DE10电火花成型机床的电气系统改造与实现
车床电气系统的PLC改造设计论文
车床电气系统的PLC改造设计论文XXXXX学院毕业设计论文课题名称C650卧式车床的控制系统的PLC控制改造学院专业班级学号姓名指导教师年月日Xxx学院毕业设计（论文）C650卧式车床的控制系统的PLC控制改造摘要更新改造旧机床是最近几年发展起来的一个新兴产业，该设计是对C650卧式车床的控制系统的PLC控制改造的研究设计。
采用连线少、体积小、功耗小、控制速度快、可靠性高、功能完善的PLC控制系统，来代替电气控制系统中继电器控制逻辑，配以合适的数控系统，可使机床控制功能更加丰富，自动化水平大大提高。
此次设计从被控对象的I/O点数和性价比高、综合成本低这几个主要原则出发，主要进行了控制装置选型， PLC的地址分配和用梯形图编辑的PLC控制程序设计。
改造后的机床在实现机床原有功能的基础上还增加了自动加工、自动换刀等多种功能。
关键词：数控改造；继电器；PLC；梯形图太原科技大学毕业设计（论文）Research and Design for C650 horizontaltype lathe Reconstruction on PLC ControlABSTRACTRetrofitting obsolete old machine tools is an industry developed in the recent years, this design makes a reconstruction towards Research and Design for C650 horizontal type lathe Reconstruction on PLC ControlMy purpose is to use the state of PLC memorizer unit to replace the relay mechanical touch in series or parallel connection in electric control system, Systems controlled by PLC have few line connected and small cubage, little power cost and high control speed as well as precision, and that PLC have count function, which the electric control system don’t have commonly.This design on the principle of the number of I/O spot in object controlled and high performance to price ratio and low co mprehensive cost. PLC’s address distribution and PLC control edited by ladder diagram is mainly designed. On the basis of carrying out machine tools’ intrinsic functions, other functions such as automatic machining and automatic tool change is added after reconstruction.Keywords: digital control reconstruction;；relay；P LC； ladder program目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1普通机床改造的意义和前景 (1)1.2PLC的基础知识 (4)1.3PLC控制系统与电气控制系统的比较 (5)1.4电气系统改造为PLC控制的意义 (7)1.5PLC相关概述 (7)第2章C650车床的主要结构与控制要求 (10)2.1C650车床的主要结构 (10)2.2C650车床的控制要求 (10)2.3继电器电气线路的分析 (11)2.3.1主电路分析 (11)2.3.2控制电路分析 (12)2.3.3整机线路联锁与保护 (13)第3章C650卧式车床改造为PLC控制的硬件设计 (14)3.1统计I/0的点数 (14)3.2PLC的选型 (15)3.2.1PLC的硬件组成与各部分的作用 (15)3.2.2PC的技术指标 (19)3.3I/0分配表 (21)3.4PLC控制系统外部接线图的设计 (22)第4章C650卧式车床改造为PLC控制的软件设计 (23)4.1电动机M1正、反转控制梯形图的设计 (23)4.2电动机M1正转点动控制及反接制动控制的设计 (25)4.4梯形图 (30)4.5语句表 (32)第5章调试 (33)5.1M1的正转点动调试 (34)5.2M1正转调试 (35)5.3反转调试 (36)5.4反转制动调试 (37)5.5M2的起动调试 (38)5.6M2的停止调试 (38)5.7M3的起动调试 (38)第6章结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)第1章绪论1.1 普通机床改造的意义和前景从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。
基于电解电火花铣削技术的数控铣床改造
旋转电极相 当于机 床 的“ 刀” 通 过旋转 电极 与工 件之 铣 ， 问的电解 一电火 花蚀 除作用 ， 完成对工件材料的加 工 ； 高压供液系统一方 面为电极 与工件提供 电解 电火花 加工
听必须的工 作液 介质 ， 另一 方 面通 过高 速流 动的液体 将蚀 除
＝
！垒
Ｖｏ ． ９ ． ０。 ０ ２ １ １ Ｎｏ １ ２ １
基 于 电解 电火 花 铣 削 技 术 的数 控 铣 床 改 造
霍明霞， 于树博
（ 州三 嘉机 器制造 有 限公 司 ， 东 德 州 ２３０ ； 州德 隆 （ 团） 床有 限公 司， 东 德 州 ２３０ ） 德 山 ５００德 集 机 山 ５００
摘 要： 在普通数控铣床的基础上 ， 结合 电解 电火花铣 削加 工的原理 ， 通过机床 结构 改进 ， 增加 电解 电火花铣 削加ｉ 所 ｆ －
必须的脉 冲电源、 旋转 电极 、 高压 工作液循环 系统等 ， 最终完成对机床 的改造。文章对此进行 了详细阐述。 关键词 ： 电解 电火 花铣 削 ； 转 电极 ； 冲 电 源 ； 控铣 床 旋 脉 数
具体结构如图 ２所示 ， 箭头指示工作液 的流动方 向。
根据上述 电解 电火花加 工 的原理 可知 ， 与普 通数 控铣 床 不 ， 电解电火花铣 削机床 还需配 备有 脉 冲电源 、 旋转 电极 、 高压供 液系统 等。 脉 冲 电源 是 电解 电 火 花 铣 削 加 工 的 能 量 源 ， 有 在 旋 转 只 电极 （ 阳极） 与工件 （ 阴极 ） 间建 立起 脉 冲电压 ， 能保证 加 之 才
电解 电火花数控铣床主要是在原有数 控机床 的硬件基 础 上建立的 ， 充分 保 留了原有 机床 的数 控 系统 、 工作 台 、 旋转 主 轴等部件 ， 并外 接有加 工所必 需 的脉 冲电源 、 旋转 电极 、 压 高
设计和优化电火花控制系统
设计和优化电火花控制系统摘要:本文提出了一套基于Modbus协议的总线控制系统,分析了Modbus协议的特点,介绍了Modbus协议的内容及通信过程,给出了系统的软件实现方法。
文中试图将现场总线理论应用于电火花加工机床,并最终通过使用Modbus协议实现各设备之间的互联。
关键词:Modbus 现场总线电火花RTU国内的大多数电火花设备由于实时性等方面的要求,控制系统均是基于dos 环境设计,这种系统能满足电加工的基本要求,但也大大影响了人机交互的改进以及远程通信等现代控制的要求。
模块化结构可裁减性强,便于满足不同用户的需求,是系统深入发展的良好基础。
专业化的信号采集设备及检测装置成为系统稳定和可靠运行的保障。
应用网络技术,可做到信息处理综合化、智能化。
与此同时,VB、VC以及各种组态软件的发展为人机界面及总线控制的发展的提供了良好的开发环境,使我们能够设计出更为合理及人性化的系统。
1控制系统结构现场总线控制系统一般采用上位计算机结合下位智能仪表来实现控制功能。
在本系统中,由于系统的检测装置简单易用,因此采用微控制器来读取信号并最终传输给上位机。
一般来说,总线系统主要包括变送器,总线和检测站。
在本套系统中,微控制器和检测装置成为智能仪表即变送器,它作为从机使用,但确是系统的核心部件,而上位机即检测站主要完成人机交互的任务以及一些优化、复杂计算和控制的功能。
个性化的人机界面以及标准化的总线结构设计,可方便的扩展系统的控制功能。
整套系统结构图如图1所示,系统最主要包括一个服务器,一台pc机,三个微控制器及相关检测设备。
2 Modbus协议Modbus协议是OSI模型第七层上的应用层报文传输协议,它在连接至不同类型总线或网络的设备之间提供客户机/服务器通信。
