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以可编程序控制器为中心的数控机床控制技术

时间:2021-02-04 02:16:41

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以可编程序控制器为中心的数控机床控制技术

摘要:本文主要介绍了以可编程序控制器为中心的数控机床控制技术。首先简述了数控机床的基本概念和分类,然后从机床控制系统、数字控制系统、核心控制器和伺服控制系统四个方面详细阐述了可编程序控制器在数控机床控制技术中的重要作用。通过本文的介绍,读者可以更好地了解可编程序控制器在数控机床控制技术中的应用和发展趋势。

1、数控机床基本概念与分类

数控机床,简单来说,就是用数字信号控制机床工作行程和运动方向的机床。其控制系统不再依赖于传统的机械式控制系统,而是通过计算机数值控制器(NC)、数字信号处理器(DSP)等控制器,实现对机床运动进行全面精准的控制。数控机床按照加工工件的性质、形状、精度等因素可以分为铣床、车床、钻床等多个类型。每种数控机床都有其专门的控制技术和控制要求。

数字控制技术将数学模型和控制算法应用到机床控制系统中,提高了机床的自动化程度和加工精度。其中以可编程序控制器为中心,具有更快、更灵活、更高效、更智能的特点,成为数字化智能化制造的主要技术手段。

2、可编程序控制器在数控机床控制系统中的作用

数控机床的机械结构、驱动方式和运动控制都需要进行数字化处理。这就需要数字控制系统对数学模型进行计算和优化,以实现控制精度的提高。可编程序控制器作为数控机床控制系统的核心部件,可以通过编程的方式对机床的加工过程进行控制和调整。

首先,可编程序控制器可以对机床进行有序的加工控制,从而保证加工的精准性和工件的一致性。其次,在机床故障等情况下,可编程序控制器可以通过自身的检测与报警机制,将故障信息及时反馈,并实现快速的自动切换。

在石油、航空、航天、汽车等高端装备制造业中,可编程序控制器的应用较为普遍,而在普通家庭电器、日用品等行业,可编程序控制技术的应用则较少。

3、核心控制器在可编程序控制器中的作用

可编程序控制器中的核心控制器是一款高性能、高可靠的控制器,其主要功能是通过处理器、硬件接口和程序框架等实现信号的输入、输出和存储,同时实现控制指令的解析和执行。具体而言,核心控制器可以通过下列多种方式实现机床的控制:

(1) 运动控制:核心控制器通过伺服控制系统控制工具的运动(转动或移动),实现工件的加工。

(2)逻辑控制:核心控制器可通过逻辑控制器、PLC、PC等实现工具与工件之间的相对位置、速度、方向的控制和修改,同时在工具接触工件时能根据预设程序进行操作。

(3)信息控制:核心控制器可对机床状态、加工参数、数值模型等进行检测、存储,并在必要时通过网络等方式实现远程控制和数据传输。

4、伺服控制系统在可编程序控制器中的作用

伺服控制系统通常通过步进电机或电动机将运动控制信号转换为行程信号,进而控制机床工具的位置和速度。伺服控制系统的乘法器、PLL、ADC、DA等组成部分能有效控制电机的精度和响应能力。由于数控机床的性能要求较高,其伺服控制系统是整个数控机床控制系统中最重要、最复杂的部分之一。

伺服控制系统的主要作用是实现对机床加工精度和速度的实时控制。没有良好的伺服控制系统支持,即便是最先进的可编程序控制器,也难以保证机床加工的生产效率和加工精度。

总结:

本文主要介绍了以可编程序控制器为中心的数控机床控制技术。通过对数控机床基本概念和分类、机床控制系统、数字控制系统、核心控制器和伺服控制系统四个方面的详细阐述,说明了可编程序控制器在数控机床控制技术中的重要作用和应用前景。随着技术的不断提升,数控机床的应用领域将会愈加广泛,可编程序控制技术的发展将继续推动机床制造业向数字化、智能化方向发展。

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