王 麗

（瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司，遼寧 瓦房店 116300）

以C7225液壓多刀仿形半自動(dòng)機(jī)床為例，說明應(yīng)用PLC軟件解決軸承車加工中一些問題的可行性。

1 控制速度防止撞刀

從圖1車加工動(dòng)作循環(huán)過程圖可知，如果工進(jìn)開關(guān)B壞了或者失靈了，刀具將以快速進(jìn)給的速度撞到工件上，使刀具、工件及卡具等遭到嚴(yán)重的損壞。而應(yīng)用PLC的一個(gè)小延時(shí)就能解決此問題，改進(jìn)后的車加工動(dòng)作循環(huán)過程圖見圖2。

圖1車加工動(dòng)作循環(huán)過程圖

圖2 改進(jìn)后的車加工動(dòng)作循環(huán)過程圖

在圖2中的工進(jìn)開關(guān)后面多加了一個(gè)工作速度判斷開關(guān)D，并將開關(guān)B與D的距離也調(diào)整到2～3 mm的固定距離（此為快進(jìn)變工進(jìn)的距離），正常工作時(shí)，刀具從B點(diǎn)走到D點(diǎn)所需的時(shí)間是一定的。壓合開關(guān)B時(shí)，同時(shí)設(shè)定一個(gè)小延時(shí)，將刀具移動(dòng)到D處的時(shí)間與設(shè)定的延時(shí)時(shí)間是否相符作為速度檢測(cè)的信號(hào)。如果是工藝要求的工作進(jìn)給速度，當(dāng)?shù)毒呶灰茐汉祥_關(guān)D時(shí)，所設(shè)定的延時(shí)時(shí)間到，機(jī)床執(zhí)行正常的工作進(jìn)給；如果開關(guān)B損壞或者失靈，刀具位移速度很快，壓合開關(guān)D時(shí)的時(shí)間將小于所設(shè)定的時(shí)間，此時(shí)便執(zhí)行快速退回動(dòng)作，停止加工，從而避免撞刀現(xiàn)象的發(fā)生。

2 提高電磁離合器的使用壽命

由于加工的需求，軸承車加工機(jī)床的主軸電動(dòng)機(jī)是常轉(zhuǎn)的，而工件軸的啟動(dòng)（旋轉(zhuǎn)）和剎車（停止）多數(shù)是通過電磁離合器來完成的。電磁離合器由電磁線圈和摩擦片構(gòu)成。當(dāng)工件需要旋轉(zhuǎn)時(shí)，啟動(dòng)離合器得電，剎車離合器斷電；當(dāng)工件需要停止時(shí)，啟動(dòng)離合器斷電，剎車離合器得電。傳統(tǒng)繼電器控制過程，是將兩個(gè)電磁離合器的動(dòng)作由同一個(gè)繼電器的常開點(diǎn)和常閉點(diǎn)控制。通過對(duì)兩個(gè)電磁離合器的工作過程分析可知：某一離合器的磁場(chǎng)還沒有完全消失，另一個(gè)離合器就得電吸合；或者說某一個(gè)離合器的摩擦片還沒有完全松開，另一個(gè)離合器的摩擦片就吸合工作，增加了離合器不必要的負(fù)荷，而且會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)離合器摩擦片在瞬間同時(shí)工作的現(xiàn)象。為此，可采用順序動(dòng)作時(shí)差保護(hù)程序來解決這個(gè)難題［1］。此程序解決了電磁離合器因帶負(fù)荷工作而經(jīng)常燒損的問題，提高了電磁離合器的使用壽命，降低了生產(chǎn)成本和中停時(shí)間。主軸啟、停動(dòng)作循環(huán)圖見圖3。

圖3 主軸啟、停動(dòng)作循環(huán)圖

3 改進(jìn)開關(guān)防止轉(zhuǎn)轂抖動(dòng)

原機(jī)床共有5個(gè)刀架行程開關(guān)，改造后僅保留3個(gè)，并且工進(jìn)開關(guān)和終點(diǎn)開關(guān)重復(fù)使用，因而降低了操作者的調(diào)整難度，節(jié)省了元件。

機(jī)床正常工作時(shí)，由刀架帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠右側(cè)設(shè)有一個(gè)轉(zhuǎn)轂，由刀架帶動(dòng)轉(zhuǎn)轂上的壓鐵壓合行程開關(guān)。當(dāng)?shù)都軓脑c(diǎn)A開始，以快速進(jìn)給的速度壓向B，刀架由快速變?yōu)楣ぷ鬟M(jìn)給。由于機(jī)床使用一段時(shí)間后，刀架和絲杠之間的間隙會(huì)變大，在快進(jìn)變工進(jìn)時(shí)將產(chǎn)生很大慣性，使轉(zhuǎn)轂產(chǎn)生抖動(dòng)。行程開關(guān)SL2在這一瞬間壓合了多次，因而使控制系統(tǒng)產(chǎn)生誤判，本應(yīng)是工作進(jìn)給卻變成了快速退回，機(jī)床不能正常工作。刀架動(dòng)作示意圖見圖4。

圖4 刀架動(dòng)作示意圖

應(yīng)用OMRON可編程序控制器指令中的鎖存（KEEP）和定時(shí)（TIM）指令來解決此問題［2］，梯形圖如圖5所示。當(dāng)行程開關(guān)SL2（0002）為1時(shí)，鎖存指令KEEP使內(nèi)部繼電器1000為1，此時(shí)若開關(guān)SL2在設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)又壓了若干次，但內(nèi)部繼電器1000仍然保持1的狀態(tài)，而工作進(jìn)給開關(guān)0002只輸出一個(gè)脈沖信號(hào)1000，只有當(dāng)壓鐵B離開后，且定時(shí)時(shí)間到，才能將1000清零，為下一次壓合做好準(zhǔn)備。

圖5 梯形圖

4 結(jié)束語

PLC以其高可靠性，通用性，易于編程，安裝接線及調(diào)試簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，在機(jī)床電控系統(tǒng)中得到普遍應(yīng)用。在C7225液壓多刀仿形車床中采用PLC控制技術(shù)可減少因撞刀而造成的頻繁換刀及廢料損失，保證了準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。