數控機床自動潤滑系統畢業設計論文-資料下載頁

【導讀】等都有著十分重要的作用。但是在潤滑系統的電氣控制方面，仍存在以下問題:一是潤滑。系統工作狀態的監控。數控機床控制系統中一般僅設郵箱釉面監控，以防供油不足，而對。潤滑系統易出現的漏油、油路堵塞等現象，不能及時做出反應。二是設置的潤滑循環和給。油時間單一，容易造成浪費。數控機床在不同的工作狀態下，需要的潤滑劑量是不一樣的，如在機床暫停階段就比加工階段所需要的潤滑油量要少。床機械部件得到良好的潤滑，并且還可以根據機床的工作狀態，自動調整供油、循環時間，方式，即在潤滑泵每次工作以后檢查。油面過低以往習慣的處理方法是將“油面過低”信號與“壓力異常”報警信。一旦PMC系統接收到上述信號，機床立即進入緊急停止。但是，出現此現象后，控制系統應及時顯示相應的信息，提醒操作人員及。在設計時，我們將“油面過低”信號歸為電氣控制系統“進給。該系統采用PLC進行控制。同時啟動補給油箱對當前油箱進行加油，當液面到達高液位檢測開關時

　　

【正文】 它接口容易，編程語言易于為工程技術人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用 PLC 的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業控制 打開了方便之門。 4） 容易改造 系統的設計、安裝、調試工作量小，維護方便，容易改造 ， PLC 的梯形圖程序一般采用順序控制設計法。這種編程方法很有規律，很容易掌握。對于復雜的控制系統，梯形圖的設計時間比設計繼電器系統電路圖的時間要少得多。 PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統設計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經過改變程序改變生產過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產場合。 5） 體積小，重量輕，能耗低 以超小型 PLC 為例，新近出產的品種底 部尺寸小于 100mm，僅相當于幾個繼電器的大小，因此可將開關柜的體積縮小到原來的 1/2— 1/10。它的重量小于 150g，功耗僅數瓦。由于體積小很容易裝入機械內部，是實現機電一體化的理想控制設備。 五 潤滑系統的工作監控及其故障分析 潤滑系統工作狀態的監控 潤滑系統中除了 因油料消耗，油箱油過少而使潤滑系統供油不足外，常見的故障還有油泵失效、供油管路阻塞、分流器工作不正常、漏油嚴重等。因此，在潤滑系統中設置了下述檢查裝置，用于對潤滑泵的工作狀態實施監控，避免機床在缺油狀態下工作，影響機床性能和使 用壽命。 1）過載檢查 在潤滑泵的供油回路中使用過載保護元件，并將其熱過載觸點作為 PMC系統的輸入信號，一旦潤滑泵出現過載， PMC 系統即可檢測到并加以處理，使機床立即停止運行。 2）油面檢測 潤滑油為消耗品，因此機床工作一段時間后，潤滑泵油箱內潤滑油會逐漸減少。如果操作人員沒有及時添加，當油箱內潤滑油到達最低油位，油面檢測開關隨即動作，并將此信號傳送給 PMC系統進行處理。 3）壓力檢測 機床采用遞進式集中潤滑系統，只要系統工作正常，每個潤滑點都能保證得到預定的潤滑劑。一旦潤滑泵本身工作不正常、失效，或 者是供油回路中有一處出現供油管路阻塞、漏油等情況，系統中的壓力就 會顯現異常。根據這個特點，設計時在潤滑泵出口處安裝壓力檢測開關。 4） 將此開關信號輸入 PMC 系統，在每次潤滑泵工作后，檢查系統內的壓力，一旦發現異常則立即停止機床工作，并產生報警信號。 潤滑時間及潤滑次數的監控 可以分為如下三個階段進行監控 : 1）開機初始階段 機床開機，潤滑泵立即開始工作，連續供油一段時間，此時潤滑泵工作的時間 T1 比正常狀態下的要長，以便在短時間內提供足夠潤滑油。使機床導軌上迅速形成一層油膜。潤 滑泵運行時間由 PMC 程序中的 TMRB 指令設定。與 TMR 指令不同，由 TMRB 設定的時間，用戶不能隨意修改調整。 2）加工運行階段 機床開機以后，經過空載運行預熱后，進入穩定工作狀態。此后，控制系統控制潤滑泵間歇工作，以保證機床導軌能夠得到定期、定量的潤滑。潤滑泵每次工作的時間和其停止的時間由 PMC 程序中的 TMR 指令設定。 TMR 設定的時間參數，用戶可以在 PMC 數據窗口中根據需要適當調整。 3）暫停階段 工件待加工或加工完畢時，機床往往處于暫停工作狀態，潤滑油的需求量相應減少，因此，需要及 時控制調整方式，適當延長潤滑泵停止工作的時間，以減少其工作頻率，從而減少油品消耗。此時油泵工作時間 T2 和停止的時間 T3 均使用 TMRB 指令設定，同樣，不可以隨意修改這兩個時間參數。 潤滑報警信號的處理 在壓力異常和油面過低情況下潤滑系統會發出報警信號，對此問題有如下兩種處理方法 : （ 1）壓力異常 數控機床中潤滑系統為間歇供油工作方式， 因此，潤滑系統中的壓 力采用定期檢查方式，即在潤滑泵每次工作以后檢查。如果出現故障，如漏油、 油泵失效、油路阻塞，潤滑系統內的壓力就會突然下降或升高，此時應立即強制機床停止運行，進行檢查，以免事態擴大。 （ 2）油面過低 以往習慣的處理方式是將“油面過低”信號與“壓力異常”報警信號歸為一類，作為緊急停止信號。一旦 PMC 系統接受到上述信號，機床立即進入緊急停止狀態，同時讓伺服系統斷電。但是，與潤滑系統因油路阻塞或漏油現象而造成“壓力異常”情況的不同，如果潤滑泵油箱內油不夠，短時間不至于影響機床的性能，無需立即使機床停止工作。但是，出現此情況后，控制系統應及時顯示相應的信息，提醒操作人員及時添加潤滑油。如果操作人員沒有在規定的時間內予以補充，系統就會控制機床立即進入暫停狀態。只有及時補充潤滑油后，才允許操作人員運行機床，繼續中斷的工作。針對“油面過低”信號，這樣的處理方法可以避免發生不必要的停機，減少輔助加工時間，特別是在加工大型模具的時候。在設計時我們將“油面過低”信號歸為電氣控制系統“進給暫停”類信號，采用“提醒 — 警告 — 暫停，禁止自動運行”的報警處理方式。一旦油箱內油過少，不僅在操作面板上有紅色指示燈提示，在屏幕上也同時顯示報警信息，提醒操作人員。如果該信號在規定時間內沒有消失，則讓機床迅速 進入暫停狀態，此時暫停機床進行任何自動操作。操作人員往油箱內添加足夠的潤滑油后，只需要按“循環啟動”按鈕，就可以解除此狀態，讓機床繼續暫停前的加工操作。 潤滑系統的故障分析 潤滑系統的故障分析有如下 4個原因 1） 潤滑油路泄漏或壓力開關 SP2 失靈 潤滑電動機已運行 15s，但壓力開關 SP2 仍未閉合，則 24B 行的 觸點未斷開，=1， 并自鎖，一方面使 24I 行 輸出為 1，使 23N 行 觸點開斷，潤滑電動機停止，同時 24M行 觸點閉合，通過 TM02使 輸出為 1，報警信號燈亮，并通過 TM02， TM03 定時 器 控制 ，使報警信號燈閃爍。 2） 潤滑油路阻塞或壓力開關 SP2 失靈 在潤滑電動機 M4 已停止運行 25min 后，油路壓力降不下來（ SP2 處于閉合狀態），則 24G 行的 閉合， 輸出為 1，同時使 24I 行的 輸出為 1，又使 23N 行的 斷開，潤滑電動機將不再啟動 。 3）潤滑油不足 液位開關 SL 閉合， 24J 行的 閉合，使 24I 行的 輸出為 1，又使 23N 行的 斷開，潤滑電動機將不能再啟動，并報警。 4）潤滑電動機 M4 過載 QF4 斷開 M4 的主電路，同時 QF4 的輔助觸點合上（圖 1（ a）），使 24I 行 合上，同樣使 為 1，斷開 M4 的控制電路并同時報警。 六 結 語 我查閱了大量的資料，又結合自己三年來對數控知識的了解，匯集于這次的畢業設計。掌握了自動潤滑 系統 設計的一般步驟和方法，提高了 對數控機床自動潤滑系統設計的能力， 增加了自己的知識量，為以后的發展打下了堅實的基礎。通過這次設計，使我對數控機床結構，潤滑系統 工 作原理以及出現故障時的解決辦法 都有了一定的了解，同時也是我三年來所學知識的一次終結。 在數控機床電氣控制中，對潤滑系統的處理是不容忽視的，對于機床的使用者而言，機床各部件能否定量到潤滑， 是十分重要的問題。應不斷改進 ,完善產品的設計，減少機床出現故障次數，提高產品的可靠性。 參考文獻 [1] 李恩林主編 .數控技術原理及應用．北京：國防工業出版社， 2020 [2] 王侃夫主編 .機床數控技術基礎 . 北京：機械工業出版社， 2020 [3] 李大慶，何耀民主編 .數控機床故障診斷與維修．北京：吉林大學出版社 ， 2020 [4] 李佳主編，數控機床及應用．北京：機械工業出版社， 2020 [5] 廖效果，朱啟逑主編．數字控制機床．武漢：華中理工大學出版社， 1996 謝 辭 經過 一段時間的忙碌，本次畢業設計已經接近尾聲。對于這次的畢業設計， 由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有 老師的 指導，以及一起 學習 的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。在這里首先要感謝我的導師 張老師。張老師平日里工作繁忙，但在我做畢業設計的時候 ， 能抽出時間給我們細心的指導， 除了敬佩 張 老師的專業水平外，他的治學嚴謹和科 學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。其次要感謝和我一起作畢業設計的其他同學，他們在設計中 給了我很大的幫助，如果沒有他們的努力，此次設計的完成將變得非常困難。然后還要感謝大學三年來所有的 教過我的老師，為我打下扎實的專業知識基礎， 同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了他們的支持和鼓勵，此次畢業設計才會順利完成。 注 釋 潤滑系統在機床中占有十分重要地置，其設計、調式和維修保養，對于提高機床加工精度、延長機床使用壽命等都有這十分重要的作用。現代機床導軌、絲桿等滑動副等 潤滑，基本上都采用集中潤滑系統。集中潤滑系統是有一個液壓泵提供一定排量、一定壓力的潤滑油，為系統中所有的主、次油路上的分流器供油，而有分流器將油按所需油量分配到各潤滑點：同時，有控制器完成潤滑時間、次數的監控和故障的報警及停機等功能，以實現自動潤滑的目的。集中潤滑系統的特點是定時、定量、準確、效率高，使用方便可靠，有利于提高機器壽命，保障使用性