S1105氣缸蓋定位孔鉆擴(kuò)鉸立式組合機(jī)床的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與程序控制.pdf

常州工學(xué)院學(xué)報(bào)氣缸蓋定位孔鉆擴(kuò)鉸立式組合機(jī)床的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與程序控制汪建中常州工學(xué)院,江蘇常州摘要本文以機(jī)電液與技米的結(jié)合為出發(fā)查、,開(kāi)展了氣缸蓋定位孔鉆擴(kuò)鉸立式組合機(jī)床的系統(tǒng)設(shè)計(jì),著重研究了技米在組合機(jī)床上的應(yīng)用方法,為組合機(jī)床實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化并適應(yīng)不斷變化的生產(chǎn)需要提供了一種有效途徑。關(guān)鍵詞組合機(jī)床設(shè)計(jì)自動(dòng)循環(huán)程序控制中圖分類號(hào)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,可編程序控制器在機(jī)械設(shè)備上,尤其在具有自動(dòng)循環(huán)的組合機(jī)床上應(yīng)用得越來(lái)越多。組合機(jī)床傳統(tǒng)的控制方式是用繼電器一接觸器控制,如果對(duì)于這種傳統(tǒng)的控制方式加以改進(jìn),使用技術(shù)就可以大大提高機(jī)床的靈活性和自動(dòng)化程度,使由組合機(jī)床組成的加工系統(tǒng)也能適應(yīng)工件的變換和產(chǎn)品的更新?lián)Q代,這對(duì)于目工位前不斷變化的自動(dòng)化生產(chǎn)線滿足中小批量生產(chǎn)是很受歡迎的。本文采用鉆孔一程序控制器配置于氣缸蓋定位孔鉆擴(kuò)鉸立式組合機(jī)床上,由此建立的控制系統(tǒng)功能完善、時(shí)間響應(yīng)快、整體性好、接線簡(jiǎn)單、編程容易、可以在線調(diào)整工作程序、使組合機(jī)床的性能得到了較大提高。工位擴(kuò)孔氣缸蓋定位子鉆擴(kuò)鉸立式組合機(jī)床設(shè)計(jì)機(jī)床的加工要求這臺(tái)機(jī)床用于加工柴油機(jī)氣缸蓋上的二個(gè)定位孔一們轉(zhuǎn)豁。采用液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái),在工作臺(tái)上設(shè)定四個(gè)工位,其中三個(gè)工位用于切削加工,另一個(gè)工位用于上下料,布置如圖所示。主軸箱上安裝把刀具,鉆擴(kuò)鉸刀具各把,一次工作循環(huán)中,所有刀具同時(shí)加工,每個(gè)工件經(jīng)過(guò)三個(gè)工步完成定位孔的加工。機(jī)床的總布局和自動(dòng)工作循環(huán)機(jī)床的總布局如圖所示,它主要由立柱、液壓滑臺(tái)、動(dòng)力箱、主軸箱、電氣裝置、底座、液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)以及液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、專用夾具、潤(rùn)滑裝置、冷卻裝置等組成。液壓滑臺(tái)安裝在立柱上,配有平衡機(jī)構(gòu),由液壓驅(qū)動(dòng)使其沿立柱導(dǎo)軌上下升降完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)?；_(tái)上安裝了動(dòng)力箱和主軸箱。主電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)經(jīng)動(dòng)力箱減速后輸入主軸箱,使主軸箱的各刀具旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)。液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是工件的輸送部件,在液壓和電氣聯(lián)合控制下,使工作臺(tái)上的工件順序進(jìn)入加工圖加工工位布置圖。正正狐狐狐狐一一拓司滋一卜目目卞卞汁汁土立柱液壓滑臺(tái)動(dòng)力箱主軸箱電氣裝置底座液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)圖機(jī)床的總體布局收稿期一一第期汪建中氣缸蓋定位孔鉆擴(kuò)鉸立式組合機(jī)床的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與程序控制工位。