1.求帮忙C650车床的控制线路用PLC改造设计
1. 改造方案确定
现在设备什么样,你要改成什么样,自己总该知道吧。
2. C650车床I/O分配图
按照自己的想法,按下启动按钮后的流程,来确定I/O。还要考虑安全问题和出现问题后的急停。
3. PLC的选型
按照要求选PLC ,如果只是逻辑控制,普通继电器型PLC即可,如有精度要求选发脉冲PLC配步进电机,如果精度要求很高,选伺服电机配发脉冲PLC或者定位模块。
4. C650主控制线路的设计
什么要求,什么流程就设计什么电路,你这流程我不清楚,不能给你确定的电路。
5. C650车床各电机的控制
6. 指令表
7. 调试运行
按流程控制电机。指令配合调试。最后的程序成功与否都在调试。
祝你成功。
2.C650车床PLC改造电路的设计怎么做
C650卧式车床PLC控制系统设计 1.目的与要求 车床是一种应用极为广泛的金属切削机床,它的主运动为主轴回转运动,刀架的移动为进给运动,车削加工一般不要求反转,但加工螺纹时,为避免乱扣,需要反转退刀,并保证工件的转速与刀具的移动速度之间具有严格的比例关系,溜板箱与主轴箱之间通过齿轮传动系统连接,用它能车削外圆、内孔端面螺纹定型表面等,并可装上钻头绞刀等工具进行孔加工。
C650卧式车床是其中较为常见的一种,其原控制电路为继电器控制,接触触点多,故障多。其属于中型车床,功率为30KW,车身的最大回转半径为1020mm,最大工件长度为3000mm。
操作人员维修任务较大.针对这种情况,我们用PLC控制其继电器控制电路,采用了反接制动,为了减小制动电流,定字回路串入限流电阻R,为减轻工人劳动的劳动强度和节省辅助工作时间,专门设置了一台2.2KW的拖动溜板箱的快速移动电动机。这些功能克服了以上缺点,降低了设备故障率,提高了设备使用效率,运行效果良好。
该车床有三台电动机,M1为主电动机,推动主轴旋转,并通过进给机构以实现进给运动;M2为冷却泵电动机,提供切削液;M3为快速移动电动机,拖动刀架快速移动。 2.C650卧式车床主电路设计 主电动机 M1 : KM1 、KM2 两个接触器实现正反转, FR1 作过载保护, R 为限流电阻,电流表 PA 用来监视主电动机的绕组电流,由于主电动机功率很大,故 PA 接入电流互感器 TA 回路。
当主电动机起动时,电流表 PA 被短接,只有当正常工作时,电流表 PA 才指示绕组电流。 KM3 用于短接电阻 R 。
冷却泵电机 M2 : KM4 接触器控制冷却泵电动机的起停, FR2 为 M2 的过载保护用热继电器。 快速电机 M3 : KM5 接触器控制快速移动电动机 M3 的起停,由于 M3 点动短时运转,故不设置热继电器。
2.1 C650卧式车床PLC改造I/O分配图 如图1所示,为C650卧式车床PLC改造I/O分配图。 输入信号 输出信号 名称 代号 输入点编号 名称 代号 输出点编号 M1正转启动按钮 SB1 X0 M1切除电阻R运行接触器 KM3 Y0 M1反转启动按钮 SB2 X1 M2运行接触器 KM4 Y1 M2启动按钮 SB3 X2 M3运行接触器 KM5 Y2 总停按钮 SB4 X3 M1正转接触器 KM1 Y3 M2停止按钮 SB5 X4 M1反转接触器 KM2 Y4 M1点动按钮 SB6 X5 电流表A短接中间继电器 KA Y5 M3点动位置开关 SQ X6 M1过载保护热继电器 FR X7 正转制动速度继电器常开触点 KS1 X11 正转制动速度继电器常开触点 KS2 X12 图1 C650卧式车床PLC改造I/O分配 2.2 PLC选型 PLC是20世纪70年代以来以微处理器为核心,综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制,被广泛应用于各个领域,因为它具有几个突出的特点:可靠性高,抗干扰强;编程简单,易于掌握;功能完善,灵活方便;体积小,质量轻,功耗低。
在此次课程设计中我选用FX2N-48MR,因为它的编程相对简单易懂,是理想的可编程控制器。而在设计中的I/O点数在48以下,则用的是微型PLC。
其基本单元中的输入点按照X000—X007,X010—X017… 这样的八进制进行编号,而输出点按照YOOO—Y007,Y010—Y017…这样的八进制进行编号,内部继电器可多次使用,定时器将1ms,10ms,100ms等脉冲进行加法计数,计数器可进行向上向下计数。 2.3 主控电路图设计 C650型卧式车床共有三台电动机,主轴电动机M1由接触器KM1、KM2、KM3控制,冷却泵电动机M2由接触器KM4控制,快速移动电动机M3由接触器KM5控制。
其中主轴电动机M1可以正、反转控制,也可以点动控制,还可以双向反接制动控制。 图2. C650主电路控制图 2.4 主接线图设计 图3. 卧式车床的主接线图 3.梯形图的设计 C650卧式车床PLC梯形图 3.1主轴电动机正转控制 按下主轴电动机正转启动按钮SB1,第一逻辑行中X0闭合,Y0接通并自锁,T0接通并开始计时;第3逻辑行X0闭合,通用继电器M1接通。