互联网组中已经保留TCP/IP 系统端口502用以访问Modbus,Modbus协议已经成为一种流行的工业控制传输标准。
2.1协议内容Modbus协议定义了消息与格式和内容的公共格式,主要采用命令/应答方式,每一种命令报文都对应着一种应答报文,命令报文由主站发出,当从站收到后,就发出相应的应答报文进行相应。
数控机床电气改造方案
目录前言 (1)一、概述 (1)数控车床大修的意义 (1)（1）节省资金 (1)（2）性能更加稳定可靠 (1)（3）提高设备性能和劳动生产率.. (1)二、大修方案 (2)（1）数控CNC系统 (2)（2）X轴与Z轴进给系统 (2)（3）主轴系统 (3)（4）机床辅助操作面板 (3)（5）电气元件的更换 (3)（6）电线、电缆的更换 (4)（7）电气控制柜辅助工作设备 (4)（8）大修机床电气设计及安装调试 (4)四、机床大修后的技术要求及目标 (5)五、合作方式 (5)六、技术支持与售后服务 (6)七、机床大修费用明细表 (6)前言本套数控车床电气系统大修方案的思路是配合机械大修恢复机床精度到初始状态，同时保证设备长时间稳定、可靠运行。
本套方案的大修目标，主要针对原有电气系统的数控系统、电气元件、电气执行元件等部件进行更换、优化、改进，最终达到恢复加工精度、使机床系统运行更加稳定、可靠的目的。
一、概述数控车床大修的意义：1、节省资金。
精度对于车床来说是一个至关重要的硬性指标，如果车床的精度下降会直接影响到加工件的质量，还可能会给客户带来不小的经济损失。
如果因机床精度丧失而购置同类型的新机床则需要花费不菲的费用，大型及特殊设备尤为明显。
2、性能更加稳定、可靠。
因原机床各电气元件和线路逐渐老化和疲劳，更换新的元器件后可保证机床运行稳定、可靠，避免因元器件和线路老化造成停机从而影响生产。
3、提高设备性能和劳动生产率。
因原机床购置时间较早，设备配置的电气系统随着时间推移已经逐渐落后，大修时着眼于当前机床控制的主流技术结合设备的自身特点制定合理、性价比高的大修方案，从而达到提高设备性能，最大化投入产出比的效果。
二、大修方案机床电气控制系统原理图1、数控CNC系统原有3台机床采用不同型号的FANUC Oi系列车床数控系统，随着时间推移原有系统的性能已经落后，不能满足机床的精度的要求，本次大修拟将原系统更换为FANUC公司最新的0i-Mａｔｅ-TＤ车床系统。
基于PLC的车床电气系统改造
文章编号 ：１０ —０ ３ （ ０ １ １ （ 一０４ —０ ９ １ ４ ２ １ ） 上） １ ５ ３ ０ ２
０ 引言
Ｃ ５ 普 通 车 床 可 用 于 进行 车 削 外 圆 、 内圆 、 ６０ 螺 杆 、 螺 纹 和 端 面 ，能 够 车 削 定 型 表 面 ，并 可 用
摘
要 ：针对传统 的继 电器控制系统故障频繁的特点 ， 对０ ５车床的 电气控制系统进 行了技术改造 ， ６０ 采 用西门子ｓ — ０ Ｌ 代替原有的继电器。改造后车床运行稳定，降低了故障率，提高了生产 ７ ２０ Ｐ Ｃ
效率 。 关键 词 ：车床 ；Ｐ Ｃ；硬件 ；程序 Ｌ 中图分类号 ：Ｔ ５ １ Ｇ１ 文献标识码 ：Ｂ
ｌ１ １ Ｎ Ｑ０ ０
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ｌ 当主 电动机ＭＩ ２ 反向转速大干等于设定值，速度继 电器Ｋ 一 的常开触点闭合 Ｓ ２
ｌ２ １ ｌ＿ １ １ １． ０ ０ Ｑ ０３
图 ３ Ｐ Ｃ 制 程 序 梯形 图 Ｌ 控
第３ 卷 ３
第 １期 ２
２ １ —１ （ ［４ １ ０ １ ２ 上） １ ７
２ ）原 有车 床 的加工 工艺 不变 。 ３ ）不 改 变 原有 电气控 制 操 作 的方 法 与按 钮 、 手柄 等操 作 元件 的功 能 。 ４ ）原 有 控 制功 能 不变 的情 况下 ，把 主轴 电动
机 改 为 Ｙ－ 启 动 ，取 消 降压 电 阻 。主 轴 具 有 正 反 △
哈斯机床电气改造方案
哈斯机床电气改造方案一、改造目标1.提高哈斯机床的生产效率和加工精度。
2.减少故障率，增加设备的稳定性和可靠性。
3.降低能耗，提高能源利用效率。
4.优化操作界面，提升工作人员的操作体验和安全性。
二、改造内容1.更换电机和驱动器：将现有的电机和驱动器升级为高性能、高效率的电机和驱动器，提高机床的动力性能和加工速度。
选用具有闭环控制功能的驱动器，可以提高位置控制的精度和稳定性。
2.改进控制系统：选用先进的数控系统和软件，提升机床的控制精度和速度。
增加自动化控制功能，提高生产效率和加工精度。
3.改善电气布线：重新布置机床的电气线路，避免电源线与信号线相互干扰。
选用优质电缆和接头，提高电气传输的可靠性和稳定性。
