fanuc數(shù)控車床刀架控制系統(tǒng)設(shè)計-文庫吧資料
2024-08-27 11:12本頁面
【正文】 電動機采用三相異步電動機，功率90W，轉(zhuǎn)速1300r/min。同時，電動機繼續(xù)反轉(zhuǎn)一定時間（由PLC或參數(shù)決定），緊力增加，刀架鎖緊。系統(tǒng)發(fā)出換刀信號，控制繼電器動作，電動機正轉(zhuǎn)，通過蝸輪、蝸桿、螺桿將刀架體上升一定高度后，端面齒脫開，轉(zhuǎn)位套通過銷釘與蝸輪絲杠一起轉(zhuǎn)動，當端面齒完全脫開，轉(zhuǎn)位套正好轉(zhuǎn)過160度，此時球頭銷在彈力的作用下進入轉(zhuǎn)位套的槽中，帶動刀架體旋轉(zhuǎn)。2）刀架電氣控制通電過程：電源斷路器（QF1）斷路器（QF2）變壓器整流電路接觸器（KMKM2）刀架正反轉(zhuǎn)。刀架電氣控制圖如圖23所示。監(jiān)控換刀時間的PLC應(yīng)用程序可利用換刀指令激活一個定時器，如果在定時器規(guī)定時間內(nèi)無法找到目標刀位，PLC程序激活報警，操作人員通過報警提示進行檢修。所謂時間監(jiān)控是監(jiān)控從啟動換刀到找目標刀具的時間。從刀架的時序圖中可以看出，刀架的位置檢測信號在任何時候都沒有全“0”或都為“1”，則說明刀架硬件故障。如果刀位檢測信號出現(xiàn)問題，將使換刀過程不能結(jié)束，因此PLC應(yīng)用程序永遠不能找到零件程序中的目標刀具。如果小于地限值；如果超出高限，則令其等于高限值。如果使用了PLC參數(shù)，必須在PLC應(yīng)用程序的技術(shù)說明書中定義該參數(shù)的單位和取值范圍，這樣在機床的生產(chǎn)過程中，操作人員可以根據(jù)PLC技術(shù)說明書設(shè)定PLC參數(shù)。刀架鎖緊所需的時間，應(yīng)該以刀架生產(chǎn)廠商的技術(shù)指標為準。刀架鎖緊是，刀架電動機處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，所以刀架的鎖緊時間不能太長。就是說在換刀指令完成之前，PLC要鎖定零件程序的繼續(xù)執(zhí)行，同時要禁止坐標軸的運動。換刀時，零件程序首先控制各坐標軸退至安全位置，再執(zhí)行換刀指令TX。延時時間到達后，刀架反轉(zhuǎn)停止，換刀過程結(jié)束。當PLC應(yīng)用程序由數(shù)控系統(tǒng)的信號接口或從機床控制面板得到換刀指令后，控制刀架電動機正轉(zhuǎn)，同時通過PLC的數(shù)字輸入監(jiān)控刀架的實際位置。刀架電動機的轉(zhuǎn)動由PLC數(shù)字輸出控制?；魻栐某B(tài)時截止，當?shù)毒咿D(zhuǎn)到工作位置時，利用磁體使霍爾元件導通，將刀架位置狀態(tài)發(fā)送到PLC的數(shù)字輸入端。刀架反轉(zhuǎn)鎖緊時刀架電動機實際上是一種堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此刀架電動機反轉(zhuǎn)的時間不能太長，否則可能導致刀架電動機的損壞。刀架采用三相異步電動機驅(qū)動，刀位檢測采用霍爾元件。簡易刀架是經(jīng)濟型車床上最常用的一種自動換刀機構(gòu)。 刀架電氣控制刀架具有很多種類。從執(zhí)行圖與分析中可以看出霍爾元件在數(shù)控機床中的重要作用。當轉(zhuǎn)到所需刀位時，刀位對應(yīng)霍爾元件自動斷開，電機停止正轉(zhuǎn)。隨后電機通過驅(qū)動放大器正轉(zhuǎn)，刀架抬起，電機繼續(xù)正轉(zhuǎn)，刀架轉(zhuǎn)過一個工位，霍爾元件檢測是否為所需刀位，若是，則電機停轉(zhuǎn)延時再反轉(zhuǎn)刀架下降壓緊，若不是，電機繼續(xù)正轉(zhuǎn)，刀架繼續(xù)轉(zhuǎn)位直至所需刀位。用霍爾開關(guān)檢測刀位。當磁性物件移近霍爾開關(guān)時，開關(guān)檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，進而控制開關(guān)的通或斷。在數(shù)控機床上常用到的是霍爾接近開光：霍爾元件是一種磁敏元件。半導體中的霍爾效應(yīng)比金屬箔片中更為明顯，而鐵磁金屬在居里溫度以下將呈現(xiàn)極強的霍爾效應(yīng)。金屬的霍爾效應(yīng)是1879年被美國物理學家霍爾發(fā)現(xiàn)的。 