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精雕機主軸電機遠程溫度監測系統

0 引言
近年來，數控精雕機因其精細和快速加工的優勢，在模具行業已經得到了廣泛的應用。數控精雕機的主要特點是：精密高轉速主軸，（最高轉速可達 24 000 r/min，遠遠高于普通數控銑床的最高轉速 6 000～10 000 r/min）；主軸功率一般為幾千瓦到十幾千瓦，轉速比較高，主軸輸出扭矩較小，可用刀柄直徑較小，一般為3.175～16 mm；因其主軸轉速高、刀具小，所加工出來的工件比較細致，表面光潔度高，產品一致性好；相對普通數控銑床及加工中心而言，其床體較小，運動部件小，質量輕，便于快速轉向、掉頭，加工小工件時平均加工速度比較高，特別適合于加工精密電極以及對模具中普通機床加工不到位和光潔度較差的部位進行精細加工［ 1］。
精雕機工作時一般由工人先裝夾好工件并對好刀后即進入自動加工狀態，加工時間可能長達幾小時乃至幾十小時。進入自動加工狀態后，工人一般會離開機床去做其他事情。精雕機在高速加工時其主軸電機發熱量較大，如果主軸電機長期在超過繞組材料的極限工作溫度下運行，將使繞組絕緣材料加劇老化，嚴重時會燒毀電機，給生產企業帶來重大經濟損失［ 2］。所以有必要對精雕機的主軸電機進行溫度監測?；谝陨峡紤]，筆者構建了一套基于TC35i GSM 模塊的精雕機主軸電機遠程溫度監測系統，該系統可將主軸電機的溫度通過短信的方式及時發送給機床管理人員，如果主軸電機有異常發熱現象，機床管理人員可迅速掌握情況、排除險情以最大限度地減少損失。該系統極大地方便了用戶對機床的管理和維護，可以成為企業檢測設備故障，控制產品質量的重要手段。
1 系統總體結構
本系統從硬件結構上共分為 5 個部分：Pt100 測溫電阻與恒流源串聯，其阻值隨溫度而變化，即反映為其兩端的電壓變化，以實現從溫度信號到電壓信號的變送［ 3］；考慮到 Pt100 阻值隨溫度變化很小，約為 0.378 9 Ω/℃，導致其兩端電壓的變化范圍也很小，不便于處理，所以其輸出信號還需經過一個儀用運算放大器OPA2343 進行放大后再送入 A/D 轉換器進行處理；TLC2543 將放大后的電壓信號進行 A/D 轉換以供單片機讀取，REF3040 為其提供基準電壓源；Atmega16 單片機讀取轉換后的電壓值并進行計算，并按照一定的協議與 TC35i 模塊進行通信完成短信收、發與編、解碼工作，X5043 為硬件看門狗，可防止程序跑飛并進行系統掉電監測；TC35i 完成與外界的短信通信工作。系統結構框圖如圖 1 所示。

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宇匠數控專業生產：高速精密雕銑機、精雕機、石墨機、鉆攻中心、加工中心；

4 結語
本系統采用手機短信為信息載體，實現了對精雕機主軸電機溫度的遠程監測，為機床管理人員及時排除險情提供了依據。經工業現場實驗，系統測量準確，實時性、抗干擾性好。系統可擴展性較好，增加紅外溫度傳感器后可同時測量主軸溫度，可方便企業對精雕機進行管理和維護以控制產品質量

標簽：精雕機

分類：雕銑機

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