4.优化安全保护措施：安装过载保护装置、温度传感器等，监测机床电气系统的工作状态，提前预警并采取措施，避免因电气故障引起的机床停机和损坏。
5.提升人机界面：改进机床的操作界面，增加触摸屏显示，提供直观的操作界面和图形化的操作界面。
加强报警功能，及时提醒操作人员异常情况，保障人员的安全。
6.优化能源管理：通过引入能效管理系统，对机床的用电情况进行监测和管理，分析用电情况，优化能源消耗，降低能源费用。
7.加强维护管理：建立完善的维护管理制度，定期检查电气系统的工作状态和设备的使用情况，进行必要的维护和保养，延长设备使用寿命。
三、实施步骤1.确定改造方案和目标，并明确工作计划和时间节点。
2.开展电气系统改造前的准备工作，包括选购改造所需的设备和材料，设计和制定电气改造方案。
3.停机检修，拆卸原有电气设备和线路，并进行清洗和检修。
根据新的布线方案进行电缆敷设。
4.安装新的电机和驱动器，调试驱动器和电机之间的连接，进行运行测试和调试。
5.安装新的数控系统和软件，进行功能测试和调试。
根据实际情况调整控制参数和工艺参数，优化机床的工作性能。
6.安装安全保护装置和人机界面设备，进行测试和调试，确保正常工作。
7.引入能效管理系统，对机床的用电情况进行监测和管理。
电火花加工工艺及工艺改进探究
电火花加工工艺及工艺改进探究摘要: 提出了一种用于普通电火花加工和混粉电火花加工的超声辅助装置, 并利用国产电火花机床进行了试验研究。
试验结果表明, 这一装置的使用对于改善电火花加工的加工质量和加工效率都有明显效果。
关键词: 电火花加工; 电火花机床Abstract:U lt rason ic equ ipmen t fo r EDM 2stoo l w as designed, w h ich can be u sed to aid o rdinary EDMand m ixed2pow der EDM. The experimen tal resu lt sindicated that the mach in ing quality and eff iciency of EDM 2stoo l cou ld be imp roved.一、电火花成型加工工艺及设备电火花成型加工是用成型电极，在电火花成型加工机床上，对工件进行仿形加工的工艺方法，主要有零件的穿孔加工及型腔加工。
1. 冲模的电火花加工冲模是生产上应用最多的一种模具，由于形状复杂和尺寸精度要求高，它的制造已成为生产中的关键技术之一。
特别是凹模，应用一般的机械加工方法很困难，甚至不可能，若靠钳工加工则劳动量大，且质量不易保证，常因淬火变形而报废。
采用电火花加工能较好地解决这一问题。
冲模采用电火花加工比传统的机械加工有如下优点；（1）可以在工件淬火后进行加工，避免了热处理变形的影响；（2）冲模的配合间隙和斜度均匀．刃口耐磨，提高了模具质量；（3）可加工机械加工难以加工的材料，从而扩大了模具材料的选用范围；（4）对于复杂的凹模可以不用镶拼结构，而采用整体式，大大简化了模具结构。
一副冲模应首先进行预加工并留适当的电蚀余量，经淬火处理后再进行电火花加工。
冲模的主要质量指标是尺寸精度、冲头与凹模的配合间隙δp、刃口高度h、刃口斜度β和落料斜角α，如图5－10，其中β角一般为50～l00。
普通车床简易数控电气部分改造的实践与研究【开题报告】
毕业设计开题报告电气工程及其自动化普通车床简易数控电气部分改造的实践与研究一、选题的背景、意义普通车床改造成数控车床是指对普通车床某些部位机械结构做一定的改造，加上数控装置，从而使普通车床具有数控加工能力。
从提高资本效率出发，改造闲置设备，能发挥车床的原有功能和改造后的新增功能，提高机床的使用价值；数控改造费用低，减少了投资额，经济性好。
数控改造费用仅为新购一台数控车床费用的15%。
25%，同购置新车床相比，一般可以节省75%～85%的费用；增强了功能，如圆弧加工、锥度加工，这是传统加工方法难以实现的；交货期短，可满足生产急需。
机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间，现在我国机床数控化率不到3%。
用普通车床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长。
社会拥有大量的普通车床，把这种车床改造为数控车床，会收到良好的经济效益。
还有许多学校的实习工厂，如果把普通车床改造为数控机床，在降低成本的同时，又方便了教学和培训的各环节。
我国当前经济型数控系统主要有三种类型，改造时，应根据具体情况进行选择。
1 步进电机拖动的开环系统。
