前言:
組合加工中心是一種專用加工中心,以大量通用部件為基礎(chǔ),再配置少量專用部件。可以實(shí)現(xiàn)多工序、多軸、多面的高效率的加工。是一種自動(dòng)化程度很高的自動(dòng)化加工設(shè)備[0。
傳統(tǒng)的組合加工中心通常采用純繼電器、接觸器控制方式,這種控制方式改變控制方法難、觸點(diǎn)易損壞,穩(wěn)定性差M。曾燕飛等s人針對三面組合加工中心進(jìn)行了PLC設(shè)計(jì)與仿真;衛(wèi)道柱等H人利用三菱FX2n>64MR型PLC作為加工中心控制系統(tǒng)的核心,對控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì);荀群德等0人針對六工位組合加工中心電器控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,實(shí)現(xiàn)了 PLC對加工中心的控制作用;本文在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上,利用三菱FX可編程控制器(PLC)對加工中心電氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),其特點(diǎn)在于可以使用轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)的切換,以及通過轉(zhuǎn)換開關(guān)就可以進(jìn)行自動(dòng)部分程序的選擇,該設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是可大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性,使得系統(tǒng)維護(hù)方便,大大加強(qiáng)了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。
1.1結(jié)構(gòu)及組成
三面銑組合加工中心是一種專用加工中心,主要用來對主
軸箱上的小80、(|)90孔兩側(cè)端面和定位面進(jìn)行銑銷加工成型的一種自動(dòng)多工序加工設(shè)備。三面銑組合加工中心主要是由底座,床身,液壓動(dòng)力滑臺,工作臺,工件夾緊放松液壓缸,銑削動(dòng)力頭等主要部件組成。液壓動(dòng)力滑臺放置在床身上,液壓站被放置在床身周圍。在床身的左邊有一臺銑削電機(jī),右邊有兩臺銑削電機(jī),床身上方有一臺立銑電機(jī),機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)為加工中心的兩大主要系統(tǒng),圖1為加工中心結(jié)構(gòu)簡圖。
1.2組合加工中心工作過程
操作者將加工的零件,放置在夾具的正確位置之后,按下加工按鈕,發(fā)出加工的指令。夾緊液壓缸動(dòng)作將工件夾緊,液壓動(dòng)力滑臺開始快進(jìn),到達(dá)第一指定加工位置后,觸發(fā)限位開關(guān),快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)。同時(shí)左電機(jī)和右1電機(jī)得電啟動(dòng),對工件進(jìn)行加工。觸發(fā)第二個(gè)立銑頭限位開關(guān)后,立銑動(dòng)力頭也得電,開始對定位面進(jìn)行加工。加工到第三個(gè)限定位置后,停止右1電機(jī),啟動(dòng)右2電機(jī)。此時(shí)三臺電機(jī)同時(shí)對工件進(jìn)行加工到達(dá)加工極限位置后,觸發(fā)終點(diǎn)限位開關(guān),工件快速退回工作臺。到達(dá)指定位置后,放松工件,到此,_個(gè)自動(dòng)循環(huán)加工過程結(jié)束。
1.3組合加工中心液壓系統(tǒng)
各部分液壓動(dòng)作分析:
(1) 夾緊:油液從油泵出來以后,首先經(jīng)過減液閥和單向閥,Y V1得電,三位四通換向閥處于左位,開始夾緊工件,當(dāng)壓力達(dá)到壓力繼電器BP2的觸發(fā)值時(shí)YY1失電換向閥處于中位,保持夾緊狀態(tài)。
⑵放松:油液經(jīng)過減壓閥和單向閥之后,YV2處于得電狀態(tài),VVI處于失電狀態(tài),油液從有桿腔進(jìn)入,從無桿腔返回郵箱回油。
(3) 快進(jìn):油液從油泵出來之后,首先經(jīng)過換向閥2,此時(shí),YV3得電,YV4失電。油液繼續(xù)向管道前走,此時(shí),由于單向閥和節(jié)流閥的開啟液壓力遠(yuǎn)大于換向閥左位,油液從換向閥走,從進(jìn)給油缸左進(jìn)右出(有桿腔),之后。_部分油液經(jīng)過順序閥,溢流閥回油箱,另一部分,經(jīng)過單向閥從換向閥3又再次進(jìn)入進(jìn)給油缸左腔,從而實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給功能。
