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航天异形紧固件加工多工位机床的控制系统设计

李雪晓 李阔 毕星瑞

李雪晓, 李阔, 毕星瑞. 航天异形紧固件加工多工位机床的控制系统设计[J]. 制造技术与机床, 2023, (11): 29-33. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.11.004
引用本文: 李雪晓, 李阔, 毕星瑞. 航天异形紧固件加工多工位机床的控制系统设计[J]. 制造技术与机床, 2023, (11): 29-33. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.11.004
LI Xuexiao, LI Kuo, BI Xingrui. Control design of multi-station machine tool for aerospace special-shaped fastener processing[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2023, (11): 29-33. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.11.004
Citation: LI Xuexiao, LI Kuo, BI Xingrui. Control design of multi-station machine tool for aerospace special-shaped fastener processing[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2023, (11): 29-33. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.11.004

航天异形紧固件加工多工位机床的控制系统设计

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.11.004
详细信息
    作者简介:

    李雪晓,女,1973出生,高级工程师,主要从事数控机床设计与制造等技术方面的工作,安阳鑫盛机床股份有限公司研发中心副主任,河南省学术技术带头人。E-mail:ayxslxx@163.com

    通讯作者:

    李雪晓,女,1973出生,高级工程师,主要从事数控机床设计与制造等技术方面的工作,安阳鑫盛机床股份有限公司研发中心副主任,河南省学术技术带头人。E-mail:ayxslxx@163.com

  • 中图分类号: TP273

Control design of multi-station machine tool for aerospace special-shaped fastener processing

  • 摘要: 针对航空航天领域某异形紧固件内孔生产工序分散、加工效率和加工精度低、加工成品一致性差,设计开发出以ZMC406运动控制器为控制核心的多工位专用机床。该机床由机械结构、气动系统和电气控制系统组成。文章主要阐述了控制系统的总体要求、各个控制系统模块、控制系统的软硬件设计。通过工控一体机触摸屏以EtherCAT为通讯协议对机床加工动作的控制和加工参数的设置,实现了异形紧固件内孔的集中化、自动化加工。机床实际加工试制结果表明机床生产节拍为8 pcs/min,合格率在99%以上,提高了该异形紧固件的加工精度和效率,产品一致性较好,在航天异形紧固件生产制造领域具有一定应用推广价值。

     

  • 图  1  紧固件加工成品尺寸图

    图  2  多工位机床结构图

    1—自动上料振动盘部装;2—自动上下料气动结构部装;3—转盘分度部装;4—激光测距部装;5—扩孔加工单元;6—铰孔加工单元;7—倒角加工单元;8—攻螺纹加工单元;9—内孔清洗部装;10—底座支撑部装。

    图  3  整机控制原理图

    图  4  控制原理方案简图

    图  5  控制系统框架图

    图  6  触摸屏参数设置界面

    图  7  增加霍尔开关

    图  8  机床整机实物

    图  9  异形紧固螺母加工成品图

    表  1  企业分散加工结果分析

    生产节拍/
    (pcs/min)
    工作制/
    (h/班)
    单/双班 效率/(%) 预计月
    产能/万件
    合格率/
    (%)
    6 8 单班 75 3.9 ≥97
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    表  2  多工位机床加工结果分析

    生产节拍/
    (pcs/min)
    工作制/
    (h/班)
    单/双班 效率/(%) 预计月
    产能/万件
    合格率/
    (%)
    8 8 单班 90 7.6 ≥99
    下载: 导出CSV
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  • 修回日期:  2023-08-17
  • 网络出版日期:  2023-11-07

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