该系统的伺服驱动装置主要是、功率步进电机、电液脉冲马达等。
由数控系统送出的进给指令脉冲，经驱动电路控制和功率放大后，使步进电机转动，通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。
只要控制指令脉冲的数量、频率以及通电顺序和运动方向。
这种系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输入端，故称之为开环系统，该系统的位移精度主要决定于步进电机的角位移精度，齿轮丝杠等传动元件的节距精度。
所以系统的位移精度较低，其定位精度一般可达+0.02mm.如采取螺距误差及传动间隙补偿,定位精度可提高到+0.01mm.。
二、相关研究的最新成果及动态在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。
由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个"永恒"的课题。
电火花成型机床的数控改造
作者： 白斌 ， 西安 市幸福 南路 １号 ， 西安 东凌制 冷
压 缩机 公 司设 备 部 ， 编 ：１０ ３ 邮 ７０ ４
由于编码器 与机 床 的零 点密切 相关 ， 因此 ， 机床恢
（ 编辑
徐 洁兰） （ 收修改 ３ ２ １ ０— １ 稿１ １ — ４ １ 期：０ ３
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机采用 四通公 司生产 的 ８Ｂ Ｇ ５ Ｂ型 电动机 ， 电动 ６ Ｙ ２０ 该
机驱动 力矩较 大 ， 可达 ５ ｉ以上 ， Ｎ・ｌ ｒ 为低 速进 给 的平 稳 性提供 了保证 ， 步距 角为 １８。 其 ．。
的数控 系统 的软 、 件 有较 好 的兼 容性 ， 且 Ｐ 硬 而 Ｃ机在
２ 系统 硬 件 构 成
系统构成 如下 图所示 ：
１ 壁生 些 堕
据检测信号控制电动机的进给速度和进给方向。另一
方面 ， 为步 进 电动机 发 驱 动 脉 冲 。 因为 Ｐ ｃ机 打 印机 并行 接 １ 般 采用 Ｃｎｒｎ ｓ 行 接 口标 准 ， 有 ３ ３一 ｅｔｏｉ 并 ｉ ｃ 共 ６
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维普资讯
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黼 与维修
电火花脉冲电源采用的是成都东方特种加工研究 所设计 的 Ｄ ５ Ｔ０晶体管脉 冲电源。适用于石墨一 铜一 钢、 钢、 钢、 钢一 铜及合金一 硬质合金的加工。主要技术指标 如： 最大 加 工 电流 ５Ａ， 高生 产 率 ５０ ／ｉ， ０ 最 ０ｍ ｒｎ 最低 ａ
可同时为两个驱 动器供电。为提高机床响应速度， 减
中 ， 作 头不 能 返 回基 准 点 ， 出现 “ ３ 报 警 。检 查 工 且 Ｅ”
机械部分 正常 ， 初步 判 断是 编 码 器故 障 。将 编码 器 可 拆 开 ， 编码 盘 已变 形 。更 换一新 编码 器后 ， 发现 故障排
机床电气系统改造探讨
机床电气系统改造探讨随着经济以及科技的发展，机床电气系统的运用越来越广泛，在企业的发展中占有举重若轻的作用。
但是机床电气系统的改造往往跟不上企业发展的速度，因此企业要求对其进行改造。
在对机床电气系统进行简要了解后，深入探讨其发展现状，并且对PLC原理进行分析论证，最终得出改革机床电气系统的改造策略，进而满足企业发展的需求，促进经济发展，获得更多的经济效益。
标签：机床；电气系统；改造前言在高速发展的时代，每个企业都想在时代发展中得到提升，因此，企业的发展就要求高效率工作的机器以及系统的出现。
在机床电气系统的应用上尽管进行了改革，也是仅仅一小部分的优化，很难达到高效率的运作。
经济发展的迫切需要，以及竞争阶段的白热化，都在要求机床电气系统的改造。
因此，在企业发展中，要将着眼点放在该系统的改造，以期望能够达到高效率的运作。
1 机床电气系统的概述1.1 机床电气系统的定义机床电气系统指的是生产过程中，用来控制生产所需的各类型机床电器的系统，以此来进行生产活动。
1.2 机床电气系统的重要性在一些大型的企业中，机床电器应用极为广泛，因此机床电气系统对于整个生产过程来说占有至关重要的地位，高效的系统操作会让企业的生产更为简单易行，也更为精准，在此基础上，能够为企业带来更多的经济效益，社会效益也会随之增多。
2 PLC简介2.1 PLC原理PLC就是可编程逻辑控制器（可编程控制器件）。
