可编程控制器在仿形车床上的应用

　　0　引言

　　CE7112仿形车床可以仿形车削各种复杂型面的轴类零件。如改用可编程控制器,就可以用简单的程序来取代复杂的控制线路,能随时根据零件的加工要求方便地修改程序,并具有容易查错,结构小巧,可靠性高等优点。

　　1　系统组成及工作流程

　　CE7112仿形车床的运行主要有主轴的旋转,仿形刀架的仿形切削和下刀架的横向切削。主轴的旋转与刹车由2个电磁离合器来控制,刀架的运动由11个电磁阀控制液压油路系统,来实现仿形刀架的引刀、快进、工进、快退、退刀及下刀架的快进、工进、快退动作。该设备要求有手动和自动两种工作方式,手动位置可完成机床调整、维修及对刀功能,按一下按扭实现相对应的动作;自动工作为正常工作状态,只要按一下自动开始按扭则所有动作按控制程序自动进行;仿形刀架和下刀架可以同时进刀,也可以顺序进刀。

　　2　PLC硬件设计

　　可编程控制器选用东芝EX40,输入点为24点,输出点为16点。将油泵电机起动接触器和主轴电机起动接触器的常开辅助触点接入PLC输入端,对输出进行控制。PLC外部接线图如图1。在改造时,可将原控制柜中的32个中间继电器去掉,安装上EX40控制器,而原开关、按扭、接触器等元器件可继续使用。

　3　软件(程序)设计与控制方法

　　系统控制梯形图如图2

　　3. 1　手动操作

　　将YK1转向手动位置,则X3闭合,按油泵启动按扭A2,KM1闭合,X1闭合。

　　3.1.1　主轴转动

　　按主轴电机转按扭A3,再按主轴旋转按扭A6,X4闭合,输出电磁离合器Y14带电,主轴转动。

　　3.1.2　仿形刀架动作

　　按A7,R5+、Y1+引刀,引刀终点XK1-(断开),R6+使Y2+、Y4+、Y6+进入工进;按A8,R6-工进停止;按A9,R7+、R5-使Y1-退刀,同时Y2+、Y4+、Y5+仿形刀架快进;按A10, R17+、R5-使Y1-退刀,同时Y3+、Y4+、Y5+吸合,仿形刀架快退。

　　3.1.3　下切刀架动作

　　按A11,Y11+下刀架快退;按A12,Y12+下刀架快进;按A13,Y12-停止进给。

　　3. 2　自动操作

　　将YK1转向自动位置,则X3常闭点闭合,床身原位时, XK3、XK5压下,按A2、KM1+油泵起动,按A3,KM2+主轴电机起动:按A6自动开始, R0+且自锁,R1+经过0.5秒延时,Y14+主轴旋转,同时Y1+仿形刀架引刀,引刀时XK1、XK2均压下,引刀终点XK1脱开,R6+使Y2+、Y4+、Y6+转入工进;进给终点XK4压下,R17+使R5-Y1-退刀,退刀终点XK2脱开,使Y3+、Y4+、Y5+吸合,仿形刀架横向快退。下切刀架在仿形刀架进给完成时开始动作,R2+使Y12+快速进给,压下XK6、Y13+且自锁转入工进,再压下XK5、计时器开始计时,延时2 s光刀完成,Y11+下刀架退刀,终点压下XK5,R2-停止退刀,Y15+主轴刹车。脚踏开关XK8压下Y10+尾架后退,压住XK7、Y5+油路卸荷。程序中考虑机械惯性设计了延时0. 5 s刹车以及防止行程开关失灵造成刀架误动作的环节。