組合機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

葛序風(fēng)

摘 要：目前，制造線給我們的印象就是一種不可預(yù)測(cè)的競(jìng)爭(zhēng)，這種情況出現(xiàn)的原因就是現(xiàn)在顧客的需求量在不斷的增長(zhǎng)。世界化進(jìn)程的加快，使得現(xiàn)在的制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)在不斷的增加，組合機(jī)床在這時(shí)候也被大多數(shù)制造業(yè)所鐘愛(ài)。因?yàn)榻?jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，組合機(jī)床的需求量也不斷的增長(zhǎng)，這就需要我們對(duì)組合機(jī)床不斷的改革創(chuàng)新，提高組合機(jī)床的質(zhì)量，進(jìn)而保證產(chǎn)品的高質(zhì)量。所以柔性以及加工精度與可靠性的提高被許多人認(rèn)為是組合機(jī)床必須要滿足的一個(gè)基本目標(biāo)。而且組合機(jī)床數(shù)控的實(shí)現(xiàn)，也減少了勞動(dòng)力的投入，使得現(xiàn)在組合機(jī)床的發(fā)展越來(lái)越被重視。

關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；回轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.016

1 組合機(jī)床概述

在機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中，組合機(jī)床運(yùn)用是比較廣泛的，除了組合機(jī)床之外還需要使用一些其他的工藝裝備。比如模具和夾具等一些輔助道具。使用這些工具的主要目的就是讓勞動(dòng)生產(chǎn)率得到改善和一定程度的提高。在有的工序制作時(shí)，還需要用到一些專用的機(jī)床，這些專業(yè)機(jī)床的使用，大大的增強(qiáng)了工件的質(zhì)量，同時(shí)也減少了勞動(dòng)投入程度。但是專用機(jī)床只能對(duì)一項(xiàng)特定的工件進(jìn)行特定的工具，要是香進(jìn)行其他工件的制作時(shí)，就得卸下重新進(jìn)行安裝，延長(zhǎng)了加工的時(shí)間。

在這樣的情境下，組合機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生，也可以說(shuō)是專用機(jī)床的一種更新?lián)Q代。組合機(jī)床大致可以概括為兩類：第一類是通用原件。通用原件是由一些起著不同作用的部件組成，包括支撐部件、動(dòng)力部件、控制部件、輸送部件以及輔助類部件等。第二類是專用原件。專用原件值得就是對(duì)一些部件進(jìn)行加工的時(shí)候一對(duì)一的原件，這些原件有著固定的形狀、大小等各種參數(shù)，不能被其他原件代替。

使用組合機(jī)床很大程度的縮短了設(shè)計(jì)以及制造周期，由于組合機(jī)床的通用化程度比較高，而且通用零件都是經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)時(shí)間而修改定型的產(chǎn)品，使用性能比較穩(wěn)定，有利于保證加工質(zhì)量的穩(wěn)定，我們需要設(shè)計(jì)的知識(shí)一些專用零部件。

2 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)概述

對(duì)于一般的工作來(lái)說(shuō)，多次回轉(zhuǎn)是輸送部件中起著很重要的作用的就是分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。它主要的工作就是一個(gè)工件從原來(lái)的工作位置轉(zhuǎn)移到另一個(gè)工作位置，進(jìn)行另外一道加工。一般情況下，一個(gè)工件被一個(gè)工作位置進(jìn)行裝夾時(shí)，對(duì)應(yīng)的那個(gè)位置都會(huì)對(duì)相應(yīng)的工件進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的裝夾，達(dá)到一種同步進(jìn)行的效果，不至于在裝夾的過(guò)程中受到影響。

回轉(zhuǎn)工作臺(tái)被現(xiàn)代企業(yè)廣泛的應(yīng)用，它的分類也有很多種，比如一些氣壓傳動(dòng)或者是液壓傳動(dòng)都是根據(jù)他的傳動(dòng)方式的不一樣來(lái)進(jìn)行分類。按照加工工件的定位方式可以分成以下幾種：圓柱銷或者菱形銷定位、錐銷定位、反靠定位、齒盤定位以及鋼球定位等。

在發(fā)達(dá)國(guó)家當(dāng)中，星型傳動(dòng)分度臺(tái)被許多的企業(yè)運(yùn)用。它主要是被用于當(dāng)一個(gè)工作位置上裝夾之后，能夠使得工件可以繞著工作臺(tái)軸線的方向做一個(gè)圓周式的輸送，當(dāng)工件被輸送到加工的工作位置時(shí)，要根據(jù)不同的要求，讓每個(gè)需要加工的表面一步一步的進(jìn)行交工，這種不僅能夠?qū)?dòng)力部件面以及被加工弓箭的頂面進(jìn)行加工，還可以其他五個(gè)面分別進(jìn)行加工的一種多工位的組合機(jī)床，極大程度的擴(kuò)大了組合機(jī)床的適用范圍。