第2逻辑行Y0常闭触点闭合,通用继电器M0接通;第5逻辑行M0,M1常开触点闭合Y3接通,主轴电动机正向启运转。当主轴电动机正向旋转速度达到一定值时,第6逻辑行X11常开触点闭合,为主轴电动机正向旋反向制动作好准备。
T0计时5秒后动作,第9逻辑行T0常开触闭合,接通Y5,电流表A开始监测主轴电动机的电流。 3.2 主轴电动机反转控制 按下主轴电动机正转启动按钮SB2,第2逻辑行中X1闭合,Y0接通并自锁,T0接通并开始计时;第4逻辑行X1闭合,通继电器M2常开触点闭合,Y4接通,Y 4接通,主轴电动机反向起动运转。
当主轴电动机反向旋转速度达到一定值时,第5逻辑行X12常开闭合, 为主轴电动机反向制动做好准备。T0计时经过5秒后动作,第9逻辑行常开触点闭合接通Y5,电流表A开始监测主轴电动机的电流。
、3.3 主轴电动机点动控制 按下主轴电动机点动控制按钮SB6,第5逻辑行常开触点闭合,Y3接通,主轴电动机串电阻R起动运行。 3.4 主轴电动机正向启动运行反向制动停止控制 当Y0、Y3、T0、Y5闭合,主轴电动机正向运转时,按下停止按钮SB4,第第一逻辑行X3常闭触点断开,Y0、T0失电,第3逻辑行X3常闭点断开,M1。
3.求:PLC在机床控制中的作用的毕业设计论文
PLC在组合机床控制中的应用 一.可编程控制器的定义 可编程控制器,简称PLC(Programmable logic Controller),是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。” 二.PLC的特点 1 可靠性高,抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。
PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。
一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。
此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。
这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。 2 配套齐全,功能完善,适用性强 PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。
可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。
近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
3 易学易用,深受工程技术人员欢迎 PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。
梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
4 系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造 PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。
这很适合多品种、小批量的生产场合。 5 体积小,重量轻,能耗低 以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗仅数瓦。
由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。 三.在组合机床自动线中,一般根据不同的加工精度要求设置三种滑台 目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。
1 开关量的逻辑控制 这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
2 模拟量控制 在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。
PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。 3 运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。
从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。
世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 4 过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。
作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。
大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。
过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 5 数据处理 现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。
