數控機床控制

前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇數控機床控制范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現更多的寫作思路和靈感。

數控機床控制范文第1篇

【關鍵詞】控制機柜；工作環(huán)境；防護等級；控制柜空調

1.引言

由于控制柜設計的不合理導致機床故障率升高，或者說由于控制柜導致數控系統(tǒng)使用壽命的降低占到了8%～15%。例如我廠銷往南方用戶有的因為環(huán)境溫度高，系統(tǒng)模塊無法在正常的溫度下工作，研究表明：溫度每上升10℃，電子產品的使用壽命將比預期減半；有的是因為空氣濕度大，導致數控模塊損毀。必須總結出機床控制機柜設計方法和思路，從而使機床的可靠性提高，延長使用壽命。

2.控制機柜對工作環(huán)境的要求

是指數控機床工作時的溫度、濕度、電網電壓、接地等諸多方面。

2.1 溫度的要求

實踐證明，當室溫過高時數控系統(tǒng)故障率會大大的增加。通常數控系統(tǒng)中半導體工作溫度要求在40～45℃以下，而室溫達到35℃時電氣柜內部溫度經常可能達40℃以上，因此數控系統(tǒng)不能正常工作。

2.2 濕度的要求

要求環(huán)境的相對濕度應該小于75%，處于濕度較大環(huán)境中的數控機床，大多采用密封電氣柜，同時配備空調進行溫度冷卻。濕度大產生結露，造成硬件模塊短路的損壞。

3.控制機柜的結構設計

3.1 控制機柜結構設計要求

我廠從設計上分為兩種控制柜，一種是外購并聯機柜，另外一種是自己設計的控制機柜。多數機床都采用的是自制控制機柜，其優(yōu)點就是價格便宜，外購機柜造價是自制的3倍，同時自制機柜一般是安裝在機床上，機床連線和運輸都很方便。本文主要以自制的控制機柜為研究對象。

3.2 控制機柜的密封措施

一些數控機床長期在加工鑄鐵、石墨工件環(huán)境中對控制機柜防護等級要求更高，電氣柜密封不嚴，導電粉塵進入電氣柜并且在模塊線路板上沉積，可能導致硬件部分損壞，特別是高壓部件，如驅動器的電源模塊等。如果用戶使用數控機床主要用于加工上述材料， 那么就應當采用密閉的電氣柜，而控制機柜的電柜門支撐和鎖緊方式也是影響密封主要因素，見圖3-1所示。

假設以1800*800mm（高*寬）的門體尺寸為例，通過SolidWorks COSMOSXpress進行位移分析，我們不難看出折頁和門體固定點安裝數量和位置對位移的影響很大，同時我們也比較了威圖機柜在箱體密閉上的設計，得到同樣的結論。

圖中紅色區(qū)域位為位移變形量最大區(qū)，而藍色為最小區(qū)域。在1800高機柜等距安裝3個門折頁，可以有效的使門體在高度方向上獲得更多的支撐點，保證在這一方向上密閉良好。而圖3-1左右兩圖不同的是左側門的鎖緊點為1個，而右側是3點（我們做了仿制改進）。通過對比可以看出因所進點的增加紅色位移點的消失，由此我們在設計的時候就要將折頁和門鎖固定點，在左右方向上對稱，上下方向上等距，以確保門的膠條與控制柜之間緊密結合，不會因為受力不均，破壞密閉性。

3.4 控制柜的電磁兼容

（1）接地元件安裝板必須使用未漆過的鍍鋅板，機柜內的所有金屬接地部件都要連接到一起，濾波器、數控系統(tǒng)等電氣部件要用螺絲直接固定在元件安裝板上，柜門和柜體通過接地銅帶連接，所有的保護接地導體都必須和大地連接。

（2）屏蔽 控柜中常采用的屏蔽方式有：

使用屏蔽電纜屏蔽、隔離板屏蔽、柜體屏蔽。功率模塊的輸出采用屏蔽電纜，屏蔽層接地。

4.控制機柜元件布局

合理分配空間，避免空氣的流動性差保證數控系統(tǒng)模塊的散熱性。雖然有空調控制溫度，但是系統(tǒng)模塊安裝位置距離空調近的話，由于模塊自身風扇由下向上吹風，而冷空氣（空調產生的）密度大，它的流動方向是自上而下的，在模塊上方就容易出現對流，產生冷凝水最終導致模塊燒毀。如圖4-1所示。

