动龙门双轴组数控机床的电气设计和改造

1 前言

　　本文介绍的动龙门、双主轴、双轴组数控机床主要由机床操作面板(包括显示器)、X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2六个直线坐标轴(其中X1、X2为龙门同步轴)、双主轴及机床的液压、润滑、冷却系统等机床辅助功能组成。机床的电气系统包括数控系统(CNC)、伺服驱动系统、主轴变频调速系统及机床的输入和输出的PLC控制系统等。数控系统主要完成人机对话操作和六个坐标轴与两个主轴及机床辅助装置的控制。由于该机床的控制轴数及多轴组的要求，采用NUMPower1060系统为性能价格比最佳的数控系统。

2.NUMPower1060数控系统的特点

　　NUMPower1060是世界上最高档的系统之一。具有功能性强、开发性好及稳定性高的特点。NUMPower1060系统可以控制八个轴，四轴联动是基本配置。系统中的图形功能管理CNC面板显示和键盘，内存用来存储操作程序、LC程序和用户文件，强大的通讯功能，提供了3个通讯接口及RS232、RS485、RS422通讯方式任意选择。强大的网络功能为用户预留了网络接口。

　　针对该机床，其应用了NUMPower1060很多强大的功能。

　　2.1多轴组功能

　　该机床具有双主轴且能够同时切削，要求系统必须具备双轴组功能。双轴组的控制优点就是系统内部具有两个相对独立的通道，每个通道有相对独立的PLC、NC信息交换区、M代码、T代码及PLC变量和标志位。

　　系统可在公共轴组方式和独立轴组方式间切换。当系统工作在公共轴组时，两个轴组具有相同的工作方式当系统工作在独立轴组时，两个轴组可以有不同的工作方式，可独立操作。

　　该机床把X1、Y1、Z1、X2放在轴组1中，把Y2、Z2放在轴组2中，机床的两个主轴分配到不同的轴组中。在不同的轴组中，两个主轴可以分别以自己的转速、方向同时或单独工作。而且在每个轴组中可以实现系统给定的联动轴数。

　　2.2龙门同步功能

　　该机床为动龙门结构，且跨度较大，必须采用双驱动方式。这要求两个伺服电机保持同步。采用NUM的同步轴功能，即用两个轴口，对两个电机进行驱动，NC的软件来保证它们具有相同的加速度、速度环和位置环。(见图1)

图1系统同步轴控制方法