【文章內容簡介】 床和長身機床，并且由于各個構件具有互換性，能夠準確地確定兩組之間的界限。短身機床具有三根帶導向套的主軸，用于鉆削直徑達 14 毫米的孔。只有一根主軸的這用機床，可在實體鋼件上鉆削 20 毫米的孔。該標準系列，包括在實體鋼件上鉆削直徑達 50 毫米的短身機床。這種機床的最大名義鉆削深度為 630 毫米和 1000 毫米（表一）而長身機床，規(guī)定在實體鋼件上的鉆孔直徑為 75 毫米。該機床就有傳動功率為30 千瓦的移動主軸箱?？梢栽诠ぜD動或刀具轉動下工作，規(guī)定鉆削深度達 15000 毫米。 短身鉆床的基本結構：床身、滑座及緊固工件平板為一整體鑄件，因而形成一個剛性部件。將其分成單獨部件的標準目前仍處在試驗階段。滑座上裝有帶鉆削主軸的動力頭。鉆削主軸有齒輪皮帶 傳動機構帶動，可以分級調整轉數(shù)。利用進給機構實現(xiàn)進給運動和所需的快速行程運動。向導套支架作為定心是刀具的導向，并從其中排出冷卻液和切屑。此外，導向套支架還要承受相當大的夾緊力和壓力。 深孔鉆床的運動形式： 為了加工各種旋轉表面，鉆床必須具有鉆削運動和輔助運動。鉆削運動包括主運動和進給運動，而除此之外的所有運動都稱之為輔助運動 鉆床的主運動為主軸的旋轉運動，由主軸通過卡爪帶動刀具旋轉，它承受鉆削加工時的主要切削功率。 根據(jù)工藝要河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 13 求，主軸應有不同的切削速度。主軸變速是由主軸電動機經V 帶傳遞到主軸變速箱實現(xiàn)的。 每發(fā) 一個脈沖 , 相當于鉆頭前進或后退Π /1000mm。 示圖如下 : 快進快退行程工作曲線頻率減速點鉆削CWF2 根據(jù)鉆孔工藝要求 , 不同的孔徑 , 不同的鉆孔深度應用不同的鉆削給進速度 , 考察相應的機械參數(shù) ,可計算出對應步進電機步頻。具體數(shù)據(jù)存入相應的表中 , 在加工時從表中取出對應的參數(shù)。 鉆床的電氣控制方案 在 某些零件的 加工生產過程中 , 要進行深孔加工 ,有的零件的 加工深 度很深 達 580mm 的通孔。原來所用的鉆床 , 是由舊式車床改造而成 , 不僅工人勞動強度大 , 生產效率低 , 而且加工精度也難以保證 , 遠不能適應現(xiàn)代加工技術的發(fā)展需要 , 為此 ,一種性能優(yōu)越、可靠、自動化程度高的專用 深孔河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 14 鉆床 , 以適應現(xiàn)代 深孔 加工技術的要求。 PLC (可編程序控制器的簡稱 ), 由于其具有技術新、適應性強、體積小、可靠性高、編程方便等優(yōu)點 , 正越來越廣泛地被應用于工業(yè)生產過程控制中最近推出的新一代可編程控制器 , 控制功能更強、速度更快、體積更小、運用也更加靈活。專家們預言 , 作為工廠自動化三大技術支柱之一的 PLC 技術將躍居首位。因此 , 在 深孔 加工專用 深孔鉆床的控制系統(tǒng)設計中 , 采用了先進的 PLC 技術。 根據(jù) 生產工藝及控制要求：根據(jù)深孔加工要求 , 采用普通麻花鉆加工 580mm 通孔 , 為了提高效率 , 采用雙頭同時鉆孔方案。利用普通麻花鉆鉆深孔 , 需要選用合適的鉆頭轉速 , 轉速應分級可調。此外 , 還必須便于排屑和冷卻 , 這就需要頻繁進退 , 空行程均可高速運行 , 而給進鉆削則須用較低的速度。 主軸采用 2021kw 電機，液壓系統(tǒng)是1000kw 電機， 鉆頭旋轉運動由三相交流異步電機通過皮帶輪拖動 。 鉆頭的進退運動由步α進電機通過渦輪渦桿帶動 鉆頭作往復運動，采用直流 24v 電磁閥，行程開關位置檢測，液壓泵電動機才能 啟動主軸電動機，有工作狀態(tài)指示及照明，有必要的電氣保護和連鎖 。鉆頭的給進速度隨加工深度的增加要相應的減低。鉆床具有自動和手動兩種工作方式 , 左右鉆可獨立作業(yè) , 并具有孔徑切換功能 , 以適應不同孔徑孔的加工需要 , 可單步 連續(xù)運行 , 設有四種檢測功能裝置 , 它們是斷鉆檢測、負載檢測、轉速檢測和零位檢測。 方案設計： 圖 1 中 SQ A 為原位的行程開關及擋鐵 ,SQB為轉工進的行程開關及擋鐵 ,SQ3 和 C為刀具退離工件后再轉快進的行程開關及擋鐵 ,SQ D 為加工終點的行程開關及河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 15 擋鐵 ,SQ E 為活動擋鐵的行程開關及擋鐵。