(1)數(shù)據(jù)輸入裝置將指令信息和各種應(yīng)用數(shù)據(jù)輸入數(shù)控系統(tǒng)的必要裝置。它可以是穿孔帶閱讀機(jī)(已很少使用),3.5in軟盤驅(qū)動(dòng)器,cnc鍵盤(一般輸入操作),數(shù)控系統(tǒng)配備的硬盤及驅(qū)動(dòng)裝置(用于大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)保護(hù))、磁帶機(jī)(較少使用)、pc計(jì)算機(jī)等等。
(2)數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的中樞,它將接到的全部功能指令進(jìn)行解碼、運(yùn)算,然后有序地發(fā)出各種需要的運(yùn)動(dòng)指令和各種機(jī)床功能的控制指令,直至運(yùn)動(dòng)和功能結(jié)束。
數(shù)控系統(tǒng)都有很完善的自診斷能力,日常使用中更多地是要注意嚴(yán)格按規(guī)定操作,而日常的維護(hù)則主要是對(duì)硬件使用環(huán)境的保護(hù)和防止系統(tǒng)軟件的破壞。
(3)可編程邏輯控制器是機(jī)床各項(xiàng)功能的邏輯控制中心。它將來(lái)自cnc的各種運(yùn)動(dòng)及功能指令進(jìn)行邏輯排序,使它們能夠準(zhǔn)確地、協(xié)調(diào)有序地安全運(yùn)行;同時(shí)將來(lái)自機(jī)床的各種信息及工作狀態(tài)傳送給cnc,使cnc能及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)出進(jìn)一步的控制指令,如此實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)機(jī)床的控制。
當(dāng)代plc多集成于數(shù)控系統(tǒng)中,這主要是指控制軟件的集成化,而plc硬件則在規(guī)模較大的系統(tǒng)中往往采取分布式結(jié)構(gòu)。plc與cnc的集成是采取軟件接口實(shí)現(xiàn)的,一般系統(tǒng)都是將二者間各種通信信息分別指定其固定的存放地址,由系統(tǒng)對(duì)所有地址的信息狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,根據(jù)各接口信號(hào)的現(xiàn)時(shí)狀態(tài)加以分析判斷,據(jù)此作出進(jìn)一步的控制命令,完成對(duì)運(yùn)動(dòng)或功能的控制。
不同廠商的plc有不同的plc語(yǔ)言和不同的語(yǔ)言表達(dá)形式,因此,力求熟悉某一機(jī)床plc程序的前提是先熟悉該機(jī)床的plc語(yǔ)言。
(4)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)接受來(lái)自cnc的驅(qū)動(dòng)指令,經(jīng)速度與轉(zhuǎn)矩(功率)調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)接受速度反饋實(shí)施速度閉環(huán)控制。它還通過(guò)plc將主軸的各種現(xiàn)實(shí)工作狀態(tài)通告cnc用以完成對(duì)主軸的各項(xiàng)功能控制。
主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自身有許多參數(shù)設(shè)定,這些參數(shù)直接影響主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)特性,其中有些不可丟失或改變的,例如指示電動(dòng)機(jī)規(guī)格的參數(shù)等,有些是可根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)加以調(diào)改的,例
如零漂等。通常cnc中也設(shè)有主軸相關(guān)的機(jī)床數(shù)據(jù),并且與主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)作用相同,因此要注意二者取一,切勿沖突。
(5)進(jìn)給伺服系統(tǒng)接受來(lái)自cnc對(duì)每個(gè)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸分別提供的速度指令,經(jīng)速度與電流(轉(zhuǎn)矩)調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)機(jī)床坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng),同時(shí)接受速度反饋信號(hào)實(shí)施速度閉環(huán)控制。它也通過(guò)plc與cnc通信,通報(bào)現(xiàn)時(shí)工作狀態(tài)并接受cnc的控制。
進(jìn)給伺服系統(tǒng)速度調(diào)節(jié)器的正確調(diào)節(jié)是最重要的,應(yīng)該在位置開環(huán)的條件下作最佳化調(diào)節(jié),既不過(guò)沖又要保持一定的硬特性。它受機(jī)床坐標(biāo)軸機(jī)械特性的制約,一旦導(dǎo)軌和機(jī)械傳動(dòng)鏈的狀態(tài)發(fā)生變化,就需重調(diào)速度環(huán)調(diào)節(jié)器。
(6)電器硬件電路隨著plc功能的不斷強(qiáng)大,電器硬件電路主要任務(wù)是電源的生成與控制電路、隔離繼電器部分及各類執(zhí)行電器(繼電器、接觸器),很少還有繼電器邏輯電路的存在。但是一些進(jìn)口機(jī)床柜中還有使用自含一定邏輯控制的專用組合型繼電器的情況,一旦這類元件出現(xiàn)故障,除了更換之外,還可以將其去除而由plc邏輯取而代之,但是這不僅需要對(duì)該專用電器的工作原理有清楚的了解,還要對(duì)機(jī)床的plc語(yǔ)言與程序深入掌握才行。
(7)機(jī)床(電器部分)包括所有的電動(dòng)機(jī)、電磁閥、制動(dòng)器、各種開關(guān)等。它們是實(shí)現(xiàn)機(jī)床各種動(dòng)作的執(zhí)行者和機(jī)床各種現(xiàn)實(shí)狀態(tài)的報(bào)告員。這里可能的主要故障多數(shù)屬于電器件自身的損壞和連接電線、電纜的脫開或斷裂。
(8)速度測(cè)量通常由集裝于主軸和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)中的測(cè)速機(jī)來(lái)完成。它將電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速匹配成電壓值送回伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為速度反饋信號(hào),與指令速度電壓值相比較,從而實(shí)現(xiàn)速度的精確控制。
這里應(yīng)注意測(cè)速反饋電壓的匹配聯(lián)接,并且不要拆卸測(cè)速機(jī)。由此引起的速度失控多是由于測(cè)速反饋線接反或者斷線所致。
(9)位置測(cè)量較早期的機(jī)床使用直線或圓形同步感應(yīng)器或者旋轉(zhuǎn)變壓器,而現(xiàn)代機(jī)床多采用光柵尺和數(shù)字脈沖編碼器作為位置測(cè)量元件。它們對(duì)機(jī)床坐標(biāo)軸在運(yùn)行中的實(shí)際位置進(jìn)行直接或間接的測(cè)量,將測(cè)量值反饋到cnc并與指令位移相比較直至坐標(biāo)軸到達(dá)指令位置,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)位置的精確控制。
位置環(huán)可能出現(xiàn)的故障多為硬件故障,例如位置測(cè)量元件受到污染,導(dǎo)線連接故障等。
(10)外部設(shè)備一般指pc計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等輸出設(shè)備,多數(shù)不屬于機(jī)床的基本配置。使用中的主要問(wèn)題與輸入裝置一樣,是匹配問(wèn)題。