环控制方式,全面兼容的标准高速64位PC控制核心,方便的自动对刀功能,强大的 CAD/CAM/CNC一体化功能,发挥出国外系统所没有的优势,给用户带来良好的经济效益。

2 控制原理

  常规闭环机床位置控制系统的设计,是在速度环基础上加位置外环构成闭环系统。由于这类系统难以克服非线性因素的影响,常因自持振荡而无法工作。为了克服系统这种缺陷,以转角—线位移双闭环位置控制方式,使数控技术达到一个崭新的的层次。由其构成的位置控制系统的动态结构如图1所示。

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  该系统由内外双位置环组成。其内环为转角位置环,检测元件为装于电机轴上的光电码盘,驱动装置为交流伺服系统,由此构成一输入为θi、输出为θo的随动系统。外部位置环采用光栅、感应同步器等线位移检测元件直接获取机床工作台位移信息,并以内环的转角随动系统作为驱动装置驱动工作台运动,并且引入Gc(S)组成的前馈通道,构成复合控制系统,大大提高了其跟随性能。因为工作台的精度由线位移检测元件决定,所以在理论上消除了机床间隙对精度的影响。

3 系统组成及应用

  系统控制部分结构框图如图2所示,共分6个主要部分:伺服机构、位置反馈、自动对刀、开关量控制、主轴控制、主轴反馈。

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  (1)伺服部分 根据车床传动部分的机械特性,我们选用相匹配的进口交流数字式伺服电机。根据改造后车床的精度要求,选用相匹配的光栅尺作为线位移检测元件。常规5V方波光栅尺的分辨率为5μm,其精度可达到0.01mm,读数头最大快移速度达24m/min,可以保证数控车床的精度及稳定性。实际上系统分辨率可达0.5μm。采用更高精度的检测元件,已经使系统工作精度达到1μm。
  (2)主轴部分 为实现系统对主轴部分的实时控制,我们采用配套的变频器,如三菱、松下、台安等对主轴电机进行转速及转向的控制。同时配合车床自身机械变速机构,可避免其在低频下振动与扭矩降落现象。系统将通过 PLC实现对变频器转向的开关量控制,通过0~10V模拟量输出可实时对电机转速进行控制。这样即可实现加工过程中的恒线速度切削。

2008/3/14 | 系统,车床,数控,改造,应用 | PDF
铁路轴承内径圆度在线测量仪填补行业空白

   近日,由LYC公司自行设计制造的行业首台铁路轴承内径圆度在线测量仪正式推广应用,该测量仪的研制成功不仅填补国内空白,也使LYC公司成为国内同行业唯一掌握这一技术的企业。

    铁路轴承内径圆度在线测量一直是国内轴承行业无法逾越的技术难题,虽然铁道部要求各企业强制执行这一技术,但由于受技术限制,各个企业只能通过采用抽样检验的方式满足用户要求,不能对大批量产品进行全项测量。针对这一现状,LYC公司技术部门和生产单位通过攻关试验,逐步掌握了制造相关测量仪器的核心技术,于去年8月份制造完成首台铁路轴承内径圆度在线测量仪,经试用完全达到技术要求,产品内表面圆度质量等到全面控制,并在去年的铁道部行业检查中得到相关专家的高度评价。

    目前,LYC公司制造的内径圆度在线测量仪已在所有铁路产品的加工中推广使用。

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螺杆铣床的数控改造

      注塑机、挤出机作为生产塑料制成品的专用机器,在世界范围内广泛应用。螺杆作为挤出机、注射机的重要元件,其加工质量直接影响着挤出机、注射机的性能。
  用传统的手动操作方式加工螺杆一致性差,功效低,加工质量得不到保证。采用数控技术加工螺杆已成为必然的趋势。目前专门用于加工螺杆的数控铣床价格昂贵,不易被用户接受;而采用经济型数控系统及步进电机对车床进行改造成的经济型数控螺杆铣床,虽然价格较低,但功能较少,可靠性较差,使用过程中问题较多。
  南京四开电子企业有限公司应广东一用户的要求,在车床上加装SKY数控系统,改造成功一台专门用于加工螺杆的数控螺杆铣床。它具有成本低、功能强、工效高、加工出的螺杆精度高、同一性好等优点,而且可以轻松地加工变径、变距(包括分段变距和连续变距)等各种特殊要求的螺杆。

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精密电火花磨削加工的切向进给法

 

