S1105氣缸蓋定位孔鉆擴鉸立式組合機床的系統(tǒng)設(shè)計與程序控制.pdf

常州工學(xué)院學(xué)報氣缸蓋定位孔鉆擴鉸立式組合機床的系統(tǒng)設(shè)計與程序控制汪建中常州工學(xué)院,江蘇常州摘要本文以機電液與技米的結(jié)合為出發(fā)查、,開展了氣缸蓋定位孔鉆擴鉸立式組合機床的系統(tǒng)設(shè)計,著重研究了技米在組合機床上的應(yīng)用方法,為組合機床實現(xiàn)機電一體化并適應(yīng)不斷變化的生產(chǎn)需要提供了一種有效途徑。關(guān)鍵詞組合機床設(shè)計自動循環(huán)程序控制中圖分類號文獻標識碼隨著電子計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,可編程序控制器在機械設(shè)備上,尤其在具有自動循環(huán)的組合機床上應(yīng)用得越來越多。組合機床傳統(tǒng)的控制方式是用繼電器一接觸器控制,如果對于這種傳統(tǒng)的控制方式加以改進,使用技術(shù)就可以大大提高機床的靈活性和自動化程度,使由組合機床組成的加工系統(tǒng)也能適應(yīng)工件的變換和產(chǎn)品的更新?lián)Q代,這對于目工位前不斷變化的自動化生產(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鉸立式組合機床上,由此建立的控制系統(tǒng)功能完善、時間響應(yīng)快、整體性好、接線簡單、編程容易、可以在線調(diào)整工作程序、使組合機床的性能得到了較大提高。工位擴孔氣缸蓋定位子鉆擴鉸立式組合機床設(shè)計機床的加工要求這臺機床用于加工柴油機氣缸蓋上的二個定位孔一們轉(zhuǎn)豁。采用液壓回轉(zhuǎn)工作臺,在工作臺上設(shè)定四個工位,其中三個工位用于切削加工,另一個工位用于上下料,布置如圖所示。主軸箱上安裝把刀具,鉆擴鉸刀具各把,一次工作循環(huán)中,所有刀具同時加工,每個工件經(jīng)過三個工步完成定位孔的加工。機床的總布局和自動工作循環(huán)機床的總布局如圖所示,它主要由立柱、液壓滑臺、動力箱、主軸箱、電氣裝置、底座、液壓回轉(zhuǎn)工作臺以及液壓傳動系統(tǒng)、專用夾具、潤滑裝置、冷卻裝置等組成。液壓滑臺安裝在立柱上,配有平衡機構(gòu),由液壓驅(qū)動使其沿立柱導(dǎo)軌上下升降完成進給運動?；_上安裝了動力箱和主軸箱。主電動機的運動經(jīng)動力箱減速后輸入主軸箱,使主軸箱的各刀具旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)切削運動。液壓回轉(zhuǎn)工作臺是工件的輸送部件,在液壓和電氣聯(lián)合控制下,使工作臺上的工件順序進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動力箱主軸箱電氣裝置底座液壓回轉(zhuǎn)工作臺圖機床的總體布局收稿期一一第期汪建中氣缸蓋定位孔鉆擴鉸立式組合機床的系統(tǒng)設(shè)計與程序控制工位。液壓傳動如圖所示。選用液壓傳動的突出優(yōu)點是能夠無級調(diào)速,輸出功率較大,滑臺和工作臺的起動、制動和換向易于實現(xiàn)自動化。氣缸蓋定位孔鉆擴鉸立式組合機床以下簡稱組合機床的自動工作循環(huán)為滑臺帶動主軸箱快速復(fù)位,主電機停轉(zhuǎn)。卸去已加工工件并裝入待加工工件?；剞D(zhuǎn)工作臺自鎖銷脫開并抬起。工作臺旋轉(zhuǎn)、緩沖、反靠、夾緊。滑臺快進、動力箱起動、刀具旋轉(zhuǎn)。滑臺工進及終端延時停留。上述過程的動作順序由程序控制,要求機床能實現(xiàn)兩種工作狀態(tài)調(diào)整工作滑臺前進、后退、工作臺轉(zhuǎn)位可單位操作。自動工作每次加工結(jié)束,同時完成裝卸工件,滑臺退回原位,此后工作臺自動轉(zhuǎn)位開始下一次的加工程序。動作周期表工作臺順時針回轉(zhuǎn),被加工工件一次裝夾后,從第工位到第工位,工作臺轉(zhuǎn)一周的時間周一工一又不不二刁目目,載載二二二二二場場場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原理圖。裝卸工件的輔助時間與機床的加工時間重合。動作時間的安排見表。工位時間可根據(jù)工件的加工節(jié)拍和切削用量進行調(diào)整,在線修改功能特別適應(yīng)這種需要。表動作周期表表電磁鐵動作順序魏魏娜工件件卜卜,抉崔崔崔主主主快進進進巨巨抽抽,工進進進?！蓖ＭＭ＞W(wǎng)網(wǎng)網(wǎng)電電電機機機卜卜,電咧咧卜卜壓電機機一一五濾濾哭丫“丫人,園園,得得得電到到沈失乞回回回抬起起門門門門口口門門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)門門門門門門門門門門曰曰門門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門門門門門門門同同門門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門口口同同口口口口口口離離離合書脫開開口口口口口口閱閱閱閱口口口口口口油油油缸復(fù)位位門門門門口口門門同同曰曰口口口口口口動動動快進進門門門門門門門門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進口口口口口口門門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)組合機床的順序動作在監(jiān)控之下嚴格按表的時間節(jié)拍完成。