图1 自动化油压车床外形
2 系统构成及工艺参数 自动化油压车床主轴轴承采用进口P4级主轴专用轴承,主轴自动油润滑,保证机床高精度、寿命更长。主轴电机选用双速带高性能刹车系统。程控液压推动多刀刀架保证加工尺寸准确、稳定。 刀具中心高度可调节,操作方便,效率更高。 精心设计液压系统,使机床空运转时,液压卸荷,节约电力,降低液压系统温度上升,延长油泵寿命;并安装温度、压力补偿装置,重复加工时非常稳定、可靠。电控箱、液压箱、冷却液箱均置于机箱内,减少占地面积,使机床外观整体化。车床技术参数如下表所示。表 车床技术参数
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>油压车床主要技术参数
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>型号
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>CM-818B
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>最大加工直径(mm)
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>Ф80
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>最大加工长度(mm)
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>60
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>主轴转速范围(r/min)
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>600-2800
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>主电机功率(kw)(双速)
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>1.5
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>刀架横(X)向最大行程(mm)
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>100
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>刀架纵(Y)向最大行程(mm)
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>110
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>气动工作压力(Mpa)
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>0.4-0.6
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>液压最大工作压力(Mpa)
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>3.5
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>机床外形(长*宽*高)(mm)
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>980*680*1390
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>机床净重(kg)
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>550
图2 初始界面
图3 主菜单画面
图4 手动单步加工画面
图5 全自动加工画面
图6 运行监控画面
4 自动化加工系统设计 4.1 ES系列PLC的I/O接口 (1)行程开关(开关量输入)定义:SL1—X11下托板前进到位;SL2—X12下托板慢进;SL3—X13下托板回位;SL4—X14上托板前进到位;SL5—X15上托板慢进;SL6—X16上托板回位。 (2)阀件(开关量输出)定义:YV1—Y14下托板前进阀;YV2—Y15下托板慢进阀;YV3—Y16上托板前进阀;YV4—Y17上托板慢进阀。 4.2 工艺流程设计 该机种具有五种单步固定工艺流程,用于五种不同规格产品的加工。图7 托板延时设置画面
(1)单步工艺流程1描述:开车启动,恢复原点,阀YV1得电,下托板前进碰到下托板慢进限位SL2后开始慢进进行,下托板慢进碰到前进到位限位SL1后执行下托板延时(图7)的设定值,时间到后YV1,YV2断电,下托板回原位。(2)单步工艺流程2描述:开车启动,恢复原点,阀YV1得电,下托板前进碰到下托板慢进限位SL2后阀YV2得电下托板开始慢进,下托板慢进碰到前进到位限位SL1后执行下托板延时(图六)的设定值,时间到后阀YV1,YV2断电下托板回退,碰到回退到位限位SL3信号后上托板前进阀YV3得电上托板前进,上托板前进碰到上托板前进到位SL4限位后,下托板前进阀YV1再次得电,下托板前进碰到下托板慢进限位SL2后阀YV2得电下托板开始慢进,下托板慢进碰到前进到位限位SL1后执行下托板延时(图7)的设定值,时间到后阀YV1,YV2断电下托板回退,碰到回退到位限位SL3信号后上托板前进阀YV3断电,上托板回位。
(3)单步工艺流程3描述:开车启动,恢复原点,阀YV1得电,下托板前进碰到下托板慢进限位SL2后阀YV2得电下托板开始慢进,下托板慢进碰到前进到位限位SL1后阀上托板前进阀YV3得电上托板前进,上托板前进碰到上托板慢进SL5限位后,上托板慢进阀YV4得电,上托板慢前进碰到前进到位限位SL4后阀YV1,YV2断电下托板回退,碰到回退到位限位SL3信号后上托板前进阀YV3,YV4断电,上托板回位。
(4)单步工艺流程4描述:开车启动,恢复原点,阀YV1得电,下托板前进碰到下托板慢进限位SL2后阀YV2得电下托板开始慢进,下托板慢进碰到前进到位限位SL1后阀上托板前进阀YV3得电上托板前进,上托板前进碰到上托板慢进SL5限位后,上托板慢进阀YV4得电,上托板慢前进碰到前进到位限位SL4后执行上托板延时(图7)的设定值,时间到后阀YV3,YV4断电上托板回退,上托板回退碰到回退到位限位SL6信号后下托板前进阀YV1,YV2断电,下托板回位。
(5)单步工艺流程5描述:开车启动,恢复原点,阀YV1得电,下托板前进碰到下托板慢进限位SL2后阀YV2得电下托板开始慢进,下托板慢进碰到前进到位限位SL1后阀上托板前进阀YV3得电上托板前进,上托板前进碰到上托板慢进SL5限位后,上托板慢进阀YV4得电,上托板慢前进碰到前进到位限位SL4后执行上托板延时(图7)的设定值,时间到后阀YV3,YV4断电上托板回退,下托板前进阀YV1,YV2保持前进位不动。
(6)全自动工艺流程:开车启动,恢复原点,阀YV1得电,下托板前进碰到下托板慢进限位SL2后阀YV2得电下托板开始慢进,下托板慢进碰到前进到位限位SL1后执行下托板延时(图六)的设定值,时间到后阀YV1,YV2断电下托板回退,碰到回退到位限位SL3信号后上托板前进阀YV3得电上托板前进,上托板前进碰到上托板慢进SL5限位后,上托板慢进阀YV4得电,上托板慢前进碰到前进到位限位SL4后执行上托板延时(图7)的设定值,时间到后阀YV3,YV4断电上托板回退,上托板回退碰到回退到位限位SL6信号后下托板前进阀YV1再次得电进入下一个循环。4.3 设备系统保护
在人机界面内通过宏指令读出系统设定时间,分别赋值给不同的数据寄存器,如图8所示,运行过程中通过自定义输入时间年月日和系统本身时间进行监控比较,程序判断当系统时间超过设定时间时,系统自动停止运行,如图9所示。图8 系统设定时间赋值
图9 自定义运行时间
5 结束语 本项目已经通过设备调试,各项性能指标达到设计指标。台达PLC,人机界面在表壳等小五金加工油压车床设备当中的成功应用,得到客户的好评。