普通車床數(shù)控改造中恒速切削的應用

1、普通車床數(shù)控改造中恒速切削的應用摘要：本文介紹了恒速切削在普通車床數(shù)控改造中的應用關鍵詞：恒速切削改造對普通機床進行數(shù)控化改造是企業(yè)進行技術革新、提高產品質量、提高產品競爭力的有效途徑，還可為企業(yè)節(jié)約大量資金，提高現(xiàn)有設備的利用率。在車床加工中，為了提高工件的表面加工質量，往往采用恒速切削，尤其是直徑較大的端面加工和連續(xù)的輪廓加工。普通車床上主軸速度的變化是通過改變齒輪級實現(xiàn)的，不能實現(xiàn)無級調速，也就不可能實現(xiàn)恒速切削。在改造中保持主軸

2、箱結構不變，把原有普通電機改為由變頻器控制的變頻電機，就可進行無級調速，實現(xiàn)恒速切削。再在主軸上安裝一位置編碼器用以監(jiān)控主軸轉速和實現(xiàn)螺紋的切削。本文以SIEMENS802C系統(tǒng)為例介紹在改造CW61100普通車床時恒速切削的應用。主軸電機的選擇：普通電機在低頻區(qū)連續(xù)運轉的轉矩下降很快，在20Hz時約為80%，5Hz時約為50%；變頻電機在5—50HZ時連續(xù)運轉的轉矩為額定轉矩（如下圖）。普通車床由于其機械結構的限制，主軸轉速只能向下調

3、節(jié)，如果向上調節(jié)可能引起機械結構的損壞，在改造時主要是向下調速，因此選擇變頻電機作為主軸電機以保證主軸的轉矩。在主軸原有檔位中挑出能覆蓋全部轉速范圍的五個檔位，由于改造中不對主軸箱的結構進行改造，主軸無法自動換檔，只能人工手動更換主軸檔位，當手動換檔到位后需在系統(tǒng)側確定主軸檔位，從而實現(xiàn)對主軸速度的控制；系統(tǒng)側的檔位是通過M代碼確定的，M41第一檔、M42第二檔、M43第三檔、M44第四檔、M45第五檔，系統(tǒng)通過對輸出模擬電壓的控制來控

4、制主軸電機的轉速，從而實現(xiàn)在各檔內的無級調速。系統(tǒng)參數(shù)的設定，主軸需設定的主要數(shù)據(jù)及意義如下：1確定系統(tǒng)輸出模擬量和電機轉速的關系，電機的最高運轉頻率為50HZ，對應電機的轉速為1500轉分，此時系統(tǒng)輸出的模擬電壓為10V，MD32250=100%，MD32260=1500(電壓輸出為10V時電機轉速為1500轉)；2確定各檔位主軸和電機的減速比，在MD31050[0][5]和MD31060[0][5]中設定主軸檔位的減速比；3確定各檔

5、位的最高轉速和最低轉速，即編程速度大于該檔位的最高轉速或低于該檔位的最低轉速時主軸進行換檔，在MD35110[0][5]中設定各檔位的最高轉速，MD35120[0][5]中設定各檔位的最低轉速；4主軸各檔位的轉速限制，MD35130[0][5]中設定各檔位的最高轉速限制，MD35140[0][5]中設定各檔位的最低轉速限制。PLC程序控制系統(tǒng)側檔位的選擇，由于主軸的換檔是手動進行的，而系統(tǒng)側檔位的確定是通過M代碼，因此在PLC程序中要對

6、主軸的檔位進行處理以使主軸實際檔位和系統(tǒng)側的主軸檔位一致。以第一檔為例說明PLC程序中檔位的處理過程：1當系統(tǒng)執(zhí)行M41代碼時，在PLC中置位第一檔的標志位，清除其它檔位的標志位；2通知系統(tǒng)當前主軸實際檔位為第一檔；3通知系統(tǒng)換檔完成。通過上述處理系統(tǒng)顯示主軸為第一檔，此時系統(tǒng)對主軸速度的控制輸出和第一檔位所設的參數(shù)一致。在程序中通過G96SLIMS＝F可實現(xiàn)恒速切削，其中G96恒速切削指令、S切削速度（單位米分鐘）、LIMS主軸轉速上