李 濤，張 偉，黃 帥

（宜昌長機(jī)科技有限責(zé)任公司，湖北 宜昌 443003）

YKS5132J數(shù)控插齒機(jī)特殊控制功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李 濤，張 偉，黃 帥

（宜昌長機(jī)科技有限責(zé)任公司，湖北 宜昌 443003）

為了滿足客戶提出的YKS5132J數(shù)控插齒機(jī)特有的電氣控制功能，對(duì)客戶提出的特殊控制需求進(jìn)行了詳盡的分析與研究，通過在通用機(jī)床基礎(chǔ)上增加SMC旋轉(zhuǎn)氣缸、特制的自動(dòng)循環(huán)手撥開關(guān)、防止誤操作的安全光幕、自動(dòng)控制氣流的氣動(dòng)電磁閥、傳感器檢測接近開關(guān)等零部件，并更改部分電氣控制設(shè)計(jì)流程，修改西門子808D數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床數(shù)據(jù)參數(shù)，增加PLC代碼以及優(yōu)化加工代碼等，完成了設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)了客戶所提出的功能需求。

YKS5132J；數(shù)控插齒機(jī)；電氣設(shè)計(jì)；西門子808D

0 引言

隨著國內(nèi)外制造業(yè)的飛速發(fā)展，趕超國內(nèi)外先進(jìn)數(shù)控插齒機(jī)是現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必經(jīng)之路?，F(xiàn)階段制約我國數(shù)控插齒機(jī)發(fā)展的主要因素還是技術(shù)落后，創(chuàng)新能力的不足。為了扭轉(zhuǎn)現(xiàn)狀，客戶提出的新功能、新需求成了諸多制造企業(yè)改革的動(dòng)力和趨勢(shì)。

正因如此，接到客戶專機(jī)任務(wù)之后，技術(shù)部門組織人員不遺余力的進(jìn)行專用機(jī)床的研究與分析，并以此為契機(jī)，設(shè)計(jì)出適應(yīng)市場需求的數(shù)控插齒機(jī)，實(shí)現(xiàn)自我革新。YKS5132J專用數(shù)控插齒機(jī)，即在此環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生。

1 YKS5132J數(shù)控插齒機(jī)特殊電氣控制功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.1 YKS5132J數(shù)控插齒機(jī)工作臺(tái)氣缸自動(dòng)夾緊電氣設(shè)計(jì)

根據(jù)客戶要求，工件夾緊采用自動(dòng)方式，為實(shí)現(xiàn)該功能，我們采用旋轉(zhuǎn)氣缸與液壓缸相結(jié)合的夾緊方式進(jìn)行工件的夾緊放松控制，其動(dòng)作流程圖如圖1所示。

圖1 氣缸液壓缸動(dòng)作流程圖

氣缸夾緊和液壓缸夾緊相結(jié)合的方式是小型數(shù)控插齒機(jī)轉(zhuǎn)型升級(jí)的一小步，對(duì)于小型自動(dòng)化數(shù)控插齒機(jī)的發(fā)展具有積極意義。

1.2 YKS5132J數(shù)控插齒機(jī)自動(dòng)循環(huán)手撥開關(guān)電氣設(shè)計(jì)

為了提高生產(chǎn)工人的效率，減少操作步驟，客戶提出在該機(jī)床上安裝手撥開關(guān)，減少在機(jī)床面板上的操作，因此增加了手撥開關(guān)的設(shè)計(jì)。手撥開關(guān)主要功能在于，撥動(dòng)手動(dòng)開關(guān)即循環(huán)啟動(dòng)，減少因操作面板按鈕太多而誤操作以及節(jié)約時(shí)間。其電氣原理圖及PLC邏輯圖如圖 2和圖 3所示[1，2]。

1.3 YKS5132J數(shù)控插齒機(jī)安全光幕和自動(dòng)氣動(dòng)門設(shè)計(jì)

光幕是客戶鑒于安全而提出來的，該光幕提升了機(jī)床運(yùn)行的安全性能。在機(jī)床循環(huán)啟動(dòng)時(shí)，能夠避免自動(dòng)門關(guān)閉夾傷工人。其原理是光幕對(duì)射信號(hào)被遮擋后，自動(dòng)門暫停關(guān)閉，移除遮擋物后，繼續(xù)執(zhí)行自動(dòng)門關(guān)閉動(dòng)作，電氣原理圖及PLC梯形圖如圖4、圖5和圖6所示。

圖2 手撥開關(guān)電氣原理圖

圖3 手撥開關(guān)PLC邏輯圖

圖4 安全光幕電氣原理圖

圖5 自動(dòng)門電氣原理圖

圖6 自動(dòng)門和安全光幕PLC梯形圖

1.4 YKS5132J數(shù)控插齒機(jī)三色警示燈設(shè)計(jì)

按照技術(shù)協(xié)議，三色燈在待機(jī)狀態(tài)是綠燈閃爍，正常工作綠燈常亮，故障報(bào)警紅燈閃爍，刀具壽命到黃色燈閃爍[3]。三色燈電氣原理圖及PLC梯形圖如圖 7和圖8所示。

