時間:2010-05-11 11:20:45來源:sunjuan
引言:
在新開發(fā)的產(chǎn)品中有一個型號為Q7的長條鋁基臺,要在上面加工兩個φ3.7×1.65的平底盲孔,由于要求精度高,批量大,故無法用傳統(tǒng)的鉆模在鉆床上加工,也很難在傳統(tǒng)銑床上面加工,即使能加工效率也很低,并且設(shè)備損耗和電力損耗也很大。此工件的加工有著非常廣泛的代表性,生產(chǎn)的很多產(chǎn)品有著類似的要求,為此,我們設(shè)計制做了一臺用于此類產(chǎn)品加工的設(shè)備——通用型數(shù)控鉆銑床。
一、系統(tǒng)概述
控制部分采用PLC,并配以人機界面進行程序參數(shù)修改、設(shè)定,以及運行狀態(tài)顯示監(jiān)控,可編程設(shè)置人機界面的內(nèi)容。三軸均為全數(shù)字交流伺服系統(tǒng),各軸伺服電機通過連軸器帶動滾珠絲杠,以移動配有直線導(dǎo)軌的工作臺和主軸銑頭,其定位準確,速度快。主軸銑頭由變頻器控制,根據(jù)刀具及工件和進給量,來設(shè)置主軸合理的轉(zhuǎn)速,并在程序中設(shè)定它的啟動停止。各軸均設(shè)二端極限傳感器和原點傳感器,冷卻和潤滑也都有異常檢測,在報警燈和人機界面處顯示報警信息。為便于調(diào)試和檢修,各項操作均設(shè)手動功能,如手動各軸快慢移動、主軸高低速旋轉(zhuǎn)、切削液及潤滑開關(guān)等。此機床整體雖為半閉環(huán)控制,只要選件、裝配、程序編制及操作合理,精度和穩(wěn)定性還是能滿足使用要求的。
三、軟件設(shè)計
開機后先檢測手動開關(guān)是否有效,若手動開關(guān)有效即利用各手動控制開關(guān)執(zhí)行手動操作的項目。若手動開關(guān)無效,則啟動原點復(fù)歸程序,各軸進行機床原點復(fù)歸,先回Z軸再回其它兩軸,當(dāng)所有軸都原點復(fù)歸成功后才能進行到下一步。若刀具和工裝夾具、工件程序均沒有變動,可復(fù)位到加工預(yù)備狀態(tài)而不進行對刀,若需對刀,則打開對刀開關(guān)啟動對刀程序,3軸分別對刀,即找工件原點,利用手動各軸移動開關(guān)快慢移動各軸,使工件的三個面分別碰觸低速旋轉(zhuǎn)的刀具,剛好碰上為止。對好后,按對刀OK確認,再輸入刀補,經(jīng)過程序處理,即形成工件原點也就是編程0點,編程時根據(jù)此0點按照圖紙計算刀具路徑,可使操作者思路清晰,編輯運算簡單。操作者編輯的是用戶程序,可以編輯刀具軌跡,就是各軸移動坐標,還有移動速度、循環(huán)加工時的循環(huán)次數(shù)等。編好程序后或使用當(dāng)前程序時,即復(fù)位到預(yù)備狀態(tài):各軸移動到初始位—一個合適的位置,裝卸工件方便、不易碰觸刀具時,裝上工件,按啟動即可開始加工,主軸運轉(zhuǎn),冷卻液開,各軸按程序設(shè)定坐標移動。當(dāng)加工結(jié)束時,機床復(fù)位,即各軸又移動到初始位,主軸停,冷卻關(guān),這時可卸下工件,完成加工過程。
工件的加工流程圖如圖3所示,以Q7產(chǎn)品為例,胎具上一次裝夾15只工件,那么就有30個φ3.7的平底盲孔需要加工,刀具選用φ3.7的2刃鎢鋼立銑刀,鉆削加工,鉆削深度1.65mm。在預(yù)備狀態(tài)時緊靠工作臺上的定位固定好胎具,按啟動后,主軸旋轉(zhuǎn),待主軸即將達到額定轉(zhuǎn)速時,X、Y軸同時運轉(zhuǎn)到第一加工工位,也就是第一個孔的X、Y工件坐標值,此時冷卻液打開、Z軸快速下降到加工區(qū),即銑刀端面即將觸及工件加工面,迅速變用緩慢的工進速度開始鉆削加工。當(dāng)加工深度到達設(shè)定深度(1.65mm)時,Z軸帶動銑刀迅速抬起,抬起的高度為銑刀端面水平方向上碰觸不到工件及胎具為準。計數(shù)器加1后程序進行比較運算,判斷加工是否完了,如否,則X、Y軸繼續(xù)運轉(zhuǎn)到下一加工工位,再重復(fù)Z軸下降加工動作。如加工完了,產(chǎn)量計數(shù)器加數(shù)、主軸停轉(zhuǎn)、冷卻液關(guān)閉,同時發(fā)出5s聲光報訊,用以提醒操作者,各軸移動到初始位:Z軸到上端;X軸到左端;Y軸到外端。卸下胎具后,一個加工周期完成,裝上胎具再按啟動即開始進行下一輪加工。
四、一些著重的電氣措施
1.主回路加裝漏電斷路器,相應(yīng)回路都安裝合適的斷路器。
2.PLC和伺服系統(tǒng)的電源處都分別加有電源濾波器?! ?br /> 3.各直流繼電器線圈都并接反峰二極管,交流接觸器線圈并接阻容吸收回路。
4.潤滑、主軸冷卻都設(shè)液位低報警器。
5.伺服控制線、人機界面通訊線等使用屏蔽線,并遠離電源線?! ?br /> 6.在拖鏈內(nèi)走線,使用耐折的柔性電纜,并盡量增大拖鏈的彎曲半徑?!?br /> 7.變頻器與PLC、伺服驅(qū)動器等保持一定距離。
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