開始時 ,動力頭快速和主軸工進的兩電動機起動 ,動力頭快速進給 ,活動擋鐵B 隨導桿前進 , 至壓下 SQ2,動力頭轉入工進加工。加工期間擋鐵 B 一直壓住 SQ2,而活動擋鐵 B 沿著導桿、相對刀具作向后移動 ,當加工至一定深度 (由時間控制 ),刀具快速退出工件 ,進行排屑、冷卻。在刀具退出時 ,B 由于無阻擋 ,也隨刀具后退 ,直至 C 擋鐵 壓下 SQ3 時 ,動力頭又轉為快進 ,此時快進達第一次工進的深度 ,時間繼電器 TO 延時常開觸頭閉合 ,動力頭退回。經過多次分級循環(huán) ,直至鉆孔深度達到要求為止。此時因控制時間未到 ,時間繼電器 TO 常開觸點未動作 ,動力頭退回信號由終端擋鐵壓下 SQ4 發(fā)出。在動力頭退回過程中 ,當 SQ4壓下時 ,使電磁鐵 YA 通電 ,銜鐵上升 ,擋著活動擋鐵 B,使它沿著導桿滑動回到原位 (即第一次轉工進的位置 )。這時 ,擋鐵 E壓下 SQ5,復位電磁鐵 YA 斷電 ,為下一個工件快進到此轉工進的加工做準備。動力頭退回原位時 ,壓下 SQ1,動力頭停在原位上 ,整個工作過程 結束。 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 16 ACDS q 2S q1S q 5 S q 3YAS q 4鉆孔深度深孔鉆床的控制原理圖B2 鉆床的液壓控制系統(tǒng) 一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件（附件）和液壓油 .動力元件的作用是將原動機的機械能轉換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。執(zhí)行元件 (如液壓缸和液壓馬達 )的作用是將液體的壓力能轉換為機械能，驅動負載作直線往復運動或回轉運動。控制元件 (即各種液壓閥 )在液壓系統(tǒng)中控制和調節(jié)液體的壓力、流量和方向。根 據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥 (安全閥 )、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 17 密封圈、快換接頭、高壓球閥、膠管總成、測壓接頭、壓力表、油位油溫計等。液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。 第 3 章 深孔鉆床上的電氣 控制設計 plc 控制硬件電路設計 PLC 問世以來，盡管時間不長，但發(fā)展迅速。為了使其生產和發(fā)展標準化，美國電氣制造商協(xié)會 NEMA（ National Electrical Manufactory Association）經過四年的調查工作，于 1984 年首先將其正式命名為 PC（ Programmable Controller），并給 PC 作了如下定義： “ PC 是一個數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯，順序，計時，計數(shù)與演算等功能，并通過數(shù)字或類似的輸入 /輸出 模塊，以控制各種機械或工作程序。一部數(shù)字電子計算機若是從事執(zhí)行 PC 之功能著，亦被視為 PC，但不包括鼓式或類似的機械式順序控制器。” 以后國際電工委員會 (IEC)又先后頒布了 PLC 標準的草案第一稿，第二稿 ,并在 1987 年 2 月通過了對它的定義： “可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算 ,順序控制，定時，計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機械或生產過程。編程控制器及其 有關外部設備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 18 計。” 總之，可編程控制器是一臺計算機，它是專為工業(yè)環(huán)境應用而設計制造的計算機。它具有豐富的輸入 /輸出接口，并且具有較強的驅動能力。但可編程控制器產品并不針對某一具體工業(yè)應用，在實際應用時，其硬件需根據(jù)實際需要進行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進行設計編制。 高可靠性 ： （ 1）所有的 I/O 接口