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《数控车床刀架译码系统的比较和选择》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、设计与研究数控车床刀架译码系统的比较和选择济南一机床集团有限公司孙晓艳左毅摘要概述了优良刀架译码系统所应具备的条件,详细介绍数控车床刀架译码系统的结构、原理及优缺点,推荐一种较为理想的绝对式译码系统。关键词刀架译码系统绝对式计数式检测元件在数控车床上,刀架是一个结构最复杂、动作频率接近开关7确定的基准点,即1号刀位,由此使数控系最高的机构,也是数控车床上最容易出问题的一个环统内部刀号计数器置1。接近开关1为计数开关,用于节。许多用户反映国产数控车床质量不稳定、可靠性刀号的加减计数。开关8用于刀号的奇偶校验。如果低,实际上多数故障都发生在刀架部分。而在
2、刀架故障由于开关失效而出现译码时的奇偶错误,NC将会显中,刀架译码系统的问题又占了相当的比例。因此,要示报警并锁定刀架和其它机械装置的动作。开关1、7、使国产普及型数控车床的质量上台阶,就必须解决刀8的通、断是由编码凸轮上的凸凹槽确定的。以具有12架译码系统的可靠性问题。个刀位的刀盘为例,计数凸轮4如图1所示为3段圆我厂在数控车床的研制过程中,针对各种刀架选弧,而齿轮的总降速比为4,则计数凸轮轴每转1ö3刀译码系统进行过认真的研究、试验,并取得了良好的圈,刀架主轴旋转1ö12圈,为一个刀位。效果。在我厂出口美国400余台、内销200余台的数控车床上,
3、因自制的刀架质量过关,使得整机的质量水平得以提高,因而得到中外用户的一致好评。本文通过对各种刀架译码系统优缺点的分析、比较,找出一种具有较好综合指标和性能的方案。1对优良刀架译码系统的要求(1)采用绝对式选刀译码,机床通电后不需进行刀架返回基准点的操作,减少了操作。(2)采用非接触式位置检测传感器,提高检测元件的使用寿命和译码的可靠性。(3)刀架译码及刀架分度、夹紧等动作的逻辑控制关系必须严密,有可靠的电气互锁,防止出现误动作。(4)结构简单、可靠,调整方便并应有利于使用过程中的维修和保养。(5)对金属粉尘、水雾、氧化、振动等加工环境应有图1数控刀架
4、增量式译码系统结构较强的抵抗能力。11计数开关21分度马达31分度齿轮41计数凸轮51奇偶校验凸轮61基准点发信块71基准点开关2常用刀架选刀译码系统的结构、原理及优缺81奇偶校验开关91刀架夹紧检测开关点计数式译码方式下刀架返回基准点和刀架选刀过211计数式(增量式)译码程的流程图如图2、图3所示。计数式译码在数控刀架上多有采用,常见的典型(1)优点①使用的检测传感器的数量最少,故发结构如图1所示。机床通电后应首先使刀盘返回到由生在传感器方面的故障概率低;②采用非接触式的接1998年第7期·7·近开关做检测、采样元件,译码可靠,寿命长;③能够实现的
5、控制、译码回路逻辑关系严密;④便于刀架分度位置的调整,利于刀架使用过程中的维修、保养。(2)缺点每次机床通电或急停后,均需进行一次刀架返回基准点的操作,增加了操作的复杂性和操作者的负担。图4采用干簧管为译码元件的结构图11磁铁21转臂31干簧管(1)优点①机床通电后不需进行返回刀号基准点的操作;②译码逻辑电路简单,占用PLC内存少;③译码系统结构直观,便于维修及故障排除;④检测元件成本低。(2)缺点①使用的检测元件数量多,出现故障的机率高;②占用的PLC输入点数较多;③如采用刷型编码器,磨损、氧化、水雾、金属粉尘等因素对刀架工作图2刀架返回基准点流程
6、图可靠性的影响大,造成刀架使用后期故障率的急剧增多;④发信点过于敏感,调整不方便,刀盘分度过程中若其上有较大不平衡重量,则容易出现“过位”或“欠位”现象。213角度编码器角度编码器全称是旋转式角度光电编码器,用其做为刀位译码的检测元件。因其对角位移的测量精度高,因此在某些对电气控制的时序要求很严格的自动快换刀架中采用较多。角度编码器主要由光栅盘构成,采用二进制绝对式编码。其输出信号一般有4路二进制编码信号Bit1～Bit4、1路奇偶检验信号(Parity)、1路选通信号(Strobe)组成。以控制12个刀位的角度编码器为例,其角度编码器安装位置及光栅
7、盘结构如图5,刀号编码如表1。表1角度编码器刀号编码表刀号信号123456789101112Bit1101010101010图3计数式刀架选刀流程图Bit2011001100110212对应式译码Bit3000111100001对应式刀架选刀译码方式下检测元件数量与刀位Bit4000000011111数1∶1对应,若刀架在分度定位前有减速动作,则对奇偶校验110100110010应关系为2∶1。即刀盘上有多少个刀位,译码系统中选通信号111111111111就有多少个检测元件或有2倍于刀位个数的检测元件。该方式常采用的检测元件有非接触式的“干簧管”(
8、1)优点①装置小巧,安装方便,不需调整;②有或有触点接触的“刷型编码器”。图4是一种采用干簧市售标准元件可选
