2万安培大型电解加工机床plc控制系统研制

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1、工艺·装备《电加工与模具)2014年第1期2万安培大型电解加工机床PLC控制系统的研制陈远龙，陈辉，曹雪涛(合肥工业大学特种加工研究所，安徽合肥230009)摘要：介绍了2万安培大型三轴卧式数控电解加工机床的结构、特点及控制要求。为了满足电解加工机床的加工要求．采用了PLC与触摸屏相结合的先进控制系统、电解液温度自动控制系统和电解液液位自动控制系统。设计了控制系统的总体结构图、温控系统结构图、液位控制系统结构图，并进行了关键硬件的选型、PLC程序模块的设计和触摸屏界面的设计。关键词：电解加工机床；控制系统；可编程控制器；触摸屏中图分类号：TG662文献标识码：A文章编号：100

2、9—279X(2014)01—0057—03TheDesignandImplementationof20000AmperesNCECMMachinesPLCControlSystemChenYuanlong，ChenHui，CaoXuetao(HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：Thestructure，characteristicsandcontrolrequirementsof20000amperesoflargetriaxialofhorizontalNCelectrochemicalmachine

3、saredescribed．TheadvancedcontrolsystemsofcombiningPLCandtouchscreenfortheelectrochemicalmachinetools，electrolytetemperatureautomaticcontrolsystemandelectrolyteliquidlevelautomaticcontrolsystemareapplied．Theoverallstructureofthecontrolsystem，temperaturecontrolsystemstructure，andliquidlevelcon

4、trolsystemstructurearedesigned．Theselectionofthekeyhardwaretype，thedesignofPLCprogrammoduleandthedesignoftouch—screeninterfacearecarriedon．Keywords：electrochemicalmachines；controlsystem；PLC；touchscreen电解加工机床是利用电化学阳极溶解原理加箱、滑枕头、进给系统、导电系统等组成，见图1。工工件的特种加工机床。主要用于加工航空、航天、汽车、兵器等工业领域的一些难加工金属材料【lJ。本文

5、设计的电解加工机床为2万安培三轴卧式机床，其主要技术参数如下：轴(横移工作台)工作行程：≥~300mm；Y轴(纵移工作台)工作行程：≥~300mm；Z轴(滑枕头)工作行程：I>500mm；X／Y／Z轴快动速度：300mm／min；／y／z轴点动速度：10mm／min；阴极进给速度：0．1～10mm／min。1．尾座2．滑轮组3．纵移工作台4．横移工作台5．工作台1机床结构及控制要求6．阴极安装板7．导轨8．导轨座9．滑枕1O．滚珠丝杠l1．伺服电机12．主轴箱13．床身1．1机床结构图1机床结构示意图三轴卧式电解加工机床由床身、工作台、工作床身是机床的基础部件，采用卧式、整体铸

6、造收稿日期：2013—09—30结构。工作台采用花岗岩材料制成，刚性好，不会吸第一作者简介：陈远龙，男，1964年生，教授，博士生导师。潮变形，绝缘强度高，易于达到高精度。工作箱是进一57—《电加工与模具)2014年第1期工艺·装备行电解加工的场所，工作箱罩采用不锈钢板焊接结2．1．2控制系统伺服结构构。滑枕头由滑枕体、导轨、阴极安装板三部分组综合考虑控制要求、成本等多方面因素．本文成。进给系统为交流伺服电机拖动、高精度滚珠丝采用了半闭环交流伺服系统，其结构见图3。杠传动的半闭环系统。导电系统由可控硅直流稳压密封水冷电源、水冷电缆、导电铜排等组成[21。1．2控制要求该机床要求

7、采用基于PLC的控制系统．其控制要求为：①能控制加工参数，并显示参数的实测值；图3半闭环伺服系统结构图②具有手动加工、自动加工、定时加工等方式；③PLC发送指令信号给伺服驱动器，伺服驱动器具有过电流、掉速度、欠电压等保护功能；④有紧急发送脉冲序列给伺服电机的同时。光电编码器采集停止开关，出现故障时能自动报警，并关闭电源、电信号反馈到伺服驱动器，伺服电机通过丝杠带动滑解液泵和机床。枕。采用这种半闭环伺服系统的主要优势有：①交流伺服系统在稳定性、快速性、准确性等方面都优2硬件设计于步进驱动系统；