一、概述

原機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)主要包括工作臺的主傳動和刀架的移動以及進(jìn)給機(jī)構(gòu)的邏輯控制三大部分。工作臺的拖動和刀架進(jìn)給拖動是70年代改型的晶閘管——電動機(jī)組（V——M）系統(tǒng)绕鸯，邏輯控制普遍采用繼電器控制阵厨。由于該機(jī)床使用頻率高、線路復(fù)雜鹃壤、耗電量大惫谤，元器件老化嚴(yán)重故障率高，運(yùn)行質(zhì)量低且對電網(wǎng)和機(jī)械的沖擊很大珠洗，維修麻煩溜歪。已無法滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的需求，因此對電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行全面的技術(shù)改造许蓖。

二蝴猪、控制系統(tǒng)的配置

工作臺驅(qū)動采用SSD590系列直流調(diào)速裝置，刀架的驅(qū)動采用安川交流伺服驅(qū)動膊爪，系統(tǒng)邏輯控制選用三菱FX2N系列PLC自阱。

三、工作臺調(diào)速系統(tǒng)

工作臺原拖動電機(jī)為67KW直流電動機(jī)米酬，機(jī)械傳動有四檔機(jī)械變速沛豌，所以驅(qū)動器選用英國歐陸590-380A-4Q數(shù)字直流調(diào)速裝置，配合日本三菱的FX2N-4DA模擬輸出模塊實現(xiàn)對工作臺進(jìn)行無極調(diào)速赃额，加裝測速機(jī)作速度反饋進(jìn)行閉環(huán)控制加派，還可顯示主電機(jī)的電壓電流和轉(zhuǎn)速。590直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速范圍是1:100爬早，進(jìn)行閉環(huán)控制后在弱磁狀態(tài)下可以達(dá)到1:300掩纺，配合機(jī)械四檔變速，能夠充分滿足不同工件的加工需求碟姓。

在設(shè)計時除了正常的正轉(zhuǎn)炼注、反轉(zhuǎn)、加速易传、減速之外方数，考慮到工作臺在Ⅰ檔和Ⅳ檔速度相差較大，所以在點動時設(shè)置了兩套參數(shù)臭赃，Ⅰ询烤、Ⅱ檔公用一套，Ⅲ尽舱、Ⅳ檔公用一套旷酗，這樣在點動工作時工作臺的轉(zhuǎn)速基本上是一致的，同時為工作臺變速時獨(dú)立設(shè)置了一套微動工作參數(shù)元炭，保證變速時齒輪能夠順利的嚙合星嗜。

四掷情、刀架調(diào)速系統(tǒng)

刀架原來的驅(qū)動方式為一臺6.7KW直流電動機(jī)用作進(jìn)給，另外一臺7.5KW交流電動機(jī)用作快速移動瘩将，通過機(jī)械變速傳動和電磁離合器進(jìn)行切換吟税，在機(jī)械方面也是個故障高發(fā)部位，在改造時做了大膽的決策姿现，去掉了原來復(fù)雜的機(jī)械變速箱肠仪，兩個刀架選用了四臺日本安川SGMGH75A2A交流伺服電動機(jī)和SGDM-75AD交流伺服驅(qū)動器，配合日本三菱的FX2N-1PG脈沖輸出模塊進(jìn)行調(diào)速备典，交流伺服的調(diào)速范圍可以達(dá)到1:10000异旧，而且有著極高的低速性能和定位精度，然后配以1:8的直連減速器提佣，直接安裝在橫梁的端面分別與絲杠和光杠聯(lián)接泽艘，分別驅(qū)動兩個刀架的X(U)軸和Y(W)軸，既可以實現(xiàn)低速進(jìn)給又能夠滿足快速移動的要求镐依。

刀架的調(diào)速采用數(shù)字編碼開關(guān)來進(jìn)行進(jìn)給量大小的選擇，既可以手動選擇又可以自動跟隨工作臺轉(zhuǎn)速的變化而進(jìn)行跟蹤自動調(diào)整天试，快速移動和慢速對刀分別設(shè)為固定值槐壳，充分滿足加工操作的需求。

五喜每、PLC控制

PLC是整個機(jī)床的控制中心课妙，根據(jù)現(xiàn)場實際輸入、輸出點的作用和數(shù)量找鹅，結(jié)合改造要求翎钳，PLC選用日本三菱FX2N-128MR和3個擴(kuò)展輸入模塊FX2N-EYR，1個模擬輸出模塊FX2N-4DA對工作臺進(jìn)行速度控制轩从，4個脈沖輸出模塊FX2N-1PG分別對四臺交流伺服電機(jī)進(jìn)行速度及定位控制鸣丝；同時還考慮預(yù)留了部分輸入輸出點，滿足日后的維護(hù)及系統(tǒng)的擴(kuò)展融沟。

PLC程序編寫過程中瘪巡，工作臺用按鈕來實現(xiàn)加速、減速浮烫，通過FX2N-4DA來進(jìn)行數(shù)－模轉(zhuǎn)換為590提供給定電壓的大小及極性的變化佳珊，同時也為刀架進(jìn)給量自動跟隨工作臺轉(zhuǎn)速變化提供實時數(shù)據(jù)。刀架的調(diào)速則考慮把數(shù)字開關(guān)選定的進(jìn)給脈沖量杆荐，與工作臺轉(zhuǎn)速的脈沖量通過PLC進(jìn)行浮點運(yùn)算听公，由FX2N-1PG輸出結(jié)果脈沖，實時改變進(jìn)給電機(jī)的速率完成調(diào)速诉濒，這樣就實現(xiàn)了進(jìn)給量大小自動跟隨工作臺轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較精確的變化周伦，操作人員可根據(jù)不同工件的加工要求夕春，改變工作臺的轉(zhuǎn)速進(jìn)給量也會自動跟隨發(fā)生相應(yīng)的變化，加工精度比人為的調(diào)節(jié)有了大幅度的提高横辆。

另外撇他，PLC程序的編制充分考慮操作指令和現(xiàn)場信號，整個操作變得比較簡單狈蚤，工作臺的旋轉(zhuǎn)困肩、點動、變檔脆侮、調(diào)速锌畸，刀架的進(jìn)給、點動靖避、快速移動以及橫梁的控制潭枣，油泵以及相互的聯(lián)鎖保護(hù)和顯示等功能均有PLC完成。

六幻捏、結(jié)束語

本機(jī)床改造后投入運(yùn)行一年多來盆犁，運(yùn)行平穩(wěn)一切性能穩(wěn)定良好，幾乎是在無故障運(yùn)行故弟，操作簡單可靠蘸腾，工作效率及工件的加工精度得以提高。