液壓傳動(dòng)如圖所示。選用液壓傳動(dòng)的突出優(yōu)點(diǎn)是能夠無(wú)級(jí)調(diào)速,輸出功率較大,滑臺(tái)和工作臺(tái)的起動(dòng)、制動(dòng)和換向易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。氣缸蓋定位孔鉆擴(kuò)鉸立式組合機(jī)床以下簡(jiǎn)稱組合機(jī)床的自動(dòng)工作循環(huán)為滑臺(tái)帶動(dòng)主軸箱快速?gòu)?fù)位,主電機(jī)停轉(zhuǎn)。卸去已加工工件并裝入待加工工件?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)自鎖銷脫開(kāi)并抬起。工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)、緩沖、反靠、夾緊?；_(tái)快進(jìn)、動(dòng)力箱起動(dòng)、刀具旋轉(zhuǎn)?；_(tái)工進(jìn)及終端延時(shí)停留。上述過(guò)程的動(dòng)作順序由程序控制,要求機(jī)床能實(shí)現(xiàn)兩種工作狀態(tài)調(diào)整工作滑臺(tái)前進(jìn)、后退、工作臺(tái)轉(zhuǎn)位可單位操作。自動(dòng)工作每次加工結(jié)束,同時(shí)完成裝卸工件,滑臺(tái)退回原位,此后工作臺(tái)自動(dòng)轉(zhuǎn)位開(kāi)始下一次的加工程序。動(dòng)作周期表工作臺(tái)順時(shí)針回轉(zhuǎn),被加工工件一次裝夾后,從第工位到第工位,工作臺(tái)轉(zhuǎn)一周的時(shí)間周一工一又不不二刁目目,載載二二二二二場(chǎng)場(chǎng)場(chǎng)尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸招招招招招招招招招誣只只圖液壓傳動(dòng)原理圖。裝卸工件的輔助時(shí)間與機(jī)床的加工時(shí)間重合。動(dòng)作時(shí)間的安排見(jiàn)表。工位時(shí)間可根據(jù)工件的加工節(jié)拍和切削用量進(jìn)行調(diào)整,在線修改功能特別適應(yīng)這種需要。表動(dòng)作周期表表電磁鐵動(dòng)作順序魏魏娜工件件卜卜,抉崔崔崔主主主快進(jìn)進(jìn)進(jìn)巨巨抽抽,工進(jìn)進(jìn)進(jìn)?！蓖ＭＭ＞W(wǎng)網(wǎng)網(wǎng)電電電機(jī)機(jī)機(jī)卜卜,電咧咧卜卜壓電機(jī)機(jī)一一五濾濾哭丫“丫人,園園,得得得電到到沈失乞回回回抬起起門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)口口門(mén)門(mén)閱閱臼臼口口口口口口轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)曰曰門(mén)門(mén)口口口口作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作作吞吞吞反旅旅門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)同同門(mén)門(mén)口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口夾夾夾緊緊口口口口口口門(mén)門(mén)口口同同口口口口口口離離離合書(shū)脫開(kāi)開(kāi)口口口口口口閱閱閱閱口口口口口口油油油缸復(fù)位位門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)口口門(mén)門(mén)同同曰曰口口口口口口動(dòng)動(dòng)動(dòng)快進(jìn)進(jìn)門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)門(mén)口口口口口口力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力力箱箱箱工進(jìn)進(jìn)口口口口口口門(mén)門(mén)口口口口口口口口快快快退退口口口口口口口口口口口口口口口口停停停止止口口口口口口口口口口口口口口口口控制系統(tǒng)組合機(jī)床的順序動(dòng)作在監(jiān)控之下嚴(yán)格按表的時(shí)間節(jié)拍完成。