多工位臥式組合加工中心的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：隨著科技進(jìn)步和工業(yè)發(fā)展,，有著浮選精煤、原生煤泥脫水,，黑色冶金,、有色冶金化工、建材,、飼料,、城市生活污水等行業(yè)的固液分離作用的加壓過濾機(jī)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但是目前市場(chǎng)上的加壓過濾機(jī)都存在著一定缺陷,，其中最突出的主要是加壓過濾機(jī)主要部件濾液管加工成本高,、加工效率低、質(zhì)量差等問題111,。王義明6]在濾液管銑削平面工裝設(shè)計(jì)中,，利用龍門加工中心加工特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了同時(shí)完成兩個(gè)工件的端面銑削。這種設(shè)計(jì)方法導(dǎo)致加工流程需要多次裝夾完成,，既不能保證中心一致性也浪費(fèi)了不必要的時(shí)間,。胡萬(wàn)強(qiáng)''提出了臥式組合加工中心的液壓系統(tǒng)控制方案，但液體的泄漏及液體粘度影響系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性,。為了解決上述難題本文針對(duì)專門加工濾液管的臥式專用組合加工中心設(shè)計(jì)了—種新的控制系統(tǒng),。1加工中心的總體布局方案每根濾液管上有五個(gè)法蘭盤結(jié)構(gòu)組成，該組合專用銑鉆床的設(shè)計(jì)主要針對(duì)于濾液管上法蘭盤的加工,，法蘭盤的結(jié)構(gòu)如圖1所示,。該結(jié)構(gòu)加工主要分四步完成。分別是銑端面,、鉆大孔,、鉆小孔、攻螺紋,。為保證加工工件的中心一致性及提高加工效率,，則選擇一次裝夾便完成整個(gè)的加工流程hl.,工作臺(tái)及加工工位的布置如圖2所示。當(dāng)零件裝夾完畢后,，首先到達(dá)銑刀頭部分,，進(jìn)行第_個(gè)端面的洗削，當(dāng)工作結(jié)束后,，液壓滑臺(tái)帶動(dòng)零件移動(dòng)到下一加工位置,。此時(shí),，第一個(gè)端面開始鉆大孔，而第二個(gè)端面開始銑端面,。工作依次進(jìn)行,。直到開始加工第四個(gè)法蘭盤時(shí)，加工中心上一側(cè)的全部刀具同時(shí)工作,。當(dāng)?shù)谒膫€(gè)平面開始銑削完畢后,，第一個(gè)法蘭盤加工完畢，移出工作區(qū)域,。當(dāng)?shù)谖鍌€(gè)法蘭盤銑削完畢后,，此時(shí)為節(jié)約能源，銑刀頭停止運(yùn)轉(zhuǎn),，以此類推,，鉆頭、絲錐也將停止工作完成加工,。期間所有的動(dòng)作均通過電氣控制部分來(lái)完成,。 該方案的提出解決了原有加工技術(shù)中工件的加工需要多臺(tái)加工中心及多次裝夾才能完成的工藝流程。該組合專用加工中心可以實(shí)現(xiàn)一次裝夾便完成整個(gè)工件的加工,，并合理分配各動(dòng)力頭的工作時(shí)間,，提高了工作效率并保證了加工質(zhì)量。 2動(dòng)力頭控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)該臥式組合加工中心共有銑削,、鉆大孔,、鉆小孔、攻螺紋四部分組成,，每部分各有3個(gè)異步電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,。分別為Ml主軸電動(dòng)機(jī),控制著動(dòng)力頭的工作狀態(tài)。M2為進(jìn)給電動(dòng)機(jī),，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力頭的快進(jìn),、工進(jìn)和快退以節(jié)約時(shí)間提高加工效率,。M3為冷卻電動(dòng)機(jī),。每臺(tái)電動(dòng)機(jī)都設(shè)有短路保護(hù)和過載保護(hù)以提高工作的可靠性S。2.1動(dòng)力頭主運(yùn)動(dòng)的控制設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算已知電動(dòng)機(jī)的******工作功率不超過10kW,因此,，可以采用直接啟動(dòng)H,。為保護(hù)刀具和機(jī)床以免發(fā)生碰撞而破壞，因此,，在主軸旋轉(zhuǎn)后才可進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng),。電路圖如圖3所示。海天精工 備注：為保證文章的完整度,，本文核心內(nèi)容都PDF格式顯示,，如未有顯示請(qǐng)刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試,，手機(jī)瀏覽可能無(wú)法正常使用！