雙頭鉆床的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-06-29 15:02 本頁面
【正文】 壓力機(jī)類產(chǎn)品已全面進(jìn)入美國通用汽車公司，被國外客戶譽(yù)為“世界三大沖壓裝備制造商”之一；北京第一機(jī)床廠的龍門鏜床、龍門銑床等產(chǎn)品已出口到韓國；武漢重型機(jī)床有限公司的重型機(jī)床類產(chǎn)品已出口到英國、日本、法國、韓國等。種種數(shù)據(jù)顯示，我國的機(jī)床工業(yè)自建國以來，已經(jīng)取得了巨大的發(fā)展。盡管如此，我國的機(jī)床技術(shù)與世界先進(jìn)水平相比還有很大差距。具體表現(xiàn)有：我國每年仍然需要大量進(jìn)口高精度的機(jī)床零部件，而且數(shù)量一直在上升，這表明國產(chǎn)機(jī)床的加工精度不能完全滿足國內(nèi)機(jī)床的制造；盡管目前國產(chǎn)機(jī)床的國內(nèi)市場(chǎng)占有率顯著提升，但高檔經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床、核心功能部件在國內(nèi)市場(chǎng)占有率還很低，而國外公司大約占有我國高檔機(jī)床85%的市場(chǎng)份額；此外，我國數(shù)控機(jī)床大部分依賴進(jìn)口的局面依然沒有得到改變，盡管當(dāng)前有一些產(chǎn)品國內(nèi)企業(yè)能夠生產(chǎn)，但產(chǎn)品制造力有限，采用進(jìn)口的數(shù)控系統(tǒng)和功能部件導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格較高，缺乏競(jìng)爭力。相對(duì)于整機(jī)方面的較高發(fā)展水平而言，我國數(shù)控系統(tǒng)、關(guān)鍵功能部件比較滯后。這些深層次的技術(shù)問題如果不解決，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的成本、價(jià)格就下不來，而且產(chǎn)品的精度、可靠性和技術(shù)先進(jìn)性就上不去。總的來說，我國機(jī)床工業(yè)由于起步晚等原因，與世界發(fā)達(dá)國家相比還存在很大差距。但只要我們不斷學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)并不斷創(chuàng)新，總有一天，我們會(huì)趕超他們。 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求本次設(shè)計(jì)采用PLC作為控制器，進(jìn)行一種臥式雙頭鉆床的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。目的是簡化傳統(tǒng)鉆床控制線路，降低機(jī)床故障率，提高其自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。具體要求如下：當(dāng)操作人員按下機(jī)床的啟動(dòng)按鈕后，機(jī)床的送料系統(tǒng)將工件送到工作臺(tái)上夾具的指定位置處，然后夾具夾緊工件，待夾具加緊工件后，工作臺(tái)移動(dòng)，使工件到達(dá)鉆頭加工工位處，然后左右動(dòng)力頭先快進(jìn)再工進(jìn)，當(dāng)兩鉆頭加工到各自的加工深度時(shí)快速退回原位，然后工作臺(tái)退回原位，夾具松開，然后送料系統(tǒng)送料的同時(shí)將加工好的工件退掉，接著機(jī)床進(jìn)行下一次加工。機(jī)床的整個(gè)加工過程是全自動(dòng)的，而且能夠循環(huán)加工。2 臥式雙頭鉆床介紹 臥式雙頭鉆床是一種能夠同時(shí)對(duì)工件兩側(cè)進(jìn)行鉆孔加工的鉆床，結(jié)構(gòu)形式為臥式。本文主要進(jìn)行臥式雙頭鉆床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使其克服傳統(tǒng)鉆床的諸多不足之處，提高機(jī)床的技術(shù)性能。臥式雙頭鉆床主要由床身、移動(dòng)工作臺(tái)、液壓站、兩臺(tái)滑套液壓鉆削動(dòng)力頭、送料裝置、夾緊裝置和照明冷卻等輔助裝置組成。：1 送料裝置 2 料倉 3 夾緊裝置 4 移動(dòng)工作臺(tái) 5 液壓站 6 床身7 右滑套鉆削動(dòng)力頭 8 左滑套鉆削動(dòng)力頭 臥式雙頭鉆床俯視結(jié)構(gòu)示意圖這里只是畫了一個(gè)簡單的示意圖，整個(gè)機(jī)床并沒有全部畫上，包括冷卻裝置和照明裝置都沒有在圖中顯示。下面將具體介紹機(jī)床每個(gè)機(jī)械部分的工作過程及原理。 送料裝置和加緊裝置： 送料裝置和夾緊裝置示意圖這里簡單地說明一下送料裝置和夾緊裝置的工作原理。