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正文內(nèi)容

基于plc的組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)改-wenkub

2022-11-21 03:32:23 本頁(yè)面
 

【正文】 因此我國(guó)組合機(jī)床技術(shù)裝備高速度、高精度、柔性化、模塊化、可調(diào)可變、任意加工性以及通信技術(shù)的應(yīng)用將是今后的發(fā)展方向。在零部件一體化程度不斷提高、數(shù)量減少的同時(shí),加工的形狀卻日益復(fù)雜。一方面,加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,提高組合機(jī)床產(chǎn)品數(shù)控化率;另一方面,進(jìn)一步發(fā)展新型部件,尤其是多坐標(biāo)部件,使其模塊化、柔性化,適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場(chǎng)需求。該單元是一種高效、高精度與高柔性的數(shù)控機(jī)床,機(jī)床有5個(gè)坐標(biāo),交換托板尺寸為800mm800mm,刀庫(kù)容量60,120,180任選,箱庫(kù)容量12個(gè),能在一次裝夾下完成銑、鉆、鉸、攻絲、鏜孔、鏜車等工序的單軸加工和多軸加工,適合中大批量生產(chǎn)規(guī)模的箱體零件和成組雜件的加工,也適用于中小批量多品種零件的生產(chǎn)。, ,節(jié)拍時(shí)間26s(2件),采用交流伺服滑臺(tái),HSK接桿,主軸帶中孔冷卻液通道,全封閉防護(hù)。工藝裝備的大量進(jìn)口勢(shì)必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴(kuò)大,并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。組合機(jī)床的分類繁多,有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床,有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式,還有多工位回轉(zhuǎn)臺(tái)式組合機(jī)床等;隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,一種新型的組合機(jī)床——柔性組合機(jī)床越來(lái)越受到人們的青睞,它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動(dòng)更換,配以可編程序控制器(PLC)、數(shù)字控制(NC)等,能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)適時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略,采取了積極的應(yīng)對(duì)策略,出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢(shì)頭,截至2002年9月份,組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)僅組合機(jī)床產(chǎn)品一項(xiàng),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量已達(dá)800余臺(tái),產(chǎn)值達(dá)3個(gè)億以上,較2001年同比增長(zhǎng)了10%以上, 另外組合機(jī)床行業(yè)工業(yè)增加值、產(chǎn)品銷售率、全員工資總額、出口交貨值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有不同程度的增長(zhǎng),新產(chǎn)品、新技術(shù)較去年均有大幅度提高,可見(jiàn)行業(yè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)狀況良好。(5)結(jié)構(gòu)屬性:該屬性應(yīng)能反映出整個(gè)機(jī)床的配置、布局和裝配約束關(guān)系。這種組合機(jī)床類是一個(gè)復(fù)雜的類,它由各種不同的屬性所構(gòu)成。利用該配套關(guān)系表作為組合機(jī)床的配套性約束,以它作為正確選擇所需零部件的導(dǎo)航準(zhǔn)則。 對(duì)于零部件間位置約束關(guān)系的描述首先需要確定一個(gè)基準(zhǔn)件,該基準(zhǔn)件應(yīng)是與其它零件部件發(fā)生關(guān)系最多的一個(gè)零件或部件。由圖11可見(jiàn),一臺(tái)組合機(jī)床可由若干個(gè)加工單元和電氣、液壓、夾具等主輔部件組成,各個(gè)加工單元又可分為側(cè)底座、滑臺(tái)、動(dòng)力箱等部件。  裝配關(guān)系描述機(jī)械產(chǎn)品是由具有層次關(guān)系的零部件所組成的系統(tǒng)。組合機(jī)床的加工工藝信息包括加工工藝面、工藝類型、精度要求,以及各加工工藝面中各個(gè)加工元素的幾何形狀和位置信息等。(6)組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)線,以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)需要。(3) 組合機(jī)床的通用部件是經(jīng)過(guò)周密設(shè)計(jì)和長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的,又有廠成批制造,因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工作可靠,使用和維修方便。組成組合機(jī)床的通用部件有如下幾類:動(dòng)力部件——?jiǎng)恿︻^,動(dòng)力滑臺(tái)和動(dòng)力箱;工件運(yùn)送部件——回轉(zhuǎn)工作臺(tái),移動(dòng)工作臺(tái)和回轉(zhuǎn)鼓輪;支承部件——立柱,床身,底座和滑座等。加工時(shí),工件一般不旋轉(zhuǎn),由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng),來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。 組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方式,生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。關(guān)鍵詞:PLC;編程技術(shù);組合機(jī)床基于PLC的組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)用PLC模塊、操控監(jiān)控設(shè)備等組成電氣數(shù)字控制系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)編程輸入、人機(jī)交互、自動(dòng)化加工的控制方式,擴(kuò)大加工能力,減少故障,提高效率,已成為企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造的有效途徑。