結(jié)束語(yǔ)：具體的控制方式如下：SB1為主電路開關(guān),，當(dāng)按下開關(guān)SB1后,，繼電器線圈KM1得電，相應(yīng)的開關(guān)KM1閉合,，電路形成自鎖,，主回路中KM1閉合,主電動(dòng)機(jī)得電啟動(dòng)，主軸旋轉(zhuǎn),。開關(guān)SB5為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)開關(guān),。主軸旋轉(zhuǎn)后，按下開關(guān)SB5,繼電器KM2線圈得電^目應(yīng)的開關(guān)KM2閉合,，主回路中KM2閉合,，進(jìn)給電機(jī)啟動(dòng)，完成動(dòng)力頭的快進(jìn),、工進(jìn)、快退過程,。常態(tài)情況下,開關(guān)SB4,、SB5為閉合狀態(tài)。當(dāng)工作結(jié)束后,，按下開關(guān)SB4或SB5,控制回路中開關(guān)斷開,、繼電器KM1失電,進(jìn)而電動(dòng)機(jī)斷電，主軸停止旋轉(zhuǎn),進(jìn)給運(yùn)動(dòng)結(jié)束,。主軸的正反轉(zhuǎn)可以通過開關(guān)SA5來(lái)控制,。整個(gè)控制回路的設(shè)計(jì)保證了只有當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)后才允許進(jìn)給電機(jī)動(dòng)作。2.2動(dòng)力頭進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制設(shè)計(jì)工件隨液壓滑臺(tái)在水平方向上按照合理的速度發(fā)生移動(dòng),，動(dòng)力頭由液壓缸帶動(dòng)在垂直于液壓滑臺(tái)的方向做進(jìn)給運(yùn)動(dòng),。為提高效率，動(dòng)力頭按預(yù)先規(guī)定好的時(shí)間做快進(jìn),、工進(jìn),、快退運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電磁鐵YA1,、YA2,、YA3均處于斷電狀態(tài)時(shí)，動(dòng)力頭處于原位不動(dòng),，限位開關(guān)ST1動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開M,。具體控制回路如圖4所示。具體的控制方式如下：(1) 動(dòng)力頭的快進(jìn)開關(guān)SB1控制著主電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。SB5控制著進(jìn)給電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn),。當(dāng)按下開關(guān)SB1,、SB5后電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。為動(dòng)力頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)做準(zhǔn)備,。當(dāng)按下開關(guān)SB后,，繼電器線圈K1得電，同時(shí)常開觸點(diǎn)K1閉合,，電磁閥YA1,、YA3得電。動(dòng)力頭向前運(yùn)動(dòng),。由于電磁閥YA1、YA3同時(shí)得電,，動(dòng)力頭通過液壓系統(tǒng)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng),，此時(shí)實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的差動(dòng)連接。因此,可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力頭的快進(jìn)動(dòng)作,。(2) 動(dòng)力頭的工進(jìn)動(dòng)力頭的工作轉(zhuǎn)換均通過限位開關(guān)來(lái)控制,。當(dāng)動(dòng)力頭快進(jìn)到所設(shè)定位置時(shí),，限位開關(guān)ST3閉合,繼電器線圏K2得電,，常開觸點(diǎn)K2閉合，形成自鎖,。常閉觸點(diǎn)K2斷開,動(dòng)力頭快進(jìn)回路斷路，動(dòng)力頭實(shí)現(xiàn)工進(jìn),。(3) 動(dòng)力頭的快退為保證加工質(zhì)量，動(dòng)力頭工進(jìn)到終點(diǎn)時(shí)需保留一段時(shí)間,。