1 精密电火花磨削轴类零件的两种主要方法

  1. 块状电极径向进给电火花磨削法
    块状电极径向进给电火花磨削法亦称成形块反拷法或反拷模块法。它是采用表面形状与微细轴母线形状相同的块状电极,使成形表面正对着转动的微细轴的轴线作径向伺服进给(图1)。
  2. 线电极电火花磨削法
    线电极电火花磨削法,是日本东京大学的增泽隆久教授于1984年发明的。它特别适合于精密电火花磨削微细轴类零件,基本原理如图2所示。线电极电火花磨削法用沿固定在数控工作台上的导向器(不是转动导轮)的导向表面作均匀移动的线电极作为加工工具,数控系统控制固定导向器切点的相对运动轨迹,使线电极沿转动的微细轴的径向和轴向作伺服进给
  3. 两种加工方法的比较

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        1.微细轴 2.块状电极

      2008/3/14 | 精密,电火花,磨削,加工,进给 | PDF
      PowerMill模具加工软件

                PowerMill是一套独立的3D加工软件即可用于平面铣,也可用于轮廓铣。只需定义一个特征既可单刀加工,也可分层加工,同时还可以进行任意角度的摆角加工,特别适合模具加工。

      PowerMill是一套独立的3D加工软件,其专业性强、自动化程度高、刀轨优化、编辑功能极强,特别适合模具加工。3D模型可由曲面模型,实体模型的CAD系统转到PowerMill,不需要考虑曲面间的间隙、重叠、皱折扭曲等问题,而得到完全不过切的刀具轨迹。

      2008/3/14 | 模具,加工,软件 | PDF
      数控程序的结构与格式

       

      1.程序结构

       

         数控程序由程序编号、程序内容和程序结束段组成。例如:
                            程序编号:     001                                     
                            程序内容:     N001 G92 X40.0 Y30.0 ;

      2008/3/14 | 数控,程序,结构,格式 | PDF
      FMS的刀具流在线优化控制策略

       

      在FMS的刀具管理中,刀具流的路径决策是最关键也是最复杂的控制问题,除了保障正确选用刀具外,它还关系到能否减少装卸刀具的时间,最大限度地利用刀具的使用寿命,降低生产成本,提高生产效率。然而该问题的复杂性高,目前的优化控制主要采用启发式算法,计算比较繁琐,难以把握优化效果,另外在多目标、在线控制方法上还有许多值得改进的地方。本文提出一种均值优化控制策略解决上述问题。

      1 均值控制

      均值控制是对待优化元素的整体平均选优方法。其基本思想是:存在被排序元素A={a1、a2、…、an},已排成的元素序列为
      face=symbol>a=a(1) a(2)…a(k),ai∈A,i∈[1,k];正在排序元素a∈A,未排序元素序列b=b(1)b(2)…b(p),b(j)∈A,j∈[1,p],p+k=n-1。
      2008/3/14 | 刀具,在线,优化,控制,策略 | PDF
      五轴联动数控系统的开放化设计

       

      摘 要:介绍了一种基于工控机的五轴联动数控系统,对其系统构成,硬件软件开放化设计方法进行了探讨。从开发过程及使用效果来看,开放化设计可有效地缩短开发周期,提高数控系统软硬件的质量。
      关键词:开放化系统;ISA总线;CNC
      分类号:TP302.1 文献标识码:B

      2008/3/14 | 联动,数控,系统,开放,设计 | PDF
      推镗改造成拉镗机床

       

      石油化工厂使用的耐高温裂解管的毛坯是离心铸造成的,材质为Cr25Ni35Nb,长度大于4m,外径为56mm。要求管子外表面不加工而内表面必须加工,加工后内径为Ø43±0.1mm,表面粗糙度Ra3.2µm。对于内径大于50mm的管子,通常是推镗加工。该方法的优点是:结构简单,上料和加工方便。但当管子内径小于50mm时,镗杆细长,若采用推镗方式,因镗杆太细刚性不足会产生振动、排屑困难、容易打刀、刀具寿命短、加工精度难于保证、管子壁厚不均甚至穿透管壁。因此,加工细长管时,应将推镗加工改成拉镗加工。
      将原推镗机床改造成拉镗机床,主轴转速采用变频器进行无级调速,机床导轨和精度都满足镗削加工要求。图1为改造后的拉镗机床示意图。推镗改拉镗的具体过程如下:

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      1.冷却胶管 2.箱体 3.引导套 4.工件 5.中心架 6.镗杆支承 7.支架

      2008/3/14 | 造成,机床 | PDF
      高速电主轴设计制造中若干问题的探讨

       

      近10年随着高速加工技术的迅猛发展和日益广泛的应用,各工业部门,特别是航空航天、汽车工业、模具加工和摩托车工业等,对高速数控机床的需求量与日俱增。美、日、德、意和瑞士等工业发达国家已生产了多种商品化高速机床,下表列出了近几年在国际机床市场上出现的几种著名品牌的高速加工中心。
      新型高速加工中心表
      制造厂家
      (国别)
      机床名称和型号 主轴最高转速
      (r/min)
      最大进给速度
      2008/3/14 | 高速,主轴,设计,制造,若干,问题,探讨 | PDF
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