變速箱體左端面鉆孔專用機床設(shè)計
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用 PL C 改 造 雙 面 鉆 孔 組 合 機 床 控 制 系 統(tǒng) 趙 華 南 陽 理 工 學(xué) 院 機 電 工 程 系 河 南 南 陽 473004 摘 要 從 機 床 自 動 控 制 的 實 際 需 要 出 發(fā) 利 用 PL C 對 雙 面 鉆 孔 組 合 機 床 的 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 進 行 了 改 造 并 給 出 了 其 PL C 控 制 系 統(tǒng) 的 硬 件 設(shè) 計 和 梯 形 圖 程 序 關(guān) 鍵 詞 PL C 雙 面 鉆 孔 組 合 機 床 控 制 系 統(tǒng) 中 圖 分 類 號 T G527 T G502 文 獻 標 識 碼 B 我 系 金 工 車 間 有 幾 臺 雙 面 鉆 孔 組 合 機 床 主 要 用 于 加 工 各 種 大 中 型 箱 體 類 零 件 如 氣 缸 蓋 氣 缸 體 電 機 座 及 儀 表 殼 等 零 件 其 原 有 控 制 系 統(tǒng) 采 用 繼 電 接 觸 器 與 液 壓 相 結(jié) 合 的 方 法 因 使 用 多 年 電 氣 器 件 及 控 制 線 路 已 嚴 重 老 化 故 障 率 很 高 維 修 困 難 嚴 重 影 響 教 學(xué) 和 生 產(chǎn) 的 正 常 進 行 因 此 我 們 采 用 可 編 程 序 控 制 器 PL C 與 液 壓 控 制 相 結(jié) 合 的 方 法 對 該 設(shè) 備 進 行 改 造 取 得 了 良 好 效 果 1 工 作 原 理 及 電 氣 控 制 要 求 雙 面 鉆 孔 組 合 機 床 是 在 工 件 兩 相 對 表 面 上 進 行 鉆 孔 的 一 種 高 效 自 動 化 專 用 加 工 設(shè) 備 基 本 結(jié) 構(gòu) 如 圖 1 所 示 2 個 動 力 滑 臺 對 面 布 置 并 安 裝 在 標 準 側(cè) 底 座 上 刀 具 電 動 機 M2 M3 分 別 固 定 在 左 右 動 力 滑 臺 上 中 間 底 座 上 裝 有 工 件 定 位 夾 緊 裝 置 圖 1 雙 面 鉆 孔 組 合 機 床 結(jié) 構(gòu) 簡 圖 該 機 床 采 用 電 動 機 和 液 壓 系 統(tǒng) 未 畫 出 相 結(jié) 合 的 驅(qū) 動 方 式 其 中 電 動 機 M2 M3 分 別 帶 動 左 右 主 軸 箱 的 刀 具 主 軸 提 供 切 削 主 運 動 而 左 右 動 力 滑 臺 和 工 件 定 位 夾 緊 裝 置 則 由 液 壓 系 統(tǒng) 驅(qū) 動 M1 為 液 壓 泵 的 驅(qū) 動 電 動 機 M4 為 冷 卻 泵 電 動 機 機 床 的 電 氣 控 制 要 求 為 M1 先 啟 動 只 有 系 統(tǒng) 正 常 供 油 后 其 它 控 制 電 路 才 能 通 電 工 作 M2 M3 在 滑 臺 進 給 循 環(huán) 開 始 時 啟 動 滑 臺 退 回 原 位 后 停 機 M4 可 手 動 控 制 啟 停 也 可 在 滑 臺 工 作 進 給 時 自 動 提 供 油 液 其 控 制 過 程 是 典 型 的 順 序 控 制 當 把 工 件 裝 入 夾 具 后 按 下 啟 動 按 鈕 SB3 機 床 便 開 始 自 動 循 環(huán) 的 工 作 過 程 見 圖 2 圖 2 雙 面 鉆 孔 組 合 機 床 工 作 循 環(huán) 圖 2 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 硬 件 設(shè) 計 雙 面 鉆 孔 組 合 機 床 的 電 氣 控 制 屬 單 機 控 制 輸 入 輸 出 均 為 開 關(guān) 量 根 據(jù) 實 際 控 制 要 求 并 考 慮 系 統(tǒng) 改 造 成 本 在 準 確 計 算 I O 總 點 數(shù) 的 基 礎(chǔ) 上 采 用 抗 干 擾 強 穩(wěn) 定 性 和 可 靠 性 較 高 的 三 菱 公 司 生 產(chǎn) 的 FX1N260MR 可 編 程 控 制 器 該 控 制 系 