數(shù)控火焰切割機的工作原理

時間：2020-01-05作者：蘇州薪火壹號數(shù)控科技有限公司瀏覽：779

數(shù)控火焰切割機對于切割厚板具有一定的優(yōu)勢，依然深受許多客戶喜歡，今天小編給大家談?wù)剶?shù)控火焰切割機的工作原理。數(shù)控火焰切割機設(shè)備的數(shù)控系統(tǒng)控制主橫梁上的小車沿縱向運動, 控制帶有割炬的小車沿橫向運動, 其橫、縱向的運動合成為割炬的運動軌跡, 也就是所要切割的工件的形狀。同時, 火焰切割數(shù)控系統(tǒng)中的 PLC 實現(xiàn)切割氣路的閥動作和時序控制。在數(shù)控火焰切割機系統(tǒng)中, 為保持切割機頭與鋼板之間的距離不變, 必須配備自動調(diào) 高裝置。 
    
 
      控制系統(tǒng)軟硬件組成。由于數(shù)控火焰切割機控制精度、工作速度及載荷要求都不是很高, 所以可以采用步進電機以開環(huán)方式實現(xiàn)運動控制。工業(yè)控制機和運動控制卡協(xié)同完成控制系統(tǒng)的控制功能, 該控制系統(tǒng)電機驅(qū)動器能實現(xiàn)斬波恒流細分驅(qū)動, 提高了電機運動精度, 并較好的解決了大扭矩驅(qū)動時的發(fā)熱問題。外圍控制電路由 PLC、繼電器等組成, 其輸出可控制氣路的電磁閥、接觸器線圈等, 實現(xiàn)氣路的時序控制。該數(shù)控系統(tǒng)軟件以 WINDOWS XP 為操作系統(tǒng), 采用 VC++6.0 面向?qū)ο箝_發(fā)平臺開發(fā)功能強大、界面友好的控制系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)采用模塊化思想, 有利于 CAD/CAM的實現(xiàn)。 
   
 
      數(shù)控火焰切割機控制軟件主要包括四大模塊, 其中文檔模塊完成文件的存儲與讀取, 圖形輸入模塊和加工模塊共同完成零件的加工, 實現(xiàn) CAD/CAM。系統(tǒng)設(shè)置模塊負責完成初始化參數(shù)及運動參數(shù)的設(shè)置。該控制系統(tǒng)的圖形信息輸入模塊采用多種方式, 主要的輸入方式為: 手工輸入 G 代碼方式, 該模式下, 在主控制界面的 G 代碼顯示區(qū), 允許用戶手工輸入 ISO 標準格式的數(shù)控加工代碼; 鼠標繪圖方式輸入, 此模式下用戶可以直接輸入任意直線和圓弧, 自動生成相應(yīng)的數(shù)控加工代碼, 為后續(xù)加工做好準備; 圖形庫方式輸入, 在圖形庫中存有幾十種常用加工零件的圖形, 圖形庫中的每種圖形都以參數(shù)形式設(shè)計, 可以按實際需要設(shè)置各參數(shù); DXF 文件導入方式, 系統(tǒng)可以接收 CAD圖形文件, 將 CAD 圖形轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)識別的圖元, 并生成數(shù)控加工代碼。加工模塊。
 
      該數(shù)控火焰切割機模塊是整個系統(tǒng)運動控制的**模塊。首先, 系統(tǒng)從輸入的圖形信息中讀出加工數(shù)據(jù)信息, 對其進行分析及編譯, 使其成為插補運算可以直接應(yīng)用的數(shù)據(jù), 并進行相應(yīng)的插補運算。為了節(jié)省在插補過程中的運算時間, 需要對數(shù)控加工程序作預處理, 主要包括直線段和圓弧的預處理。工控機根據(jù)插補結(jié)果通過運動控制卡控制步進電機的速度和位移。在插補及運動控制過程中, 系統(tǒng)將按照實際運行的軌跡, 對運動路徑進行實時動態(tài)顯示。該控制系統(tǒng)的插補運算采用 DDA 插補原理, 應(yīng)用兩軸的協(xié)調(diào)運動, 插補得到平面任意圖形。在插補過程中,工控機根據(jù)數(shù)控加工程序中的數(shù)值以及各軸的脈沖當量, 計算出各軸應(yīng)得的脈沖數(shù)。
 
      步進電機的構(gòu)造特點是每接受 1 個脈沖就旋轉(zhuǎn) 1 個固定的角度, 因此系統(tǒng)向 X 軸或 Y軸每輸出一個脈沖, 切割軌跡就沿 X 軸或 Y 軸移動一個較小的進給位移單位, 這樣在精度允許的范圍內(nèi), 可以得到近似的加工軌跡。在熱切割時需要進行“刀具補償”, 熱加工機床的刀具補償方式與冷加工機床是不同的, 由于加工可行性和連續(xù)性的需要,熱加工機床需要在切削各段連續(xù)曲線前穿孔, 而在冷加工領(lǐng)域是沒有這種情況的, 所以熱加工機床的刀補建立有別于冷加工機床的直線過渡形式。熱加工機床的刀補建立時需要沿著**段加工曲線軌跡切線方向首先讓出刀具半徑的距離, 然后實現(xiàn)穿孔, 否則容易破壞被加工零件的輪廓。
 
      同樣, 刀補的撤銷也需要這種方法以實現(xiàn)刀具中心與曲線終點的較終對準。在插補型刀補中應(yīng)該采用直線段插補, 以免發(fā)生用圓弧插入所帶來的工件的尖角被長時間灼燒而變形的問題。

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