ca6140車床的數控化改造畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 轉換。四、刀架的工作過程1．刀架的動作順序：電動機（三相異步微型電動機）→減速機構（蝸輪蝸桿）→上升機構（螺旋機構）實現刀架抬起→刀架旋轉→電器信號確定（霍爾元件）→電機反轉→粗定位（反靠攏）→刀架下降→精定位→刀架壓緊→換刀終了信號→執行加工程序五、安裝步驟1．拆下原有手動刀架.2．在小拖板上鉆四個安裝孔并公絲.3．手動抬起電動刀架逆時針方向轉動電機使上刀體轉45度左右時即可覆出高裝孔，然后固定刀架并用墊板來調其中心高度，再轉至原狀態，放下刀架.主裝后，適用MDI功能換刀觀察三相電源有沒有接反運轉時要達到輕松靈活無噪音的要求.第四節 改進機床導軌機床導軌的作用：是使機床運動部件沿一定運動軌跡運動，它是機床主要基本結構要素之一。機床的加工精度和使用壽命很大程度上取決于機床導軌的質量。數控機床使用的導軌，從類型上仍是滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌。為提高機床的伺服進給的精度和定位精度，數控機床使用導軌都具有較低的摩擦系數和有利于消除低速爬行的摩擦特性。 機床導軌一般分為：滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌 機床對導軌的要求（1）、導向精度高 導向精度是指機床的運動部件沿導軌移動時的直線性和與有關基面之間的相互位置的準確性。無論在空載或切削狀態下都應有足夠的導向精度。影響導軌精度的主要原因除制造精度外，還有導軌的結構形式、裝配質量、導軌及其支承件的剛度和熱變形等。（2）、耐磨性好 導軌的耐磨性是指導軌在長期使用過程中能否保持一定的導向精度。因導軌在工作過程中有磨損，故應力求減小磨損量，并在磨損后能自動補償或便于調整。（3）、足夠的剛度 導軌受力變形會影響部件之間的導向精度和相對位置，故要求導軌應有足夠的剛度。為了減輕或平衡外力的影響，數控機床常采用加大導軌面的尺寸提高剛度。（4）、低速運動平穩性 應使導軌的摩擦阻力小，運動輕便，低速運動時無爬行現象。（5）、結構簡單、工藝性好 所設計的導軌應使制造和維修方便，在使用時便于調整和維護。（6）、而對于數控機床進給運動導軌則應有更高要求。高速進給時不振動，低速進給時不爬行，有高的運動靈敏性；能在重載下長期連續工作，耐磨性好，精度保持性好等。數控機床使用的導軌，從類型上仍是滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌。為提高機床的伺服進給的精度和定位精度。 第五節 坐標系的建立X、Z軸的限位和參考返回電路 一、機床坐標系是機床固有的坐標系：它是其它坐標系（如工件坐標系、編程坐標系）的基準CA6140車床的坐標原點，M定在卡盤基座與主軸中心的交點上，如圖23所示，數控系統是通過檢測參考點的具體位置來確定機床坐標系的，我們選用兩個接進開關，X軸方向與Z軸方向各安裝一個在床身上，用于建立參考點，當移動刀架，兩個接近開關都有信號輸出時，刀架的當前位置即為參考點R，測量XR及ZR，并將它們寫入機床數據314000（參考點位置值），即可在數控系統中建立機床坐標系。二、X，Z軸的限位輸入端設置為負邏輯經過分析現有數控機床的限位控制電路的缺陷，想出一種新的限位控制方式，既負邏輯控制。其基本思路是：使用限位行程開關的常閉觸點，當限位開關沒有壓下I/O點與24V斷開，機床限位。這種接法消除因線路開路而產生限位失靈現象，提高了限位電路的可靠性。限位輸入端采用負邏輯需對系統的相關參數進行修改。采用負邏輯的輸入方法，這樣有利害、于提高數控機床的可靠性和安全性。如果機床的電路采用傳統的繼點器，接觸器等元件實現邏輯功能則不宜采用負邏輯，因為他會導致部分繼電器，接觸器處于始終接觸狀態。這會造成損耗大，元件升溫，壽命縮短等問題，并且元件間機械接觸，還會因為震動等因素造成誤動作。現代數控系統其控制邏輯由邏輯電子線路實現，不會出現以上問題，本次數控改造使用的數控西門子802D數控系統，實現負邏輯輸入要軟件，硬件兩方面配合才能實現。 數控機床中PLC的輸入點有以下兩中連接方法，其中圖24所示的連接方法是正邏輯輸入，其原理是：當機床運動超程時壓下行程開關SQ1，SQ1閉合PLC內的光點歐合器件得點，PLC認為該點的邏輯值為“1”，信號有效，PLC執行相關操作。這種方法的缺點在于當+叢4V端子到PLC輸入點之間的線路接觸不良或開路則會造成SQ1無效（即使SQ1被牙下閉合），而導致機床出現大事故。圖25所示的是負邏輯輸入的連接方法，信號輸入使用行程開關的常閉觸點。當正常情況下SQ1是閉合的。該輸入點的邏輯值為（1），當SQ1被壓下斷開時輸入點邏輯值為“1”設為無效狀態，而邏輯值“0”設定為有效狀態。