5.結束語

除非進行必要的調整和維修，不允許隨便開啟控制柜門，更不允許在使用時敞開柜門。一旦有油霧、灰塵甚至金屬粉末落在數控系統(tǒng)內的印制線路或電器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，甚至導致元器件及印制線路的損壞。

定時維護控制柜也是非常必要的，否則灰塵積聚過多，將會引起數控系統(tǒng)柜內溫度高，造成過熱報警或數控系統(tǒng)工作不可靠。

參考文獻

[1]電氣配電柜安裝技術的應用分析[J].城市建設理論研究（電子版），2013（24）.

數控機床控制范文第2篇

【關鍵詞】圖形自動編程；數控；CAD/CAM

0.引言

數控程序作為將設計轉化成現實的信息載體，直接控制機床的切削動作，是數控加工的關鍵。在制造業(yè)中，提高編程質量和效率對降低成本，增強企業(yè)競爭能力具有積極意義。在數控車床使用過程中，合適的程序和熟練的操作是保證加工質量和充分發(fā)揮機床效率必不可少的兩個重要環(huán)節(jié)，任何一個環(huán)節(jié)存在問題，都會影響機床性能的發(fā)揮和生產效率的提高。

1.機床原點；工件原點；參考點

數控加工中機床坐標系是機床的基本坐標系，機床坐標系的原點也稱機床原點或零點，這個原點是機床固有的點，由生產廠家確定，不能隨意改變，是其他坐標系和機床內部參考點的出發(fā)點。不同數控機床坐標系的原點位置不同。一些數控機床將機床原點設在卡盤中心處（數控車床），還有一些數控機床將機床原點設在機床直線運動的極限點附近（數控銑床）。

用機床坐標系原點計算被加工零件上各點的坐標值并進行編程是很不方便的，在編寫零件的加工程序時，常常還選擇一個工件坐標系（又稱編程坐標系）。工件坐標系是用于確定工件幾何圖形上各幾何要素（如點、直線、圓弧等）的位置而建立的坐標系，是編程人員在編程時使用的。工件坐標系的原點就是工件原點又稱編程原點。工件原點是人為設定的，工件坐標系的位置以機床坐標系為參考點，其坐標軸的方向與機床坐標系軸的方向保持一致。

參考點也稱基準點，是大多數具有增量位置測量系統(tǒng)的數控機床所必須具有的。它是數控機床工作區(qū)確定的一個點，與機床零點有確定的尺寸聯系。參考點在各軸以硬件方式用固定的凸塊或限位開關實現。機床每次通電后，都要有回參考點的操作，數控裝置通過參考點確認出機床原點的位置，數控機床也就建立了機床坐標系。

2.對刀；換刀點；刀位點

對刀點就是在數控機床上加工零件時，刀具相對于工件運動的起點。因為加工程序時從這個點開始編寫的，所以又稱為程序起點或起刀點。數控加工過程中常常需要換刀，為了避免換刀時碰傷工件，編程時要設置一個換刀點，換刀點可以是某一個固定點，也可以是任意一點。在編程時，合理選擇“對刀點”和“換刀點”的位置，則可以有效縮短刀具在對刀和換刀過程中的空行程距離，提高加工效率。

所謂刀位點，在數控加工編程時，往往是將刀具濃縮為一個點，這個點就是刀位點，它是加工程序編制中表示刀具特征的點，也是對刀和加工的基準，對刀時應使對刀點與刀位點重合。一般來說立銑刀、端銑刀的刀位點是刀具中心線與刀具底面的交點；球頭銑刀的刀位點是球頭的球心點；車刀、鏜刀的刀位點是刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭的刀位點是鉆頭頂點或鉆頭底面中心。在編程時是用刀位點來編制刀具軌跡，實際加工的刀具軌跡是由刀具的外輪廓切削工件形成，刀具路徑與實際的加工輪廓并非重合，但有一定的變化聯系。

