【正文】 程控制器相結(jié)合的措施對(duì)多軸鉆攻機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)實(shí)施技術(shù)改造具有很大的好處。除此之外，這樣的條件下出廠的產(chǎn)品將達(dá)不到大眾的期待值，致使產(chǎn)品不被大眾看好，銷售出現(xiàn)問(wèn)題，企業(yè)將受到嚴(yán)重的影響，發(fā)展受到極大的限制?，F(xiàn)在的機(jī)械設(shè)備中老式電氣控制方式是繼器接器控制系統(tǒng)。多軸鉆攻機(jī)床比傳統(tǒng)老機(jī)床的工作效率更高，加工質(zhì)量更好。這種情況對(duì)中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)非常嚴(yán)峻的。這是一條可以進(jìn)一步發(fā)展的新道路。如今，國(guó)內(nèi)的機(jī)械制造行業(yè)擁有充足的通用裝置，在當(dāng)代械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)的情況下，能夠使用微電子技術(shù)來(lái)改進(jìn)這些已經(jīng)擁有的通用裝置來(lái)改善機(jī)子裝置的自動(dòng)化程度。同時(shí)在其生產(chǎn)的技術(shù)更新時(shí)，只需要糾正其編程，就能夠滿足新的生產(chǎn)要求，提升了生產(chǎn)效率。隨著工業(yè)的日益發(fā)展，為了滿足提高生產(chǎn)效率的需要，國(guó)內(nèi)有很多企業(yè)都陸續(xù)實(shí)施了改造自己企業(yè)和升級(jí)自己企業(yè)的部分結(jié)構(gòu)，利用可編程控制器的改造是首選。多軸鉆攻機(jī)床的加工內(nèi)容主要是針對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱箱體的多軸鉆攻加工。在加工過(guò)程中工件不動(dòng)，讓刀具移動(dòng)，將刀具中心對(duì)正孔中心，并使刀具轉(zhuǎn)動(dòng)。多軸鉆攻機(jī)床既能鉆孔又能攻絲，是具有極廣泛用途的實(shí)用性機(jī)床?；赑LC的多軸鉆攻機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1概 述 多軸鉆攻機(jī)床是由多軸鉆和多軸攻組合起來(lái)的組合機(jī)床。多軸鉆攻機(jī)床是一種主要用多軸鉆在零件上加工打孔以及用多軸攻在零件上加工攻絲的機(jī)床。多軸鉆攻機(jī)床通常以鉆頭旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，以鉆頭軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。多軸鉆攻機(jī)床的特點(diǎn)就是工件固定不動(dòng)，刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在汽車制造中，多軸鉆攻機(jī)床大大提升了發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱箱體的加工速度。采用可編程控制器和液壓控制相結(jié)合的方法，可以大大的降低系統(tǒng)的接線，提高可性。傳統(tǒng)控制方案是使用繼電器－接觸器控制和液壓控制相結(jié)合的方法，因?yàn)橛卸喾N控制的動(dòng)作，并且有快進(jìn)、工進(jìn)和快退等工作進(jìn)給的變換，系統(tǒng)的控制方面繁雜度較為高，很多的系統(tǒng)接線使它的可性降低了，所以也使裝置的生產(chǎn)效率下降了，大大影響到設(shè)備的加工質(zhì)量。可以用PLC來(lái)控制專用機(jī)床、組合機(jī)床、通用機(jī)床及半自動(dòng)設(shè)備和自動(dòng)裝置所構(gòu)成的生產(chǎn)線，如此能夠把繼電器價(jià)格便宜、抗干擾能力強(qiáng)、控制容易等優(yōu)點(diǎn)和計(jì)算機(jī)適應(yīng)性強(qiáng)、編程靈巧、功效完備的長(zhǎng)處糅合在一起。如今，中國(guó)的老機(jī)床舊機(jī)床還在使用中，其中不乏一些使用年數(shù)比較高的。多軸鉆攻機(jī)床主要是加工汽車發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱箱體。