隨時(shí)檢測(cè)來(lái)自按鈕、行程開(kāi)關(guān)、傳感器等裝置和元件輸入的信息并進(jìn)行邏輯運(yùn)算,當(dāng)檢測(cè)到狀態(tài)發(fā)生改變時(shí),控制系統(tǒng)就作出反應(yīng),通過(guò)已編制的加工程序,發(fā)出相應(yīng)的指令執(zhí)行上述的控制任務(wù)。接口分配組合機(jī)床給的信息,來(lái)自機(jī)床操作面板上各種按鈕、滑臺(tái)和工作臺(tái)上各種行程開(kāi)關(guān)、速度和壓力傳感器等輸入的信息,其中包括機(jī)床的起停、冷卻液開(kāi)關(guān),工作臺(tái)抬起一一夾緊一轉(zhuǎn)位、滑臺(tái)進(jìn)退以及各部件的限位開(kāi)關(guān)等保護(hù)裝置的信號(hào)。向機(jī)床輸出的信息為控制機(jī)床的執(zhí)行指令,它控制液壓系統(tǒng)電磁閥、主電路接觸器等,確保機(jī)床各執(zhí)行部件實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)。尤的接口編排見(jiàn)圖。機(jī)床的電氣控制原理按照機(jī)床工作過(guò)程工藝要求,為組合機(jī)床設(shè)計(jì)的電氣控制原理如圖所示。液壓回路轉(zhuǎn)換采用電磁閥控制,而則控制液壓系統(tǒng)各電磁閥元件動(dòng)作。以繼電器形式輸出,工作值為表示“通”,為。表示“斷”,所接負(fù)載電磁元件的動(dòng)作見(jiàn)表。一常州工學(xué)院學(xué)報(bào)年主控回路主電路集中控制動(dòng)力箱主電動(dòng)機(jī),、液壓泵電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)?！科饎?dòng)一動(dòng)力箱離開(kāi)原位,主軸帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)。動(dòng)力箱原位指示工作臺(tái)原位指示工作臺(tái)夾牙指示主軸刀具轉(zhuǎn)動(dòng)液壓泵起動(dòng)冷卻泵起動(dòng)起動(dòng)一按瓜石一下起動(dòng)鍵,一得電并自鎖,便連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),并且接通回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和滑臺(tái)的控制回路。起動(dòng)。主軸箱工進(jìn)時(shí),驅(qū)動(dòng)冷卻泵打出冷卻液。三只電機(jī)還可用按鍵分別直接起停。,液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)控制回路液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)完成工步的轉(zhuǎn)換,與其相對(duì)應(yīng)的邏輯循環(huán)工作狀態(tài)為鎖緊裝置打開(kāi)及工作臺(tái)抬起一動(dòng)力翎下降動(dòng)力箱七升動(dòng)力粗工進(jìn)自動(dòng)卜動(dòng)轉(zhuǎn)工作臺(tái)抬起鉑悅開(kāi)工作臺(tái)落下梢鎖緊工作臺(tái)回轉(zhuǎn)曲條缸復(fù)位作臺(tái)級(jí)沖離合器脫開(kāi)執(zhí)行元件輸輸輸干干輸輸。州州入入入入出出出出出出狀狀狀狀狀堿堿態(tài)態(tài)態(tài)態(tài)態(tài)態(tài)態(tài)態(tài)態(tài)寄寄寄寄寄寄寄寄寄寄扁扁存存存存儲(chǔ)器器器存存存存存存器器器器器器器器器器黔黔麗麗麗麗麗麗麗麗履履履履履履履履口口口口口口口口贏贏贏贏贏贏贏贏蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊蕊贏贏贏贏贏贏贏贏贏麗麗麗麗麗麗麗麗贏贏贏贏贏贏贏贏贏贏贏贏贏贏贏贏匾匾匾匾匾匾匾匾贏贏贏贏贏贏贏贏以悶編編程器器圖輸人輸出信號(hào)接口二二牡一,。,月,。“或二二二件件一一一門(mén)門(mén)門(mén)甘皿皿創(chuàng)了了平墻蘭汪汪汪汪汪汪汪汪汪汪汪汪汪汪汪二,卜繃一目飛飛一斗標(biāo)二刁,竺叮丁丁,習(xí)竺二二川川川川川川川川川川川川川川川川川下袱二。獷,守藝丁丁丁丁丁丁丁丁丁丁丁丁丁丁丁丁丁丁丁丁丁片片片片片片片片片片片片片片片片片一一濺珠,二二“。,。卜廠刁李李李李李李李洲洲卜習(xí)羊性性性性性、二,汗沂一一。工,卜一門(mén)它竺一一一自鎖創(chuàng)脫開(kāi)工作合抬起工作臺(tái)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)級(jí)沖齒條缸返回工作臺(tái)落下自鎖銷鎖緊離合器脫開(kāi)動(dòng)力箱下降動(dòng)力箱工進(jìn)動(dòng)力箱上升圖電氣控制原理圖工作臺(tái)回轉(zhuǎn)暫存器具有自鎖功能回轉(zhuǎn)減速暫存器一工作臺(tái)低速反靠暫存器工作臺(tái)落下并鎖緊暫存器離合器脫開(kāi)齒條缸復(fù)位一齒條缸復(fù)位后,而百一。