多工位臥式組合加工中心的控制系統設計
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：隨著科技進步和工業發展，有著浮選精煤、原生煤泥脫水，黑色冶金、有色冶金化工、建材、飼料、城市生活污水等行業的固液分離作用的加壓過濾機應用越來越廣泛，但是目前市場上的加壓過濾機都存在著一定缺陷，其中最突出的主要是加壓過濾機主要部件濾液管加工成本高、加工效率低、質量差等問題111。王義明6]在濾液管銑削平面工裝設計中，利用龍門加工中心加工特點實現了同時完成兩個工件的端面銑削。這種設計方法導致加工流程需要多次裝夾完成，既不能保證中心一致性也浪費了不必要的時間。胡萬強''提出了臥式組合加工中心的液壓系統控制方案，但液體的泄漏及液體粘度影響系統運動的穩定性。為了解決上述難題本文針對專門加工濾液管的臥式專用組合加工中心設計了—種新的控制系統。1加工中心的總體布局方案每根濾液管上有五個法蘭盤結構組成，該組合專用銑鉆床的設計主要針對于濾液管上法蘭盤的加工，法蘭盤的結構如圖1所示。該結構加工主要分四步完成。分別是銑端面、鉆大孔、鉆小孔、攻螺紋。為保證加工工件的中心一致性及提高加工效率，則選擇一次裝夾便完成整個的加工流程hl.,工作臺及加工工位的布置如圖2所示。當零件裝夾完畢后，首先到達銑刀頭部分，進行第_個端面的洗削，當工作結束后，液壓滑臺帶動零件移動到下一加工位置。此時，第一個端面開始鉆大孔，而第二個端面開始銑端面。工作依次進行。直到開始加工第四個法蘭盤時，加工中心上一側的全部刀具同時工作。當第四個平面開始銑削完畢后，第一個法蘭盤加工完畢，移出工作區域。當第五個法蘭盤銑削完畢后，此時為節約能源，銑刀頭停止運轉，以此類推，鉆頭、絲錐也將停止工作完成加工。期間所有的動作均通過電氣控制部分來完成。 該方案的提出解決了原有加工技術中工件的加工需要多臺加工中心及多次裝夾才能完成的工藝流程。該組合專用加工中心可以實現一次裝夾便完成整個工件的加工，并合理分配各動力頭的工作時間，提高了工作效率并保證了加工質量。 2動力頭控制系統的設計該臥式組合加工中心共有銑削、鉆大孔、鉆小孔、攻螺紋四部分組成，每部分各有3個異步電動機提供動力。分別為Ml主軸電動機,控制著動力頭的工作狀態。M2為進給電動機，實現動力頭的快進、工進和快退以節約時間提高加工效率。M3為冷卻電動機。每臺電動機都設有短路保護和過載保護以提高工作的可靠性S。2.1動力頭主運動的控制設計由設計計算已知電動機的最大工作功率不超過10kW,因此，可以采用直接啟動H。為保護刀具和機床以免發生碰撞而破壞，因此，在主軸旋轉后才可進行進給運動。電路圖如圖3所示。海天精工 備注：為保證文章的完整度，本文核心內容都PDF格式顯示，如未有顯示請刷新或轉換瀏覽器嘗試，手機瀏覽可能無法正常使用！結束語：具體的控制方式如下：SB1為主電路開關，當按下開關SB1后，繼電器線圈KM1得電，相應的開關KM1閉合，電路形成自鎖，主回路中KM1閉合,主電動機得電啟動，主軸旋轉。開關SB5為進給運動開關。主軸旋轉后，按下開關SB5,繼電器KM2線圈得電^目應的開關KM2閉合，主回路中KM2閉合，進給電機啟動，完成動力頭的快進、工進、快退過程。常態情況下,開關SB4、SB5為閉合狀態。當工作結束后，按下開關SB4或SB5,控制回路中開關斷開、繼電器KM1失電,進而電動機斷電，主軸停止旋轉,進給運動結束。主軸的正反轉可以通過開關SA5來控制。整個控制回路的設計保證了只有當主軸旋轉后才允許進給電機動作。2.2動力頭進給運動的控制設計工件隨液壓滑臺在水平方向上按照合理的速度發生移動，動力頭由液壓缸帶動在垂直于液壓滑臺的方向做進給運動。為提高效率，動力頭按預先規定好的時間做快進、工進、快退運動。當電磁鐵YA1、YA2、YA3均處于斷電狀態時，動力頭處于原位不動，限位開關ST1動斷觸點斷開M。具體控制回路如圖4所示。具體的控制方式如下：(1) 動力頭的快進開關SB1控制著主電動機的運轉。SB5控制著進給電機的運轉。當按下開關SB1、SB5后電動機啟動。為動力頭的進給運動做準備。當按下開關SB后，繼電器線圈K1得電，同時常開觸點K1閉合，電磁閥YA1、YA3得電。動力頭向前運動。由于電磁閥YA1、YA3同時得電，動力頭通過液壓系統帶動運動，此時實現液壓系統的差動連接。因此,可實現動力頭的快進動作。(2) 動力頭的工進動力頭的工作轉換均通過限位開關來控制。當動力頭快進到所設定位置時，限位開關ST3閉合,繼電器線圏K2得電，常開觸點K2閉合，形成自鎖。常閉觸點K2斷開,動力頭快進回路斷路，動力頭實現工進。(3) 動力頭的快退為保證加工質量，動力頭工進到終點時需保留一段時間。此電路圖通過延時繼電器控制，設置時間為5s。