【摘要】本文介紹了分度卡盤在數(shù)控車床上的控制應(yīng)用研究，介紹了分度卡盤的特點、控制邏輯、PLC程序的編寫及實際應(yīng)用的情況。

【關(guān)鍵詞】分度卡盤；PLC控制

數(shù)控車床的加工方式，主要是采用主軸卡盤夾持工件，通過主軸旋轉(zhuǎn)結(jié)合進給軸間插補運動來完成金屬切削。對于同軸度要求很高的零件，采用一次裝卡避免重復(fù)裝卡，對于保證加工工件的尺寸精度和同軸度非常必要。分度卡盤是一種新型的卡盤結(jié)構(gòu)，是一款通過一次裝卡同時具備對工件卡緊和分度翻轉(zhuǎn)，進而對工件多個同軸表面進行一次性裝卡加工的卡盤結(jié)構(gòu)單元。分度卡盤被廣泛應(yīng)用在“十字軸”等對工件加工同軸度要求較高的行業(yè)，是一款高效、高精度、高可靠性的卡盤結(jié)構(gòu)。

1、分度卡盤的特點

分度卡盤主要應(yīng)用在數(shù)控車床上，根據(jù)其自身的結(jié)構(gòu)特征，一般具備如下控制上的特點。（1）多角度一次性加工完成；（2）每次分度為45°；（3）旋轉(zhuǎn)速度每45°為0.5秒；（4）夾持力大；（5）旋轉(zhuǎn)精度高；（6）可校正動平衡；（7）夾頭內(nèi)裝有引導(dǎo)式止回閥，停電時工件不會飛出；（8）夾頭內(nèi)裝有檢測開關(guān)，可確認工件已旋轉(zhuǎn)到定位，確保安全。

2、分度卡盤的液壓控制特點

分度卡盤在液壓控制上，主要包括4個輸出電磁閥，分別是：卡盤卡緊閥、卡盤松開閥、卡盤轉(zhuǎn)位閥、卡盤正位閥。數(shù)控系統(tǒng)通過對上述4個電磁閥進行控制，進而對分度卡盤內(nèi)的油路進行切換，完成對整個卡盤動作的控制?？ūP卡緊閥、卡盤松開閥與一般的液壓卡盤的松開、卡緊控制一樣。分度卡盤除了具備一般液壓卡盤的壓力檢測外，還具備轉(zhuǎn)位壓力和正位壓力兩個液壓壓力檢測信號。

3、分度卡盤的電氣控制特點

在電氣控制上，數(shù)控系統(tǒng)的輸出接口主要控制上述4個電磁閥，輸入檢測接口主要檢測上述3個壓力檢測點信號。除此數(shù)控系統(tǒng)還要檢測卡盤的位置，即檢測卡盤的翻轉(zhuǎn)位置，以4工位分度卡盤為例，具備4個無觸點檢測開關(guān)。其主要的電氣控制時序如右圖示：

4、分度卡盤的PLC控制程序

這里根據(jù)4工位分度卡盤的實際應(yīng)用情況，編寫了如下PLC控制程序。為了與車床的刀具調(diào)用代碼T代碼相區(qū)分，這里采用B代碼作為分度卡盤翻爪的位置指令代碼，對于4工位的分度卡盤，數(shù)控系統(tǒng)指令的翻爪4個位置分別為B1、B2、B3、B4。在編寫PLC控制程序時，分為如下幾個部分：（1）將位置檢測信號讀入PLC，搭建出1、2、3、4工位。（2）對讀入PLC的檢測信號進行處理，編寫出正位與轉(zhuǎn)位的中間位，并對兩個位置進行延時處理。（3）再進行B代碼的譯碼、B代碼應(yīng)答比較一致等PLC控制邏輯編寫，接下來要通過PLC邏輯完成對轉(zhuǎn)位閥和正位閥的控制，相關(guān)PLC控制程序塊如下圖。

至此，完成了對于可用B代碼編寫加工程序的分度卡盤的PLC控制程序的編寫，將上述PLC程序輸入到數(shù)控車床的控制系統(tǒng)后，可以對分度卡盤進行控制。

5、分度卡盤的電氣維護與常見故障排除

分度卡盤在使用過程中，除了需要對液壓系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)進行維護和保養(yǎng)外，主要的故障和維護點是用于檢測卡盤位置的4個無觸點檢測開關(guān)和壓力檢測開關(guān)。常見的故障現(xiàn)象與排除和維護方法如下：

故障現(xiàn)象故障原因排除方法

分度卡盤翻爪不動作；分度卡盤翻轉(zhuǎn)過程中卡?。环侄瓤ūP翻轉(zhuǎn)找不到工位。（1）機械結(jié)構(gòu)有故障；

（2）液壓系統(tǒng)壓力不足；

（3）位置檢測開關(guān)反饋的信號是否異常。

（1）檢查并調(diào)整卡盤的機械結(jié)構(gòu)。

（2）檢查并調(diào)整液壓系統(tǒng)的壓力，解決液壓系統(tǒng)失壓問題。

（3）通過數(shù)控系統(tǒng)PLC的在線診斷和監(jiān)控診斷功能，檢查開關(guān)信號狀態(tài)變化情況，調(diào)整開關(guān)位置或解決開關(guān)信號異常問題。

6、結(jié)束語

分度卡盤越來越多的被應(yīng)用于數(shù)控車床上，可以通過卡爪的翻轉(zhuǎn)，帶動工件轉(zhuǎn)換方向進行切削，避免了重復(fù)裝卡帶來的裝卡誤差，應(yīng)用前景廣泛。良好可靠的PLC控制又是保證分度卡盤運行可靠性的前提和基礎(chǔ)，本文是對可編程分度卡盤的PLC控制的一次實際應(yīng)用的研究，對分度卡盤產(chǎn)品的應(yīng)用推廣將會起到借鑒作用。

參考文獻

[1]王侃夫.數(shù)控機床控制技術(shù)與系統(tǒng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.

[2]劉寶珠.數(shù)控車床液壓卡盤的改造[J].制造技術(shù)與機床，2004.