阀门车床从复合加工向完整加工发展跟电气控制系统硬件设计

发布时间:2020-11-04  发布者:禹创重工机械

  <一>、阀门专用机床从复合加工向完整加工发展
  20世纪70年代以来,多工序集成加工逐渐演变到现在的“完整加工”。相对于传统的车铣复合加工技术,“完整加工”是一种工序集约化的新型加工方式。由于阀门专用机床性能的不断提高,工件在加工过程中的机动时间越来越少,因此机床辅助时间以及工件在工序之间的滞留很大程度上成为影响交货期的重要因素。“完整加工”高度的工艺集成性,使得工件在整个加工过程中只需要一次装夹,从而解决了生产过程中由于机床辅助时间以及工件滞留时间所带来的瓶颈问题。就集成了车、铣、钻、磨等多种加工工序,使复杂工件一次装夹便能完成多步加工,提高了工件的加工精度和生产效率,缩短了生产周期。
  当前机械加工的要求持续提高,这种大型复合阀门专用机床将会占有大的市场分额。
  为了保证阀门车床有高的可靠性,设计时不仅要考虑其功能和力学特性,还要进行可靠性设计,根据可靠性要求合理分配各组成件的可靠性指标,在配套件采购和制造过程中重视质量要求,加强质量管理以求可靠性的不断增长。
  <二>、阀门机床电气控制系统硬件设计
  以硬件与软件的角度,对机床控制系统进行剖析。
  上位机:在这个系统中工控机就是上位机,工作人员在人机交互界面进行操作,操作内容就是将数据输入到系统的加工流程之中,并使其进行读取,界面的人性化设计支持人工修改加工参数,这此改动将快速被处理系统识别,然后根据相关行业协议,把这部分参数数据输入运动控制器,继而实现原定的操作动作。
  SIMOTION运动控制器:如果说控制系统是阀门机床的大脑,有鉴于此,SIMOTION具有良好的稳定性,整个系统也就能够平稳的运行对于研究对象所配置的SIMOTION来源于德国西门子公司,它的组成部分为PLC5300和运动控制器。在控制方面它具有PLC一贯具有的稳定性,不仅如此,其还兼具运动控制方面的灵活性。
  电源模块:电源模块运用变换频率的形式,实现常用交流电向直流电的转换,之后使用一种称之为逆变器的元件,再将直流电变成工程所需的特定频率的交流电。借助电源模块SIMOTION控制系统将工业供电变成直流,再输送至各个电机模块。电源模块进行细分还有两类,其一是可调电源模块,之所以称之为可调,是因为其可以按要求将转换过的直流电控制在特定范围,并能够进行调节使其在该范围内线性变化;与之对应的是一种不可调电源块,其只可控制固定电压的直流电,不过这种电源块有其独特的应用领域。
  电机模块:这部分实现的作用就是将六百伏的直流电,通过转换变成特定频率的三相交流电,然后将能源供给电机使用。
  光栅尺:电机自身装配有编泽工具,然而这种编码器有一定的精度限制,基本上控制在十微米,不过这还是不能满足我们五微米的要求。基于此种考虑,需要使用光栅尺定位工作台,之后把测得的位置传递给控制器。
  主轴:阀门机床的主轴由于要求较多,同时能够工作很长时间具有较高的寿命。它的冷却系统性能优良,循环的工质为干净的水,在装夹上使用启动夹紧道具,这种方法稳定,效果优良。
  变频器:众所周知,作为主轴经常需要进行高速运转,故而要保证精密性,这就必然要使用到一种高速变频器。就功能上来看,常用的V系列变频器是可以实现的。然而,由于不能匹配串行接口,将导致信息流通不顺畅,为厂解决这个问题,研究人员尝试使用模拟量进行控制,成效斐然。

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