此電路圖通過延時(shí)繼電器控制,，設(shè)置時(shí)間為5s。當(dāng)工進(jìn)到終點(diǎn)時(shí),，碰到限位開關(guān)ST4。此時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)ST4閉合,，繼電器線圈KT得電,，開始計(jì)時(shí),。動(dòng)斷觸點(diǎn)KT斷開,動(dòng)力頭前進(jìn)回路斷路,，動(dòng)力頭停留在終點(diǎn)位置。當(dāng)達(dá)到所設(shè)定時(shí)間后，延時(shí)閉合觸點(diǎn)KT閉合,，此時(shí)繼電器K3得電,，相應(yīng)的動(dòng)合觸點(diǎn)K3閉合，電磁閥YA2得電,，動(dòng)力頭快退,。當(dāng)退回到原位時(shí),,，限位開關(guān)ST1斷開,，動(dòng)力頭停在原位。(4) 動(dòng)力頭的“點(diǎn)動(dòng)調(diào)整”當(dāng)動(dòng)力頭前進(jìn)時(shí),，按下開關(guān)SB1,此時(shí)主電機(jī)啟動(dòng),，按下開關(guān)SB繼電器線圈K1得電，動(dòng)合觸點(diǎn)K1閉合,，電磁閥YA1,、YA3得電，動(dòng)力頭可實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng),。此時(shí)斷開開關(guān)SB,由于繼電器K1不能自鎖,，放松開關(guān)SB1后，動(dòng)力頭立即if■止,。當(dāng)動(dòng)力頭不在原位或沒有快退到原位時(shí),按下開關(guān)SB2,此時(shí)繼電器線圈K3得電,，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力頭的快退。當(dāng)?shù)竭_(dá)原位時(shí),，限位開關(guān)ST1斷開,，動(dòng)力頭停止。因此可以通過點(diǎn)動(dòng)控制來(lái)調(diào)整動(dòng)力頭的位置,。由于攻絲加工過程中,，為避免發(fā)生亂絲，要求主軸工進(jìn)完成后能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn),。因此,，其控制回路較前幾個(gè)加工過程而言，多了可使主軸能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)反轉(zhuǎn)的部分,具體控制方式是用兩個(gè)繼電器互鎖,，來(lái)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)回路0,。 3液壓滑臺(tái)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)液壓滑臺(tái)帶動(dòng)工件移動(dòng)。其工作過程可表示為：快進(jìn)一工進(jìn)一暫停（銑削）一快進(jìn)一工進(jìn)一暫停（鉆大?L) 一快進(jìn)一工進(jìn)一暫停（鉆小孔)一快進(jìn)一共進(jìn)一暫停（攻絲）一快退M,。具體的控制回路如圖5所示,。 具體的控制方式如下：當(dāng)按下開關(guān)SB后，繼電器線圈KM得電^甫助觸點(diǎn)閉合,，形成自鎖,，此時(shí)主回路中主觸點(diǎn)KM閉合，電動(dòng)機(jī)得電啟動(dòng)。當(dāng)按下開關(guān)SB1,繼電器K1和K2同時(shí)得電,，動(dòng)合觸點(diǎn)K2閉合,，觸發(fā)計(jì)數(shù)器,使計(jì)數(shù)器復(fù)位，準(zhǔn)備計(jì)數(shù),。動(dòng)合觸點(diǎn)K1閉合,，形成自鎖，電磁_(tái) YA1,、YA3同時(shí)得電,，此時(shí)液壓系統(tǒng)可形成差動(dòng)連接，因此可以實(shí)現(xiàn)液壓滑臺(tái)的快進(jìn),。當(dāng)滑臺(tái)由原始位置快進(jìn)到第一個(gè)法蘭面的所設(shè)定位置時(shí),壓下限位開關(guān)ST4,此時(shí)繼電器線圈K4得電,，動(dòng)合觸點(diǎn)K4閉合，形成自鎖,。動(dòng)斷觸點(diǎn)K4斷開,液壓滑臺(tái)工作狀態(tài)由快進(jìn)改為工進(jìn),。當(dāng)達(dá)到第一個(gè)法蘭面位置時(shí),壓下限位開關(guān)ST1,時(shí)間繼電器KT1得電，動(dòng)斷觸點(diǎn)KT1斷開,，滑臺(tái)停止,。由銑削加工時(shí)間得KT1的設(shè)定值為29S，當(dāng)達(dá)到所設(shè)定值后,，延時(shí)閉合觸點(diǎn)KT1閉合,，此時(shí)KT1繼續(xù)得電,滑臺(tái)開始快進(jìn)、工進(jìn),。