双摆轴任意分度万能铣头的开发与应用
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五轴联动加工中心关键部件:全自动AC双摆头结构设计简介近几年来,由于国家的大力扶植和相关产业的带动,我国数控机床产业得到了迅猛发展,逐渐朝着大型,高速,高精等领域发展。
但是,与数控机床产业配套的关键功能部件的发展明显滞后。
全自动A/C 双摆头是大型数控机床的核心功能部件,它是一个集机械,液压,电气等为一体的高度集成系统,包括液压电气走线技术、密封技术、冷却技术、循环润滑技术、制动技术、消隙技术和定位夹紧技术等关键性技术,一直以来都被德国、意大利、美国和日本等国家的知名机床企业和功能部件企业垄断。
我国数控机床产业起步较晚,目前全自动 A/C 双摆头仍处于低档次阶段,不能满足数控机床高速度和高精度的要求。
为了满足国内数控机床领域高速度和高精度要求,需要购买使用国外的数控机床。
据不完全统计,国外数控机床厂商的售价中全自动 A/C 双摆头的价格占数控机床总价的30%左右,并且该全自动A/C 双摆头在日后的保养和维修等各方面成本都很高,因此研发一种速度快,精度高,且成本较低的全自动 A/C 双摆头具有现实意义。
优点通过设置的传动系统传递数控机床的动力,通过设置的 C 轴转位系统来调整 C 轴方向的转动角度,通过设置的 A 轴转位系统调整 A 轴方向的转动角度,当机床驱动传动轴时,传动轴通过传动机构带动驱动轴转动;在第一 C 轴齿盘和第二 C 轴齿盘啮合,第一 C 轴转位齿轮和第二 C 轴转位齿轮分离时,向第二腔室内通入液压油,下箱体带动与其连接的所有部件整体下移,最终第一 C 轴齿盘和第二 C 轴齿盘分离,第一 C 轴转位齿轮和第二 C 轴转位齿轮啮合,此时,机床带动传动轴旋转,由于第一 C 轴转位齿轮和第二 C 轴转位齿轮处于啮合状态,因此,下箱体及与其连接的所有部件均随着传动轴绕 C 轴转动,当C 轴转至指定角度后,向第一腔室内通入液压油,下箱体带动与其连接的所有部件整体上移,最终第一 C 轴转位齿轮和第二 C 轴转位齿轮完全分离,同时第一 C 轴齿盘和第二 C 轴齿盘啮合,实现 C 轴转位系统的一次调整;在第一 A 轴齿盘和第二 A 轴齿盘啮合,第一 A 轴转位齿轮和第二A 轴转位齿轮分离时,向第四腔室内通入液压油,A 轴活塞移动,主轴箱带动与其连接的所有部件整体向第一 A 轴转位齿轮方向移动,最终第一 A 轴转位齿轮和第二 A 轴转位齿轮啮合,第一A 轴齿盘和第二A 轴齿盘分离;机床带动传动轴旋转,由于第一A 轴转位齿轮和第二A 轴转位齿轮处于啮合状态,因此,主轴箱以及与其连接的所有部件均绕 A 轴旋转,当转至指定角度后向第三腔室内通入液压油,A 轴活塞移动,主轴箱带动与其连接的所有部件整体向第二 A 轴齿盘方向移动,最终第一 A 轴齿盘和第二 A 轴齿盘啮合,第一A 轴转位齿轮和第二 A 轴转位齿轮分离,实现 A 轴转位系统的一次调整,速度快,精度高,且结构简单、成本较低;当 C 轴转位系统还包括 C 轴缸套和 C 轴活塞,通过 C 轴活塞、C 轴缸套和上箱体形成第一腔室,通过C 轴缸套和上箱体之间形成第二腔室,结构简单,安装方便,可靠性高;当上箱体上设置有用于与数控机床连接的多个主拉钉,上箱体的上端部的一侧设置多个定位方键时,机床通过主拉钉将全自动双摆头拉起,在拉起的过程中通过定位方键进行定位,切削动力由机床传递给传动轴,保证双摆头与机床连接的可靠性,并且大大提升机床的自动化程度;当上箱体上设置有快接插头时,A/C 双摆头所需要的压缩空气,液压油,冷却液,电源等均由机床通过快插接头供给,结构简单,成本较低。
X62W 万能铣床电控系统的PLC 改造姓名何洪班级ZH 电气0703 专业电气工程及其自动化时间2010 年 6 月指导老师鞠益仁南京工程学院X62W 万能铣床系统的PLC 设计摘要本设计讲述了X62W 万能铣床电气控制线路的工作原理,说明了用PLC 改造的具体方法,从而可以提高整个电气控制系统的工作性能,铣床是用铣刀工件进行铣削加工的机床。
铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外,还能加工比较复杂的型面,效率较刨床高,在机械制造和修理部门得到广泛应用。
最早的铣床是美国人惠特尼于1818 年创制的卧式铣床:为了铣削麻花钻头的螺旋槽,美国人布朗于1826 年创造了第一台万能铣床,这是升降台铣床的雏形;1884 年前后出现了龙门铣床;二十世纪20 年代出现了半自动铣床,工作台利用挡块可完成“进给-快速”或“快速-进给”的自动转换。
1950 年以后,铣床在控制系统方面发展很快,数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。
尤其是70 年代以后,微处理的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用,扩大了铣床的加工范围,提高了加工精度与效率。
关键词:X62W 万能铣床,电气控制系统,PLC 梯形图。
-1- 目录第一章绪论…………………………………………………………31.1 铣床国内外研究状况和发展趋势………………………………31.2 铣床简单介绍……………………………………………………5 1.2.1 铣床的选型…………………………………………………5第二章X62W 万能铣床硬件设计……………………………………62.1 X62W 万能铣床电力拖动的特点及控制要求…………………62.2 X62W 万能铣床元件选型………………………………………72.3 X62W 万能铣床的主要结构及运动形式………………………8第三章电气控制原理………………………………………………93.1 电气原理图………………………………………………………93.2 主电路分析………………………………………………………103.3 控制电路分析……………………………………………………10第四章X62W 万能铣床软件设计……………………………………144.1 PLC 的基本定义和PLC 的主要特点……………………………144.2 X62W 万能铣床电气控制线路的PLC 设计……………………164.3 PLC 梯形图设计…………………………………………………20第五章总结……………………………………………………………23参考文献………………………………………………………………24致谢……………………………………………………………………24 -2- 第一章绪论铣床是以各类电动机为动力的传动装置与系统的对象以实现生产过程自动化的技术装置。