自動(dòng)潤滑系統在數控機床改造的應用論文
摘要：:介紹了基于FANUC機床PMC控制的自動(dòng)潤滑系統硬件設計及軟件設計，主要包括自動(dòng)潤滑系統的電路、I/O接口、程序控制流程圖以及PMC梯形圖設計等，該自動(dòng)潤滑系統克服了必須依靠手動(dòng)潤滑等缺點(diǎn)，避免了機床因長(cháng)時(shí)間不潤滑所帶來(lái)的設備故障，并且還可以根據機床的工作狀態(tài)隨機調整供油潤滑循環(huán)時(shí)間，以節約潤滑油。
關(guān)鍵詞：:PMC;自動(dòng)潤滑;數控機床改造
潤滑系統在數控機床中占有非常重要的位置，正常潤滑對于數控機床提高加工精度、延長(cháng)機床使用壽命起著(zhù)十分重要的作用。經(jīng)濟性數控機床潤滑系統對機床導軌、傳動(dòng)齒輪、滾珠絲杠及主軸箱等機件的潤滑，基本都是采用人為潤滑方式，即人為操作潤滑泵對機床潤滑點(diǎn)進(jìn)行潤滑。但是人為潤滑存在潤滑時(shí)間不確定、潤滑點(diǎn)潤滑不徹底等缺點(diǎn)。針對人為潤滑的不足，本研究在經(jīng)濟性FUNAC數控機床技術(shù)改造過(guò)程中，基于機床PMC程序設計了一套機床自動(dòng)潤滑系統，解決了該機床在長(cháng)期使用過(guò)程中因為潤滑不到位而帶來(lái)的機床故障，而且該系統有潤滑系統報警功能，現場(chǎng)實(shí)踐證明其潤滑方式簡(jiǎn)單可靠。
1機床自動(dòng)潤滑系統設計
本研究所改造的機床是經(jīng)濟型數控銑床XK0740，整個(gè)機床采用半包圍設計，配FANUC－0i－MATEMD數控系統，其中主軸采用變頻控制，X、Y、Z軸分別采用FANUC伺服驅動(dòng)，原潤滑方式采用集中方式手動(dòng)潤滑，機床潤滑點(diǎn)主要是主軸、導軌和絲杠傳動(dòng)部分，現根據用戶(hù)實(shí)際加工要求更改如下:每次機床啟動(dòng)系統自動(dòng)潤滑15s，然后每隔一段時(shí)間自動(dòng)潤滑一次(操作者根據加工需要可以自己修改時(shí)間)，潤滑打油時(shí)間3s，為了防止因潤滑油不足或管道堵塞而造成故障，自動(dòng)潤滑系統設計有過(guò)載檢測、油面檢測和壓力檢測，用于及時(shí)提醒操作者停機檢查。
機床潤滑系統控制設計如圖1所示。圖1中，潤滑油泵采用海天ＲD54/380－3L電動(dòng)油泵，該油泵采用齒輪泵供油方式，額定工作壓力4Mpa，具有液面和管道壓力檢測功能;QF采用正泰0．63A塑料外殼式斷路器，當潤滑管道有堵塞時(shí)，潤滑油泵因過(guò)載而使QF斷開(kāi)，常閉輔助觸點(diǎn)SE隨之觸發(fā)PMC報警;中間繼電器KA常開(kāi)觸點(diǎn)和接觸器KM的線(xiàn)圈串聯(lián)，當KA線(xiàn)圈得電時(shí)，KA常開(kāi)觸點(diǎn)閉合而使KM線(xiàn)圈得電，其主觸點(diǎn)閉合使得潤滑電機工作;SQ1是潤滑系統油面檢測開(kāi)關(guān)，作為系統潤滑油位低報警的輸入信號，只需要操作者添加潤滑油就可以解除報警;SQ2是潤滑系統潤滑壓力檢測的壓力開(kāi)關(guān)，作為系統潤滑壓力低報警的輸入信號;Y0．2表示啟動(dòng)潤滑泵電動(dòng)機，Y0．2為機床潤滑報警燈的輸出信號。
2機床自動(dòng)潤滑系統控制設計
