

【一】、閥門專機五軸聯動技術方式
目前,閥門專機多是五軸聯動的閥門專機,五軸聯動閥門專機已成為航空航大、船舶制造等重工業以及儀器加工等工業較重要的加工工具。五軸聯動閥門專機一般采用“3+2”的結構,不僅可以實現X/Y/G三個軸的運動,還可以實現另外兩個軸的回轉。五軸聯動閥門雙面機床主要可分為立式加工中心、臥式加工中心、搖籃式加工中心等。以立式加工中心為例,立式五軸加工中心的回轉軸可分為以下兩種實現方式:一是工作臺回轉軸;二是依靠主軸頭的回轉;除此以外,臥式加工中心還有通過工作臺旋轉和主軸頭擺動結合的五軸聯動結構。五軸聯動閥門專機以歐美、為代表,這此或地區的五軸聯動閥門專機代表了目前數控領域此項技術的較高水平。而由于工業基礎薄弱的內部因素和技術封鎖的外部因素,目前的整體水平還很低,不過近幾年,我國五軸聯動閥門專機發展很快,已經技術上取得較大突破。
【二】、閥門機床電氣控制系統硬件設計
以硬件與軟件的角度,對閥門機床控制系統進行剖析。
上位機:在這個系統中工控機就是上位機,工作人員在人機交互界面進行操作,操作內容就是將數據輸入到系統的加工流程之中,并使其進行讀取,界面的人性化設計支持人工修改加工參數,這此改動將快速被處理系統識別,然后根據相關行業協議,把這部分參數數據輸入運動控制器,繼而實現原定的操作動作。
SIMOTION運動控制器:如果說控制系統是閥門機床的大腦,有鑒于此,SIMOTION具有良好的穩定性,整個系統也就能夠平穩的運行對于研究對象所配置的SIMOTION來源于德國西門子公司,它的組成部分為PLC5300和運動控制器。在控制方面它具有PLC一貫具有的穩定性,不僅如此,其還兼具運動控制方面的靈活性。
電源模塊:電源模塊運用變換頻率的形式,實現常用交流電向直流電的轉換,之后使用一種稱之為逆變器的元件,再將直流電變成工程所需的特定頻率的交流電。借助電源模塊SIMOTION控制系統將工業供電變成直流,再輸送至各個電機模塊。電源模塊進行細分還有兩類,其一是可調電源模塊,之所以稱之為可調,是因為其可以按要求將轉換過的直流電控制在特定范圍,并能夠進行調節使其在該范圍內線性變化;與之對應的是一種不可調電源塊,其只可控制固定電壓的直流電,不過這種電源塊有其的應用領域。
電機模塊:這部分實現的作用就是將六百伏的直流電,通過轉換變成特定頻率的三相交流電,然后將能源供給電機使用。
光柵尺:電機自身裝配有編澤工具,然而這種編碼器有一定的精度限制,基本上控制在十微米,不過這還是不能滿足我們五微米的要求。基于此種考慮,需要使用光柵尺定位工作臺,之后把測得的位置傳遞給控制器。
主軸:閥門機床的主軸由于要求較多,主軸不但精度高,而且十分穩定,同時能夠工作很長時間具有較高的壽命。它的冷卻系統性能優良,循環的工質為干凈的水,在裝夾上使用啟動夾緊道具,這種方法穩定,效果優良。
變頻器:眾所周知,作為主軸經常需要進行高速運轉,故而要保證性,這就必然要使用到一種高速變頻器。就功能上來看,常用的V系列變頻器是可以實現的。然而,由于不能匹配串行接口,將導致信息流通不順暢,為廠解決這個問題,研究人員嘗試使用模擬量進行控制,成效斐然。