回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的定位精度使我們現(xiàn)在評(píng)價(jià)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的一個(gè)重要性能指標(biāo)，當(dāng)我們對(duì)組合機(jī)床進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們可以依靠索要加工工件的精度來(lái)對(duì)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)所要求的定位方式進(jìn)行選擇。之后選擇一個(gè)最合適的工作臺(tái)來(lái)完成工作。

3 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)方案

3.1 確定傳動(dòng)方案

在組合機(jī)床上，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的作用就是提供所需要的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。之前我們所使用的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)都是只能繞著一個(gè)軸線做一些機(jī)械性的轉(zhuǎn)動(dòng)。在加工螺旋錐齒輪室，參數(shù)就需要進(jìn)行多次修改，如果想要繼續(xù)使用這樣的回轉(zhuǎn)臺(tái)，必須不斷的調(diào)整參數(shù)，重新規(guī)定位置，這樣就很大程度的影響著布置精度，不利于自動(dòng)化數(shù)控的加工。而且這種轉(zhuǎn)臺(tái)只有單一的功能，不適合好多工件的復(fù)雜曲面加工。所以，要想滿足多種功能的組合機(jī)床，我們就必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，以適應(yīng)當(dāng)代市場(chǎng)的需求。我們要設(shè)計(jì)的工作臺(tái)需要有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，既可以進(jìn)行工件主軸的回轉(zhuǎn)，也能夠讓公家處于上半球內(nèi)的隨意定位，目的就是可以對(duì)加工位置進(jìn)行一個(gè)調(diào)整。

3.2 設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

在設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要需要設(shè)計(jì)以下內(nèi)容：

（1）齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)：我們根據(jù)所選出的電機(jī)進(jìn)行一個(gè)齒輪的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)好齒輪的傳動(dòng)比，增加其效率。

（2）電液脈沖馬達(dá)的選擇：電液脈沖馬達(dá)我們根據(jù)工作的要求和需要可以選擇一種容易啟動(dòng)，價(jià)格合適，性能比較良好的馬達(dá)。

（3）渦輪蝸桿設(shè)計(jì)：在設(shè)計(jì)完齒輪之后，根據(jù)齒輪的傳動(dòng)比設(shè)計(jì)出渦輪蝸桿的傳動(dòng)比。

（4）軸的設(shè)計(jì)：軸作為整個(gè)工件的支承原件，需要我們根據(jù)其他參數(shù)進(jìn)行一個(gè)精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，盡量保證各個(gè)原件的正常運(yùn)行。

4 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

隨著科技的不斷發(fā)展，一些控制設(shè)備也隨之發(fā)展了起來(lái)。在電子計(jì)算機(jī)與工業(yè)相結(jié)合的形式下，慢慢的就形成了可編程序邏輯控制器。對(duì)于可編程序邏輯控制器來(lái)說(shuō)，主要是使用計(jì)算機(jī)上的一些程序來(lái)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的繼電器按照它本來(lái)具有的一些要求進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的控制。PCL可編程序控制器的通用性比較強(qiáng)，而且應(yīng)用比較簡(jiǎn)單，可靠性也強(qiáng)，所以我們針對(duì)工業(yè)化的控制任務(wù)來(lái)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。

PCL的設(shè)計(jì)：根據(jù)我們所需要的電路圖，可以把設(shè)計(jì)PCL控制系統(tǒng)氛圍以下幾個(gè)步驟：

（1）分析控制系統(tǒng)當(dāng)中的每個(gè)原件的邏輯狀態(tài)。

（2）根據(jù)狀態(tài)表繪制出梯形圖。

（3）根據(jù)繪制出的梯形圖編寫程序。

（4）寫入PCL機(jī)程序來(lái)進(jìn)行調(diào)試。

（5）繪制出所需要的現(xiàn)場(chǎng)接線圖。

5 小結(jié)

在當(dāng)代的發(fā)展當(dāng)中，組合機(jī)床在我國(guó)的制造企業(yè)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。所以，我們?cè)谠O(shè)計(jì)的路上，需要不斷地進(jìn)行改革創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出更好的組合機(jī)床，結(jié)合以前的組合機(jī)床實(shí)例，加入一些現(xiàn)代的新興科技，更好的設(shè)計(jì)出新產(chǎn)品來(lái)適應(yīng)當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展，為我國(guó)的社會(huì)主義進(jìn)程做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙粉榮.基于PLC的數(shù)控組合機(jī)床的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2017（09）：117-119.endprint