機床自動(dòng)潤滑系統控制流程設計如圖2所示，要求機床首次開(kāi)機自動(dòng)潤滑15s(由PMC的T9參數設定)。機床正常運行時(shí)，操作者根據加工需要可以自己確定潤滑間隔時(shí)間，當達到潤滑間隔(由PMC的C2參數設定)時(shí)，系統自動(dòng)潤滑一次。潤滑泵工作打油時(shí)間初始定為3s(由PMC的T8參數設定，可以由用戶(hù)自行調節)。當潤滑泵油箱油面低于極限時(shí)，即液面控制繼電器閉合時(shí)，PMC系統出現油液不足報警提示，當檢測到潤滑壓力低于設定壓力后(PMC的T10參數為延時(shí)檢測潤滑壓力)，PMC系統出現潤滑壓力低報警提示。
3機床自動(dòng)潤滑系統PMC梯形圖設計
當機床正常開(kāi)機時(shí)，觸發(fā)脈沖Ｒ000．1信號為1，起動(dòng)定時(shí)器T9，當定時(shí)器定時(shí)15s后，Ｒ0090．4線(xiàn)圈得電為1，該繼電器的常閉點(diǎn)斷開(kāi)潤滑泵電動(dòng)機啟動(dòng)電路，實(shí)現開(kāi)機自動(dòng)潤滑15s，該時(shí)間可以由操作者修改定時(shí)器參數T來(lái)改變潤滑時(shí)間。機床開(kāi)機潤滑梯形圖設計如圖3所示。自動(dòng)潤滑的間隔控制由定時(shí)器C2和計數器T7、T8共同來(lái)完成，自動(dòng)潤滑梯形圖設計如圖4所示。在機床工作過(guò)程中，內部繼電器Ｒ0090．0常閉觸點(diǎn)接通定時(shí)器T7(時(shí)間是1s)，該時(shí)間可以由用戶(hù)自行調節。延時(shí)到后Ｒ0090．0為1，同時(shí)斷開(kāi)定時(shí)器T7。計數器指令初始值CN0=0，計數器的計數從0開(kāi)始;加法計數UPDOWN=0，指定為加1計數器;Ｒ0090．3=1時(shí)把計數器復位到初始值;控制條件Ｒ0090．0為1，執行從0變成1的上升沿計數。當計數器計數到C2預置值時(shí)，計數器輸出Ｒ0090．1為1。通過(guò)Ｒ0090．1變?yōu)?后，接通內部繼電器Ｒ0090．2為1，并且自保導通。通過(guò)Ｒ0090．2為1，定時(shí)器T8開(kāi)始工作(潤滑泵工作打油時(shí)間可以由操作者自行調節)，定時(shí)器時(shí)間到后內部繼電器Ｒ0090．3為1，從而把計數器C2復位到初始值，同時(shí)Ｒ0090．3的常閉點(diǎn)斷開(kāi)Ｒ0090．2的自�；芈�，定時(shí)器T8(機床改造時(shí)，按操作者要求把初始值定為3s)停止工作，從而完成機床自動(dòng)潤滑一次的自動(dòng)控制，機床周而復始地按照上述控制進(jìn)行潤滑。在潤滑系統工作打油期間，T10定時(shí)器程序作用是延時(shí)檢測潤滑壓力。在規定的時(shí)間內(T10設定值1s)，系統潤滑壓力檢測的壓力開(kāi)關(guān)輸入信號X0009．5不是1時(shí)，內部繼電器Ｒ0091．1為1，從而導通輸出信號Y000．2為1，機床潤滑報警燈點(diǎn)亮，提示操作者檢查潤滑回路是否油泄漏。當潤滑系統的油面下降到極限位置時(shí)，X0009．4信號接通，機床輸出信號Y000．2為1，機床潤滑報警燈點(diǎn)亮，提示操作者添加潤滑油。潤滑壓力檢測和液面檢測梯形圖如圖5所示。
4結論
2017年6月，基于FANUC機床PMC程序設計的機床自動(dòng)潤滑系統成功用于數控銑床XK0740的潤滑系統，解決了該機床在長(cháng)期使用過(guò)程中因為經(jīng)常潤滑不到位而帶來(lái)的機床故障，而且該系統有潤滑系統報警功能�，F場(chǎng)實(shí)踐證明，其潤滑方式簡(jiǎn)單可靠，并且還可以根據機床的工作狀態(tài)自動(dòng)調整供油潤滑、循環(huán)時(shí)間，以節約潤滑油。
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