隨時檢測來自按鈕、行程開關(guān)、傳感器等裝置和元件輸入的信息并進行邏輯運算,當(dāng)檢測到狀態(tài)發(fā)生改變時,控制系統(tǒng)就作出反應(yīng),通過已編制的加工程序,發(fā)出相應(yīng)的指令執(zhí)行上述的控制任務(wù)。接口分配組合機床給的信息,來自機床操作面板上各種按鈕、滑臺和工作臺上各種行程開關(guān)、速度和壓力傳感器等輸入的信息,其中包括機床的起停、冷卻液開關(guān),工作臺抬起一一夾緊一轉(zhuǎn)位、滑臺進退以及各部件的限位開關(guān)等保護裝置的信號。向機床輸出的信息為控制機床的執(zhí)行指令,它控制液壓系統(tǒng)電磁閥、主電路接觸器等,確保機床各執(zhí)行部件實現(xiàn)預(yù)定的運動。尤的接口編排見圖。機床的電氣控制原理按照機床工作過程工藝要求,為組合機床設(shè)計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)各電磁閥元件動作。以繼電器形式輸出,工作值為表示“通”,為。表示“斷”,所接負載電磁元件的動作見表。一常州工學(xué)院學(xué)報年主控回路主電路集中控制動力箱主電動機,、液壓泵電動機和冷卻泵電動機?！科饎右粍恿ο潆x開原位,主軸帶動刀具旋轉(zhuǎn)。動力箱原位指示工作臺原位指示工作臺夾牙指示主軸刀具轉(zhuǎn)動液壓泵起動冷卻泵起動起動一按瓜石一下起動鍵,一得電并自鎖,便連續(xù)運轉(zhuǎn),并且接通回轉(zhuǎn)工作臺和滑臺的控制回路。起動。主軸箱工進時,驅(qū)動冷卻泵打出冷卻液。三只電機還可用按鍵分別直接起停。,液壓回轉(zhuǎn)工作臺控制回路液壓回轉(zhuǎn)工作臺完成工步的轉(zhuǎn)換,與其相對應(yīng)的邏輯循環(huán)工作狀態(tài)為鎖緊裝置打開及工作臺抬起一動力翎下降動力箱七升動力粗工進自動卜動轉(zhuǎn)工作臺抬起鉑悅開工作臺落下梢鎖緊工作臺回轉(zhuǎn)曲條缸復(fù)位作臺級沖離合器脫開執(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接口二二牡一,。,月,?！盎蚨灰灰婚T門門甘皿皿創(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,卜一門它竺一一一自鎖創(chuàng)脫開工作合抬起工作臺回轉(zhuǎn)工作臺級沖齒條缸返回工作臺落下自鎖銷鎖緊離合器脫開動力箱下降動力箱工進動力箱上升圖電氣控制原理圖工作臺回轉(zhuǎn)暫存器具有自鎖功能回轉(zhuǎn)減速暫存器一工作臺低速反靠暫存器工作臺落下并鎖緊暫存器離合器脫開齒條缸復(fù)位一齒條缸復(fù)位后,而百一。,控制工作臺動作的電器均被斷電,離合器重新接合,工作臺液壓系統(tǒng)和控制線第期汪建中氣缸蓋定位孔鉆擴鉸立式組合機床的系統(tǒng)設(shè)計與程序控制路恢復(fù)到原始狀態(tài),與此同時,暫存器一輸出信號接通液壓滑臺工作循環(huán)。液壓滑臺控制回路液壓滑臺完成刀具的進給運動,其邏輯循環(huán)工作狀態(tài)為快速進給面萬麗麗丁麗反而元暫存器不元具有自鎖功能工作進給延時停留暫存器一麗麗具有自鎖功能快速退回一滑臺回到原位重新接通工作臺循環(huán)控制回路。,機床可編程序控制器的選用組合機床控制系統(tǒng)共需個輸入點、個輸出點,選用德國西門子一的一個點基本單元一一。和一個點開關(guān)量輸入輸出的擴展單元。為避免電器噪聲干擾,將低壓信號電纜和高電壓動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,專門觀察動力箱和工作臺的工作狀態(tài)?；_快進、工進通過接近開關(guān)獲取狀態(tài)參量,為提高切入切出精度,把這兩個信號直接接到的二個高速輸入端。一有二個模擬型電位器,利用它們設(shè)置運行參數(shù)。工作臺和滑臺控制回路用交流供電,使用繼電器驅(qū)動交流負載,在繼電器交流輸出端跨接電阻電容抑制保護電路,再把保護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,通過調(diào)整輸入輸出點數(shù)和點位,修改相應(yīng)的控制程序,對已運行的系統(tǒng)進行改造或擴充。當(dāng)點數(shù)不夠時,可在擴充槽內(nèi)插入擴展板對作硬件組態(tài),以實現(xiàn)最佳最經(jīng)濟的配置。它還可以組成網(wǎng)絡(luò),與主機或其它機床實現(xiàn)通訊連接。軟件編程一?？刂品绞綖榇鎯Τ绦蜓h(huán)掃描,用編程器由編程軟件協(xié)助編程。根據(jù)工作臺和滑臺的邏輯表達式,編制出組合機床自動加工梯形圖,見圖。在循環(huán)程序段中,工作臺程序由轉(zhuǎn)移指令控制,當(dāng)條件一。時轉(zhuǎn)位,而當(dāng)一時則跳轉(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)條件都為時運行,其中有一個等于時則跳轉(zhuǎn)到入口矛的位置,終止運行。結(jié)束語在組合機床上運用尤程序控制使被控設(shè)備的性能有了很大的擴展和提高。該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,減少了電器元件數(shù)量,如中間繼電器和時間繼電器,可以用軟繼電器代替,簡化了連線關(guān)系,只需給每個元件從”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)日日國國,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月月月月七麗蔽籠