圖7 三色燈電氣原理圖

圖8 三色燈PLC梯形圖

2 YKS5132J數(shù)控插齒機(jī)西門子808D數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

2.1 西門子808D數(shù)控系統(tǒng)軸參數(shù)設(shè)置

808D數(shù)控系統(tǒng) X軸、C1軸、C2軸參數(shù)如表1所示。

表1808 D數(shù)控系統(tǒng)X軸、C1軸、C2軸參數(shù)

2.2 西門子 808D數(shù)控系統(tǒng)主軸變頻器參數(shù)設(shè)置

施耐德變頻器參數(shù)如表2所示。

表2 施耐德變頻器參數(shù)

2.3 西門子808D數(shù)控系統(tǒng)界面參數(shù)設(shè)置

機(jī)床加工X軸、C1軸、C2軸定位參數(shù)如表3所示。

表3 機(jī)床加工X軸、C1軸、C2軸定位參數(shù)

3 現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)與結(jié)果

通過部裝車間現(xiàn)場的調(diào)試與分析，現(xiàn)今機(jī)床電氣方面的各項(xiàng)動(dòng)作和功能已滿足客戶要求?？蛻舻杰囬g現(xiàn)場驗(yàn)收，認(rèn)可已完成的工作，并提出了以下幾部分電氣方面的改進(jìn)要求：

（1）節(jié)拍達(dá)到自動(dòng)加手動(dòng)共計(jì)60 s；

（2）機(jī)床停車主軸停車不穩(wěn)，要求更改停車方式，保證停車的穩(wěn)定性；

（3）控制面板用戶界面增加已加工工件計(jì)數(shù)功能。

按照客戶提出的這些更改項(xiàng)，我們進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)更改，如今電氣部分已完成整改。如圖9所示，為部裝現(xiàn)場加工客戶工件的現(xiàn)場運(yùn)行畫面。

圖9 機(jī)床加工運(yùn)行畫面

4 結(jié)束語

通過公司各部門人員的共同協(xié)作，以及對(duì)客戶協(xié)議充分的研究與分析，設(shè)計(jì)出了YKS5132J數(shù)控插齒機(jī)，達(dá)到了客戶的要求。YKS5132J專用數(shù)控插齒機(jī)在普通機(jī)床的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，在傳統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上增加了眾多新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了新功能，對(duì)于我們新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用具有借鑒意義?？隙ǔ煽兊耐瑫r(shí)更應(yīng)正視不足。雖然該產(chǎn)品已經(jīng)完成，并通過客戶的認(rèn)可，但該機(jī)床仍然存在漏油、穩(wěn)定性差等問題，我們需要堅(jiān)持不懈的去改進(jìn)和完善。

[1]西門子.SINUMERIK 808D簡明調(diào)試手冊(cè)[Z].2012.

[2]西門子.808D_PLC子程序庫手冊(cè)[Z].2012.

[3]西門子.SINUMERIK 808D調(diào)試指南[Z].2012.

YKS5132J CNC gear shaping machine special control functions of design and implementation

Li Tao，Zhang Wei，Huang Shuai
(Yichang Changji Machine Technology Co.，LTD,Yichang 443003，China)

In order to meet the needs of customers YKS5132J CNC Gear Shaper Machine special electrical control functions,the special function of the customers demand has carried on the detailed analysis and research.By increasing the SMC rotating cylinder,a special automatic cycle hand dial switch,to prevent wrong operation safety light curtain,automatic control of the pneumatic solenoid valve,sensor detection approach switch and other spare parts on the general YKS5132J machine.And changed the part of the electrical control design process,modified the Siemens 808D CNC system of machine data parameters,increased the PLC code and optimized machining code,completed the design requirements,realized the functional requirements which proposed by the customer.

YKS5132J；CNC gear shaping machine；electrical design；Siemens 808D

TP27

A

10.16157/j.issn.0258-7998.2015.11.002

李濤，張偉，黃帥.YKS5132J數(shù)控插齒機(jī)特殊控制功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2015，41 (11)：9-10，13.

英文引用格式：Li Tao，Zhang Wei，Huang Shuai.YKS5132J CNC gear shaping machine special control functions of design and implementation[J].Application of Electronic Technique，2015，41(11)：9-10，13.

2015-09-21)

李濤(1987-)，男，研究生，中級(jí)工程師，主要研究方向：機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)與研究。

張偉(1981-)，男，本科，高級(jí)工程師，主要研究方向：數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

黃帥(1988-)，男，工程師，主要研究方向：數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。