曲軸兩端孔SUC8114夾具的優(yōu)化

曲軸兩端孔SUC8114夾具的優(yōu)化【摘要】：本文介紹了曲軸兩端孔專機SUC8114的電氣系統(tǒng)，分析了其夾具的優(yōu)缺點，并制定了改進措施，重點對電氣動作的完善及優(yōu)化作了詳細說明，分析了M代碼的編程及應(yīng)用。同時說明了操作和維修方法，并對改造應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題進行了分析，得到一般性的結(jié)論。關(guān)鍵詞：夾具，動作，M代碼分析，完善1、概述：SUC8114兩端孔專機是加工4H曲軸和X7曲軸試制的重要工藝設(shè)備，2009年沈陽機床制造完成，操作系統(tǒng)為西門子802DSL，主要加工曲軸兩端螺紋孔和銷孔，其中銷孔加工位置度精度要求較高（±0.10）.機床夾具為沈陽機床設(shè)計制造，采用前后主軸頸V型、角向以第一連桿頸彈簧浮動V型作為主定位，軸向采用凸輪機構(gòu)和死擋定位，夾緊使用液壓機構(gòu)壓板夾緊。夾具設(shè)計緊湊、操作簡單安全，目前沈陽機床同類型設(shè)備定型采用此結(jié)構(gòu)為東風(fēng)汽車、玉柴等主要發(fā)動機廠提供此設(shè)備。夾具經(jīng)過我廠使用，發(fā)現(xiàn)此夾具設(shè)計有致命缺陷，由于銷孔位置度以主軸頸中心線和第一連桿頸中心線為基準(zhǔn)，在這里角向定位的準(zhǔn)確性直接影響銷孔的位置精度。沈陽機床考慮，在角向使用第一連桿頸彈簧浮動V型進行定位，當(dāng)工件放置在夾具中，前后主軸頸V型對曲軸主軸頸中心進行定位，但第一連桿頸在浮動V型中并不能落在V型的最下方，這其中有兩個重要的原因，首先，曲軸圓周重量基本均勻分布，第一連桿頸不能在重力作用下在V型中下落，另外由于曲軸各定位軸頸外圓與V型存在較大的摩擦力，致使第一連桿頸在V型中不能自由下落。所以沈陽機床在角向定位設(shè)計中太理想化，并不能保證定位的要求，直接造成銷孔加工后位置度不能保證。因此，角向定位沒有起到應(yīng)有的作用，廠家后來將角向定位取消，角向定位到位開關(guān)短接。機床夾緊為先軸向夾緊再主夾緊。為了滿足銷孔加工后位置度的精度要求，該夾具急需改善。2、改進措施方案及實施:2.1、電氣系統(tǒng)簡介SINUMERIK802Dsl是一個集成所有數(shù)控系統(tǒng)元件（數(shù)字控制器，可編程控制器，人機操作界面）于一體的操作面板安裝形式的控制系統(tǒng)。所配套的驅(qū)動系統(tǒng)接口采用西門子公司全新設(shè)計的可分布式安裝以簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的驅(qū)動技術(shù)，這種新的驅(qū)動技術(shù)所提供的DRIVE-CLiQ接口可以連接多達6軸數(shù)字驅(qū)動。外部設(shè)備通過現(xiàn)場控制總線PROFIBUSDP連接。這種新的的驅(qū)動接口連接技術(shù)只需要最少數(shù)量的幾根連線就可以進行非常簡單而容易的安裝。SINUMERIK802Dsl為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控車床和數(shù)控銑床提供了完備的功能，其配套的模塊化結(jié)構(gòu)的驅(qū)動系統(tǒng)為各種應(yīng)用提供了極大的靈活性。SINUMERIK802Dsl的各種功能體現(xiàn)了西門子公司最新的產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)，例如5個數(shù)字驅(qū)動軸，其中任意4個都可以作為聯(lián)動軸進行插補運算，另一個作為定位軸使用，同時，還提供一個相應(yīng)的數(shù)字式主軸（模擬主軸即將推出）作為一個變型使用，在帶C軸功能時，可以采用3個數(shù)字軸，一個數(shù)字主軸，一個數(shù)字輔助主軸和一個數(shù)字定位軸的配置。