(4) 工作進(jìn)給(工進(jìn)):油液從油泵出來以后,首選通過換向閥2,此時(shí)換向閥2的狀態(tài)為YV3得電,YV4失電,處于左位,油液繼續(xù)前進(jìn),同樣面臨3個(gè)選擇,單向閥,節(jié)流換向閥,此時(shí)單向閥走不了,換向閥Y V5處于得電狀態(tài),油液過不去,故油液只能從節(jié)流閥走,后從進(jìn)給油缸無桿腔進(jìn)入,有桿腔出來后,一部分油液經(jīng)過換向閥2,順序閥,單向閥,返回郵箱,另一部分經(jīng)過單向閥再次回到進(jìn)給油缸。由于流量相對于快速進(jìn)給大大減少,達(dá)到工作進(jìn)給的要求。
(5) 快速退回(快退):油液從油泵出來后,首選經(jīng)過換向閥2,此時(shí)換向閥2處于右位,YV3失電,YV4得電。從進(jìn)給油缸右側(cè)進(jìn)入,油液再從缸的左側(cè)出來,經(jīng)過換向閥3,換向閥2直接返回油箱,實(shí)現(xiàn)快速退回整體程序結(jié)構(gòu)由公用程序、自動(dòng)程序、手動(dòng)程序、回原點(diǎn)程序這四部分組成M ,公用程序如圖6所示。通過跳轉(zhuǎn)指令來實(shí)現(xiàn)各部分程序之間的切換。同時(shí)通過PLC的主控指令M(:、M(:K來保證各部分子程序的獨(dú)立性,利用轉(zhuǎn)換開關(guān)對各部分程序進(jìn)行選擇,保證了程序運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性,整體程序結(jié)構(gòu)簡單明了,易于編寫。
在公用程序中,通過主控指令對FK1+R5五個(gè)電機(jī)的熱繼電器進(jìn)行過載保護(hù),一旦有任何一臺電機(jī)過載立即切斷所有程序,實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的過載保護(hù)功能以左統(tǒng)單動(dòng)力頭加工循環(huán)程序進(jìn)行分析,如圖7所示。
圖7左銑頭單動(dòng)力加工流程圖運(yùn)動(dòng)控制過程分析:當(dāng)2個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)分別打到自動(dòng)擋、左銑循環(huán)、正確放置好工件后。按下啟動(dòng)按鈕,工件開始夾緊,夾緊0.5s后,開始快進(jìn),直到遇到XI2快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)限位開關(guān),開始工作進(jìn)給,同時(shí)使左銑動(dòng)力頭啟動(dòng)開始加工左端面,左銑顯示燈亮當(dāng)?shù)竭_(dá)終點(diǎn)時(shí),觸發(fā)終點(diǎn)限位開關(guān),左銑電機(jī)停止,左銑指示燈滅,而后,滑臺開始快退。到達(dá)原點(diǎn)后,觸發(fā)原點(diǎn)限位開關(guān),開始松開工件。一個(gè)左銑單動(dòng)力頭加工循環(huán)結(jié)束。當(dāng)正確放置好工件后,再次按下啟動(dòng)按鈕,又一個(gè)左銑加工過程開始。其他幾個(gè)單動(dòng)力頭加工過程七1單動(dòng)力頭循環(huán)加工、右2單動(dòng)力頭循環(huán)加工、立銑動(dòng)力頭循環(huán)加工,與該程序的編寫類似。
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結(jié)束語:
本文介紹了三面銑組合加工中心的工作方式以及加工中心的基本結(jié)構(gòu)部件,對加工中心液壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與分析,通過PLC構(gòu)建機(jī)痛^夜一體化系統(tǒng)。在IMX:程序的設(shè)計(jì)上,通過轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)多種工作方式的切換并可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)點(diǎn)動(dòng)對刀,使得程序變得更為高效,加工中心的穩(wěn)定性和使用效率得到了較大的提升。
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