26 PLC控制的程序設(shè)計(jì)26 PLC的I/O分配表18 元件功能及 I/O地址分配16 PLC程序的表達(dá)方式15 PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理6 組合機(jī)床結(jié)構(gòu)5 組合機(jī)床裝配模型2 組合機(jī)床的特點(diǎn) 錄第1章 概述1第2章 組合機(jī)床的簡(jiǎn)介2 組合機(jī)床概述20第4章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)20 PLC設(shè)計(jì)的基本原則21 選擇輸入輸出設(shè)備23 選擇PLC的型號(hào)25 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述26 PLC 控制梯形圖27第5章 安裝維護(hù)28 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境30參考文獻(xiàn)論文概述了組合機(jī)床數(shù)控化改造的設(shè)計(jì)方案與應(yīng)用技術(shù),并對(duì)PLC的發(fā)展與應(yīng)用作了簡(jiǎn)要介紹。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,可根據(jù)需要靈活配置,能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。有的組合機(jī)床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn),由刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng),也可實(shí)現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。控制系統(tǒng)有通用的液壓傳動(dòng)裝置,電氣柜,操縱臺(tái)等。(4) 在組合機(jī)床上加工零件時(shí),由于采用專用夾具、刀具和導(dǎo)向裝置等,加工質(zhì)量靠工藝裝備保證,對(duì)操作工人水平要求不高。機(jī)身、立柱、中間底座等是組合機(jī)床的支承部件,起著機(jī)床的基礎(chǔ)骨架作用。這里所說(shuō)的加工工藝面不是通常所指的幾何表面,而是指幾何表面上所完成的工藝內(nèi)容,這樣一個(gè)幾何表面可能會(huì)有銑削、鉆削、攻螺紋等多個(gè)加工工藝面。一個(gè)部件可以分解成若干零件或子部件,子部件還可再分解成若干更下層的零件和子部件。裝配關(guān)系樹中的連線表示父結(jié)點(diǎn)與子結(jié)點(diǎn)之間的隸屬關(guān)系,而結(jié)點(diǎn)表示各個(gè)加工單元或零部件的具體描述。以該基準(zhǔn)件為核心,分別描述其它零部件的位置關(guān)系,便可建立該產(chǎn)品各個(gè)零部件之間位置約束關(guān)系模型。 面向?qū)ο蟮慕M合機(jī)床裝配模型的定義面向?qū)ο蟮募夹g(shù)是用計(jì)算機(jī)分析和解決問(wèn)題的一種新方法,它具有封裝、繼承和重載等特性,為產(chǎn)品裝配模型的描述和定義提供了一個(gè)新的思路。每種屬性又包含不同的子類,形成幾種類的層次關(guān)系。對(duì)于機(jī)床整體而言,包含有各加工單元、工作臺(tái)或中間底座、夾具、電氣液壓系統(tǒng)和其它輔助裝置,以及它們之間的裝配關(guān)系和約束關(guān)系;而對(duì)于每一加工單元,則又有各個(gè)通用和專用部件組成,這些部件又有自身的裝配和約束關(guān)系,每個(gè)部件又有多種零件組成,從而構(gòu)成了一個(gè)具有層次結(jié)構(gòu)的裝配樹。組合機(jī)床及其自動(dòng)線是集機(jī)電于一體的綜合自動(dòng)化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。另外,近年來(lái)組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)(清洗機(jī)、裝配機(jī)、綜合測(cè)量機(jī)、試驗(yàn)機(jī)、輸送線)等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來(lái)越大。因此,市場(chǎng)要求我們不斷開發(fā)新技術(shù)、新工藝,研制新產(chǎn)品,由過(guò)去的“剛性”機(jī)床結(jié)構(gòu),向“柔性”化方向發(fā)展,滿足用戶需求,真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣?dòng)化裝備。(2)ZHSXU86凸輪軸軸承蓋加工自動(dòng)線是為某汽車公司研制的用于30萬(wàn)輛轎車生產(chǎn)的高精度、高生產(chǎn)率、多品種數(shù)控自動(dòng)線。(4)為某航空動(dòng)力機(jī)械公司生產(chǎn)的柔性生產(chǎn)線的物流輸送系統(tǒng)。從2002年年底第21屆日本國(guó)際機(jī)床博覽會(huì)上獲悉,在來(lái)自世界10多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的500多家機(jī)床制造商和團(tuán)體展示的最先進(jìn)機(jī)床設(shè)備中,超高速和超高精度加工技術(shù)裝備與復(fù)合、多功能、多軸化控制設(shè)備等深受歡迎。多軸化控制的機(jī)床裝備適合加工形狀復(fù)雜的工件。 組合機(jī)床結(jié)構(gòu)組合機(jī)床常用的通用部件有:機(jī)身、底座、立柱、動(dòng)力箱、動(dòng)力滑臺(tái),各種工藝切削頭等。通用部件按功能可分為動(dòng)力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件,主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、分度鼓輪和往復(fù)移動(dòng)工作臺(tái)等。這類機(jī)床常見(jiàn)的有兩種,可換主軸箱式組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床。其中機(jī)殼的裝夾過(guò)程是:將機(jī)殼(工件)放于工作臺(tái)上,先由液壓驅(qū)動(dòng)后插銷滑臺(tái)上升,再進(jìn)行人工插銷定位,接著由液壓驅(qū)動(dòng)針孔桿插銷定位,最后是液壓驅(qū)動(dòng)下夾具壓夾緊工件。所以加上兩個(gè)動(dòng)力頭的進(jìn)、退動(dòng)作,共有11個(gè)電磁閥線圈的通斷電進(jìn)行控制。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器,用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。通用微處理器有8080、808802880386等;單片機(jī)有8038096等;位片式微處理器的AM2900、AM2903等。用戶存儲(chǔ)器:存放用戶編制的控制程序。PLC輸入電路通常有三種類型:直流(12∽24)V輸入、交流(100∽120)V輸入與交流(200∽240)V輸入和交直流(12∽24)V輸入。 電源PLC的供電電源一般是市電,也有用直流24V電源供電的。主要由管理程序、用戶指令解釋程序和標(biāo)準(zhǔn)程序模塊,系統(tǒng)調(diào)用。注意:由于PLC是掃描工作過(guò)程,在程序執(zhí)行階段即使輸入發(fā)生了變化,輸入狀態(tài)映像
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