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0 引言
CNC加工中心,作為保證工業(yè)化發(fā)展進程的重要組成部分,其實踐應(yīng)用過程中,并不能滿足當前快速建設(shè)市場環(huán)境所提出的自動化運行控制需求。此情況下,相關(guān)人員應(yīng)將現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)成果充分利用起來,即在明確CNC加工中心斗笠式刀庫與ATC裝置應(yīng)用現(xiàn)狀的前提下,找出自動化運行控制的實現(xiàn)方法。如此,工業(yè)建設(shè)背景下的制造業(yè)就能在此裝置設(shè)備高效運行使用的環(huán)境下,進而生產(chǎn)建設(shè),最終服務(wù)于現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)的全面發(fā)展進程。
1 研究CNC加工中心斗笠式刀庫與ATC裝置的現(xiàn)實意義
當前階段,工業(yè)化發(fā)展進程的不斷加快,使其對制造業(yè)與數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展提出了要求,即為我國機械技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展提供安全穩(wěn)定的功能助力。具體來說,在開發(fā)智能機械加工技術(shù)過程中,因部件需要相互配合才能實現(xiàn)運轉(zhuǎn),所以,相關(guān)人員應(yīng)將自動化換刀裝置作為優(yōu)化控制的關(guān)鍵[1]。但在實際運用過程中,CNC加工中心ATC裝置技術(shù)的應(yīng)用效果并不理想,仍處在發(fā)展完善階段。科研人員應(yīng)在借鑒國內(nèi)外先進技術(shù)外,還要進行創(chuàng)新改進,以提高數(shù)加工中心ATC裝置應(yīng)用實踐的安全可靠性。為此,研究人員應(yīng)以CNC加工中心斗笠式刀庫為例,通過明確其與ATC裝置的應(yīng)用現(xiàn)狀,以找出最具效用的實踐控制策略。
2 CNC加工中心斗笠式刀庫與ATC裝置的應(yīng)用現(xiàn)狀
研究表明,由于CNC加工中心是通過ATC系統(tǒng)的運行控制,來實現(xiàn)實際刀具使用的自動切換的。這種情況下,刀庫選取的差異性,將會對換刀系統(tǒng)的控制帶來直接影響。目前,可供選擇的數(shù)據(jù)加工中心刀庫類型主要有三種,即斗笠式、鏈條式與凸輪式。斗笠式,作為工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用數(shù)據(jù)加工中心過程較為常見的換刀裝置,其能夠簡化換刀過程、提高安裝便捷性以及強化管理維護工作開展效率。故,被廣泛運用于中小型數(shù)據(jù)加工中心[2]。如圖 1 所示, 為斗笠式刀庫內(nèi)部構(gòu)造。
但經(jīng)實踐統(tǒng)計證實,CNC加工中心的斗笠式刀庫對刀庫的定位要求較高,且在換刀動作中與軸進行配合。但PLC 無法直接參與數(shù)控軸的控制,為此,相關(guān)人員應(yīng)以FANYC Oi MD 數(shù)控系統(tǒng)為例,即在系統(tǒng)運行控制過程,利用 NC 宏程序來實現(xiàn)軸與 PMC 程序的有機結(jié)合,進而使系統(tǒng)能夠以一定的邏輯順序保證數(shù)控加工系統(tǒng)的運行效是生產(chǎn)效率比較低。
率。這是促進工業(yè)化背景下CNC加工中心生產(chǎn)建設(shè)領(lǐng)域快速穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵,研究人員應(yīng)將其充分重視起來,以滿足工業(yè)化對其制造業(yè)發(fā)展的科學(xué)合理需求[3]。
3 優(yōu)化CNC加工中心斗笠式刀庫與ATC裝置的實踐分析
3.1 明確斗笠式刀庫ATC動作過程 刀庫換刀動作是指,整個系統(tǒng)的刀庫朝著主軸方向進行平行移動。如圖 2 所示,為斗笠式刀庫換刀動作流程示意圖。
圖 2 斗笠式刀庫換刀動作流程示意圖
即通過取下刀庫主軸上的原有的刀具,進而使主軸刀庫進入刀庫相應(yīng)的卡槽。如此,向上移動,即可脫硫刀具。當主軸移動至安全位置后,就能與其正下方進行對正,并通過下移操作,來將刀具置于主軸的錐孔內(nèi)部。此時,夾緊刀具,刀庫退回原位置,就完成了所有的換刀動作。