这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金。
4.C650车床PLC改造电路的设计怎么做
C650卧式车床PLC控制系统设计
1.目的与要求
车床是一种应用极为广泛的金属切削机床,它的主运动为主轴回转运动,刀架的移动为进给运动,车削加工一般不要求反转,但加工螺纹时,为避免乱扣,需要反转退刀,并保证工件的转速与刀具的移动速度之间具有严格的比例关系,溜板箱与主轴箱之间通过齿轮传动系统连接,用它能车削外圆、内孔端面螺纹定型表面等,并可装上钻头绞刀等工具进行孔加工。
C650卧式车床是其中较为常见的一种,其原控制电路为继电器控制,接触触点多,故障多。其属于中型车床,功率为30KW,车身的最大回转半径为1020mm,最大工件长度为3000mm。操作人员维修任务较大.针对这种情况,我们用PLC控制其继电器控制电路,采用了反接制动,为了减小制动电流,定字回路串入限流电阻R,为减轻工人劳动的劳动强度和节省辅助工作时间,专门设置了一台2.2KW的拖动溜板箱的快速移动电动机。这些功能克服了以上缺点,降低了设备故障率,提高了设备使用效率,运行效果良好。
该车床有三台电动机,M1为主电动机,推动主轴旋转,并通过进给机构以实现进给运动;M2为冷却泵电动机,提供切削液;M3为快速移动电动机,拖动刀架快速移动。
2.C650卧式车床主电路设计
主电动机 M1 : KM1 、KM2 两个接触器实现正反转, FR1 作过载保护, R 为限流电阻,电流表 PA 用来监视主电动机的绕组电流,由于主电动机功率很大,故 PA 接入电流互感器 TA 回路。当主电动机起动时,电流表 PA 被短接,只有当正常工作时,电流表 PA 才指示绕组电流。 KM3 用于短接电阻 R 。
冷却泵电机 M2 : KM4 接触器控制冷却泵电动机的起停, FR2 为 M2 的过载保护用热继电器。
快速电机 M3 : KM5 接触器控制快速移动电动机 M3 的起停,由于 M3 点动短时运转,故不设置热继电器。
2.1 C650卧式车床PLC改造I/O分配图
如图1所示,为C650卧式车床PLC改造I/O分配图。
5.求机电一体化关于PLC论文的题目
1.光轴生产线专用气压搬运机械手设计
2.四自由度多用途气动机器人(机械手)结构设计及控制实现
3.井下胶带输送集成控制
4.基于S7-300 PLC的带传动实验台远程控制系统的研究
5.J45-6.3型双动拉伸压力机及PLC控制系统设计
6.机械毕业设计:冲压搬运机械手设计
7.机械毕业设计:机床上下料机械手设计
8.自动售货机的PLC系统设计
9.矸石制浆材料工业生产线系统设计
10.船舶辅助机械PLC控制系统设计
11.工业机械手模型基于PLC的控制系统软硬件设计
12.专用榫齿铣PLC电气控制系统设计
13.基于S7-300 PLC的带传动实验台远程控制系统的研究
14.超厚玻璃掰边机的PLC控制系统设计
15.复合化肥混合比例装置及PLC控制系统设计
16.机械电子毕业设计:金属粉末成型液压机PLC设计论文含cad图纸下载
17.物料传输分拣系统设计
18.PLC电梯控制
19.PLC对C650普通车床的电气改造设计
20.电梯的PLC控制系统设计 (西门子S7-200)
21.五层五站电梯PLC控制 (三菱PLC)
22.电梯PLC控制设计
23.锅炉辅助系统的PLC设计 (plc毕业论文)
24.PLC在变频调速恒压供水系统中应用
25.S7-200PLC在水厂虹吸刮泥机系统中的应用
26.PLC在景杆和灯杆控制系统中的应用
27.大型商厦观光电梯的电气控制系统设计
28.PLC控制直列式加工自动线
29.基于TVT-99A电梯模型的组态软件开发
30.小型立体仓库电气控制系统的设计
31.基于TVT-99A电梯模型的组态软件开发
32.PLC在电梯中的应用
33.洗衣粉生产线的包装系统设计
34.抽水泵的PLC控制系统设计
35.可编程控制器在配料生产线上的应用
36.基于PLC的自动送料小车控制设计
37.饮料灌装机的PLC程序设计
38.无模压力成形机电机PLC控制设计
39.霓虹灯广告屏装置PLC控制梯形图的设计与调试
40.啤酒桶清洗机设计
41.西门子802s数控车床的进给控制设计
42.CNC3136A数控车床电气系统设计
43.基于工控机和PLC设计喷油泵实验台监控系统
44.自动售货机的PLC系统设计
现场典型工业设备的PLC控制系统设计
PLC自动换刀电气控制的设计
6.求:PLC在机床控制中的作用的毕业设计论文
PLC在组合机床控制中的应用 一.可编程控制器的定义 可编程控制器,简称PLC(Programmable logic Controller),是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。” 二.PLC的特点 1 可靠性高,抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。
PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。
一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。
此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。
这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。 2 配套齐全,功能完善,适用性强 PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。
可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。
近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
3 易学易用,深受工程技术人员欢迎 PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。
梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
4 系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造 PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。
这很适合多品种、小批量的生产场合。 5 体积小,重量轻,能耗低 以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗仅数瓦。
由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。 三.在组合机床自动线中,一般根据不同的加工精度要求设置三种滑台 目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。
1 开关量的逻辑控制 这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
2 模拟量控制 在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。
PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。 3 运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。
从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。
世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 4 过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。
作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。
大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。
过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 5 数据处理 现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。
这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如。
7.设计题目15:卧式车床PLC电气控制系统设计
。。。。。。。.
29 鼠标盖的模具设计
30 双齿减速器设计
31 双铰接剪叉式液压升降台的设计
32 水泥瓦模具设计与制造工艺分析
33 四层楼电梯自动控制系统的设计
34 塑料电话接线盒注射模设计
35 塑料模具设计
36 同轴式二级圆柱齿轮减速器的设计
37 托板冲模毕业设计
38 推动架设计
39 椭圆盖注射模设计
40 万能外圆磨床液压传动系统设计
41 五寸软盘盖注射模具设计
42 锡林右轴承座组件工艺及夹具设计
43 心型台灯塑料注塑模具毕业设计
44 机械手设计
45 机械手自动控制系统的PLC实现方法研究
46 汽车制动系统实验台设计
47 数控多工位钻床设计
48 数控车床主轴和转塔刀架毕业设计
49 送布凸轮的设计和制造
50 CA6140车床后托架夹具设计
51 带式输送机毕业设计论文
52 电火花加工论文
53 机床的数控改造及发展趋势
54 机械加工工艺规程毕业论文
55 机械手毕业论文
56 基于ANSYS的齿轮泵有限元分析
。。。.
我们可以帮你
Q Q : 1 0 7 0 2 6 5 1 0 1
8.车床改造毕业论文
摘要:介绍了普通车床的数控改造条件,同时介绍了对CA6140车床的主传动系统和进给传动系统进行了数控化改造的过程。
改造后的数控车床的加工能力、自动化水平和加工精度明显提高。同时介绍了该车床机电联动调试的经验。
