本文链式刀库可靠性试验台搭建的主要目的为:一是通过采集的故障数据, 对链式刀库及机械手的可靠性进行评估;二是通过实验室试验暴露链式刀库及机 械手故障,从而找出刀库的设计缺陷或薄软环节,并提出相应的改进措施,为刀 库后期的再开发提供依据。
本章节制定了进行链式刀库及机械手实验室试验和现场试验的试验流程,包 括试验的前期准备、试验要求、试验内容等,并制定了链式刀库及机械手故障判 定与计数准则。为了使所收集的数据真实可靠,根据JB/T 10791.1-2007等国家 相关标准,规范了链式刀库及机械手实验室试验和现场试验数据收集方法。研制 了链式刀库及机械手实验室试验所需的运行记录表和故障记录表,以及现场试验 所需的运行记录表、故障记录表、加工工序记录表等。
机械加工系统主要由机床、刀具和工件构成,其中最重要的组成部分为机床, 而机械加工过程实质上是工件通过机床进行材料去除的过程,这一过程中消耗了大量能量并伴随着多种废弃物的排放,因此机械加工系统中的资源消耗和环境影响成 为了国内外学者的重点研究方向。当下在机械制造业领域大规模的推广和实施绿 色制造技术可以有效的应对该领域的能耗和环境污染等问题,与世界范围内的可 持续发展战略不谋合而。早在2011年8月,CIRP召开的第18届会议上就再次强 调了能量优化在可持续发展中的重要地位。目前,世界上许多国家或者高校科研机 构己对机械加工系统中的资源消耗和环境影响开展了大量研宄,并取得了一定成 果。
对于主传动系统而言,精工加工中心主传动系统的主要结构包含主轴电机和机械 传动部分,主传动系统在运行工作时可以看成是能量的输入和输出,其中输入功率^为主传动系统电机伺服系统的功率,输出功率尸。指的是铣床主传动系统的切削功率,主传动系统主要由主轴伺服电机来驱动,主传动系统功率消耗主要由以下几部分组成[68]。
本章主要围绕精工加工中心主传动系统能耗模型的组成部分展开,分别阐述了数 控铣床主传动系统各部分的能耗模型,而后建立主传动系统能量利用率方程,为 后一章节精工加工中心主传动系统节能优化搭建理论基础框架。
总上所述,对于中低速、中温运转的轴承应用润滑脂进行润滑;相较于油润滑和 脂润滑来说,固体润滑材料价格偏贵,浪费资金。因为油气润滑与传动油润滑相比具 有诸多优点,所以对于本课题的精工外圆旋风螺杆铣床LXK300X的主轴轴承采用油 气润滑。.
LXK300X精工螺杆铣床为多轴联动铣削螺杆的专用铣床,与普通的精工螺杆铣 床不同的是该铣床采用的是盘铣刀进行螺杆的铣削加工,这种技术在国内属于领先水 平。LXK300X精工螺杆铣床的铣头利用发动机使小带轮旋转,通过带传动使大带轮 旋转,从而使与大带轮直接接触的主轴轴承的外圈旋转;轴承外圈与铣头外壳的圆环 接触,铣刀盘安装在圆环上。因此,因为动力传递使铣刀盘旋转,进行铣削加工。
对工业控制而言,软PLC技术有利于实现控制系统的自动化控制,是世界 各国研究与开发的重点。国外对软PLC技术的研究较早,所以市场上已有相对 成熟的软PLC产品投入使用。典型的有:SOFTPLC公司SoftPLC、BECKHOFF 公司的 TWinCAT、CJ International 公司的 ISaGRAF、西门子公司的 SIMATIC WinAC、等等[17],这些软PLC产品在技术和应用上各有特点[18][19][20]:
本文以精工系统中的PLC系统为研究对象,分析了五轴精工加工中心软PLC控 制系统的相关技术及具体实现,利用Visual C++平台以及Windows API函数和 RTX API函数编程开发五轴精工加工中心的软PLC运行系统,主要研究内容如下:
基于RTLinux开发的实时控制软件具有很好的开放性,但软件构 架没有一个统一标准,不能支持多数的硬件系统;基于嵌入式的实时操作系统是 一种专用的计算机控制系统,开发出的用户程序可移植性较差,不适合全软件数 控系统的发展;基于DOS的实时操作系统功能比较简单,系统的灵活性较差, 不能充分发挥PC机的软硬件资源;而Windows操作系统不仅具有开放的体系结 构、良好的系统稳定性和较高的市场占有率,还提供了大量的Win32 API函数供 软件开发者使用。因此本文选用WindowsXP+RTX5.0实时扩展作为软PLC控制 系统的软件开发和运行平台。