多軸鉆攻機(jī)床在汽車產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展前景是很好的。由于接線的一些問(wèn)題和電子零件的一些問(wèn)題，致使系統(tǒng)在工作過(guò)程中產(chǎn)生一系列的問(wèn)題，大大影響了制造行業(yè)的生產(chǎn)效率。由于科學(xué)與技術(shù)的高速發(fā)展，可編程控制器隨之出現(xiàn)了，許多機(jī)床原來(lái)是以繼電器接觸器為主控制的，通過(guò)一系列的改進(jìn)，應(yīng)用液壓控制與可編程控制器系統(tǒng)，不論在效率上還是在性能上都可以得到極大提高。多軸鉆攻機(jī)床的PLC改造周期短、成本低，電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性以及多軸鉆攻機(jī)床的功能都能夠得到非常大地提升，并且擁有非常好的可擴(kuò)展性，是提升國(guó)內(nèi)多軸鉆攻機(jī)床的自動(dòng)化程度的一個(gè)很好的解決方案。除此之外，能夠使用組態(tài)軟件對(duì)其自動(dòng)控制過(guò)程實(shí)施監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。圖21多軸鉆攻機(jī)床示意圖由圖21多軸鉆攻機(jī)床示意圖可知，多軸鉆攻機(jī)床控制系統(tǒng)的動(dòng)作要求為：基于PLC的多軸鉆攻機(jī)床全部運(yùn)動(dòng)部件原位停（電子信號(hào)）→人工裝料→按循環(huán)啟動(dòng)按鈕→機(jī)床夾具的夾緊油缸夾緊工件(壓力信號(hào))→多軸鉆動(dòng)力頭及多軸攻動(dòng)力頭啟動(dòng)→裝夾具的進(jìn)給液壓滑臺(tái)由原位快進(jìn)至鉆孔工位→多軸鉆的進(jìn)給液壓滑臺(tái)由原位快進(jìn)、快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)、工進(jìn)至多軸鉆孔加工終點(diǎn)→多軸鉆的進(jìn)給液壓滑臺(tái)快退至原位停→裝夾具的進(jìn)給液壓滑臺(tái)再快進(jìn)至攻絲工位→多軸攻的進(jìn)給液壓滑臺(tái)由原位快進(jìn)、快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)、工進(jìn)至多軸攻絲加工終點(diǎn)→多軸攻的進(jìn)給液壓滑臺(tái)快退至原位?！b夾具的進(jìn)給液壓滑臺(tái)快退至原位→機(jī)床夾具的夾緊油缸松開→人工卸料→重復(fù)上述相關(guān)循環(huán)。以上的個(gè)步驟過(guò)程將由PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)PLC的輸出量對(duì)電磁閥進(jìn)行控制，從而控制液壓系統(tǒng)中液壓油的壓力、流量，以滿足液壓系統(tǒng)對(duì)壓力、流量的要求。 在上述的電氣控制后，多軸鉆攻機(jī)床應(yīng)基本能夠完成全自動(dòng)及單動(dòng)控制。根據(jù)控制框圖及任務(wù)要求，用液壓系統(tǒng)為多軸鉆攻機(jī)床提供傳動(dòng)動(dòng)力，由一臺(tái)三相交流異步電動(dòng)機(jī)為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。另外，用兩臺(tái)三相交流異步電動(dòng)機(jī)分別為多軸鉆動(dòng)力頭和多軸攻動(dòng)力頭提供動(dòng)力。此自動(dòng)控制系統(tǒng)中各動(dòng)作具有互鎖功能，即機(jī)床的上一個(gè)動(dòng)作未執(zhí)行到位，則機(jī)床的下一個(gè)動(dòng)作不執(zhí)行。其中4臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別用熔斷器作短路保護(hù)，用熱繼電器作過(guò)負(fù)荷保護(hù)。采用整流器U將220V的交流電整流成24V的直流電。電路中設(shè)置短路、過(guò)載保護(hù)，以保護(hù)電路正常安全地運(yùn)行。電路中熔斷器FU作為短路保護(hù)。圖中M1為液壓泵，M2為多軸鉆電動(dòng)機(jī)，M3為多軸攻電動(dòng)機(jī)，M4為冷卻泵。電動(dòng)機(jī)主電路中熱繼電器FR對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)負(fù)荷保護(hù)，熔斷器FU對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行短路保護(hù)。