1.3 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理

　　相信大家在看了上一章節(jié)的刀架控制系統(tǒng)后一定會(huì)注意到這樣的一個(gè)器件：驅(qū)動(dòng)器。這就是我們這一章節(jié)重點(diǎn)介紹的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的一個(gè)主要元器件。驅(qū)動(dòng)器可以將控制器輸入的低電壓轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)需要的高電壓輸出，它的作用是接收控制器CNC4320的控制指令即脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。

　　驅(qū)動(dòng)器Q2BYG2245AM的實(shí)物圖如圖1.3.1所示。
 

圖1.3.1 驅(qū)動(dòng)器的正視和俯視實(shí)物圖

　　驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的原理圖如圖1.3.2所示。
 

圖1.3.2 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的原理圖

　　CNC4320控制器有關(guān)驅(qū)動(dòng)器的指令有很多部分如下表1.3-a。

　　表1.3-a
 

　　其實(shí)大部分指令都與驅(qū)動(dòng)器有關(guān)，因?yàn)槭撬?qū)動(dòng)刀架臺(tái)在X，Z 軸的前后左右的運(yùn)動(dòng)。

　　1.4輔助控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理

　　整個(gè)車床控制系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如上所述，但是任何的機(jī)器都會(huì)有過熱，過渡磨損的情況，車床一旦過渡磨損就會(huì)降低其加工精度，甚至提前報(bào)廢，同樣車床一旦過熱，就會(huì)燒壞元器件，降低其加工精度，嚴(yán)重的，也會(huì)導(dǎo)致其提前退役。為了保證車床的正常運(yùn)轉(zhuǎn),減少磨損,延長(zhǎng)使用壽命,提高加工精度，普遍的做法是當(dāng)其過熱時(shí)，給它噴灑上冷卻機(jī)油，當(dāng)它過渡磨損時(shí)，給它注入潤(rùn)滑油。這些在車床控制系統(tǒng)中都是由控制器自動(dòng)控制的，這就是這章的重點(diǎn)：輔助控制系統(tǒng)。

　　輔助控制系統(tǒng)原理圖如下圖1.4.1所示：

圖1.4.1 輔助控制系統(tǒng)原理圖

　　輔助控制系統(tǒng)由4個(gè)部分組成：控制器CNC4320，冷卻液噴頭，針閥滴油油杯，繼電器。

　　繼電器是這一章中著重介紹的輔助控制系統(tǒng)的重要元器件。繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)，通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。

　　其實(shí)物圖如圖1.4.2所示。

圖1.4.2 繼電器前視與后視圖

　　1—常閉觸電 2—接入點(diǎn) 3—常開觸電 4 —電磁鐵電源接線柱

　　此種電磁式繼電器原理是：它一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。

　　CNC4320通過繼電器控制冷卻液噴頭/針閥滴油油杯的開與關(guān)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的冷卻與潤(rùn)滑。

　　控制器中有關(guān)輔助控制系統(tǒng)的指令有1.7 冷卻液控制 M08、M09

　　指令格式：

　　M08 或 M8;

　　M09 或 M9;

　　指令功能：

　　M08：冷卻泵開;

　　M09：冷卻泵關(guān)。

　　系統(tǒng)上電后，M09 有效，即 M08 輸出無效。執(zhí)行 M08，M08 輸出有效，冷卻泵開;執(zhí)行 M09，取消M08 輸出，冷卻泵關(guān)。

　　1.10 潤(rùn)滑液控制 M32、M33

　　指令格式：

　　M32;M33;

　　指令功能：

　　M32：潤(rùn)滑泵開;

　　M33：潤(rùn)滑泵關(guān)。

　　系統(tǒng)上電后，M33有效，即 M32 輸出無效。執(zhí)行 M32，M32 輸出有效，潤(rùn)滑泵開;執(zhí)行M33，取消M32輸出，潤(rùn)滑泵關(guān)。

　　車床控制系統(tǒng)的整個(gè)控制系統(tǒng)的電路原理圖如圖1.4.3所示：

圖1.4.3 控制系統(tǒng)的電路原理圖

　　1.5 指令與功能實(shí)現(xiàn)

　　車床控制系統(tǒng)中的控制器CNC4320的界面如下圖1.5.1所示：

1—鍵盤 2—菜單 3—控制面板
圖1.5.1 CNC4320的界面

　　其機(jī)床面板上面的按鍵的含義如表1.5-a所示：
 

　　表1.5-a 機(jī)床面板上面的按鍵的含義

　　下面是加工舉例如下：

　　加工下圖1.5.2所示工件，棒料尺寸為Φ135×178 mm 。

圖1.5.1.1 工件坐標(biāo)系

　　用 4 把刀加工，具體如下
 

　　1.5.1 案例

　　根據(jù)機(jī)械加工工藝及本說明書的指令解釋，建立圖1.5.1.1 所示的工件坐標(biāo)系，編輯程序如下：
 

　　1.6 結(jié)論

　　ADT-CNC4320兩軸運(yùn)動(dòng)控制器成功的實(shí)現(xiàn)了對(duì)于車床的高精度控制，性能良好的控制器+性能良好的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器+性能良好的步進(jìn)電機(jī)使得整個(gè)系統(tǒng)性能優(yōu)良，所以每一個(gè)部分對(duì)于系統(tǒng)性能同樣重要。控制器當(dāng)然對(duì)于這個(gè)車床控制系統(tǒng)來說是最為重要的，它是系統(tǒng)的核心，穩(wěn)定性和精度較高的控制器才能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。通過USB接口可以傳輸文件，程序給CNC4320，這樣使得我們可以在PC機(jī)上利用專門的CAM或者CAD軟件事先編號(hào)程序，并且轉(zhuǎn)化為NC代碼，然后再傳輸?shù)娇刂破魃线\(yùn)行，也可以在控制器上即興編程，比傳統(tǒng)的數(shù)控設(shè)備方便的多。

　　ADT-CNC4320運(yùn)動(dòng)控制器在生產(chǎn)實(shí)踐中得到廣泛的應(yīng)用，經(jīng)過實(shí)踐，該車床系統(tǒng)在很大程度上提高了車床的生產(chǎn)效率。