訖今為止，已在現(xiàn)代汽車上廣泛應(yīng)用的霍爾器件有：在分電器上作信號傳感器、ABS系統(tǒng)中的速度傳感器、汽車速度表和里程表、液體物理量檢測器、各種用電負載的電流檢測及工作狀態(tài)診斷、發(fā)動機轉(zhuǎn)速及曲軸角度傳感器、各種開關(guān)，等等。如果對位于磁場(B)中的導體(d)施加一個電壓(Iv)，該磁場的方向垂直于所施加電壓的方向，那么則在既與磁場垂直又和所施加電流方向垂直的方向上會產(chǎn)生另一個電壓(UH)，人們將這個電壓叫做霍爾電壓，產(chǎn)生這種現(xiàn)象被稱為霍爾效應(yīng)。若測出單位時間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)，則可以確定其運動速度。如果把霍爾元件集成的開關(guān)按預(yù)定位置有規(guī)律地布置在物體上，當裝在運動物體上的永磁體經(jīng)過它時，可以從測量電路上測得脈沖信號。若把霍爾元件置于電場強度為E、磁場強度為H的電磁場中，則在該元件中將產(chǎn)生電流I，元件上同時產(chǎn)生的霍爾電位差與電場強度E成正比，如果再測出該電磁場的磁場強度，則電磁場的功率密度瞬時值P可由P=EH確定。利用這一原理可以設(shè)計制成霍爾電流傳感器。半導體中的霍爾效應(yīng)比金屬箔片中更為明顯，而鐵磁金屬在居里溫度以下將呈現(xiàn)極強的霍爾效應(yīng)。金屬的霍爾效應(yīng)是1879年被美國物理學家霍爾發(fā)現(xiàn)的。采用開放式和拆裝式設(shè)計，可以進行數(shù)控機床電氣控制部件的組裝、接線、PMC編程、故障診斷和調(diào)試。計算機數(shù)控機床（Computerized Numerical Controlled Machine Tool），簡稱CNC機床，是利用具有專門存儲程序輸入到數(shù)控裝置，再由數(shù)控裝置控制主運動的變數(shù)、起停、進給運動的方向、速度和位移大小，以及諸如刀具的選擇、交換、工件夾緊、松開和冷卻的起、停等動作，使刀具與工件及其他輔助裝置嚴格按數(shù)控程序的要求進行。數(shù)字控制機床（Numerical Controlled Machine Tool），簡稱NC機床。延時時間到達后，刀架反轉(zhuǎn)停止，換刀過程結(jié)束。2）當PLC應(yīng)用程序由數(shù)控系統(tǒng)的信號接口或從機床控制面板得到換刀指令后，控制刀架電動機正轉(zhuǎn)，同時通過PLC的數(shù)字輸入監(jiān)控刀架的實際位置。（4）PLC程序設(shè)計1）刀架電動機的轉(zhuǎn)動由PLC數(shù)字輸出控制。2）刀架控制相關(guān)PMC指令。（3）有關(guān)機床參數(shù)。3）PLC控制。刀架電氣控制組成部分包括電源、變壓器、整流電路、CNC、PLC輸入/輸出板、接觸器和中間繼電器。 設(shè)計內(nèi)容（1）測繪FANUC數(shù)控車床的電氣原理圖，接線圖。（2）了解刀架在工作過程中遇到的一些故障，能對一些簡單的故障進行處理。根據(jù)加工對象不同，有四方刀架、六角刀架和八（或更多）工位的圓盤式軸向裝刀刀架等多種形式。自動換刀的形式主要有回轉(zhuǎn)刀架換刀、主軸頭轉(zhuǎn)位換刀和帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)。在自動換刀數(shù)控機床上，自動換刀裝置應(yīng)滿足換刀時間短，刀具重復定位精度高，足夠的刀具儲存量，換刀安全可靠等要求。為了進一步壓縮非切削時間，數(shù)控機床正朝著一臺機床在一次裝夾中完成多工序加工的發(fā)展方向。 數(shù)控車床主要由主軸箱、床鞍、尾架、刀架、對刀儀、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)及數(shù)控裝置組成。本章介紹了本課題的研究背景，意義，基本內(nèi)容 課題研究的背景FANUC數(shù)控系統(tǒng)是由日本富士通公司研制開發(fā)，目前在我國得到了廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：數(shù)控刀架；四工位；電動回轉(zhuǎn)刀架目 錄摘要.......................................
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