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46 液压与气动 2006 年第 12 期
基于 PLC 的数控落地铣镗床主轴箱动态
平衡的控制系统设计
畅越星 , 靳伍银 , 剡昌锋
Design of Control System for Dynamic Balance of Headstock of NC Boring
and Milling Machine Based on PLC
CHAN G Yuexing , J IN Wuyin , YAN Changfeng
(兰州理工大学 机电工程学院 , 甘肃 兰州 730050)
摘 要 :设计了 PLC 控制液压伺服系统来实现数控落地铣镗床主轴箱动态平衡的控制。在此液压系统
中 ,应用电液伺服阀和伺服控制系统来控制活塞杆的压力和位移 ,实现对主轴箱因倾斜而产生误差的补偿。
这样不仅可以提高机床加工精度 ,而且可以改善立柱的受力。
关键词 :PLC ;主轴箱 ; 电液伺服阀;伺服控制系统 ;平衡
中图分类号: TP 273 文献标识码 :B 文章编号 (2006)
1 前言 杠传动 ,沿静压导轨在箱体内部做左右水平运动 ,镗轴
数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生 在铣轴内做左右水平运动。但滑枕的伸出 ,加之安装
产的基础 ,现代的 CAD/ CAM 、FMS 、CIMS 等都与数控 附件的重力 ,使得主轴箱前端向下倾斜 ,降低了加工精
技术密切相关 ,因而数控机床在现代工业生产中发挥着 度 ,甚至使刀具破坏。本文采用基于 PLC 的液压控制
极其重要的作用[1 ] 。目前数控落地铣镗床主轴箱的动 技术 ,通过对液压系统回路中流量与压力的控制 ,实现
态平衡控制方法主要有 2 种[2 ] : ①用平衡锤来平衡主 对主轴箱的平衡控制。零部件之间的连接方式如图 1
轴箱 ,但增大了立柱的受力 ; ②增大丝杠的直径 ,让丝 所示。
杠承受来自主轴箱无法平衡带来的转矩 ,但这样导致丝 在图 1 中 ,液压缸 2 与动滑轮 8 相连接 ,动滑轮 8
杠磨损加剧 ,影响丝杠和该机床的加工精度。这些方法 上的 2 根钢丝绳 5 分别绕过两对定滑轮 6 ,一根钢丝
( )
既笨重又精度低。本文采用液压控制平衡法 ,可以避免 绳直接与主轴箱后端 右 连接 ,另一根钢丝绳与固定
( )
上述两种方法的不足却可实现平衡控制 ,显著提高数控 在主轴箱前端 左 的液压缸4 连接。2 个伺服阀 1 1
落地铣镗床的加工精度和改善立柱的受力。
2 控制系统设计 收稿日期
2. 1 机床零部件之间的连接 ( )
基金项目 :甘肃省自然科学基金资助项目 3ZS042B25019
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