一、閥門(mén)車(chē)床直線(xiàn)電機分類(lèi)特點(diǎn)
直線(xiàn)電機是可以將電能直接轉換為直線(xiàn)運動(dòng)機械能的一種設備。直線(xiàn)電機具有結構簡(jiǎn)單、組合性強等多項特點(diǎn)。高精度閥門(mén)車(chē)床在應用過(guò)程中，通常采用交流直線(xiàn)電機。依據工作原理不同，交流直線(xiàn)電機可以分為以下兩種：
(1)永磁直線(xiàn)同步電機。其在具體應用過(guò)程中，通過(guò)時(shí)具有永磁電機和直線(xiàn)電機兩者的共同優(yōu)點(diǎn)，通常情況下，由逆變器供電，利用PWM完成相應的調制作業(yè)，通過(guò)PID調節控制，以及DSP等控制方式完成相應的操作。其在具體應用過(guò)程中，不僅響應速度快、推力能量大，而且體積小，是現階段高精度直線(xiàn)進(jìn)給系統中一項的電機類(lèi)型。
(2)直線(xiàn)感應電機。其結構主要分為圓筒形和平而型，前者的應用相對來(lái)說(shuō)比較廣泛，主要適合應用到小直線(xiàn)行程場(chǎng)合中；后者則主要應用在長(cháng)行程場(chǎng)合中。直線(xiàn)感應電機在是應用過(guò)程中具有成本低，對環(huán)境影響小、抗電磁感染能力強等多項優(yōu)點(diǎn)。
閥門(mén)鉆床選型的決策依據為：工件裝夾便捷化、加工精度高、生產(chǎn)效率較大化和設備狀態(tài)穩定等，閥門(mén)鉆床選型的主要指標通常包括刀具尺寸、功率、加工精度、定位精度和主軸轉速等。
二、閥門(mén)鉆床電氣控制系統硬件設計
以硬件與軟件的角度，對機床控制系統進(jìn)行剖析。
上位機：在這個(gè)系統中工控機就是上位機，工作人員在人機交互界面進(jìn)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(jìn)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(dòng)將快速被處理系統識別，然后根據相關(guān)行業(yè)協(xié)議，把這部分參數數據輸入運動(dòng)控制器，繼而實(shí)現原定的操作動(dòng)作。
SIMOTION運動(dòng)控制器：如果說(shuō)控制系統是閥門(mén)鉆床的大腦，有鑒于此，SIMOTION具有良好的穩定性，整個(gè)系統也就能夠平穩的運行對于研究對象所配置的SIMOTION來(lái)源于德國西門(mén)子公司，它的組成部分為PLC5300和運動(dòng)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(dòng)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(shí)現常用交流電向直流電的轉換，之后使用一種稱(chēng)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(yè)供電變成直流，再輸送至各個(gè)電機模塊。電源模塊進(jìn)行細分還有兩類(lèi)，其一是可調電源模塊，之所以稱(chēng)之為可調，是因為其可以按要求將轉換過(guò)的直流電控制在特定范圍，并能夠進(jìn)行調節使其在該范圍內線(xiàn)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(guò)這種電源塊有其的應用領(lǐng)域。
電機模塊：這部分實(shí)現的作用就是將六百伏的直流電，通過(guò)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(guò)這還是不能滿(mǎn)足我們五微米的要求?；诖朔N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(mén)鉆床的主軸由于要求較多，而且十分穩定，同時(shí)能夠工作很長(cháng)時(shí)間具有較高的壽命。它的冷卻系統性能優(yōu)良，循環(huán)的工質(zhì)為干凈的水，在裝夾上使用啟動(dòng)夾緊道具，這種方法穩定，效果優(yōu)良。
變頻器：眾所周知，作為主軸經(jīng)常需要進(jìn)行高速運轉，故而要保證精密性，這就必然要使用到一種高速變頻器。就功能上來(lái)看，常用的V系列變頻器是可以實(shí)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(chǎng)解決這個(gè)問(wèn)題，研究人員嘗試使用模擬量進(jìn)行控制，成效斐然。
