发格8070数控系统在多主轴平面钻床上的应用

三、控制过程的原理

　　发格8070 CNC系统组成分两部分，通过CAN通讯连接远程模块和通过SERCOS通讯连接伺服驱动。系统中X、X1、Y1、Y2、Y3、Y4轴采用半闭环控制，通过SERCOS通讯连接伺服驱动；Z1-Z12轴采用比例方向阀控制，比例方向阀驱动电压和阀芯反馈与电子放大器连接，编码器与远程模块的计数模块相连接。数控系统通过模拟输出模块控制放大器，根据编码器可以读取当前坐标值，可以进行PLC编程。

　　Z1-Z12轴的电气控制过程，根据进给轴要求满足两组功能，通过分析做成开环控制。第一组，可以不用没定孔的初始进给位置，采用高速钢麻花钻头钻孔，包括钻孔功能、倒角功能和点孔功能。钻孔功能分析：液压进给设计自控行程结构，根据比例方向阀模拟电压和速度的关系，开始给定快进速度v₁，编码器通过反馈输入模块开始计数，当主轴顶到工件时，通过反作用力，把油缸顶起，感应接近开关SQI，给定工进速度v₂：，进给轴显示的位置Z1，根据板厚140mm，设定开始转换二次工进速度v₃、的坐标Z2，二次工进速度应该比一次工进速度小，防止孔快要钻穿时，钻头受力大，损坏钻头和影响孔的粗糙度，当主轴钻透后，脱离接近开关SQl，给定返同速度v₄，钻孔结束，里面还包括断屑部分。倒角功能和点孔功能分析：开始给定快进速度v₁，当主轴顶到工件时，通过反作用力，把油缸顶起，感应接近开关SQI，给定‘r进速度v₂，进给轴显示的位置Z1，设定进给深度Z3，当达Z3位置，给定返回速度v₄。第二组，可以设定孔的初始进给位置Z0，等同定位轴功能，采用扩孔钻，底孔钻孔直径28mm，扩孔直径31.95mm(公差在+0.05mm～0.1mm)。钻孔示意图见图4。

四、PLC程序开发和I：位机软件开发

　　1．PLC程序开发

　　PLC程序足模块式结构，包括主模块、第一循环模块和周期性模块一第一循环模块将所有PLC资源初始化为低电平。主模块包括两个方面内容，第一部分：数控系统准备完成编程，伺服能准备完成编程，各轴原点和限位信号编程，各报警信号处理编程，液压和冷却控制编程。第二部分：液压进给控制编程。快进速度、1：进速度、回退速度、工进开始点、断屑时问、模式转换等通过全局参数P100-P160方便用户进行设置。

　　2．上位机软件的开发

　　利用VB语言开发上位机软件，第一部分，用户的CAD阁肜保存成dxf格式文件，通过VB语言读取图形信息，分析需要25440个坐标值，通过希尔排序把这些孔坐标排成有规律值，进行12个主轴安排钻孔，通过每组动力头箱分区的思想优化分配，提高多主轴的亡作效率。第二部分，根据西门子变频器的串行接13协议(USS)，串行接口采用RS485双绞线连接，直接通过上位机界面修改速度。生成的数控程序如下：

五、结语

　　目前，该机床已在上海华谊装备公司正常使用一年，加工工件直径町达8000mm，效率高，刀具价格低，加工成本低，相邻孔公差在0.2mm以内，操作简便，功能丰富，控制系统运行稳定可靠，满足了客户要求，具有广泛的推广价值。