3.切入點和切出點

刀具的切入切出點應按以下原則進行。

（1）切入點選擇的原則。即在進刀或切削曲面的過程中，要保證刀具不受損壞。一般來說，對粗加工而言，選擇曲面內的最高角點作為曲面的切入點，因為該點的切削余量較小，進刀時不易損壞刀具；對精加工而言，選擇曲面內某個曲率比較平緩的角點作為曲面的切入點，因為在該點處，刀具所受的彎矩較小，不易折斷刀具。

（2）切出點選擇的原則。主要應該考慮曲面能夠連續(xù)完整地進行加工，或者是使曲面加工間的非切削時間盡可能地減短，并使得換刀方便。對于被加工曲面為開放型曲面，用曲面的某角點作為切出點；對于被加工曲面為封閉型曲面，只能用曲面的一個角點作為切出點。

數控銑削平面零件外輪廓時，一般采用立銑刀的側刃銑削。為了避免在輪廓的切入點和切出點處留下刀痕，刀具切入零件時應考慮切入點和切出點處的程序處理，應沿輪廓外形的延長線切入和切出。延長線可由相切的圓弧和直線組成，這樣可以保證加工處的零件輪廓切入點和切出點的處理平滑。

銑削封閉的內輪廓表面時，若內輪廓曲線允許外延，則應沿切線方向切入切出。若內輪廓曲線不允許外延，刀具只能沿內輪廓曲線的法向切入切出，此時刀具的切入切出點應盡量選在能輪廓曲線兩幾何元素的交點處。當內部幾何元素相切無交點時，為防止刀具在輪廓拐角處留下凹口，刀具切入切出點應遠離拐角。

4.結束語

數控編程的關鍵是掌握機床各坐標系和編程時所涉及到各個點的具體含意及相應選擇，正確區(qū)分和掌握數控機床中“點”的概念和作用是正確、安全使用數控機床的前提，本文中對數控編程中的幾個關鍵點進行了詳盡的論述，弄清楚了它們的概念和彼此之間的聯系。只要我們善于分析比較，挖掘數控機床中各“點”的異同點，并在實踐中加以區(qū)分，總結積累優(yōu)化使用的經驗，那么一定會使數控機床的“點”在使用數控技術的提高中發(fā)揮巨大的作用。

【參考文獻】

[1]栗全慶.圖形編程-數控加工自動編程技術的發(fā)展方向.組合機床與自動化加工技術，1996.

[2]吳竹溪.數控加工中圖形自動編程系統(tǒng)研究.組合機床與自動化加工技術，2002.

[3]王陽，張河新.數控機床圖形自動編程系統(tǒng)[J].機床與液壓，2000，（03）.

數控機床控制范文第3篇

關鍵詞 數據機床；電器控制；改進

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1671—7597（2013）042-118-01

1 數控機床的電子控制概述

在科技高速發(fā)展的今天，數控機床廣泛應用于各個現代化的工廠當中，而作為機床的電氣控制系統(tǒng)是整個現代機床不可或缺的一部分，它是以電氣為主的一個控制系統(tǒng)，我們可以這樣理解，電氣控制系統(tǒng)的性能決定了整個機床的性能，如果電氣控制改進了，那么整個機床的加工效率、傳送效率也會隨之大幅度的改進。電氣控制可以將一些諸如計算機技術、電子技術、自動控制技術、測量技術等等學科融入其中，特別是在今天，計算機技術應用于各個領域，電氣控制系統(tǒng)的改進在整個機床設備的性能提升上起到了決定性的作用。

2 數控機床電子控制的發(fā)展

數控機床電子控制的發(fā)展主要指的是三個系統(tǒng)的發(fā)展，分別是邏輯控制系統(tǒng)的發(fā)展、連續(xù)控制系統(tǒng)的發(fā)展和混合控制系統(tǒng)的發(fā)展。邏輯控制系統(tǒng)主要經歷了手動控制到自動控制的改變，在整個發(fā)展的工程中邏輯控制系統(tǒng)逐步走向機械自動化；連續(xù)控制系統(tǒng)的特點就是精度高、功率高、同時具有很強的抗干擾能力，未來的發(fā)展方向會是精度、功率更高，同時面對更多外來干擾具有更高的防御能力；混合控制系統(tǒng)的發(fā)展方向主要是將會更好的運用計算機來進行專業(yè)的數字控制，通過一些專門的設備來實現機床的工作。

