论文部分内容阅读
短电弧加工是一种采用电弧放电进行熔化去除工件表面材料的非传统加工工艺方法。数控短电弧切削加工不仅具有短电弧加工不受材料硬度、强度、韧性等机械性能制约以及加工效率高的优点,而且易于实现柔性化生产等优点,在脆硬材料加工中应用前景十分广阔。本论文以DHK6630短电弧加工机床的数控系统为设计目标,对DHK6630短电弧加工机床的数控系统进行了设计并最终完成联机调试。整个系统包含两个子系统:一是由PCI-1240运动控制器和IPC机(工业控制计算机)组成的开放式数控系统的运动控制系统。其硬件平台由一块PCI-1240运动控制器、一台IPC、两套120MB系列伺服电机和驱动器、两台三垦力达变频器、一台西门子变频器、一台空气压缩机、一台S7-200型PLC及其I/O扩展模块等组成。另一个子系统是数据采集系统,其硬件平台由IPC、PCI-1716S数据采集卡和霍尔电流传感器构成。在Delphi7.0的编程平台上对两个子系统的硬件进行编程实现各个子系统的功能。通过对PCI-1240运动控制卡进行编程,完成机床的运动轨迹控制,实现短电弧机床在XOZ平面内的联动。对PCI-1716S进行编程,实现对短电弧加工电流的采集,数控系统利用采集系统反馈回来的电流信号,调节工件与刀盘之间的放电间隙,实现数控系统的闭环控制。采用Modbus协议完成西门子S7-200型PLC与上位机的通讯,实现操作面板的功能。通过对整个系统的联机测试,证明本研究开发的数控短电弧机床运行稳定。本研究采用硬件和软件相结合,开发出满足短电弧的加工工艺的数控短电弧数控系统,为展开短电弧技术机理研究搭建一个自动化程度高、功能完备的实验平台,为短电弧加工机床的数控化提供强有力的技术支持,为其产业化作应有贡献。