統(tǒng) 中 所 有 輸 入 觸 發(fā) 信 號 采 用 常 開 觸 點 接 法 所 需 的 24 V 直 流 電 源 由 PL C 內(nèi) 部 提 供 輸 出 負 載 中 的 所 有 直 流 電 磁 換 向 閥 同 樣 采 用 由 PL C 內(nèi) 部 提 供 的 24 V 直 流 電 源 輸 出 負 載 中 的 4 個 交 流 接 觸 器 線 圈 則 需 外 接 220 V 交 流 電 源 具 體 的 I O 地 址 分 配 詳 見 表 1 由 于 雙 面 鉆 孔 組 合 機 床 中 轉(zhuǎn) 換 開 關(guān) 按 鈕 及 行 程 開 關(guān) 較 多 為 了 減 少 輸 入 點 數(shù) 降 低 費 用 對 輸 入 信 號 作 了 適 當 處 理 如 4 臺 電 動 機 的 過 載 保 護 不 作 為 輸 入 信 號 而 直 接 接 入 輸 出 線 圈 回 路 中 另 外 電 磁 閥 為 感 性 負 載 并 且 通 斷 頻 繁 為 了 保 護 PL C 的 輸 出 觸 點 在 每 個 電 磁 閥 兩 端 各 并 上 1 個 續(xù) 流 二 極 管 來 吸 收 反 向 過 電 壓 3 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 軟 件 設(shè) 計 由 雙 面 鉆 孔 組 合 機 床 的 控 制 要 求 可 知 該 控 制 系 統(tǒng) 需 要 實 現(xiàn) 3 個 控 制 功 能 動 力 滑 臺 的 點 動 復(fù) 位 控 制 動 力 滑 臺 的 單 機 自 動 循 環(huán) 控 制 整 機 全 自 動 工 作 循 環(huán) 控 制 根 據(jù) 圖 2 所 示 的 機 床 工 作 56 新 技 術(shù) 新 工 藝 機 械 加 工 工 藝 與 裝 備 2006 年 第 8 期 表 1 PLC 的 I O 分 配 表 輸 入 部 分 輸 出 部 分 元 件 功 能 地 址 元 件 功 能 地 址 元 件 功 能 地 址 SB1 系 統(tǒng) 總 停 X0 SQ4 左 機 滑 臺 快 退 X16 KM1 油 泵 電 動 機 M1 起 動 接 觸 器 Y1 SB2 油 泵 電 動 機 M1 啟 動 X1 SQ5 左 機 滑 臺 原 位 X17 KM2 左 機 刀 具 電 動 機 M2 起 動 接 觸 器 Y2 SB3 液 壓 系 統(tǒng) 循 環(huán) 工 作 啟 動 X2 SQ6 右 機 滑 臺 工 進 X20 KM3 右 機 刀 具 電 動 機 M3 起 動 接 觸 器 Y3 SB4 左 機 刀 具 電 動 機 M2 啟 動 X3 SQ7 右 機 滑 臺 快 退 X21 KM4 冷 卻 泵 電 動 機 M4 起 動 接 觸 器 Y4 SB5 右 機 刀 具 電 動 機 M3 啟 動 X4 SQ8 右 機 滑 臺 原 位 X22 YV1 工 件 夾 緊 電 磁 閥 Y5 SB6 左 機 滑 臺 點 動 X5 SQ9 夾 具 松 開 到 原 位 X24 YV2 放 松 工 件 電 磁 閥 Y6 SB7 左 機 滑 臺 復(fù) 位 X6 SP 壓 力 繼 電 器 X23 YV3 左 機 滑 臺 快 進 電 磁 閥 Y7 SB8 右 機 滑 臺 點 動 X7 SA1 手 動 自 動 開 關(guān) X30 YV4 左 機 滑 臺 工 進 電 磁 閥 Y10 SB9 右 機 滑 臺 復(fù) 位 X10 SA2 右 機 滑 臺 單 動 開 關(guān) X31 YV5 左 機 滑 臺 快 退 電 磁 閥 Y11 SB10 工 件 夾 緊 手 動 控 制 X11 SA3 左 機 滑 臺 單 動 開 關(guān) X25 YV6 右 機 滑 臺 快 進 電 磁 閥 Y12 SB11 放 松 工 件 手 動 控 制 X12 SA4 左 機 刀 具 電 動 機 M2 停 X32 YV7 右 機 滑 臺 工 進 電 磁 閥 Y13 SQ1 定 位 銷 原 位 X13 SA5 右 機 刀 具 電 動 機 M3 停 X33 YV8 右 機 滑 臺 快 退 電 磁 閥 Y14 SQ2 定 位 銷 到 位 X14 SA6 冷 卻 泵 電 動 機 M4 停 X34 YV9 插 定 位 銷 電 磁 閥 Y15 SQ3 左 機 滑 臺 工 進 X15 SA7 冷 卻 泵 