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。
2.2 PLC应用优势第一，PLC在编程语言上，采用的是简明的梯形图、逻辑图等，这些编程语言相较于其他来说是比较简单的，它不需要计算机知识，操作简易，在现场调试中也极为容易，支持在线修改程序，若改变控制方案以后，硬件也是不需要拆动的，这一方面无疑节省了人力以及物力；第二，PLC拥有极为强大的功能，一台小型的PLC内可以有几百到几千的编程元件供用户使用，有着很高的性价比，它还可以通过网络来实现分散性控制，集中性管理；第三，PLC产品相较于其他产品来说，已经标准化、系统化、模块化，并且硬件设施也极为齐全，这样的配置，使得用户在操作上得心应手，使用起来方便，而且它可以再既定的硬件配置下，通过程序的修改，快捷地适应各类型的工艺条件；第四，因PLC硬件与软件的选取上都是很强的抗干扰设施，所以就为PLC的工作提供了很强的抗干扰能力，在此基础上，它的可靠性也被大家所熟知，各大企业公认PLC为最可靠的工业设备中的一项；第五，PLC在软件设计上相较于其他操作系统更为先进，取代了很多中间继电器、计数器、时间继电器等设备，这样就会使得接线和安装的工作量减少很多；第六，PLC由于具有强大的抗干扰能力以及可靠性，可降低故障率，对于机械以及系统的维护要求低，使维修工作量减少很多。
普通车床电气控制系统的PLC改造
１ Ｃ ６５Ａ车床 的主要结构和运动情况 Ｄ １０
Ｃ ６ ５ Ａ车床属 中小 型 车床 ， Ｄ １０ 主要 用于 车 削零 件 的外 圆 、 内孔 和端面 ， 可通 过尾 架进 行钻 孔 、 也 铰孔 和
拉 细槽 ， 外还可用 于加工各 种螺纹 ， 别适合 于小 批 另 特
２ ３ 水 泵 电动 机 Ｍ ９ ， 于 车削加 工时 输送 冷却 ． Ｏｗ 用 液， 采用直接起 动或停 止 ， 向转 动 ， 单 连续运 行 。
３ Ｃ ６５ Ａ 车床 电气 控 制 电路 分 析 Ｄ １０
Ｃ ６５ Ａ车床 电气原 理 图如 图 １ Ｄ １０ 所示 。控制 电路 电源 由控 制变压 器 Ｔ Ｃ供 给 ， 制 电路 电压 为 Ａ ２ 控 Ｃ２０
量 生产 的机械加工 车间和机 械修理 车间使用 。其结 构 主要 由床身 、 主轴变 速箱 、 轮箱 、 给箱 、 挂 进 溜板 箱 、 溜
关键词 ： 车床 ； 电气 改造 ；Ｌ ； 障 报 警 ＰＣ故 中图 分 类 号 ： Ｇ １ ； Ｐ ７ ．２ Ｔ ５ １ Ｔ ２ １ ８ 文 献标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ４—０ ２ （０ １ ０ ０ ２ ０ １０ ４ ０ ２ １ ）５— ０ ６— ３
０ 前 言
传统 的机 床普 遍采 用继 电 一接 触器 控制 系统 ， 这 种传 统的继 电器控制 系统虽然价 格低廉 ， 接线直 观 ， 但 存在 可靠性差 、 障诊 断与排 除困难 、 故 逻辑 功能不 能灵
机床 电器 ２ １． ０１５
Ｐ Ｃ・ Ｌ 变频器 ・ 计算机——普通 车床电气控制系统 的 Ｐ Ｃ改造 Ｌ
Ｐ Ｃ ・变 频 器 ・ 算 机 Ｌ 计
普通 车床 电气 控 制 系统 的 Ｐ Ｃ改造 Ｌ
DE10电火花成型机床数控系统改造
DE10电火花成型机床数控系统改造
张德红;门延会
【期刊名称】《机电一体化》
【年(卷),期】2011()10
【摘要】针对DE10型电火花成型机床存在的问题对其进行改造,将其改造成以交流伺服系统为控制对象,以工控机为控制核心的数控系统。
数控系统采用模块化设计,由工业PC担当控制核心的作用,通过接口模块与其他模块进行通信,并通过执行模块化的数控系统控制软件对机床进行处理和控制。
调试结果表明此改造基本达到了预期的目标。
【总页数】4页(P85-88)
【关键词】电火花成型机床;数控系统;工控机;模块化设计
【作者】张德红;门延会
【作者单位】宜宾职业技术学院现代制造系
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.电火花成型机床的数控改造 [J], 李翔龙;殷国富
2.超大型电火花成型机床数控系统 [J], 郭剑鹰;赵福令
3.DE10电火花成型机床的电气系统改造与实现 [J], 张德红;门延会
4.用简易数控系统改造普通电火花机床实现曲线加工 [J], 张英莲;丁毅
5.电火花成型机床改造的探讨 [J], 周轶夫
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收 稿 日期 ：２ １ ００—１ ０—１ ３