关键词:普通车床;数控改造中图分类号: TG659 文献标识码: B 文章编号: 1001-3881 (2006) 4-208-2 企业要在激烈的市场竞争中获得生存、得到发展,它必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本,制造出合乎市场需要的、性能合适的产品,而产品质量的优劣,制造周期的快慢,生产成本的高低,又往往受工厂现有加工设备的直接影响。目前,采用先进的数控机床,已成为我国制造技术发展的总趋势。
购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径,而改造旧机床、配备数控系统把普通机床改装成数控机床也是提高机床数控化率的一条有效途径。我校为适应现代化生产和教学,对CA6140车床进行了数控化改造。
1 机床数控化改造的条件1·1 机床基础件有足够的刚性数控机床属于高精度机床,工件移动或刀具移动的位置精度要求很高,必须在0·001~0·01mm之间,高的定位精度和运动精度要求原有机床基础件具有很高的静刚度和动刚度。本次用于改造的CA6140车床自购进后一直保养良好,机床基础件刚性满足要求。
1·2 机床数控改装的总费用合适,经济性好机床数控改装分两部分进行:一是维修机械部分。更换或修理磨损零件,调试大型基础零件,增加新的功能装置,提高机床的精度和性能,另一方面是舍弃原有的一部分进给系统,用新的数控系统和相应的装置来替代。
改造总费用由机械维修和增加的数控系统两部分组成。若机床的数控改造的总费用仅为同类型车床价格的50% ~60%时,该机床数控改造在经济上适宜。
经过考查,若购买同样配置的车床约需10万元,而我校机床数控改造的总费用为5·1万元,仅占51%,因此该机床数控改造在经济上是合适的。2 系统配置及主要技术规格该系统由SIEMENS 802S系统、接口电路、驱动线路及步进电机等组成,另外还配有自动转塔刀架、主轴变频调速器及主轴编码器等,系统属开环控制系统。
其主要技术性能和参数如下:(1)系统控制部分。采用SIEMENS 802S系统,键盘和显示部分装在面板上。
(2)系统软件具有若干指令。其中加工指令有直线、斜线、螺纹、锥螺纹和圆弧等5条指令。
可实现车削外圆、端面、台阶、割槽、锥度、倒角、螺纹、顺圆弧和逆圆弧等操作。控制指令有结束循环、暂停、延时、延时换刀、编码换刀、通讯等,与加工指令配合,可加工出各种较复杂的零件。
(3)系统环境工作条件。温度-10~+40℃;湿度为40% ~80%。
(4)输入电网电压。交流(220±22)V;频率为50Hz;电流为1·5A。
(5)步进电机。BYG550C-2型电机两台,驱动电压为110V;相电流为2·5A;步距角为0·36°/步;静力距为12N·m。
3 主传动的数控化改造机床主传动的作用是把电机的转速和转矩通过一定途径传给主轴,使工件以不同的速度运动,主传动性能的好坏,直接影响零件的加工质量和生产效率。考虑到改造的经济性,可乘用机床原有的普通三相异步交流电动机拖动。
考虑到加工过程中当电网电压和切削力矩发生变化时,电机的转速也会随之波动,直接影响加工零件的表面粗糙度。因此为提高加工精度,实现主轴自动无级变速,在主轴上增加了交流异步电动机变频调速系统,从而不需进行机械换档。
针对机床要求具有螺蚊切削功能,在主轴部位安装主轴脉冲发生器,如图1所示。为保证脉冲发生器与主轴等速旋转,即主轴转一周,主轴脉冲发生器也图1 主轴脉冲发生器安装示意图转一周,主轴脉冲发生器的安装方式很重要。
改装时,主轴传动必须经过原有CA6140车床主轴箱中58/58和33/33两级齿轮(实现1∶1)传递到原有CA6140车床的挂轮轴X,拆除挂轮留出空间,安装脉冲发生器,并用法兰盘固定。4 进给传动的数控化改造进给传动的作用是接受数控系统的指令,驱动刀具作精确定位或按规定的轨迹作相对运动,加工出符合要求的零件,对进给传动的要求是高精度、高速度。
改造中我们采用步进电机驱动系统实现开环控图2 进给传动系统制,这样结构简单,安装调试和维修都非常方便。4·1 进给传动链图2为普通车床改造后的进给传动链,刀具纵向(Z轴)移动由步进电机,经接口箱内一对减速齿轮,转动纵向移动的丝杆而实现。
刀具的径向(X轴)移动由步进电机,经接口箱内一对减速齿轮,转动横向移动丝杆而实现,该传动链与原机床的传动链相比,摆脱了结构复杂的进给箱和拖板箱。4·2 接口箱内减速齿轮的齿数比该车床要求的控制精度为: Z向0·005mm, X向为0·0025mm,即当执行一个脉冲指令时,工件的长度和直径均变化0·005mm。
BYG550C-2型步进电机的步距角为0·36°,每周步距数为360/0·36=1000(步/周), X向丝杠螺距为4mm,脉冲当量为0·0025mm,Z向丝杠螺距为6mm,脉冲当量0·005mm。按公式主动轮齿数从动轮齿数=步/周*脉冲当量丝杠螺距则X向:Z主/Z从=1000*2·5/4000=5/8Z向:Z主/Z从=1000*5/6000=5/64·2 接口箱内减速。
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