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)法蘭面達(dá)到鉆大孔位置時(shí),第二個(gè)法蘭面正好處于銑端面位置,，此時(shí)滑臺(tái)壓下限位開關(guān)ST2,同理時(shí)間繼電器KT1得電，滑臺(tái)停止,。兩個(gè)動(dòng)力頭同時(shí)工作(第一個(gè)法蘭面鉆大孔,、第二個(gè)法蘭面銑端面）。限位開關(guān)ST2閉合J蟲發(fā)計(jì)數(shù)器減1,。當(dāng)?shù)谖鍌€(gè)法蘭面完成鉆大孔后,，計(jì)數(shù)器A = 0,觸點(diǎn)C460閉合，為時(shí)間繼電器K2得電做準(zhǔn)備,。液壓滑臺(tái)繼續(xù)完成快進(jìn),、工進(jìn)動(dòng)作。當(dāng)五個(gè)法蘭面到達(dá)鉆小孔位置時(shí),，壓下限位開關(guān)ST3,時(shí)間繼電器KT2得電,，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開,滑臺(tái)停止。第四個(gè)法蘭面攻絲,，第五個(gè)法蘭面鉆小孔,。由攻螺紋加工時(shí)間得KT2設(shè)定時(shí)間為9s,達(dá)到所設(shè)定時(shí)間后,，延時(shí)閉合觸點(diǎn)KT2閉合,繼電器K1得電?；_(tái)繼續(xù)動(dòng)作。當(dāng)五個(gè)法蘭面完成所有加工后,，滑臺(tái)繼續(xù)快進(jìn),，當(dāng)快進(jìn)到限位開關(guān)ST5位置,壓下限位開關(guān)ST5,繼電器線圈K3得電，動(dòng)合觸點(diǎn)K3閉合,，電磁閥YA2得電,，滑臺(tái)快退至原位。采用兩個(gè)時(shí)間繼電器,，當(dāng)滑臺(tái)暫停時(shí)間由29s轉(zhuǎn)換為9s后,，一次工作循環(huán),可節(jié)約4〇s。由于銑端面與鉆大孔時(shí)間均設(shè)置的29s,為確保安全可靠性,，用第二道工序的限位開關(guān)ST2觸發(fā)計(jì)數(shù)器,，進(jìn)行計(jì)數(shù)M。此控制回路工作效率高且可靠度較高,。 4系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行將設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)部分應(yīng)用到設(shè)計(jì)好的臥式專用組合銑鉆床中,，將動(dòng)力頭的控制部分與液壓滑臺(tái)控制相匹配，各系統(tǒng)有獨(dú)立的電機(jī)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)M,。經(jīng)過調(diào)試運(yùn)行,，兩者配好較好,完全滿足加工工藝的要求且該加工中心加工過程和原有加工技術(shù)相比，不僅提高了 2倍以上的工作效率,，而且提高了加工質(zhì)量,。 5結(jié)論通過驗(yàn)證得到本文針對(duì)濾液管加工設(shè)計(jì)的臥式組合專用加工中心及電氣控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)_次裝夾便完成整個(gè)加工流程,，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,，保證了加工質(zhì)量?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)各工位加工所需的時(shí)間利用時(shí)間繼電器及計(jì)數(shù)器合理控制動(dòng)力頭及液壓滑臺(tái)的工作時(shí)間,，可以實(shí)現(xiàn)各動(dòng)力頭同時(shí)工作，大大提高了勞動(dòng)效率,，解決了市場(chǎng)上供應(yīng)不足,，加工質(zhì)量差等問題。海天精工是一家集銷售,、應(yīng)用及服務(wù)于一體的公司,。產(chǎn)品包括：CNC加工中心、鉆攻中心,、龍門加工中心,、雕銑機(jī),、石墨機(jī)、五軸加工中心,、立式加工中心,、臥式加工中心等。我們機(jī)床的生產(chǎn)工廠設(shè)在廣東省寧波市,，目前其生產(chǎn)的加工中心70%出口,，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心,、盡力,、盡意的服務(wù)！聲明：本站文章均來(lái)自網(wǎng)絡(luò),，所有內(nèi)容不代表本站觀點(diǎn),，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任！