作者简介 ：张德红 （９ ４ ） １７ 一 ，男 ，硕士 ，讲师 ，主要从事数控技术方 面的教学和研究等。Ｅ～ｍ ｉ １６ ５４ ＠ｑ ．ｏ ａ ：１０ １ ８０ ｑ ｃｎ。 ｌ
第２ ２期
张德红 等 ：Ｄ １ Ｅ ０电火花成型机床 的电气 系统改造 与实现
光 栅 尺 Ｉ 板（ ６ ） ／ Ｏ ０６
’。’。。Ｐ‘‘。 一
主
手控 盒 解 码 板 （４） ０ ３
低 压 电流信 号
高 压 电流 信 号
低 压整 流
高压 整流
工
工
逻 辑 板 （３３ ０ ）
一
高 压脉 冲 信号
低
压
低 压 功放 （３ ） ０ ９
信 号板 母 板
电路构 成 ，元器件众 多 ，体积大 。经过二十多年的使 用 ，电气系统元器件老化 ，性 能下降 ， 轴运 行不稳 ｚ
定 ，经 常出现 ｚ 轴失 控 ，数码 管显 示或 指示 不正 常 ，
电气控 制不 正 常 ，由于 没有 电气 原 理 图 ，维修 难度 大 ，又买 不到备件 ，造成 了资源 的损耗 ，直接影响了
ＺＨＡＮＧ ｈｏ ｇ． ＭＥＮ ｎ ｕ Ｄｅ ｎ Ｙａ ｈ ｉ
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１ 改造 方案
１ １ 主要 技 术方 案 ． 根据机床结构特点的要 求 ，确定采用 台湾产 电气
控制柜 …，另外再 自己设计 工作台升降电路 、旋转轴 控制 电路 、压缩机控制 电路 、加工液过滤电机 自动控 制电路 、Ｚ 轴刹 车 电路 ， 轴 电机选用 日本 三洋 Ｔ １ ８８ 电机 ，确定各种 Ｉ０连接 口，选用 光栅尺 ，对数控系 ／
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（３ ） ０ ４
手动 升 降信 号 伺 服板 （３ ） ０ ６
自动 伺服 信 号
脉 冲 信 号
笙）Ｆ （ ｒ— ０ —■ ３ —＿ 笙 ９ ＝ ＝
工 件
油 泵 、放 电 开 关 、总 停
Ｔ８ ８ １ 电机 （轴 电机） ｚ
图 １ 电控柜原理框 图
此 电控柜采用标准工业用单板 机 、１ Ｍ Ｏ ６ Ｄ Ｃ芯片 储存 系统程序及用户程序 ，可接标准 键盘 。０６接 口 ６ 板接收光栅尺信号 ，发 出控 制信 号 、进行 光 电隔离 ， 并有指示灯指示该板 工作是 否正 常 。母板 提供 电源 、 接 口板 与解码板间的信号联接 ，０ ３ 、０ ４板 、０３ ３板 ３ ４ 板及 ０ ６板 间的信号联接 ，机床信号 、手控 和操 作面 ３ 板信号 的输入输 出。其 中 ０３逻辑板 主要 接收机 床 的 ３ 上 、下 限位 ，火焰报 警 ，液位信号 ，通过手控盒或操 作面板控制按钮 的操作及继 电器 的通断 ； ４ ０ ３解 码板 对 ０ ６板送来 的信号 进行锁 存 ，并 通过 ４ ６ ６ ０４模 拟开 关 ，将 数字量转化成 电阻值输 出到 ０４板 ，产 生脉 冲 ３ 信号与伺服信号一部分数据通过译码器 ，产生加 工电 流信号 ；０ ４信号板对放 电脉 冲的取样 进行处理 并根 ３ 据 ０３ ４ 解码板 送来 的计算机控制信号 ，产生高低压脉 冲信号及 自动伺服信 号 ，送 给 ０ ９板及 ０６板进 行放 ３ ３
‘１ ９・ ３
测到火光 ，立 即切 断放 电脉 冲 ，防止 事故 的进一 步 扩大 ，同时发 出声音报警 。 （ ）放 电脉 冲在主 轴 向上抬 时 自动 关 闭。可 以 ６ 防止抬 刀过程 中的二次放 电 ，减小放 电间隙及电极 损 耗 ，也有利 于放电屑的排出 。 （ ）大面 积加 工功 能 。对 于某 些薄 而 面积 大 的 ７ 电极 ，由于液体 的吸附效应 及阻力 ，为防止电极快速
动此功能可以使主轴 产生振 动 ，利于排屑 ，增 加加工
稳定性 。
（０ １ ）正负极性转换 。可实 现反 向加工 ，工件放
在主轴上 ，电极置于工作 台上 ，可 以反修 电极及反极
性加工 。
（１ １ ）接触感知 、校 电极 功能。当工件 与 电极相
碰时 ，主轴 自动停止下降并报警 ，当校 电极功能打开
的上 升 、下降使电极 产生变形 ，应 用此功能可使 电极 的升降速度明显变缓 ，抬高度增加 ，以保护 电极及稳
定加工 。
时发 出报警且 主轴能升降 。
（２ 自动碰边功能 。打 开此功能 时 ，主轴 自可以调 节快慢 ，工 件与 电极相碰 时主轴停止并报警 。 ２ ２ 电控柜 的 工作原理 ． 电控柜原理框 图见 图 １ 所示 。