電 動 機 M4 啟 動 X26 YV10 拔 定 位 銷 電 磁 閥 Y16 循 環(huán) 圖 首 先 設(shè) 計 出 該 組 合 機 床 的 順 序 功 能 圖 見 圖 3 圖 3 功 能 圖 再 由 順 序 功 能 圖 圖 3 最 終 設(shè) 計 出 符 合 要 求 的 控 制 梯 形 圖 見 圖 4 圖 4 梯 形 圖 由 梯 形 圖 程 序 可 知 當 SA1 X30 置 于 手 動 位 時 OFF 通 過 SB3 SB11可 對 左 右 刀 具 電 動 機 液 壓 控 制 系 統(tǒng) 夾 具 松 開 和 拔 定 位 銷 等 進 行 手 動 控 制 若 左 右 滑 臺 工 作 中 途 因 停 電 或 發(fā) 生 故 障 也 可 點 動 復(fù) 位 當 SA1 X30 置 于 自 動 位 時 ON 執(zhí) 行 條 件 跳 轉(zhuǎn) 指 令 工 件 從 裝 夾 定 位 到 加 工 完 成 左 右 滑 臺 返 回 原 位 夾 具 松 開 并 拔 出 定 位 銷 全 部 自 動 進 行 當 SA2 X31 合 上 ON 同 時 SA3 X25 斷 開 O FF 或 SA3 X25 合 上 ON 同 時 SA2 X31 斷 開 O FF 此 時 執(zhí) 行 左 右 機 半 自 動 循 環(huán) 控 制 以 方 便 生 產(chǎn) 加 工 和 維 修 調(diào) 整 本 程 序 經(jīng) 模 擬 調(diào) 試 完 全 符 合 雙 面 鉆 孔 組 合 機 床 的 電 氣 控 制 要 求 使 用 效 果 良 好 在 使 用 過 程 中 還 可 根 據(jù) 不 同 的 控 制 要 求 在 不 改 動 接 線 或 改 動 很 少 的 情 況 下 通 過 改 變 程 序 來 實 現(xiàn) 不 同 要 求 大 大 節(jié) 省 了 安 裝 調(diào) 試 時 間 提 高 了 效 率 4 結(jié) 語 本 系 統(tǒng) 經(jīng) 過 PL C 改 造 后 運 行 良 好 故 障 率 大 大 降 低 而 且 改 裝 后 的 組 合 機 床 控 制 系 統(tǒng) 具 有 很 好 的 柔 性 能 適 應(yīng) 產(chǎn) 品 的 變 化 當 工 藝 程 序 變 更 時 只 需 修 改 程 序 就 可 滿 足 新 的 加 工 要 求 可 見 傳 統(tǒng) 的 機 械 設(shè) 備 經(jīng) 過 PL C 改 造 后 既 能 使 之 成 為 機 電 一 體 化 的 新 產(chǎn) 品 適 用 生 產(chǎn) 過 程 的 自 動 控 制 又 能 發(fā) 揮 原 組 合 機 床 的 效 能 而 且 投 資 較 小 可 見 靈 活 應(yīng) 用 PL C 是 實 現(xiàn) 組 合 機 床 電 氣 自 動 化 的 有 效 途 徑 參 考 文 獻 1 余 雷 聲 電 氣 控 制 與 PLC 應(yīng) 用 M 北 京 機 械 工 業(yè) 出 版 社 2002 2 田 瑞 庭 可 編 程 序 控 制 器 應(yīng) 用 技 術(shù) M 北 京 機 械 工 業(yè) 出 版 社 1994 3 萬 太 福 唐 賢 永 可 編 程 序 控 制 器 及 其 應(yīng) 用 M 重 慶 重 慶 大 學(xué) 出 版 社 2000 作 者 簡 介 趙 華 1969 女 碩 士 講 師 主 要 從 事 機 電 一 體 化 以 及 電 工 材 料 的 教 學(xué) 與 研 究 收 稿 日 期 2006 年 4 月 6 日 責(zé) 任 編 輯 周 守 清 66 新 技 術(shù) 新 工 藝 機 械 加 工 工 藝 與 裝 備 2006 年 第 8 期
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編號：4431550
類型：共享資源
大小：8.04MB
格式：RAR
上傳時間：2020-01-07
35
積分
- 關(guān) 鍵 詞：
-
變速
箱體
端面
鉆孔
專用
機床
設(shè)計
- 資源描述：
-
變速箱體左端面鉆孔專用機床設(shè)計,變速,箱體,端面,鉆孔,專用,機床,設(shè)計
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