當工進到終點時，碰到限位開關ST4。此時動合觸點ST4閉合，繼電器線圈KT得電，開始計時。動斷觸點KT斷開,動力頭前進回路斷路，動力頭停留在終點位置。當達到所設定時間后，延時閉合觸點KT閉合，此時繼電器K3得電，相應的動合觸點K3閉合，電磁閥YA2得電，動力頭快退。當退回到原位時,，限位開關ST1斷開，動力頭停在原位。(4) 動力頭的“點動調整”當動力頭前進時，按下開關SB1,此時主電機啟動，按下開關SB繼電器線圈K1得電，動合觸點K1閉合，電磁閥YA1、YA3得電，動力頭可實現進給運動。此時斷開開關SB,由于繼電器K1不能自鎖，放松開關SB1后，動力頭立即if■止。當動力頭不在原位或沒有快退到原位時,按下開關SB2,此時繼電器線圈K3得電，可實現動力頭的快退。當到達原位時，限位開關ST1斷開，動力頭停止。因此可以通過點動控制來調整動力頭的位置。由于攻絲加工過程中，為避免發生亂絲，要求主軸工進完成后能自動實現反轉。因此，其控制回路較前幾個加工過程而言，多了可使主軸能夠實現自動反轉的部分,具體控制方式是用兩個繼電器互鎖，來控制電機的正反轉回路0。 3液壓滑臺控制系統的設計液壓滑臺帶動工件移動。其工作過程可表示為：快進一工進一暫停（銑削）一快進一工進一暫停（鉆大?L) 一快進一工進一暫停（鉆小孔)一快進一共進一暫停（攻絲）一快退M。具體的控制回路如圖5所示。 具體的控制方式如下：當按下開關SB后，繼電器線圈KM得電^甫助觸點閉合，形成自鎖，此時主回路中主觸點KM閉合，電動機得電啟動。當按下開關SB1,繼電器K1和K2同時得電，動合觸點K2閉合，觸發計數器,使計數器復位，準備計數。動合觸點K1閉合，形成自鎖，電磁_ YA1、YA3同時得電，此時液壓系統可形成差動連接，因此可以實現液壓滑臺的快進。當滑臺由原始位置快進到第一個法蘭面的所設定位置時,壓下限位開關ST4,此時繼電器線圈K4得電，動合觸點K4閉合，形成自鎖。動斷觸點K4斷開,液壓滑臺工作狀態由快進改為工進。當達到第一個法蘭面位置時,壓下限位開關ST1,時間繼電器KT1得電，動斷觸點KT1斷開，滑臺停止。由銑削加工時間得KT1的設定值為29S，當達到所設定值后，延時閉合觸點KT1閉合，此時KT1繼續得電,滑臺開始快進、工進。當第一個法蘭面達到鉆大孔位置時,第二個法蘭面正好處于銑端面位置，此時滑臺壓下限位開關ST2,同理時間繼電器KT1得電，滑臺停止。兩個動力頭同時工作(第一個法蘭面鉆大孔、第二個法蘭面銑端面）。限位開關ST2閉合J蟲發計數器減1。當第五個法蘭面完成鉆大孔后，計數器A = 0,觸點C460閉合，為時間繼電器K2得電做準備。液壓滑臺繼續完成快進、工進動作。當五個法蘭面到達鉆小孔位置時，壓下限位開關ST3,時間繼電器KT2得電，動斷觸點斷開,滑臺停止。第四個法蘭面攻絲，第五個法蘭面鉆小孔。由攻螺紋加工時間得KT2設定時間為9s,達到所設定時間后，延時閉合觸點KT2閉合,繼電器K1得電。滑臺繼續動作。當五個法蘭面完成所有加工后，滑臺繼續快進，當快進到限位開關ST5位置,壓下限位開關ST5,繼電器線圈K3得電，動合觸點K3閉合，電磁閥YA2得電，滑臺快退至原位。采用兩個時間繼電器，當滑臺暫停時間由29s轉換為9s后，一次工作循環,可節約4〇s。由于銑端面與鉆大孔時間均設置的29s,為確保安全可靠性，用第二道工序的限位開關ST2觸發計數器，進行計數M。此控制回路工作效率高且可靠度較高。 4系統的調試與運行將設計的電氣控制系統部分應用到設計好的臥式專用組合銑鉆床中，將動力頭的控制部分與液壓滑臺控制相匹配，各系統有獨立的電機帶動運轉M。經過調試運行，兩者配好較好,完全滿足加工工藝的要求且該加工中心加工過程和原有加工技術相比，不僅提高了 2倍以上的工作效率，而且提高了加工質量。 5結論通過驗證得到本文針對濾液管加工設計的臥式組合專用加工中心及電氣控制系統，可實現_次裝夾便完成整個加工流程，減輕了勞動強度，保證了加工質量。控制系統根據各工位加工所需的時間利用時間繼電器及計數器合理控制動力頭及液壓滑臺的工作時間，可以實現各動力頭同時工作，大大提高了勞動效率，解決了市場上供應不足，加工質量差等問題。海天精工是一家集銷售、應用及服務于一體的公司。產品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機、石墨機、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機床的生產工廠設在廣東省寧波市，目前其生產的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務！聲明：本站文章均來自網絡，所有內容不代表本站觀點，本站不承擔任何法律責任！