3數控機床的電氣控制改進

我們都知道數控加工機床它最大的特點是可以非常方便的進行移位和移動的加工，這樣機床就可以進行大型工件的加工，這樣才能滿足工廠當中的各種要求，就現在各個工廠中的機床來看，如果是固定的機床那么就沒有辦法去完成大型工件的加工，現在一些工廠的大型工件的重量甚至可以達到上百噸，如此大的工件想要在加工的過程中進行翻身是非常困難的，所以就會降低了整個加工的工作效率，為了解決這一問題，工廠所采用的方式就是利用組合式機床。組合式機床組成部分有床身導軌、主軸箱、立柱等等，它的電氣控制設計部分是由工廠進行自主設計，經過了幾次改進、不斷的進行完善，最后投入使用。

3.1 數控機床的電氣柜部分設計

數控機床的電氣柜部分的組成主要是有兩部分組成，分別是一臺的歐姆龍PLC以及兩臺的LG變頻器。其中主軸電機是由容量為十八點五千瓦的變頻器所進行控制的，其他另外幾個電機，例如主軸箱中的走刀以及上下快速這兩個電機是由五點五千瓦變頻器，靠著接觸器進行不斷切換來進行控制的。如果控制柜和操作站之間的控制電纜數量過多，就會產生一些問題，所以整個電纜的控制所采用的是一個總線傳輸的方法，控制柜同機床的分線盒之間同手控操作站之間采用的連接方式是運用插頭，這樣移動起來就會非常方便。在數控機床的電氣柜門上安裝了用來顯示電機轉速的顯示表，為了方便控制主回路電源同時安有電源的控制按鈕。在接觸器和PIE兩個器件中間會有輕微的繼電器的過渡控制，這樣做的目的是保護歐姆龍被燒毀。在電氣柜中的電路還有空開、變壓器、接觸器等等多重的保護。

3.2 歐姆龍PLC的程序設計

在本系統(tǒng)當中所使用的歐姆龍PLC控制器是歐姆龍的CQMIH型，此原件的最主要功能是用來接收電氣柜以外的一些信號，同時對于設備當中的變頻器控制信號以及指示信號進行輸入和輸出。在整個電氣柜上有很多的按鈕及指令信號同控制柜都會有一定的距離，為了解決這一問題，控制器采用的模式是歐姆龍總線鏈接模塊來進行信號同控制柜之間的連接控制，用超過一個芯的電纜將實際操作站當中的模塊同歐姆龍PLC鏈接這兩個模塊進行連接。在系統(tǒng)的軟件方面，整個程序所采用的是Cox—programmer軟件，此軟件的最大的特點是可以實現對各個點的狀態(tài)進行實時監(jiān)控，也就是說更加利于調試。

3.3 數控機床電氣控制變頻器的參數設置

在數控機床的電氣柜內安裝有兩臺變頻器，其中的一臺的主要功能是對主軸進行單獨的控制，另外一臺的功能則是利用接觸器的切換對主軸箱走刀和立柱行走進行控制，兩個變頻器各司其責，這這里為了方便參數的設置，我們將LG變頻器的設置按照不同的功用分成以下的七組參數，分別是兩個功能組、一個驅動組、一個外部組、一個輸入/輸出組、一個選項組、一個應用組，在所有的參數設置上就采用出廠的默認參數，當然如果在實際工作當中可以對部分參數進行相應的改變。