如果從+24端子到PLC的輸入點之間的線路出現開或接觸不良時，該點被認為有效，機場會立即報警，必須在電路連接良好的情況下才能正常運行。這中方法排除了因限位電路開路而造成的故障的可能性，機床的安全性得到提高。軟件設置 負邏輯需要把邏輯“1”改為無效狀態而邏輯“0”為有效狀態。其方法有兩種：在PLC編程時通過程序實現。通過設定機床參數實現。在這兩種方法種，要求數控系統具有可以對其PLC輸入，輸出端口的邏輯有效狀態進行修改的功能。西門子的SINUMERIK 802S數控系統既有此功能。本次改造對限位等影響機床安全的輸入點才用負邏輯就是采用的第2種方法。采用負邏輯存在的問題及對策 數控機床的PLC輸入點采用負邏輯輸入的方法使輸入電路中的光電藕合器的發光二極管長期處于通電狀態。但是由于該發光二極管的工作電流很小（只有幾毫安，輸入電路只消耗即使毫瓦）因此系統的消耗增加對功率幾千瓦的機床來說可以忽略不計，同時發光二極管是冷光源，也不會導致系統發熱。光點耦合器的工作壽命大于10萬小時，以每臺機床每天工作10小時計，可以保證機床正常工作20多年，對機床壽命也不會造成影響。 第六節 配置用鍵和變頻器的安裝一、配置用鍵在數控系統802D的機床面板上有6個可供用戶配置使用的手動鍵，根據需要，我們分別將KKK配置為主軸點動、手動換刀和冷卻啟動（停止）的手動鍵。在系統中，不管是程序中啟動主軸正轉，還是按用戶鍵實現主軸點動，控制電動刀架內部的正轉繼電器（KADN）動作，刀架正轉，當被選刀具到達加工位置時，刀架停止轉動。當按下時，使冷卻繼電器（KAL）得電，接通冷卻泵的電源，有噴嘴對準工件的加工部位實行冷卻，再按下K6時關閉冷卻泵。二、變頻器的安裝圖10 611UE與安川變頻器的硬件連接圖在主軸電路上安裝主軸變頻器，通過在程序中指令設定，調整變頻器輸出頻率，從而達到改變運行頻率和速度的目的，采用的變頻器的型號是CIMRG7A4015D 安川變頻器裝置。611UE與安川變頻器的硬件連接與下圖10。第七節 機床的安裝、調試、精度檢驗機床的安裝、調試是設備改造的一個重要環節。數控機床的安裝主要包括電路安裝、機械部分安裝和機床基礎部分的安裝。按照安裝步驟，首先是機床總體安裝，然后是線路連接。數控機床的調試與精度檢驗是機床交付使用前的必被步驟，調試與精度檢驗主要是保證機床的各項性能指標達到國家行業標準。主要包括幾何精度檢驗、運動精度檢驗、位置精度檢驗和試切加工，以檢驗機床的切削精度，只有各項精度都達到國家有關標準時，才能交付使用。同時，經過試切檢驗模塊化數控程序的使用性，再通過機床的運行操作，檢驗負邏輯控制的穩定性和可靠性。對于機床調試我們主要針對以下幾個部分：系統檢查。系統通電前應檢查機箱內的各種接插件是否插緊，固件是否有松動，應保證緊固件不松動，線路接觸良好。通電調試。按線路圖和總裝圖將電源，電動機插頭插好，并將功放開關置于開管位置，接通系統電源開關。 檢查顯示及風機運轉狀況。電源接通后，數控單元應正常工作，數碼管顯示應正常，同時檢查軸流風機是否正常運轉。檢查功放部分。將功放開關置接通位置，利用手動方式檢查系統的伺服驅動單元和步進電機工作是否正常。查編輯功能并聯機調試。按步驟輸入零件加工程序，檢查各功能，正常后方可聯機調試。完成以上步驟后，確認無誤，則可安裝工件進行加工檢測，當試切完后，檢查零件精度基本合格，只是發現零件粗糙度不太好，應認真檢查刀具等相關因素，發現拖板壓板調整的有些緊，經處理便解決。致謝畢業設計這一兩個月來收獲頗豐，畢業設計讓我對書本上的知識有了更深的理解，也讓我把書本上學到的知識更好的應用到實際上來。這些對于我以后的工作或學習都會起到很大的促進作用！具體的來說，在畢業設計中我知道了如何從接到一個新課題到一步一步分析，提出解決方案。再執行提出的方案，最后形成成果。也知道了如何在遇到難題時調動自己的知識儲備來分析解決難題。還讓我知道了怎樣獲取想要的急需的信息和知識。在做設計的過程中，我學會運用AutoCAD軟件，并按時完成了所要完成的任務。在本次設計過程中最應該感謝的是我們的指導老師沈建明老師！這一兩個月來老師一直不辭辛苦的耐心的給我們講解，給我們演示，多方面給予我們支持。在他的幫助下，我克服了設計中遇到許多難題，也少走了許多彎路。從沈老師身上我們不僅僅是獲取到專業知識，更重要的是我們學到了誨人不倦、盡職盡業、一絲不茍的工作態度，這對一個工科學生來說是非常寶貴的！同學們也給了我很大的幫助和啟發，在此一并對他們表示深切的謝意。 參考文獻[1].《機床設計手冊》.[2].《機械設計手冊》. [3].《機電一體化設計手冊》. [4]. 隋明陽.《機械設計》.機械工業出版社 [5]. 中國機械工業教育協會組編.《數控技術》.機械工業出版社 .2005[6]. 中國機械工業教育協會組編.《機械制造基礎》.[7]. 丁樹模主編.《機械工程學》.機械工業出版社. 2005[8]. 鄭曉峰主編.《數控原理與原理》.[9]. 陳富安主編.《數控原理與原理》.[10]. 李雪梅主編.《數控機床