（） 自 ８ 适应控制功能 。在放 电过程 中，对放 电脉 冲进行取样 ，并采用硬件 电路直接处理 ，根据放 电波 形 自动快速调整输 出脉冲波形 ，使放 电更稳定更高效 。 （ ）深小孔 加工 。对 于深 ｄ ： 工 件 的加 工 ，启 ９ ，Ｌ ｆ 广 磊］
ｉ —］・ 一 键盘
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｓｎ ｌ ｘｓ Ｃ ｙ ｔｍ ｏ ｔ ｌ ａ ｉｅ ａ ｒ ｓ ｎ ｅ ｎ ｔ ａ ｆ ｈ ｒｇｎ ｌｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｓｕ ｙ ｎ ｅ ｓｒ ｃ ： ｈ ｉ ｇｅ ａ ｉ ＮＣ ｓ ｓｅ ｃ ｎ ｒ ｂ ｎ ｔｗ ｓ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｉ ｓｅ ｄ ｏ ｅ ｏ ｉｉ ａ ｏ ｔ ｓ ｏｃ ｔ ｏ ｓ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｔ ｄ ｉ ｇ ｔ ｈ
ＤＩ Ｅ Ｏ电火花成型机床的电气系统改造与实现
张德 红 ， 门延 会
（ 宜宾职 业技 术 学院现代 制造 系 ，四川 宜宾 ６４０ ） ４０ ３
摘要 ：通过对 Ｄ １ Ｅ ０电火 花机 床电气控 制系统改造可行性 的研 究 ，提 出采用 单轴数控 系统控 制柜代替 原有控 制系统 的 方案 ，主轴 电机采用 Ｔ ８ ８电机 ，并设计 了其他部分控制电路。经安装调试 ，改造 后机床 已投入 正常使用 ，且 与原机床相 ０１ 比，电气 系统 的可靠性 、可操作性 、可维修性提高 ，系统经济灵活 、性价 比高。 关键 词 ：电火花机床 ；电气 系统 ；改造
生产进度 。为了加 快生 产进度 ，降低 设备 维修 费用 ， 使设备重新运行起来 ，保证 生产 ，对该机床 的电气 系 统进行改造设计 。
２ 控 制 系统介绍 ２ １ 电控 柜 的特 点 ． （ ）１ 位工业控制计算机控制 ， 轴数控 ，主轴 １ ６ Ｚ 自动抬起并报警 。 （ ）具有掉 电记忆功能 ，光栅具有 线性误 差补偿 ２ 功能 ，光栅尺 自动分中，可以快速找到工件 中心点 。 （ ）系统 配有 经验数 据 库 ，加工 时用 户 只需 输 ３ 入加工深度 、放 电电流 、脉 冲宽度 ３ 参数即可 ，其 个 余参数 由系统 自动生成 ，即可实现稳定加工 。 （ ）具有加工计时 、油位保护 、问喷等功能。 ４ （ ） 电柜具有 火光 探测 功能 。光 电感 应 装 置探 ５
大 ，用 以产 生 高低 压放 电脉 冲及 轴 电机 的驱 动 电
脉 ；０ ６ 服驱动板将 ０ ４板产 生 的 自动伺 服信号及 ３伺 ３
０ ３板送来 的手动伺 服信号 进行处理 ，产生 Ｄ ３ ＷＭ 脉 冲信号去驱动主轴直流伺 服电机 ，并从伺服 电机上取 反馈信号 ，进行闭环控制。
２１年 １ ０１ １月
机床与液压
ＭＡＣＨＩ Ｏ０Ｌ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬ ＣＳ ＮＥ Ｔ Ｉ
ＮＯ ． ０１ Ｖ２ １
第３ ９卷 第 ２ ２期
Ｖｏ’３ ． ２ ｌ ９ Ｎｏ ２
Ｄ Ｉ １ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ ３８ ．０ ２ ．４ Ｏ ： ０ ３ ６／．ｓ ．０ １— ８ １２ １ ．２０ ６ ｓ １
０ ９脉冲电源功放板 对 ０４板产生 的脉 冲信 号进 ３ ３
行放 大输 出 ，分 为高 、低压两块板 ，高低压之间用大
ｔ ｎ ｆｒ ｔ ｎ ｆ ａ ｉ ｉ ｔ ｆＤＥ１ ｒ ｓ ｍａ ｉ ｅ ｓｂｌ ｙ ｏ ａ ｏ ｏ ｉ ０ ＥＤＭ’ ｅ ｅ ｔ ｃ ｃ ｎｒ ｌｓ ｓｅ Ｓ ｌｃ ｒ ｏ ｔ ｙ ｔｍ．Ｔ ８ ８ ｍｏｏ ｓａ ｏ ｔ ｄ ａ ｅ ｓ ｉ ｄ ｅ ｍｏｏ ，ａ ｄ ｏ ｈ ｒｃ ｎ ｒ ｌ ｉ ｉ ｏ ０ １ ｔｒ ｗａ ｄ ｐ ｅ ｓｔ ｐ ｎ ｌ ｔｒ ｎ ｔ ｅ ｏ ｔ ｒ ｈ ｏｃ—
４ ０ ｍｍ。 ｍｉ ０ ／ ｎ。
买 的二 手机 床 ，该机床 是 Ｄ Ｃ Ｅ （ Ｅ Ｋ Ｌ 德克 尔 ）２ ０世 纪８ ０年代生 产 的 电火花 成 型设 备 ，用 于组 件模 具 、
夹具 、工装 的加工 。工作台尺寸为 ５０ｍｌ ３ ０１ ｌ ０ ｉ× ０ ｌ ， ｌ Ｔ ｎ 工作 台行程为 ２ ０ｍ ０ ｍ×１０ ｍ ５ ｍ，主轴 （ 轴 ） 行程 ｚ 为 ２ ０ｍ ０ ｍ，加工 电流 为 ３ ０Ａ。行 程 由数码 管 显示 ， 控制柜 由控制板 、继 电器控制 回路 、光栅数码 管显示