在數控機床工作臺（立柱）同之前所說的主軸箱，它們兩個是具有兩個不同的軸的，系統(tǒng)如果想要保護工作當中所選軸電機可以對不同的都可以適應，選擇了其中的第二個電機功能，為所選的軸進行不一樣的參數設置來進行控制。下面就詳細介紹一下第二個電機參數功能的設置是怎樣進行的：首先要選擇其中任意一個多功能的端口，將輸入/輸出的參數設置好，接著要將這個端口進行激活，在確保輸入/輸出端口是激活的狀態(tài)的情況下，可以進行第二電機功能的啟用。接下來進行設置的參數還有電機的加減速時間的設置、電機的轉折頻率設置、V/F方式的設置、正反兩個轉矩的補償設置、對電機的電子熱保護等級（包括有一分鐘和連續(xù)兩種方式）的設置、電機的額定電流的設置。我們知道由于整個電氣的工作臺（立柱）進行行走方式主要是進行加工軸的參與，當運行到低速段的時候就會要求轉矩相對較高，這時候我們所選擇的控制方式就會是V/F方式，我們在0到最大的頻率段之間去設置四個不同的電壓值，在第一個位置上所設置的電壓值較高，這樣做的目的就是去提高輸出轉矩。

4 結束語

由于文章的篇幅有限，只對數控機床的電氣控制做了簡單的介紹，我們知道在電氣控制當中兩臺LG變頻器是整個電氣控制的核心部件，所以它的參數設置調整同整個機床的加工性能是密不可分的，兩個變頻器中的一臺會去控制三臺電機，去對應兩個軸。在第二臺電機中最大的功能是我們對其設置各種不同的參數，這樣做的目的是可以將同的電機進行區(qū)分和保護。在對工作臺（立柱）的控制方面，對工作臺控制方式設置成了用戶V/F的控制方式，這樣做的目的是對實際加工的需要進行滿足。在歐姆龍PLC當中所采用的方式是總線傳輸，這樣就是最大程度的克服移動的困難。

參考文獻

數控機床控制范文第4篇

我們對教學內容進行了綜合性整合，經過選擇、提煉，有機地將本課程做了系統(tǒng)的改造和重構。對數控機床機械結構部分和數控機床檢測裝置部分淡化，作為了解認識。重點突出數控機床電氣控制部分，包括電器元件、電動機控制環(huán)節(jié)、電器接線、PLC程序以及數控系統(tǒng)參數和伺服參數等。教學內容分成5個模塊，多個學習任務。項目一：熟悉數控機床結構。任務1.讓學生分清數控機床各個電氣部件和機械結構。項目二：數控機床的面板連接。任務1.識別控制面板的功能，各鍵的具體意義；任務2.連接控制面板與數控裝置、機床電氣柜。項目三：數控機床電源電氣連接。任務1.掌握接觸器、繼電器結構與接法；任務2.電源電路的組裝，與數控車床各單元的連接。項目四：數控機床驅動裝置電氣連接。任務1.步進電機與數控裝置、驅動器的連接；任務2.步進電機運行參數的設置；任務3.交流伺服電機與數控裝置，驅動器的連接；任務4.交流變頻器的參數設置。項目五：數控機床刀架電路連接。任務1.連接刀架與數控裝置；設置和調試換刀參數；任務2.PLC梯形圖調試與編寫；任務3.自動換刀與CNC的連接及控制參數的調試。項目六：數控機床電氣系統(tǒng)連接。任務1.對華中世紀星數控車床各個電氣部分連接，各個I/O接口的連接，各參數的正確設置。

二、考核與評價

在課程考核中，采取靈活多樣的考核方式，做到實踐與理論結合。既要有以考核技能為主的操作考核，又要有理論知識考核，還要重視學生能力形成的整個學習過程。因此我們采用階段考核與綜合考核相結合的方式，階段考核按學習單元進行，在每個學習模塊結束后選擇一個中等難度的工作任務進行考核，采用現場操作的方式。綜合考核，采用國際職業(yè)技能鑒定“應知+應會”的方式。應知考查學生掌握的專業(yè)知識，在期末時以答卷方式，閉卷作答。應會是在期末時選用一個綜合性的工作任務，考核學生學完本課程應掌握的職業(yè)技能。分組進行，采用教師考評、學生自評、同學互評的方式完成。具體考核比重為階段考核占50%（階段性技能測試60%+綜合素質（平時出勤、紀律、職業(yè)道德）40%）+綜合考核50%（期末筆試50%+綜合性技能測試50%）。