工件自料倉中靠重力下落，當(dāng)上一個(gè)工件加工完畢后，移動(dòng)工作臺(tái)退回原位，這時(shí)送料推桿液壓缸（即圖中液壓缸1）左腔進(jìn)油，活塞向右移動(dòng)，推動(dòng)工件右移，同時(shí)此工件推動(dòng)上一個(gè)加工好的工件進(jìn)入收集料倉中。當(dāng)工件到達(dá)夾具上指定位置時(shí)，液壓缸1右腔進(jìn)油，活塞向左移動(dòng)，退回原位，等待下一次送料。同時(shí)，夾具液壓缸上腔進(jìn)油，活塞向下移動(dòng)，逐漸加緊工件。夾具壓力達(dá)到要求時(shí)，夾具保持夾緊狀態(tài)，移動(dòng)工作臺(tái)向加工工位移動(dòng)，到達(dá)加工工位時(shí)，左右動(dòng)力頭開始進(jìn)行鉆孔加工。移動(dòng)工作臺(tái)的移動(dòng)也是靠液壓驅(qū)動(dòng)的。 動(dòng)力頭臥式雙頭鉆床具有左右兩個(gè)滑套鉆削動(dòng)力頭，其運(yùn)動(dòng)形式包括主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力頭橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。兩動(dòng)力頭主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)分別靠電動(dòng)機(jī)MM2驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力頭進(jìn)給運(yùn)動(dòng)靠液壓驅(qū)動(dòng)。當(dāng)移動(dòng)工作臺(tái)到達(dá)加工工位時(shí)，左右動(dòng)力頭主軸開始旋轉(zhuǎn)，同時(shí)做橫向快速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。當(dāng)動(dòng)力頭快進(jìn)到工進(jìn)限位時(shí)，動(dòng)力頭由快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)。當(dāng)工進(jìn)完成后，兩動(dòng)力頭快速退回原位，主軸停止旋轉(zhuǎn)，等待下一個(gè)工件到達(dá)加工工位。 液壓站 臥式雙頭鉆床采用機(jī)械、液壓、電氣相結(jié)合的控制方式。系統(tǒng)中，液壓動(dòng)力由液壓站提供。液壓站油泵由電動(dòng)機(jī)M3驅(qū)動(dòng)。當(dāng)操作人員按下機(jī)床啟動(dòng)按鈕時(shí)，液壓泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)。直到操作人員停機(jī)時(shí)，液壓泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 機(jī)床輔助裝置機(jī)床輔助裝置包括冷卻裝置和照明裝置等。當(dāng)鉆頭進(jìn)行鉆削加工時(shí)，需要由冷卻裝置提供冷卻液進(jìn)行冷卻。冷卻泵由電動(dòng)機(jī)M4驅(qū)動(dòng)。當(dāng)兩動(dòng)力頭開始工進(jìn)加工時(shí)，冷卻泵啟動(dòng)。當(dāng)兩動(dòng)力頭工進(jìn)都結(jié)束時(shí)，冷卻泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)床靠一個(gè)照明燈提供照明，照明燈由一個(gè)按鈕控制其開關(guān)。3 硬件電路設(shè)計(jì) 臥式雙頭鉆床的工藝流程本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是使臥式雙頭鉆床能夠自動(dòng)完成如下工作循環(huán)：送料（退料）——加緊——工作臺(tái)前移——鉆削加工——工作臺(tái)后移——卸料（送料）。： 臥式雙頭鉆床工藝流程圖 主電路圖： 臥式雙頭鉆床主電路圖臥式雙頭鉆床總共配置了4臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，分別為左動(dòng)力頭主軸電動(dòng)機(jī)M1，右動(dòng)力頭主軸電動(dòng)機(jī)M2，液壓泵電動(dòng)機(jī)M3，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M4。，滿足直接啟動(dòng)的要求，所以這里均采用直接啟動(dòng)的方式啟動(dòng)。此外，這4臺(tái)電動(dòng)機(jī)均為單向啟?？刂?，不需要正反轉(zhuǎn)控制。低
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