MX加工中心的油气路改造及自动回原位研究

发布时间：2017-03-29 11:00

  本文关键词：MX加工中心的油气路改造及自动回原位研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂加工车间拥有一条年生产能力达1.5万台缸体的生产线。其中在精加工工段上装备有6台MX加工中心,在近十年的生产运行中一直工作状态良好。但MX加工中心在经过长期的运行后,不同程度的液压油泄漏以及加工精度失真等问题也陆续显现出来。MX加工中心作为外国进口设备,虽已经实现了长期稳定的自动化生产,但其关键的设计资料、核心的技术参数等仍然被国外厂家技术所垄断。当产品已过保修期,如需委托厂家维修,不仅会产生高昂的维修费用,而且其所耗费的时间成本也会直接影响到工作的完成进度。因此,公司决定组织相关人员对MX加工中心进行自主维修和技术改造。降低生产成本的同时,还在一定程度上打破了外界对此类设备维修技术的垄断,因此,实现对此类进口设备的自主维修,其意义非常重大。作者查阅大量关于大型加工中心的传动系统、气液系统、电气控制系统的相关资料,明确了本次对MX加工中心进行技术改造的四项内容：首先,针对液压油泄漏的问题,通过对回转台分配器进行拆卸工作,分析分配器各个构件的工作机理,并对关键构件现场测绘,确定泄漏故障源于分配器内部配件损耗所致并予以更换。其次,针对加工精度失真的问题,结合对分配器各构件的分析发现,由于气动部件与光栅尺之间没有进行物理性隔离,加上分配器内部件的损耗,导致油气路工作介质窜动,以致产生光栅尺因污染而阶段性失效的隐患,因此提出新的供气回路方案,并予以实施。同时,针对油路泄漏以及加工精度失真问题,结合夹紧装置液压油路的分析,发现液压夹具回路的流量监控功能存在设计上的缺陷,使得缸体在长期工作下出现密封装置老化的现象,在反复运动过程中吸入空气等弹性介质,使缸体出现装夹不到位的情况,可能会导致加工精度失真等问题。此外,当出现泄漏故障时,由于回转台分配器格兰圈的破损而无法及时检测报警,造成油品的大量流失及浪费。针对这些问题,作者提出,在原有的监控基础上增加液压体积流量监控的方案,并予以实施。最后,针对机工维修人员在进行加工中心各机构手动回原位的操作时,可能存在的人身安全隐患问题。结合对电气系统与NC控制系统分析,确定编程的总体方案并完成编程及调试工作,确保了加工中心在停车维修的状态下,实现其自动回原位的功能。本课题一定程度上解决了MX加工中心因液压油泄漏而被污染的问题；改进了液压油监控功能,实现其故障突发的第一时间报警,确保加工精度与效率；并且新增了停机机床自动回原位等功能,有效降低了由于误操作所造成的机床故障和手动操作时发生设备事故的风险,提高其工作效率。并且基本上解决了人员手动回原位时的安全问题,从而保障了MX机床的安全高效运行。
【关键词】：加工中心 升级改造 设计电路 NC
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 1 绪论13-19
• 1.1 公司简介13-14
• 1.2 课题来源14-15
• 1.3 国内外发展状况15-16
• 1.4 未来发展趋势16
• 1.5 一汽锡柴MX加工中心存在的问题16-18
• 1.5.1 MX加工中心回转台分配器存在窜油现象17
• 1.5.2 MX加工中心光栅尺气密封供气回路存在隐患17
• 1.5.3 MX加工中心回转台分配器无油路泄漏监控17
• 1.5.4 MX加工中心无自动回原位功能17-18
• 1.6 研究内容18
• 1.7 本章小结18-19
• 2 MX加工中心自主维修与气路优化设计19-29
• 2.1 回转台分配器故障分析与自主维修19-22
• 2.1.1 MX回转台窜油故障分析19-21
• 2.1.2 MX回转台的自主维修21-22
• 2.2 MX加工中心光栅尺气密封优化设计22-27
• 2.2.1 光栅尺现状分析及改进22-25
• 2.2.2 改进效果25-27
• 2.3 本章小结27-29
• 3 MX加工中心液压油路泄漏监控设计29-45
• 3.1 液压油路现状分析29-30
• 3.2 液压油路流量监控方案设计30-31
• 3.3 流量计的选型31-36
• 3.3.1 流量计的简介31-32
• 3.3.2 ZHM系列齿轮流量计的工作原理和结构32-33
• 3.3.3 ZHM齿轮流量计的脉冲信号检测33-34
• 3.3.4 ZHM齿轮流量计的选型34-36
• 3.4 信号处理电路的设计36-44
• 3.4.1 干扰因素分析36
• 3.4.2 总体设计方案36-37
• 3.4.3 信号采集电路37-40
• 3.4.4 状态监测电路40-42
• 3.4.5 PLC程序编制42-44
• 3.5 本章小结44-45
• 4 MX加工中心自动回原位设计45-56
• 4.1 MX加工中心原位的定义45-46
• 4.1.1 换刀区45
• 4.1.2 交换工作台区45-46
• 4.1.3 加工区46
• 4.2 回原位功能的总体设计46-50
• 4.2.1 回原位功能实施的总体方案设计47
• 4.2.2 NC与PLC的通讯47-50
• 4.3 回原位NC程序设计50-55
• 4.3.1 换刀区回原位NC程序设计50-53
• 4.3.2 交换工作台回原位NC程序设计53-55
• 4.3.3 加工区域回原位NC程序设计55
• 4.4 本章小结55-56
• 结论56-58
• 参考文献58-62
• 致谢62-64
• 作者简介及读研期间主要科研成果64

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