但在具體動作中,首先,如刀庫處于正常運行狀態(tài),刀庫會停留在遠離主軸中心的位置。其位置需安裝信號傳感器,以將信息數(shù)據(jù)輸送至數(shù)控機床的 PMC 中,進而完成刀庫狀態(tài)的確定[4]。其次,系統(tǒng)應(yīng)將目標刀具號與主軸刀具號進行分析比對,以判斷數(shù)控機床運行是否處于鎖住狀態(tài)。如,目標刀具號與主軸當?shù)毒咛栆恢拢涂芍苯虞敵鰮Q刀動作信號;如不一致,或是機床未處于鎖住狀態(tài),則應(yīng)啟動刀庫的換刀程序,來滿足數(shù)控系統(tǒng)的操作需求[5]。再次,在刀庫確定抓刀后,CNC加工中心的主軸,就能對其進行吹氣松刀的控制。換句話說,就是通過在機床的主軸部位安裝起松刀功能作用的傳感器。這樣一來,一旦數(shù)控機床接收到傳感器的反饋信號,就可執(zhí)行相應(yīng)的動作,并允許下一動作的開始。最后,主軸下移至 Z 軸的第二參考點換刀位置,并進行抓刀動作。當主軸刀具夾緊后,夾緊傳感器就可發(fā)出相應(yīng)的信號,以為系統(tǒng)判斷提供數(shù)據(jù)。當CNC加工中心的刀庫向遠離主軸中心位置進行側(cè)平移時,應(yīng)直到
PLC 接收到傳感器發(fā)出的反饋信號,來進行主軸定位解除與換刀動作結(jié)束等操作。
3.2 換刀宏程序設(shè)計 當系統(tǒng)檢測到程序換刀指令后,NC 系統(tǒng)會自動調(diào)用換刀宏程序,并對 T 代碼進行譯碼處理。一方面,宏程序與 PMC 程序執(zhí)行換刀動作,是采用應(yīng)答工作方式,以使宏程序向 PMC 發(fā)出刀庫具體動作的命令。當 PMC 執(zhí)行完畢后,就可將完成信息反饋至換刀宏程序中,進而執(zhí)行下面的換刀程序。另一方面,PMC 與 NC程序的配合,應(yīng)在 PMC 的整個換刀過程中控制刀庫的正反轉(zhuǎn)、松刀緊刀閥的動作以及換刀動作順序等。此過程,主軸的上升、下降以及定位,均是由 NC 系統(tǒng)程序控制完成的。首先,應(yīng)對宏變量對應(yīng)的代碼與機床鎖住信號進行處理,以使信號置 1 時的機床鎖住宏程序跳轉(zhuǎn)至換刀結(jié)束, 進而返回主程序。其次,判斷刀庫中目標刀號與當前刀號的一致性,如,換刀宏程序變量對應(yīng)的代碼信號,就可跳轉(zhuǎn)至換刀結(jié)束,進而完成主程序的返回動作。最后,對于宏程序中刀庫的前進后退、正反轉(zhuǎn)與緊刀閥等動作,應(yīng)通過代碼來實現(xiàn)控制。值得注意的是,要想實現(xiàn)這一系統(tǒng)控制目標,需將代碼置于 PMC 中進行譯碼處理。如此,換刀宏程序才能著手進行下一步的執(zhí)行操作。
3.3 PMC 邏輯控制程序設(shè)計 由于 PMC 邏輯控制程序基于 FANYC Oi MD 數(shù)控系統(tǒng)與斗笠式刀庫的,因此, 程序設(shè)計人員應(yīng)綜合多方面因素,來進行設(shè)計控制。如此, 當數(shù)控機床運行使用過程出現(xiàn)了急停或是斷電問題,刀庫仍能將當前系統(tǒng)的運行信息數(shù)據(jù)保存在相應(yīng)的區(qū)域內(nèi),并不存在丟失問題。此過程,為提高施工使用的便捷性,相關(guān)人員應(yīng)按照如下要求進行 PMC 邏輯控制程序的設(shè)計。首先,當CNC加工中心的刀庫調(diào)試過程存在異常問題,程序設(shè)計人員通過調(diào)整參數(shù) K,來將刀庫的運行動作回零。其次,根據(jù)刀庫的容量,來計算CNC加工中心刀庫的旋轉(zhuǎn)步數(shù)。這樣一來,系統(tǒng)就能在最短時間內(nèi),找到目標刀號,進而提高斗笠式刀庫的運行效率。最后,在加工期間,應(yīng)設(shè)計允許手動轉(zhuǎn)動刀庫,以使其不會出現(xiàn)亂刀問題現(xiàn)象[7]。
4 結(jié)束語
綜上所述,CNC加工中心斗笠式刀庫ATC裝置應(yīng)用控制目標的實現(xiàn),相關(guān)人員應(yīng)以 FANYC Oi MD 數(shù)控系統(tǒng)為例,即將換刀宏程序設(shè)計與 PMC 邏輯控制程序設(shè)計綜合起來,以使換刀裝置能夠以自動化的狀態(tài)作用于實踐。事實證明,只有這樣,才能將最具效用的CNC加工中心作用于工業(yè)化產(chǎn)品的生產(chǎn)建設(shè),以提高涉及市場環(huán)境的經(jīng)濟效益,進而強化整個工業(yè)建設(shè)的快速發(fā)展水平。故,研究人員應(yīng)將上述分析內(nèi)容與科研成果應(yīng)用于工業(yè)快速發(fā)展背景下的機械制造業(yè),最終滿足行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展所提出的高生產(chǎn)效率需求。
2024-11
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2024-11
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