阀门机床大型动梁技术要点与电气控制系统硬件组成机构

发布时间:2022-10-05  发布者:河北禹创重工机械

  <一>、阀门钻床大型动梁技术要点
  1、大型动梁部件的加工联动技术
  在国内动梁产品中,多采用液压平衡动梁,但是由于受到液压波动的影响,动梁无法参与加工联动,导致理论上Z轴加W轴的加工行程,实际只有Z轴行程可以在加工联动中实现,大行程的加工只能通过多次的动梁移动、多次的接刀加工才能完成,影响加工效率和精度。针对此问题,一般采用大型动梁重锤平衡技术,动梁参与加工联动可在Z轴方向上增加加工行程超过一倍,扩大加工范围,保障产品复合加工的效率和精度。
  2、大型动门动梁的同步控制技术
  一般大型机床的龙门柱两边采用完全相同的传动和驱动系统,但是移动部件一般由动门、动梁和切削头这类部件所构成,并不能形成完全对称的结构,因此运行过程中受力和受热均不对称,导致出现各种不稳定的扰动,往往也难以完全保证动门动梁框架移动的同步协调,进而导致发生机械耦合,这可能损坏动门动梁框架或驱动部件。尤其是对于大跨度动门动梁结构,龙门框架运动的不协调所产生的不良后果尤为严重。
  针对大型多龙门复合机床,动门动梁的同步驱动应满足同步位置精度和进给,需要实现动门动梁两端进给装置在速度、加速度、位置的三重动态同步,以提高双驱同步的静态、动态性能。由于在多个回路间存在着强烈的耦合和诸多不确定性,因此研究新的高精度同步进给控制技术。为此,一方面通过研究驱动控制系统的动态响应特性,优化控制参数,测试与分析同步控制性能,确定较佳的同步精密进给控制策略及其实现技术,实现速度、位置、加速度的三重动态同步;另一方面,通过导轨间隙和导轨螺距误差的动态补偿,长导轨制造和装配误差,热变形所引起的导轨间隙和导轨螺距动态不对称误差,进一步提高同步控制精度。
  从上世纪80年代起,我国机床制造业的发展虽有起伏,但对数控技术和阀门专用机床一直给予较大的关注,已具有较强的市场竞争力。但在中、阀门专用机床方面,与国外一些先进产品与技术,仍存在较大差距,大部分处于技术跟随阶段。
  <二>、阀门专用机床电气控制系统硬件组成机构
  阀门专用机床由机械部分、上下位机软件和硬件电路这3个不可少的部分组合而成。占整个机床核心部分的就是数控装置,主要体现就是数字控制方式得到了很好的应用。通常情况下,PLC阀门专用机床分为两个大类:一类是内装型的PLC,这种装置在设计中能够好的体现阀门专用机床的控制顺序;二类是单独的PLC,这种系统在软件和硬件方面都比较齐全,而且,在阀门专用机床以及控制领域都能很好的体现,因此,二类装置在生产过程中加容易被应用。
  在电气控制系统中硬件部分也不容忽视,主要由机械手自动换刀、断刀检测和检测等。
  1、机械手自动换刀
  机械手自动换刀其在生产过程中能够起到提高阀门专用机床工作效率的作用,在应用过程中主要的工作原理就是利用控制电动阀的开关实现机械臂以及刀具的夹紧功能,然后实现机械手的伸展、收回以及松开,自动完成换刀的动作。
  2、断刀检测
  在电气系统运行过程中,断刀检测系统的主要核心部分就是利用光纤传感器,在生产加工过程中,刀具在长时间的使用过程中会出现磨损的问题,在情况比较严重的时候会出现刀具断裂的情况。为了好的提高加工的效率,在生产过程中要对刀具的使用情况进行检测,在刀具出现严重磨损的情况下,机床要能够自动换刀,对生产效率不会产生任何的影响。
  3、检测
  在换刀过程中,主要是对主轴夹紧位置的机械手,或者是人工对刀具进行的检测,不论采用何种方式,在对刀具进行检测时,都要使用相关的检测工具来进行实现。

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