三、運用多種教學方法與手段

我們采用多種教學手段，提高了學生學習興趣，提高了學生實踐能力，以及自主學習的能力。1.多媒體教學：清楚顯示機床電路圖等，加強學生的理解。2.現場教學：教學過程一般在一體化教室里完成，有的內容在車間現場進行。3.互動式教學：教學中教師引導學生職業(yè)道德的形成，培養(yǎng)學生組織協作能力，加強師生交流。課堂上讓學生闡述意見、總結歸納，加強語言表達能力和膽識的培養(yǎng)。注意學生展現自我的心理特征，適當給予肯定和表揚。4.示教演示法：實訓操作時，教師適當做演示，讓學生更易理解。

四、特色與創(chuàng)新

數控機床控制范文第5篇

關鍵詞：單片機　數控機床　電氣控制

中圖分類號：THl7　文獻標識碼：A　文章編號：1007-3973(2010)01-029-01

隨著數控設備保有量的飛速增加，企業(yè)對數控設備應用、維護與維修人才的需求越來越大，素質要求也越來越高。目前，各個高職院校開始培養(yǎng)數控設備應用與維護專業(yè)人才，但由于設備昂貴、數量有限，學生得不到系統(tǒng)的鍛煉，針對這種狀況，本文以單片機為核心，沒汁了基于單片機的數控機床電氣控制實訓平臺。

數控機床是典型的機電一體化設備，機床的維修涉及機械、電氣、液壓、自動控制等諸多領域的相關知識和技能，在這些領域中，電氣故障是出現頻率最高，較容易維修的故障，所以對數控機床電氣控制系統(tǒng)知識的掌握是成為一名專業(yè)數控機床維修人員的基本技能。

1　系統(tǒng)設計

本設計主要利用單片機進行數控機床輸入，輸出信號的模擬，實現對數控機床電氣控制柜里相關電氣設備的控制和相關輸出信號的模擬，幫助使用者熟練掌握數控機床電氣控制線路，從而能夠快速、準確地對電氣故障進行診斷與維修。

1.1　系統(tǒng)組成及工作原理

系統(tǒng)的組成如圖1所示，由數控機床模擬操作面板、單片機控制系統(tǒng)、機床電氣控制柜、執(zhí)行機構和信號指示面板組成。圖中單片機控制系統(tǒng)是實訓平臺的核心；數控機床模擬操作面板是實訓平臺的信號輸入端，相當于數控機床的操作面板：執(zhí)行機構主要是主軸電動機、刀架電動機等，信號指示面板主要是運行設備的信號指示和模擬信號的指示，模擬信號主要是利用信號燈來代替相應毆備的運行，如冷卻泵起動，相應的信號燈點亮，否則熄滅。

系統(tǒng)的工作原理：數控機床模擬操作面板發(fā)出控制命令，進入單片機控制系統(tǒng)，經處理后發(fā)出驅動信號，驅動電氣控制柜里相應電氣設備動作，帶動執(zhí)行機構運行，同時在信號指示面板上點亮相應指示燈，模擬執(zhí)行機構的信號輸出直接由單片機控制系統(tǒng)到信號指示面板。

1.2　系統(tǒng)硬件

本實訓平臺的硬件核心是單片機控制系統(tǒng)，主要包括程序存儲器擴展電路、數據存儲器擴展電路、I／O口擴展電路、晶振電路、復位電路。選用STC89C52RC單片機作為系統(tǒng)的控制核心，程序存儲器擴展電路選用27128芯片，數據存儲器擴展電路選用6264芯片，I／O擴展電路選用8255和8155芯片分別作為的輸入和輸出信號接口電路，各擴展芯片之間利用74LSl38譯碼器進行選通，組成單片機控制系統(tǒng)的典型硬件電路。輸出接口電路經放大電路驅動繼電器動作，控制電氣控制柜里相應的設備。

1.3　系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件利用單片機c語言程序進行編寫，開發(fā)出操作按鈕控制相應執(zhí)行機構動作的程序，以實現對數控機床電氣控制實訓平臺模擬操作的目的。系統(tǒng)軟件設計的流程圖如圖2所示。