各工業(yè)生產(chǎn)部門的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備,很多都是通過金屬切削機(jī)床加工生產(chǎn)出來的。機(jī)床是機(jī)械制造業(yè)中的主要加工設(shè)備,其質(zhì)量、數(shù)量及自動化水平,直接影響到整個(gè)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。機(jī)床工業(yè)發(fā)展的水平是一個(gè)國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志。
機(jī)床工業(yè)發(fā)展的水平高低主要取決于主流機(jī)床的加工精度與加工效率,而要提高加工精度與效率,就必須提高對機(jī)床的控制水平。
在機(jī)床控制方面,最初采用手動控制,如少數(shù)容量小、動作單一的機(jī)床(小型臺鉆、砂輪機(jī)等)。后來由于切刨工具、機(jī)床結(jié)構(gòu)的改進(jìn),切削功率的增大,機(jī)床運(yùn)動的增多,手動控制已不能滿足要求,于是出現(xiàn)了以繼電器—接觸器為主的控制電器所組成的控制裝置和控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)對機(jī)床的各種運(yùn)動的控制,如啟停、反轉(zhuǎn)、改變速度等。它們的控制方法簡單直接、工作穩(wěn)定可靠、成本低,使機(jī)床自動化邁進(jìn)了一大步。
由于繼電接觸器控制裝置接線固定,難以適應(yīng)復(fù)雜和程序可變的控制對象的需要。所以近年來,可編程邏輯控制器(plc)在工業(yè)過程自動化系統(tǒng)中應(yīng)用日益廣泛??删幊踢壿嬁刂破骷夹g(shù)是以硬接線的繼電接觸器控制為基礎(chǔ)的,逐步發(fā)展為既有邏輯控制、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù),又有運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、模擬量調(diào)節(jié)、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的控制裝置。它可通過數(shù)字式或者模擬式的輸入和輸出滿足各種類型機(jī)械控制的需要。可編程邏輯控制器及有關(guān)外部設(shè)備,都按既容易與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一體,又容易擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。當(dāng)前,可編程邏輯控制器已經(jīng)逐漸成為機(jī)床設(shè)備中開關(guān)量控制的主要控制裝置。
在機(jī)床加工零件的過程中,只進(jìn)行開關(guān)量控制,不能連續(xù)、準(zhǔn)確地反映或施加信號,這對高精度的形狀加工任務(wù)造成影響。因此又出現(xiàn)了各種可提供連續(xù)控制量的控制器件,如電機(jī)放大機(jī)控制系統(tǒng)、晶閘管控制系統(tǒng)等。
從機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展概況可以看出,要提高機(jī)床加工精度與生產(chǎn)效率,就必須改良機(jī)床控制的方法和技術(shù),機(jī)床電氣控制技術(shù)對機(jī)床工業(yè)發(fā)展的重要程度可見一斑。
當(dāng)前機(jī)床技術(shù)發(fā)展迅速,已經(jīng)出現(xiàn)了很多具有先進(jìn)控制系統(tǒng)的機(jī)床設(shè)備,但常規(guī)機(jī)床技術(shù)成熟、價(jià)格低廉,在人力資源成本較低的發(fā)展中國家仍占主導(dǎo)地位,與之對應(yīng)的繼電接觸控制系統(tǒng)是本課程的重點(diǎn),學(xué)好它,也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)先進(jìn)機(jī)床控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。