PDF《数控等离子切割机控制系统设计》

当 距离过小时,喷嘴与工件间易短路而烧坏喷嘴,破坏切割过 程的正常进行.实践证明:喷嘴距离工件的高度一般在 6― 8mm 为宜,空气等离子切割和水再压缩等离子弧切割的喷嘴 距离工件高度可略小于 6―8mm. 2.2 切割方向选择 正确的切割方向应该保证最后一条割边与母板大部分脱 离.如果过早地与母板大部分脱离,则周边的边角框不足以 抵抗切割过程中出现的热变形应力,造成切割件在切割过程 中移位,出现尺寸超差. 2.3 切割速度选择 切割速度是切割过程中割炬与工件间的相对移动速度. 合适的切割速度是切口表面平直的重要条件.切割速度决定 于材质板厚、切割电流、气体种类及流量、喷嘴结构和合适 的后拖量等. 在同样的功率下, 增加切割速度将导致切口变斜. 切割时割炬应垂直工件表面,但为了有利于排除熔渣,可稍 带一定的后倾角 ( 一般情况下倾斜角不大于 3.),故为提高 生产率,应在保证切透的前提下尽可能选用大的切割速度. 2.4 切割顺序影响 切割顺序是指对钢板上若干大小嵌套的套排零件依次进 行切割的顺序.一般应遵循"先内后外,先小后大"的原则: 即先切割加工件的内轮廓 ( 或内轮廓中嵌套的零件 ),后切割 外轮廓;

先切割面积小的零件,后切割大尺寸零件.否则, 在金属板材上切割内轮廓或其它小零件时会产生变形,造成 加工件的报废.

3 步进电机驱动的选择 本文所设计的数控等离子切割机选用的步进电机型号: (1)工作台横向驱动电机型号为 MT86STH60―600 4A. (2)割枪架纵向驱动电机型号为 MT42STH33―13 34A. 步进电机作为数控等离子切割机的执行元件,是一种能 将电脉冲信号转化为角位移的执行机构.通过驱动器和控制 器来控制整个切割机的运行,如图

1 所示.本系统驱动器的 作用是对控制脉冲进行环形分配、功率放大,使步进电机绕 组按一定顺序通电,控制电机转动.当给驱动器一个脉冲信 号和一个正方向信号时,驱动器经过环形分配器和功率放大 后, 给电机绕组通电的顺序为, 其四个状态周而复始进行变化, 电机顺时针转动;

若方向信号变为负时,通电时序就变为电 机逆时针转动. 为了提高步进电机的性能,细分驱动器用于改变电机工 作转动角度,细分驱动器的工作原理是通过改变 A,B 相电 流的大小. 以改变合成磁场的夹角, 一个步距角被细分为多步. 步进电机均有固定的共振区域,

二、四相步进电机的共 振区一般在 180―250Hz 之间 ( 步距角 1.8 度).电机驱动 电压越高,电机电流越大,负载越轻,电机体积越小,则共 振区向上偏移,反之亦然.为使电机输出力矩大,不失步和 整个系统的噪音降低,一般工作点均应偏移共振区较多. 为了减小低速时的系统低速运动时的振动,在设计中采 用带有细分器的驱动.在采用细分步距角时,细分数越高, 电流越平滑,电机转动就越平稳. 驱动器一般都具有细分功能,细分后步进电机步距角按 下列方法计算: 步距角 = 电机固有步距角/细分数 根据计算得到的细分倍数和步进电机的型号选择驱动器 的型号 MT 一2HB05HM 驱动器.

4 控制系统 I/O I/O 接口在控制系统中非常的重要,它是控制系统获取 反馈信号,发出控制信号的中转站点.在绝大数的系统中均 需要对控制系统进行隔离保护.在这些隔离保护中可以转化 I/O 的控制电平;