數(shù)控機(jī)床plc編程詳解

　　一、什么是數(shù)控機(jī)床

　　數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床的簡(jiǎn)稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床動(dòng)作并加工零件。

　　與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn)：

　　1、加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；

　　2、可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件；

　　3、加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；

　　4、機(jī)床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的3~5倍）；

　　5、機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；

　　6、對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高。

　　數(shù)控機(jī)床一般由下列幾個(gè)部分組成：

　　1、主機(jī)，他是數(shù)控機(jī)床的主題，包括機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。他是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。

　　2、數(shù)控裝置，是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。

　　3、驅(qū)動(dòng)裝置，他是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。他在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。

　　4、輔助裝置，指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤(rùn)滑、照明、監(jiān)測(cè)等。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測(cè)裝置等。

　　5、編程及其他附屬設(shè)備，可用來在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲(chǔ)等。

　　自從1952年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床以來，數(shù)控機(jī)床在制造工業(yè)，特別是在汽車、航空航天、以及軍事工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)無論在硬件和軟件方面，都有飛速發(fā)展。

　　數(shù)控機(jī)床plc編程詳解

　　數(shù)控機(jī)床的PLC提供了完整的編程語言，利用編程語言，按照不同的控制要求可編制不同的控制程序。梯形圖方法是現(xiàn)在使用最廣泛的編程方法，在形式上類似于繼電器控制電路圖，簡(jiǎn)單、直觀、易讀、好懂。

　　數(shù)控機(jī)床中的plc編程步驟如下：

　　（1）確定控制對(duì)象；

　?。?）制作輸入和輸出信號(hào)電路原理圖、地址表和PLC數(shù)據(jù)表；

　?。?）在分析數(shù)控機(jī)床工作原理或動(dòng)作順序的基礎(chǔ)上，用流程圖、時(shí)序圖等描述信號(hào)與機(jī)床運(yùn)動(dòng)之間的邏輯順序關(guān)系，設(shè)計(jì)制作梯形圖；

　?。?）把梯形圖轉(zhuǎn)換成指令表的格式，然后用編程器鍵盤寫入順序程序，接下來用仿真裝置或模擬臺(tái)進(jìn)行調(diào)試、修改；

　?。?）將經(jīng)過反復(fù)調(diào)試并確認(rèn)無誤的順序程序固化到EPROM中，并將程序存人軟盤或光盤，同時(shí)整理出有關(guān)圖紙及維修所需資料。

　　表1中所列為FANUC系列梯形圖的圖形符號(hào)。

　　下面以數(shù)控機(jī)床主軸定向控制為例說明PLC在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用。

　　在數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工時(shí)，自動(dòng)交換刀具或精鏜孔都要用到主軸定向功能。圖1所示為主軸定向功能的PLC控制梯形圖。

　　圖1 數(shù)控機(jī)床主軸定向控制梯形圖

　　梯形圖1中AUTO為自動(dòng)工作狀態(tài)信號(hào)，手動(dòng)時(shí)AUTO為“0”，自動(dòng)時(shí)為“1”。M06是換刀指令，M19是主軸定向指令，這兩個(gè)信號(hào)并聯(lián)作主軸定向控制的控制信號(hào)。RST為CNC系統(tǒng)的復(fù)位信號(hào)。ORCM為主軸定向繼電器。ORAR為從機(jī)床輸入的定向到位信號(hào)。另外，這里還設(shè)置了定時(shí)器TMR功能，來檢測(cè)主軸定向是否在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。通過手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入（MDI）面板在監(jiān)視器上設(shè)定4.5秒的延時(shí)數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在第203號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。當(dāng)在4.5秒內(nèi)不能完成定向控制時(shí)，將發(fā)出報(bào)警信號(hào)。Rl為報(bào)警繼電器。圖中的梯形圖符號(hào)邊的數(shù)據(jù)表示PLC內(nèi)部存儲(chǔ)器的單元地址，如200.7表示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中第200號(hào)存儲(chǔ)單元的第7位，這些地址可由PLC程序編制人員根據(jù)需要來指定。