,控制工作臺(tái)動(dòng)作的電器均被斷電,離合器重新接合,工作臺(tái)液壓系統(tǒng)和控制線第期汪建中氣缸蓋定位孔鉆擴(kuò)鉸立式組合機(jī)床的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與程序控制路恢復(fù)到原始狀態(tài),與此同時(shí),暫存器一輸出信號(hào)接通液壓滑臺(tái)工作循環(huán)。液壓滑臺(tái)控制回路液壓滑臺(tái)完成刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),其邏輯循環(huán)工作狀態(tài)為快速進(jìn)給面萬(wàn)麗麗丁麗反而元暫存器不元具有自鎖功能工作進(jìn)給延時(shí)停留暫存器一麗麗具有自鎖功能快速退回一滑臺(tái)回到原位重新接通工作臺(tái)循環(huán)控制回路。,機(jī)床可編程序控制器的選用組合機(jī)床控制系統(tǒng)共需個(gè)輸入點(diǎn)、個(gè)輸出點(diǎn),選用德國(guó)西門(mén)子一的一個(gè)點(diǎn)基本單元一一。和一個(gè)點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸入輸出的擴(kuò)展單元。為避免電器噪聲干擾,將低壓信號(hào)電纜和高電壓動(dòng)力電纜分別排布在各自的線槽中。設(shè)置了原位指示燈和夾緊指示燈,專門(mén)觀察動(dòng)力箱和工作臺(tái)的工作狀態(tài)。滑臺(tái)快進(jìn)、工進(jìn)通過(guò)接近開(kāi)關(guān)獲取狀態(tài)參量,為提高切入切出精度,把這兩個(gè)信號(hào)直接接到的二個(gè)高速輸入端。一有二個(gè)模擬型電位器,利用它們?cè)O(shè)置運(yùn)行參數(shù)。工作臺(tái)和滑臺(tái)控制回路用交流供電,使用繼電器驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載,在繼電器交流輸出端跨接電阻電容抑制保護(hù)電路,再把保護(hù)電路的輸出端與換向電磁閥線圈連接,節(jié)省了中間繼電器。一具有很大的靈活性,可以預(yù)留輸入輸出點(diǎn),通過(guò)調(diào)整輸入輸出點(diǎn)數(shù)和點(diǎn)位,修改相應(yīng)的控制程序,對(duì)已運(yùn)行的系統(tǒng)進(jìn)行改造或擴(kuò)充。當(dāng)點(diǎn)數(shù)不夠時(shí),可在擴(kuò)充槽內(nèi)插入擴(kuò)展板對(duì)作硬件組態(tài),以實(shí)現(xiàn)最佳最經(jīng)濟(jì)的配置。它還可以組成網(wǎng)絡(luò),與主機(jī)或其它機(jī)床實(shí)現(xiàn)通訊連接。軟件編程一?？刂品绞綖榇鎯?chǔ)程序循環(huán)掃描,用編程器由編程軟件協(xié)助編程。根據(jù)工作臺(tái)和滑臺(tái)的邏輯表達(dá)式,編制出組合機(jī)床自動(dòng)加工梯形圖,見(jiàn)圖。在循環(huán)程序段中,工作臺(tái)程序由轉(zhuǎn)移指令控制,當(dāng)條件一。時(shí)轉(zhuǎn)位,而當(dāng)一時(shí)則跳轉(zhuǎn)到入口的位置即不轉(zhuǎn)位工作程序,同理,如工程由轉(zhuǎn)移指令控制,當(dāng)條件都為時(shí)運(yùn)行,其中有一個(gè)等于時(shí)則跳轉(zhuǎn)到入口矛的位置,終止運(yùn)行。結(jié)束語(yǔ)在組合機(jī)床上運(yùn)用尤程序控制使被控設(shè)備的性能有了很大的擴(kuò)展和提高。該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,減少了電器元件數(shù)量,如中間繼電器和時(shí)間繼電器,可以用軟繼電器代替,簡(jiǎn)化了連線關(guān)系,只需給每個(gè)元件從”一、廠一一一一一一州二二風(fēng)習(xí)。,冤副副一,戶,八匹匹習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)日日國(guó)國(guó),巨巨,一下川,留留日日日峨砰尹氣陰,叮孟勺留凡氨及八衛(wèi),月月月月七匡洲、一一一,八陣陣陣陣護(hù)月月月月七麗蔽籠