发布时间 : 星期二 文章基于S7-200对重型机床CQK5250的运动设计 - 图文更新完毕开始阅读164e3c054a7302768e9939c4
摘 要
当代机床都是自动化数控机床，工作过程长，工作时间久，不需要投入的两人力，以前的人工换油，人工监督检测。现在都换成机器啦，所以机床润滑系统的设计，调试和维系保养，对提高机床加工精度，延长机床使用寿命等都有十分重要的作用。现在润滑系统电气控制方面，依然存在以下问题；一是机床工作状态的监视。数控机床控供油制系统中一般仅设邮箱油面控制，以防止供油不足，而对润滑系统易出现的漏油，油路堵塞等现象，不能及时作出反应。二是设置的润滑循环和给油时间单一，容易造成浪费。数控机床在不同工作状态，需要的润滑油剂量是不一样的，如铣床在暂停阶段就比运行阶段需要的润滑油少。针对上述情况，在数控机床电器控制中，对润滑控制部分进行了改进设计，时刻监控润滑系统的工作状况，以保证机床机械部件良好的润滑，并且还可以根据机床工作状态，自动调整供油，循环时间，以节约润滑油。
由于我国近年来经济和加工技术的快速发展，人们认识到发展大型、重型高档数控机床能够取得良好的经济效益和社会效益。数控立式车床是满足加工技术快速发展所需要的重要加工设备之一。数控立式车床由许多部件构成，横梁是其中重要部件。CQK5250机床的横梁运动就其升降、定位、锁紧等运动的PLC设计。
变速箱是在工作台底座后部上。主电机由联轴器与变速箱相连接。变速箱变速由变速油缸来实现两种转速的变换。通过PLC编程的控制来实现主轴的变速。
本文主要是对数控CQK5250机床的液压、润滑、横梁、主轴变速控制系统设计。运用plc编写程序满足机床运动要求。 关键词: PLC、液压、主轴变速、横梁运动、润滑
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目 录
摘 要........................................................................................................2 目 录........................................................................................................3 第1章 绪 论 ........................................... 5
1.1 S7-200系列PLC概述......................................... 5
1.1.1 S7-200的种类 ......................................... 5 1.1.2 4种型号的PLC具有特点 ................................ 5 1.2 液压传动的概述 ......................................... 6
1.2.1 液压传动系统的组成..................................... 5 1.2.2 液压传动系统的应用..................................... 7 1.3 CQK5250机床的概述.......................................... 6
1.3.1 CQK5250机床组成部分 ................................... 6 1.3.2 CQK5250机床的结构形式 ................................. 6 1.4 数控技术的发展趋势 ......................................... 9
第2章CQK5250机床的液压润滑 ............................. 9
2.1 润滑系统的分类 ............................................. 9
2.1.1单线阻尼式润滑系统 .................................... 9 2.2.2 递进式润滑系.......................................... 10 2.2.3容积式润滑系统 ....................................... 11 2.2 CQK5250机床的润滑系统的控制原理........................... 12 2.3 润滑时间及润滑次数的控制 .................................. 21 2.4 CQK5250机床的润滑说明..................................... 22
第3章CQK5250机床的横梁运动设计 ........................ 23
3.1 机械结构 .................................................. 23 3.2 横梁PLC运动设计 ........................................... 24 3.3 CQK5250机床的横梁运动设计意义............................. 27
第4章CQK5250机床的主轴变速控制系统设计 ................ 27
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4.1 CQK5250机床的主轴变速控制系统概述.......................... 27 4.2 CQK5250机床的主轴变速控制程序............................. 27 4.3 CQK5250机床的主轴变速控制操作说明.......................... 32
第5章总结 ............................................. 33 致 谢......................................................................................................35 参考文献..................................................................................................36
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第1章 绪 论
20世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。
1.1 S7-200系列PLC概述
1.1.1 S7-200的种类
西门子S7系列PLC分为S7-400、S7-300和S7-200三个系列，分别为S7系列的大、中、小型PLC系统。S7-200系列PLC有CPU21X系列和CPU22X系列，其中CPU22X型PLC提供了4个不同的基本型号，常见的有CPU221、CPU222、CPU224和CPU226 4中基本型号。
小型PLC中，CPU 221的价格低廉，能满足多种集成功能的需要。CPU 222是S7-200家族中低成本的单元，通过可连接的扩展模块即可处理模拟量。CPU 224具有更多的输入输出点及更大的存储器。CPU 226和226XM是功能最强的单元，可完全满足一些中小型复杂的控制系统的要求。 1.1.2 4种型号的PLC具有特点
1、集成的24V电源。可直接连接到传感器和变送器执行器，CPU 221和CPU 222具有180mA输出。CPU 224输出280mA，CPU 226、CPU 226XM输出400mA，可用作负载电源。
2、高速脉冲输出。具有2路高速脉冲输出器，输出脉冲频率可达20kHz，用于控制步进电动机或伺服电动机，实现定位任务。
3、通信口。CPU 221、CPU 222和CPU 224具有一个RS-485通信口。CPU 226、CPU 226XM具有2个RS-485通信口。支持PPI、MPI通信协议，有自由口通信能力。
4、模拟电位器。CPU 221和CPU 222有1个模拟电位器，CPU 224、CPU 226和CPU 226XM有2个模拟电位器。模拟电位器用来改变特殊存储器（SMB28，SMB29）中的数值，以改变程序运行时的参数。如定时器、计数器的预置值，过程量的控制参数。
5、中断输入允许以极快的速度对过程信号的上升沿作出响应。
6、EEPROM存储器模块（选件）。可作为修改与复制程序的快速工具，无需编程器，并可进行辅助软件归档工作。
7、电池模块。用户数据（如标志位状态、数据块、定时器、计数器）可通过内部的超级电容存储大约5天。选用电池模块能延长存储时间到200天（10年寿命）。电池模块插在存储器模块的开槽上。
8、不同的设备类型。CPU 221～226各有2中类型CPU，具有不同的电源电
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