低壓鋁合金輪毅生產(chǎn)過程中,使用的模具尺寸、形狀復(fù)雜。這些模具的制造都離不開電加工機床,70年代的電加工機床,控制系統(tǒng)由分立電子元件組成。隨著時間的推移,電子元件嚴重老化,機床故障頻繁,無法滿足生產(chǎn)需要。利用現(xiàn)代計算機技術(shù)對控制系統(tǒng)進行改造,使其具有三軸數(shù)顯一軸數(shù)控、加工參數(shù)的自動選擇、單脈沖實時檢測模糊控制等功能,不但提高了機床的自動化水平和加1。
坐標顯示及鍵盤管理系統(tǒng)這臺電加工機床主要用來加工輪毅生產(chǎn)所用的圓形頂模和底模。加工前首先要調(diào)整工具電極的位置,保證工具電極與工件同心。而且在加工過程中不能發(fā)生偏移。為此將工具電極沿水平左右方向(設(shè)定為X軸),前后方向(設(shè)定為Y軸)設(shè)計成手動伺服數(shù)碼顯示,并有鎖定開關(guān)。重要方向(定為Z軸)設(shè)計為自動伺服閉環(huán)控制,數(shù)碼顯示。從Z三方向均選用50線/毫米的光柵尺做測量傳感器。光柵輸出信號經(jīng)緩沖級(7407)驅(qū)動光禍器件。使用光禍器件是為了*大限度減小外界對微處理器的干擾。光柵信號的處理使用了光柵專用集成電路SJ2000l‘1。龍獷方向光柵尺較長,各使用二片。州油光柵較短,使用了一片。同樣微處理器的輸出信號經(jīng)光電隔離,由三極管放大驅(qū)動一個繼電器。該繼電器的常閉觸點,被串聯(lián)到機床啟動邏輯環(huán)中,從而使微處理器可控制機床的啟停,完成閉環(huán)控制。鍵盤由20個按鍵組成,這些鍵分為數(shù)字鍵和功能鍵。數(shù)字鍵包括0一9十個數(shù)字鍵和小數(shù)點、清除鍵CE;功能鍵5個分別是深度設(shè)定鍵、運行鍵、群由座標單/雙向顯示切換鍵、常規(guī)/模糊工作方式切換鍵和電極快升鍵。邏輯和時序邏輯都已固化其中。實際工作時,微處理器根據(jù)加工參數(shù)和加工狀態(tài),將其中的放電脈沖輸出,經(jīng)光電禍合輸出到功率輸出電路。
本系統(tǒng)較好地解決了這兩方面的問題。(l)加工參數(shù)的選擇電加工過程中,放電脈沖的參數(shù)(峰值電壓脈沖寬度、波形、高壓提前量等)及伺服進給系統(tǒng)參數(shù)(伺服電壓、電極抬刀周期等)都影響放電狀態(tài).不同的放電狀態(tài)對應(yīng)著不同的加工性能,因此必須根據(jù)工具和工件的材料及加工要求確定*優(yōu)加工參數(shù)。本系統(tǒng)根據(jù)以往工作經(jīng)驗,將其成組存貯在EPROM27C128中,使用者可根據(jù)材料加工要求通過波段開關(guān)選擇成組加工參數(shù)。避免了操作者個人經(jīng)驗不足而影響加工質(zhì)量。選中的加工參數(shù)被存放在帶電池的RAM存貯器HK1225內(nèi),以便機床停機后,開機恢復(fù)現(xiàn)場。而且選中的參數(shù)還可通過面板上按鍵(+/一)進行現(xiàn)場修改。
?。?)放電脈沖產(chǎn)生及單脈沖實時檢測電路ATV250O是邏輯可編器件<2J,系統(tǒng)設(shè)計時,根據(jù)不同加工參數(shù)可能需要的放電脈沖的各種組合本系統(tǒng)有一套獨特的單脈沖實時檢測電路及按靈敏度等級實施的保護邏輯??捎行ёR別異常放電。一般可將放電脈沖分為四類:正常放電脈沖、異常放電脈沖、短路、開路脈沖。根據(jù)這一點可區(qū)分不同放電狀態(tài)。研究結(jié)果證明正常放電時脈沖電壓與材料有關(guān),不同材料的脈沖電壓在16V一20V之間。微處理器根據(jù)所用工具工件材料選定正常放電時脈沖電壓。經(jīng)O/A轉(zhuǎn)換、放大電路放大產(chǎn)生放電脈沖實時檢測的甄別閩值工具電極和工件之間的放電脈沖經(jīng)過極性變換電路、分壓電路與甄別閉值電壓比較,比較結(jié)果不同的邏輯狀態(tài),就將正常放電與異常放電區(qū)分開了。
根據(jù)這個邏輯狀態(tài)的不同ATV2500就可輸出不同的放電脈沖。在正常放電時,直接按加工參數(shù)選定脈沖輸出;在放電狀態(tài)異常時,軟件就會根據(jù)設(shè)定的靈敏度不同程度地改變ATV250O的脈沖輸出,實現(xiàn)自動保護。在模糊工作方式下,軟件對放電狀態(tài)進行統(tǒng)計分析,按模糊原則采取加快工具電極抬升頻率,減小電流輸出等措施,逐漸消除不良放電,一旦檢測到狀態(tài)恢復(fù)又將按原參數(shù)運行。如果不良狀態(tài)達到一定程度,機床會停止放電脈沖輸出,工具電極停止運動,窗口顯示C一C一C報警。