低压铝合金轮毅生产过程中,使用的模具尺寸、形状复杂。这些模具的制造都离不开电加工机床,70年代的电加工机床,控制系统由分立电子元件组成。随着时间的推移,电子元件严重老化,机床故障频繁,无法满足生产需要。利用现代计算机技术对控制系统进行改造,使其具有三轴数显一轴数控、加工参数的自动选择、单脉冲实时检测模糊控制等功能,不但提高了机床的自动化水平和加1。
坐标显示及键盘管理系统这台电加工机床主要用来加工轮毅生产所用的圆形顶模和底模。加工前首先要调整工具电极的位置,保证工具电极与工件同心。而且在加工过程中不能发生偏移。为此将工具电极沿水平左右方向(设定为X轴),前后方向(设定为Y轴)设计成手动伺服数码显示,并有锁定开关。重要方向(定为Z轴)设计为自动伺服闭环控制,数码显示。从Z三方向均选用50线/毫米的光栅尺做测量传感器。光栅输出信号经缓冲级(7407)驱动光祸器件。使用光祸器件是为了*大限度减小外界对微处理器的干扰。光栅信号的处理使用了光栅专用集成电路SJ2000l‘1。龙犷方向光栅尺较长,各使用二片。州油光栅较短,使用了一片。同样微处理器的输出信号经光电隔离,由三极管放大驱动一个继电器。该继电器的常闭触点,被串联到机床启动逻辑环中,从而使微处理器可控制机床的启停,完成闭环控制。键盘由20个按键组成,这些键分为数字键和功能键。数字键包括0一9十个数字键和小数点、清除键CE;功能键5个分别是深度设定键、运行键、群由座标单/双向显示切换键、常规/模糊工作方式切换键和电极快升键。逻辑和时序逻辑都已固化其中。实际工作时,微处理器根据加工参数和加工状态,将其中的放电脉冲输出,经光电祸合输出到功率输出电路。
本系统较好地解决了这两方面的问题。(l)加工参数的选择电加工过程中,放电脉冲的参数(峰值电压脉冲宽度、波形、高压提前量等)及伺服进给系统参数(伺服电压、电极抬刀周期等)都影响放电状态.不同的放电状态对应着不同的加工性能,因此必须根据工具和工件的材料及加工要求确定*优加工参数。本系统根据以往工作经验,将其成组存贮在EPROM27C128中,使用者可根据材料加工要求通过波段开关选择成组加工参数。避免了操作者个人经验不足而影响加工质量。选中的加工参数被存放在带电池的RAM存贮器HK1225内,以便机床停机后,开机恢复现场。而且选中的参数还可通过面板上按键(+/一)进行现场修改。
(2)放电脉冲产生及单脉冲实时检测电路ATV250O是逻辑可编器件<2J,系统设计时,根据不同加工参数可能需要的放电脉冲的各种组合本系统有一套独特的单脉冲实时检测电路及按灵敏度等级实施的保护逻辑。可有效识别异常放电。一般可将放电脉冲分为四类:正常放电脉冲、异常放电脉冲、短路、开路脉冲。根据这一点可区分不同放电状态。研究结果证明正常放电时脉冲电压与材料有关,不同材料的脉冲电压在16V一20V之间。微处理器根据所用工具工件材料选定正常放电时脉冲电压。经O/A转换、放大电路放大产生放电脉冲实时检测的甄别闽值工具电极和工件之间的放电脉冲经过极性变换电路、分压电路与甄别闭值电压比较,比较结果不同的逻辑状态,就将正常放电与异常放电区分开了。
根据这个逻辑状态的不同ATV2500就可输出不同的放电脉冲。在正常放电时,直接按加工参数选定脉冲输出;在放电状态异常时,软件就会根据设定的灵敏度不同程度地改变ATV250O的脉冲输出,实现自动保护。在模糊工作方式下,软件对放电状态进行统计分析,按模糊原则采取加快工具电极抬升频率,减小电流输出等措施,逐渐消除不良放电,一旦检测到状态恢复又将按原参数运行。如果不良状态达到一定程度,机床会停止放电脉冲输出,工具电极停止运动,窗口显示C一C一C报警。