新一代的西門子驅(qū)動技術(shù)平臺SINAMICSS120伺服系統(tǒng)通過已經(jīng)集成在元件級的DRIVE-CLiQ來對錯誤進行識別和診斷，從操作面板就可以進行操作，使用的標(biāo)準(zhǔn)閃存卡（CF）可以非常方便的備份全部調(diào)試數(shù)據(jù)文件和子程序，通過閃存卡（CF）可以對加工程序進行快速處理等先進功能。2.2、液壓系統(tǒng)和夾具改善夾具改造后，需增加角向定位的手動動作和自動動作（M代碼）程序。西門子802Dsl的M代碼編程與FANUC編程不一樣。M代碼對應(yīng)PLC的地址是V25001000開頭，見簡明調(diào)試手冊的對應(yīng)表（圖2），如果是控制水泵一類開環(huán)的，直接把M指令對應(yīng)的PLC地址在PLC里置位就可以了，再用另一個M來復(fù)位，如果是需要閉環(huán)，比如刀架、換擋等控制，需要在執(zhí)行M的同時，置位讀入禁止和進給保持，待反饋開關(guān)發(fā)出完成信號后復(fù)位讀入禁止和進給保持，程序再繼續(xù)執(zhí)行，需要注意的是有些M代碼是系統(tǒng)已經(jīng)占用的，比如M19，M6等等。

譯回的M信號（動態(tài)M0-信號M99）2500PLCIfi來自NC通酒的M功能：動態(tài)｝InlerfaceNCKTPLC（Readonly：信號只保持一個PLC周期JByteBit7Bit6Bit4Bit3Bit；Bit1BiiO25001000M7M6M5動赤M助德M4|M3M2WMO25001001約州毗M13動鑿M功世Ml2|M11MIOMgMBM23M21動志M功傕M20|mM1BM17M15動備M功匪M99M9flM96圖2M代碼通過分析程序，新增加兩個M代碼，M22、M23分別表示角向夾緊和角向松開?；謴?fù)角向定位的定位開關(guān)，設(shè)置角向定位延時可以修改。有手動和自動兩種操作方法，手動按鈕按一下夾緊，夾緊后指示燈亮表示角向夾緊好。所編的程序如圖3和圖4。P-^OHRESETV33叩EKWiTeignailFomNGKchennsl:Qhennsl5latuaRESETV2S001DD26eignailFomNGKchennsl:MWN怕向定位怦出eignailFomNGKchennsl:MW3殖向定位KB回T_OFF3inM130.2BtalusotTermina1QFF3娘n2aTFGU：?K7+IT.4而叼吏位理祖Y43134.3工件船F(xiàn)O亢莊FW14陪句定位指示￥43FW14陪句定位指示￥43y.Q'JK03ID.3ir*■■r.ii.;ii3Y43134.3ir*■■r.ii.;Y53Q5.3寸n；ii?.十舊示燈圖3plc程序圖4plc程序經(jīng)過一段時間的生產(chǎn)加工，基本符合定位要求，也滿足了加工精度要求，解決了困擾車間許久的難題。且電氣設(shè)計由車間負責(zé)，節(jié)省了外委開支費用。3、總結(jié)：本次夾具改造過程中，不管是設(shè)計、編程、備件選型，還是機床接線、調(diào)試，我都親自參與，甚至繼電器和按鈕的接線方法，我都現(xiàn)場指導(dǎo)。在此過程中，學(xué)到了很多東西，在此與大家共同分享討論：3.1、以前沒有學(xué)過西門子802Dsl編程，這次通過自己學(xué)習(xí)摸索，學(xué)到了802DM代碼的編程方法，可算一大收獲。3.2、無論是在設(shè)計、接線、調(diào)試的哪個環(huán)節(jié)，均要耐心仔細，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、考慮周全。任何一個環(huán)節(jié)出錯，都可能會引起事故。3.3、利用現(xiàn)場備用的按鈕、指示燈