近幾年隨著國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)力度的加大，中國(guó)的制造裝備業(yè)得到了迅猛發(fā)展，國(guó)內(nèi)數(shù)控重型臥式車床的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力和生產(chǎn)制造水平也在不斷的攀升，隨之而來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益突出。隨著工業(yè)現(xiàn)代化水平的不斷提高，數(shù)控機(jī)床正向高精密、率、高可靠性的方向發(fā)展。國(guó)內(nèi)大批重大項(xiàng)目的建設(shè)，也使得數(shù)控機(jī)床向著超大超重的方向發(fā)展，對(duì)一些特殊用途和特殊材質(zhì)的超大超重零件，如加工大型發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子、氣輪機(jī)轉(zhuǎn)子等大型軸類零件(或筒形零件)。因?yàn)榇祟惲慵庸ぶ芷陂L(zhǎng)、加工精度要求高、加工成本也很高，所以在加工過(guò)程中不但要求數(shù)控機(jī)床有更高的精度、效率，更重要的是要求數(shù)控機(jī)床要有更高的安全可靠性，因此對(duì)數(shù)控機(jī)床提出了更高的要求。
　　
　　機(jī)床加工尤其是大型軸類零件的加工，在工件加工過(guò)程中可能會(huì)突然斷電，這就會(huì)使數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)輕則刀具損壞、重則工件報(bào)廢的現(xiàn)象，更嚴(yán)重的是有可能會(huì)直接導(dǎo)致人員的傷害、機(jī)床的嚴(yán)重?fù)p壞，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此在機(jī)床設(shè)計(jì)過(guò)程中增加機(jī)床斷電退刀保護(hù)功能有著十分重要的意義。
　　
　　我公司在為*二重型機(jī)械集團(tuán)公司、中信重型機(jī)械公司、中鋼集團(tuán)邢臺(tái)機(jī)械軋輥有限公司等用戶設(shè)計(jì)生產(chǎn)的許多大重型臥式車床中都采用了斷電退刀保護(hù)這一*技術(shù)，以確保機(jī)床在零件加工過(guò)程中具有更高的安全可靠性。下面以我公司為*二重型機(jī)械集團(tuán)公司生產(chǎn)的CK61250X14/120數(shù)控重型臥式車床為例介紹斷電退刀技術(shù)的應(yīng)用。本機(jī)床系采用西門(mén)子840D數(shù)控系統(tǒng)。
　　
　　一、硬件配置
　　
　　1、硬件組成及功能
　　
　　過(guò)壓限制模塊：6SN1111-0AB00-0AA0
　　
　　作用：將過(guò)電壓限制在一個(gè)可以接受的數(shù)值、數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)該模塊檢測(cè)直流母線電壓。
　　
　　電容模塊：6SN1112-1AB00-OCA0
　　
　　作用：突然斷電時(shí)為系統(tǒng)提供動(dòng)力電源。
　　
　　DCUPS模塊：6EP1931-2EC21
　　
　　電池模塊：6EP1935-6MD01
　　
　　作用：DCUPS模塊與電池模塊在突然斷電時(shí)為系統(tǒng)提供控制電源。
　　
　　2、硬件連接框圖
　　
　　3、UPS控制電源連接
　　
　　L+X1.1輸入電源正，來(lái)自穩(wěn)壓電源。
　　
　　MX1.2輸入電源負(fù)，來(lái)自穩(wěn)壓電源。
　　
　　L+X1.3輸出電源正，去數(shù)控系統(tǒng)I/O接口。
　　
　　MX1.4輸出電源負(fù)，去數(shù)控系統(tǒng)I/O接口。
　　
　　+BatX1.7去電池“+”端。
　　
　　-BatX1.8去電池“-”端。
　　
　　在設(shè)計(jì)控制電源時(shí)，應(yīng)在控制回路中加時(shí)間繼電器以確保斷電時(shí)直流穩(wěn)壓電源延時(shí)斷開(kāi)，同時(shí)使S7300延時(shí)斷電。
　　
　　二、軟件配置
　　
　　1、NC數(shù)據(jù)
　　
　　19320[18]=1
　　
　　19340[2]=1
　　
　　37500=11
　　
　　2、驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)及含義(以X軸退刀為例)
　　
　　1634---母線電壓
　　
　　此參數(shù)由用戶定義母線電壓低于某個(gè)值時(shí)系統(tǒng)認(rèn)為突然斷電，單位V。
　　
　　1638---退回時(shí)間
　　
　　此參數(shù)由用戶定義X軸進(jìn)給時(shí)突然斷電后的X軸退回時(shí)間，單位ms。
　　
　　1639---退回速度
　　
　　此參數(shù)由用戶定義X軸進(jìn)給時(shí)突然斷電后的X軸退回速度，單位mm/s。
　　
　　1639[31]---退回方向
　　
　　此參數(shù)由用戶定義X軸進(jìn)給時(shí)突然斷電后的X軸退回方向。
　　
　　3、PLC程序
　　
　　電源模塊的主要作用是為NC和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置提供控制和動(dòng)力電源，產(chǎn)生母線電壓，同時(shí)監(jiān)測(cè)電源和模塊狀態(tài)，模塊的斷電時(shí)序如下：
　　
　　根據(jù)時(shí)序圖PLC控制如下：
　　
　　PLC地址表
　　
　　地址信號(hào)名稱地址信號(hào)名稱
　　
　　I40.0進(jìn)給潤(rùn)滑正常Q55.0電源模塊脈沖使能
　　
　　Q55.1電源模塊控制使能Q55.2進(jìn)給模塊控制使能
　　
　　Q56.0主軸潤(rùn)滑正常
　　
　　T38斷電延時(shí)繼電器T39斷電延時(shí)繼電器
　　
　　DB10.DBX106.1急停有效DB31.DBX2.1X軸控制器使能
　　
　　DB31.DBX21.7X軸脈沖使能DB31.DBX1.6X軸位置測(cè)量系統(tǒng)2
　　
　　DB32.DBX2.1Z軸控制器使能DB32.DBX21.7Z軸脈沖使能
　　
　　DB32.DBX1.6Z軸位置測(cè)量系統(tǒng)2
　　
　　4、NC程序
　　
　　$AA_ERS_ENABLE[X]=1
　　
　　當(dāng)系統(tǒng)完成上述配置后就具備了突然斷電退刀功能，在編寫(xiě)加工程序時(shí)將程序段$AA_ERS_ENABLE[X]=1編寫(xiě)在加工程序的zui前端，機(jī)床在加工工件時(shí)如遇突然斷電X軸就會(huì)立即離開(kāi)進(jìn)給方向從而使刀具離開(kāi)加工工件實(shí)現(xiàn)X軸的突然斷電退刀功能。
　　
　　三、結(jié)束語(yǔ)
　　
　　斷電退刀功能的硬件電路設(shè)計(jì)及軟件編程、參數(shù)設(shè)置簡(jiǎn)單方便、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行可靠。實(shí)踐證明數(shù)控機(jī)床在采用了斷電退刀技術(shù)后控制效果明顯，由于這一*技術(shù)的應(yīng)用，從而提高了機(jī)床的安全可靠性能，避免了突然斷電對(duì)人員或設(shè)備帶來(lái)的傷害，也大大減少了不必要的經(jīng)濟(jì)損失，因此提高了此類機(jī)床在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力，是未來(lái)機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)。