低壓鋁合金輪毅生產過程中,使用的模具尺寸、形狀復雜。這些模具的制造都離不開電加工機床,70年代的電加工機床,控制系統由分立電子元件組成。隨著時間的推移,電子元件嚴重老化,機床故障頻繁,無法滿足生產需要。利用現代計算機技術對控制系統進行改造,使其具有三軸數顯一軸數控、加工參數的自動選擇、單脈沖實時檢測模糊控制等功能,不但提高了機床的自動化水平和加1。
坐標顯示及鍵盤管理系統這臺電加工機床主要用來加工輪毅生產所用的圓形頂模和底模。加工前首先要調整工具電極的位置,保證工具電極與工件同心。而且在加工過程中不能發生偏移。為此將工具電極沿水平左右方向(設定為X軸),前后方向(設定為Y軸)設計成手動伺服數碼顯示,并有鎖定開關。重要方向(定為Z軸)設計為自動伺服閉環控制,數碼顯示。從Z三方向均選用50線/毫米的光柵尺做測量傳感器。光柵輸出信號經緩沖級(7407)驅動光禍器件。使用光禍器件是為了*大限度減小外界對微處理器的干擾。光柵信號的處理使用了光柵專用集成電路SJ2000l‘1。龍獷方向光柵尺較長,各使用二片。州油光柵較短,使用了一片。同樣微處理器的輸出信號經光電隔離,由三極管放大驅動一個繼電器。該繼電器的常閉觸點,被串聯到機床啟動邏輯環中,從而使微處理器可控制機床的啟停,完成閉環控制。鍵盤由20個按鍵組成,這些鍵分為數字鍵和功能鍵。數字鍵包括0一9十個數字鍵和小數點、清除鍵CE;功能鍵5個分別是深度設定鍵、運行鍵、群由座標單/雙向顯示切換鍵、常規/模糊工作方式切換鍵和電極快升鍵。邏輯和時序邏輯都已固化其中。實際工作時,微處理器根據加工參數和加工狀態,將其中的放電脈沖輸出,經光電禍合輸出到功率輸出電路。
本系統較好地解決了這兩方面的問題。(l)加工參數的選擇電加工過程中,放電脈沖的參數(峰值電壓脈沖寬度、波形、高壓提前量等)及伺服進給系統參數(伺服電壓、電極抬刀周期等)都影響放電狀態.不同的放電狀態對應著不同的加工性能,因此必須根據工具和工件的材料及加工要求確定*優加工參數。本系統根據以往工作經驗,將其成組存貯在EPROM27C128中,使用者可根據材料加工要求通過波段開關選擇成組加工參數。避免了操作者個人經驗不足而影響加工質量。選中的加工參數被存放在帶電池的RAM存貯器HK1225內,以便機床停機后,開機恢復現場。而且選中的參數還可通過面板上按鍵(+/一)進行現場修改。
(2)放電脈沖產生及單脈沖實時檢測電路ATV250O是邏輯可編器件<2J,系統設計時,根據不同加工參數可能需要的放電脈沖的各種組合本系統有一套獨特的單脈沖實時檢測電路及按靈敏度等級實施的保護邏輯。可有效識別異常放電。一般可將放電脈沖分為四類:正常放電脈沖、異常放電脈沖、短路、開路脈沖。根據這一點可區分不同放電狀態。研究結果證明正常放電時脈沖電壓與材料有關,不同材料的脈沖電壓在16V一20V之間。微處理器根據所用工具工件材料選定正常放電時脈沖電壓。經O/A轉換、放大電路放大產生放電脈沖實時檢測的甄別閩值工具電極和工件之間的放電脈沖經過極性變換電路、分壓電路與甄別閉值電壓比較,比較結果不同的邏輯狀態,就將正常放電與異常放電區分開了。
根據這個邏輯狀態的不同ATV2500就可輸出不同的放電脈沖。在正常放電時,直接按加工參數選定脈沖輸出;在放電狀態異常時,軟件就會根據設定的靈敏度不同程度地改變ATV250O的脈沖輸出,實現自動保護。在模糊工作方式下,軟件對放電狀態進行統計分析,按模糊原則采取加快工具電極抬升頻率,減小電流輸出等措施,逐漸消除不良放電,一旦檢測到狀態恢復又將按原參數運行。如果不良狀態達到一定程度,機床會停止放電脈沖輸出,工具電極停止運動,窗口顯示C一C一C報警。