自動(dòng)鉆床的設(shè)計(jì)

1、自動(dòng)鉆床的設(shè)計(jì)【摘 要】提出了一種臺(tái)式鉆床的改造和設(shè)計(jì)方法,即將液壓缸作為進(jìn)給系統(tǒng)的執(zhí)行元件,通過 PLC 對(duì)主軸電機(jī)、液壓系統(tǒng)電磁閥、液壓泵電機(jī)以及行程開關(guān)的控制來實(shí)現(xiàn)臺(tái)式鉆床的自動(dòng)化改進(jìn).改進(jìn)后的自動(dòng)鉆床可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大批量工件的連續(xù)生產(chǎn), 同時(shí)改善了被加工零件的質(zhì)量,不僅生產(chǎn)效率得以提高,解放了工人的勞動(dòng)力,而且所加工產(chǎn)品零件更受市場(chǎng)歡迎.在如今的生產(chǎn)生活中，機(jī)械制造的主要加工設(shè)備為金屬切削機(jī)床，而在機(jī)械制造行業(yè)中，產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率又直接受機(jī)床的技術(shù)性能的影響，所以不斷提高改進(jìn)機(jī)床的各種技術(shù)性能可以提高國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)能力和科學(xué)技術(shù)水平。鉆床是孔加工機(jī)加工孔類的工作大部分仍由傳統(tǒng)鉆床來實(shí)現(xiàn)，

2、而面對(duì)大批量生產(chǎn)傳統(tǒng)鉆床便有很多 不足之處需要改善，例如：自動(dòng)化程度較低，導(dǎo)致大批量的生產(chǎn)困難；工人工作效 率低，且工作環(huán)境惡差；需要較多人力，而且工件在裝夾費(fèi)時(shí)費(fèi)力，操作不流暢， 易出錯(cuò)；加工出的零件精度不高，被加工產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。針對(duì)以上傳統(tǒng)鉆床在生產(chǎn)中表現(xiàn)出的問題及不足之處，對(duì)傳統(tǒng)鉆床進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)是十分必要的。通過對(duì)傳統(tǒng)鉆床執(zhí)行系統(tǒng)的改進(jìn)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率和被加工產(chǎn)品的質(zhì)量，從而降低勞動(dòng)強(qiáng)度及工作量。本文提出了對(duì)鉆床液壓進(jìn)給系統(tǒng)中進(jìn)給缸的設(shè)計(jì)思路，即通過使用液壓缸作為執(zhí)行 元件來替換手動(dòng)進(jìn)給。根據(jù)設(shè)計(jì)思路，首要分析的是鉆頭切削運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給液壓缸執(zhí) 行的進(jìn)給

3、運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。加工工件時(shí)，鉆頭部分的運(yùn)動(dòng)屬于旋轉(zhuǎn)切削運(yùn)動(dòng)和被直 線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，則進(jìn)給液壓缸在執(zhí)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)所完成的主軸進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)盤部分的運(yùn)動(dòng)：轉(zhuǎn)盤的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，工件從傳送帶送入轉(zhuǎn)盤的工件孔，通過轉(zhuǎn)盤 的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到了 2 位置，在通過 1加工完成后工件的卸料隨著轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行完成。自動(dòng)鉆床運(yùn)動(dòng)規(guī)律及轉(zhuǎn)盤運(yùn)動(dòng)規(guī)律簡(jiǎn)圖如圖 1 所示。自動(dòng)鉆床進(jìn)給系統(tǒng)的控制是通過 PLC 對(duì)主軸電機(jī)、液壓系統(tǒng)電磁閥、液壓泵電機(jī)以及行程開關(guān)的控制來實(shí)現(xiàn)的1。其中關(guān)于自動(dòng)鉆床液壓系統(tǒng)回路的連接應(yīng)根據(jù) 鉆液壓系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)速度不是太大，負(fù)載也不大，因此，調(diào)速系統(tǒng)選擇進(jìn)口節(jié)流調(diào)整，該調(diào)速系統(tǒng)具有較好的低速穩(wěn)定性和速度負(fù)

4、載特性。對(duì)主軸電機(jī)和液壓泵電機(jī)的控制：首先將控制程序?qū)懭?，然后定時(shí)器開始定時(shí) 3 s， 3 s 后 PLC 系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定，在此期間也可方便操作人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，定時(shí)結(jié)束后，控制電機(jī)的交流繼電器閉合，主軸電機(jī)和液壓泵電機(jī)開始工作。主軸的快速進(jìn)給控制：安裝工件檢測(cè)器，如光電傳感器，當(dāng)工件到達(dá)指定位置后， 工件檢測(cè)器反饋電信號(hào)，PLC 傳出指令開始工件的夾緊動(dòng)作，可通過安裝壓力傳感器檢測(cè)工件是否被裝夾牢固，接著反饋電信號(hào)，使液壓系統(tǒng)開始工作，通過電磁換向閥，來控制系統(tǒng)接入快進(jìn)油路，主軸完成快速進(jìn)給動(dòng)作2。主軸的工進(jìn)控制：可通過安裝行程開關(guān)來控制進(jìn)給動(dòng)作的起停，當(dāng)主軸快速進(jìn)給動(dòng)作完成后，主軸到達(dá)指定

5、位置，則行程開關(guān)閉合，反饋電信號(hào)，液壓系統(tǒng)的電磁換向閥接收信號(hào)，使工進(jìn)油路導(dǎo)通，主軸開始工進(jìn)動(dòng)作。的行程開關(guān)閉合，計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí) 3 s，液壓系統(tǒng)電磁換向閥接收電信號(hào)，主軸停留 3 s主軸快退動(dòng)作的控制：計(jì)時(shí)器 T3 計(jì)時(shí) 3 s 結(jié)束后，液壓系統(tǒng)電磁換向閥接收電信號(hào)，液壓控制系統(tǒng)接入快退油路，主軸開始快退動(dòng)作。主軸快退停止動(dòng)作的控制：控制主軸快退的行程開關(guān)閉合，則發(fā)出電信號(hào)，液壓系統(tǒng)電磁換向閥接收電信號(hào)，主軸停止快退動(dòng)作3。本文所提出的自動(dòng)鉆床可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大批量零件的自動(dòng)化生產(chǎn)4-5，在提高生產(chǎn)效 床整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作時(shí)平穩(wěn)可靠，有推廣和研究?jī)r(jià)值?！鞠嚓P(guān)文獻(xiàn)】1成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)液壓傳動(dòng)M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004. 2秦曾煌.電工學(xué)M.北京：高等教育出版式社，1999.3許福玲，陳堯明.液壓與氣壓