
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,各大加工型企業(yè)也在不斷的涌現(xiàn),這些企業(yè)對ETC和EVC類的數(shù)控機(jī)床需求量非常的大,同時(shí)對這些數(shù)控機(jī)床的質(zhì)量要求也相對較高。多功能數(shù)控機(jī)床電氣接線臺(tái)作為數(shù)控機(jī)床重要的組成部分,直接影響著機(jī)床的正常運(yùn)行以及產(chǎn)品的加工質(zhì)量。目前,國內(nèi)的機(jī)械加工多采用普通機(jī)床、組合機(jī)床和數(shù)控機(jī)床。對于大多數(shù)零件的普通加工,可以用普通機(jī)床完成;對于一些復(fù)雜的且精度要求較高的零件,多采用數(shù)控加工中心;組合機(jī)床多用于多孔鉆削、多平面的銑削。對這樣一個(gè)零件的加工,用普通機(jī)床、組合機(jī)床無法實(shí)現(xiàn),用數(shù)控機(jī)床加工也有一定的難度且成本較高。為此,我們設(shè)計(jì)了一種多功能復(fù)合機(jī)床,該機(jī)床效率高、精度高、成本低,具有實(shí)用價(jià)值。該機(jī)床是多功能機(jī)床的創(chuàng)新設(shè)計(jì),屬于復(fù)合機(jī)床的一種。
1、機(jī)床電氣接線臺(tái)的構(gòu)成
多功能數(shù)控機(jī)床電氣接線臺(tái),一般是由3個(gè)部分組成:一是電氣機(jī)架;二是電氣的面板;三是電機(jī)的放置支板。安置三相異步電動(dòng)機(jī)的支板在接線臺(tái)機(jī)架的下方,機(jī)架的上方安置電氣的面板。下圖是電氣面板的元器件設(shè)置圖,其中主要包含的有:電源的指示區(qū)域、調(diào)控區(qū)域以及電氣的接線區(qū)域3個(gè)部分。其中根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中電路所需要元器件的向下兼容來取舍元器件的數(shù)量,例如,電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)接觸器對電路的控制要用2個(gè)接觸器,車床電氣的電路控制要有3個(gè)接觸器,可是接線板上面接觸器的總數(shù)量是3個(gè),其它的元器件選擇基本相同。電氣面板左面的hl指示燈,sa旋轉(zhuǎn)的開關(guān),sb按鈕開關(guān)和擴(kuò)展組件的連線控制都是從電氣面板的后端來引到接線端子上面的,同時(shí)要對其做好編號(hào)。訓(xùn)練的過程中,相關(guān)操作人員需要按照電路圖來選擇面板上的元器件,之后再根據(jù)接線端子去找相符合的接線編號(hào)。
2、機(jī)床電氣接線臺(tái)的參數(shù)及作用
2.1主要技術(shù)參數(shù)
主要規(guī)格尺寸:對車床,有床身及刀架上的最大回轉(zhuǎn)直徑、最大車削長度、最大車削直徑等;對銑床,有工作臺(tái)尺寸、工作臺(tái)T形槽尺寸、工作臺(tái)行程等。主軸系統(tǒng):有主軸錐孔規(guī)格、主軸轉(zhuǎn)速范圍等。進(jìn)給系統(tǒng):有切削進(jìn)給速度范圍、快速(空行程速度)范圍、運(yùn)動(dòng)分辨牢(最小移動(dòng)增量)、定位精度、螺距范圍等。刀具系統(tǒng):對車床,有刀架工位數(shù)、工具孔直徑、刀桿尺寸、換刀時(shí)間、重復(fù)定位精度等。冷卻系統(tǒng):有冷卻箱容量、冷卻泵輸出量等。尾座:對車床,有尾座套簡直徑、行程等。外形尺寸:表示為長×寬×高。電氣:有主電動(dòng)機(jī)、伺服電動(dòng)機(jī)功率等。
2.2電氣接線臺(tái)的作用
多功能數(shù)控機(jī)床電氣接線臺(tái)設(shè)計(jì)的具體意義主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。該項(xiàng)目的具體實(shí)施,可作為機(jī)床電氣接線臺(tái)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)情境,也可以成為提高工廠或企業(yè)電氣接線臺(tái)設(shè)計(jì)人員操作技能的主要途徑,在對機(jī)床電氣進(jìn)行基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)之后,要求學(xué)員能夠在多功能機(jī)床的電氣接線臺(tái)上,根據(jù)機(jī)床電氣的原理圖布置對電器元件進(jìn)行安裝,對連接電氣的線路進(jìn)行梳理,再開始進(jìn)行調(diào)試控制實(shí)驗(yàn),這樣可以全面提高學(xué)員的動(dòng)手能力。學(xué)員在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)過程中,一般都是按照老師和書上教給的知識(shí)來進(jìn)行設(shè)計(jì)的,學(xué)員并不能詳細(xì)的了解自己設(shè)計(jì)出來的電路的可靠性以及電路的具體運(yùn)行情況,這時(shí)有這樣的—個(gè)調(diào)試控制板,可以為學(xué)員的下一步設(shè)計(jì),提供電氣接線臺(tái)電路控制的實(shí)物檢測。該項(xiàng)目具體實(shí)施之后,可以把這個(gè)項(xiàng)目作為范本,開發(fā)出一系列的電氣控制板,這樣的學(xué)習(xí)情境硬件可以完全由生產(chǎn)企業(yè)獨(dú)自來進(jìn)行,這樣可以為學(xué)員提供多方面的實(shí)操機(jī)會(huì)。該項(xiàng)目在理論上面的意義是,為以后在情境設(shè)計(jì)以及工作過程系統(tǒng)化課程的開發(fā)上面起到了一定的借鑒作用。