M5和M6為單相電動(dòng)機(jī)，M5為潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)，M6為散熱電動(dòng)機(jī)，為工作過(guò)程中機(jī)器零件的潤(rùn)滑與電氣柜的散熱起到重要作用。圖33電磁閥控制圖 PLC簡(jiǎn)介及選型 PLC的簡(jiǎn)介PLC是專門為工業(yè)機(jī)械控制所設(shè)計(jì)的一種專用型計(jì)算機(jī)，如今在國(guó)內(nèi)被使用在自動(dòng)化控制的多個(gè)領(lǐng)域。 PLC的選型根據(jù)PLC的選型原則，在滿足多軸鉆攻機(jī)床的控制要求下，選擇三菱FX2N64MR001型PLC。 PLC I/O接線圖設(shè)計(jì)輸入輸出接口電路是PLC與外部控制電路間傳遞輸出和輸入信號(hào)的接口部件。輸出接口電路是把主機(jī)向外輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)變成可以驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行電路的信號(hào)，以便控制電機(jī)、電磁閥等電器通斷電?；赑LC的多軸鉆攻機(jī)床控制系統(tǒng)I/O接線圖如圖34所示。a． PLC輸入控制接線的設(shè)計(jì)：根據(jù)要求，滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)受位置的控制，因此設(shè)立了行程開關(guān)SQ1SQ9，根據(jù)不同的位置輸入不同的信號(hào)。b． PLC輸出控制接線的設(shè)計(jì)：Y0Y3用于對(duì)液壓泵電動(dòng)機(jī)、多軸鉆電動(dòng)機(jī)、多軸攻電動(dòng)機(jī)、冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制，Y4Y16用于對(duì)滑臺(tái)快進(jìn)至鉆孔位、滑臺(tái)快進(jìn)至攻絲位、滑臺(tái)快退、多軸鉆快進(jìn)、多軸鉆工進(jìn)、多軸鉆快退、多軸攻快進(jìn)、多軸攻工進(jìn)、多軸攻快退、工件夾緊、工件松開電磁閥的控制，Y17為夾緊指示燈，Y20為故障指示燈。圖35控制面板圖斷路器閉合后電源指示燈亮。若要停止使用機(jī)床，則按急停按鈕。在出現(xiàn)緊急情況時(shí)，按下急停按鈕，使加工立即停止。常見(jiàn)的熔斷器有高壓熔斷器，低壓熔斷器，有圓柱形比如RT1RT1RT1RMRM10，方管型RT 0、RT1RT17，螺旋型RLRLRL93，快速熔斷器RS0、RSNGT等，高壓XRNTXRNMW10等。額定電壓一般為交流220V，380V，600V。它具有低電壓釋放保護(hù)功能，廣泛應(yīng)用于電氣自動(dòng)控制電路。國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的產(chǎn)品型號(hào)有：CJ20J、NSFCNSFCNSFCNSFCNSFCNSFC1NSFC1CJ40J、NSFMR，額定電流在5A1000A范圍。繞組是通過(guò)系統(tǒng)中的中間繼電器的作來(lái)得電，從而相應(yīng)的動(dòng)作要求得以實(shí)現(xiàn)。電磁閥YV：電磁閥是使用電磁進(jìn)行控制的一種工業(yè)裝備，在工業(yè)控制系統(tǒng)中，可以調(diào)節(jié)介質(zhì)的速度、方向、流量以及一些其他的參數(shù)。電壓優(yōu)先選用DC24V，直流電源電壓波動(dòng)允許177。信號(hào)燈HL：顯示目前系統(tǒng)的狀態(tài)情況。按鈕SB：按鈕是一種經(jīng)常被使用的主開關(guān)，其控制簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)方便。行程開關(guān)SQ：行程開關(guān)具有非常多的種類，按觸點(diǎn)的性質(zhì)能夠被分為沒(méi)有觸點(diǎn)式和有觸點(diǎn)式。它的輸出形式有兩線、三線和四線幾種。部分電氣設(shè)備清單如表31所示：表31 部分電氣設(shè)備清單代號(hào)名稱和用途型號(hào)及規(guī)格數(shù)量/個(gè)T變壓器SG SBK ZSG1U整流器HHPS24241