3、機(jī)床的主要功能
3.1控制軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)軸數(shù)
控制軸數(shù)指數(shù)控系統(tǒng)可控制的、按加工要求運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)量。聯(lián)動(dòng)軸數(shù)指數(shù)控系統(tǒng)可同時(shí)控制的、按加工要求運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)量。如某數(shù)控機(jī)床,機(jī)床本身具有X、y、Z三個(gè)方向運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸,但數(shù)控系統(tǒng)僅可同時(shí)控制兩個(gè)坐標(biāo)(XY、YZ或xz),則該機(jī)床的控制軸數(shù)為三軸,而聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為兩軸。插補(bǔ)功能:指數(shù)控機(jī)床可實(shí)現(xiàn)的線型加工能力,如直線、圓弧、螺旋線、拋物線、正弦曲線等插補(bǔ)功能。進(jìn)給功能:包括快速進(jìn)給(空行程)、切削進(jìn)給、手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給、點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給、進(jìn)給率修調(diào)(倍率開關(guān))、自動(dòng)加減速功能。主軸功能:可實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)速、恒線速、定向停止及轉(zhuǎn)速修調(diào)(倍率開關(guān))。恒線速即主軸自動(dòng)變速,使刀具對工件切削點(diǎn)的線速度保持不變。主軸定向停止即換刀、精鏜后退刀前,主軸在其周向準(zhǔn)確定位。刀具功能;指刀具的自動(dòng)選擇和自動(dòng)換刀。刀具補(bǔ)償:包括刀具位置補(bǔ)償、半徑補(bǔ)償和長度補(bǔ)償功能。半徑補(bǔ)償如車刀、銑刀的刀尖半徑補(bǔ)償。長度補(bǔ)償如銑床、加工中心沿加工深度方向?qū)Φ毒唛L度變化的補(bǔ)償。
3.2機(jī)械誤差補(bǔ)償
系統(tǒng)可自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)械傳動(dòng)部件因間隙產(chǎn)生的誤差。暫停與急停功能:暫停指通過程序指令或控制面板操作,使自動(dòng)加工暫停執(zhí)行,以便進(jìn)行其他操作,然后再通過程序指令或面板操作,使自動(dòng)加工繼續(xù)執(zhí)行。急停指當(dāng)數(shù)控機(jī)床工作出現(xiàn)異?,F(xiàn)象時(shí),通過面板操作使機(jī)床停止運(yùn)行。機(jī)械鎖住功能:指數(shù)控系統(tǒng)仍在工作,而主軸、進(jìn)給、換刀、切削液等機(jī)械動(dòng)作不執(zhí)行。如在圖形模擬及自動(dòng)加工屏幕顯示時(shí),可用此功能使機(jī)床鎖住不聯(lián)動(dòng)。單段執(zhí)行與跳段執(zhí)行:單段執(zhí)行指每按一次面板操作鍵,僅執(zhí)行一個(gè)程序段的動(dòng)作,使加工程序逐段執(zhí)行。跳段執(zhí)行指系統(tǒng)可對某些指定的程序段跳過不執(zhí)行。程序管理功能:指對加工程序的檢索、編制、修改、插入、刪除、更名、鎖住、在線編輯即后臺(tái)編輯(在執(zhí)行自動(dòng)加工的同時(shí)進(jìn)行編輯)以及程序的存儲(chǔ)通信等。圖形顯示功能:指利用監(jiān)視器(CRT)進(jìn)行二維或三維、單色或彩色、圖形縮放、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的刀具軌跡動(dòng)態(tài)顯示。自診斷報(bào)警功能:指數(shù)控系統(tǒng)對其軟、硬件及故障的自我診斷能力。該功能用于監(jiān)視整個(gè)加工過程是否正常,并及時(shí)報(bào)警。