郭德生

（寧夏職業(yè)技術(shù)學(xué)院，銀川750022）

1 引言

軸承套圈：軸承用于承受載荷并與機(jī)床配合的零件，分為內(nèi)套和外套，內(nèi)套溝道稱為內(nèi)溝，外套溝道稱為外溝[1]。

PLC：PLC 又稱為可編程控制器，由于它功能強(qiáng)大，易于編程，抗干擾能力強(qiáng)，所以被大量地應(yīng)用在工業(yè)控制領(lǐng)域。

續(xù)流保護(hù)：用于消除感性負(fù)載的反向電動(dòng)勢(shì)的一種保護(hù)措施。

2 改造背景

改造的原則是在保證原機(jī)床動(dòng)作不變的基礎(chǔ)上，將控制刀架運(yùn)行的電磁閥的小繼電器去掉，原控制小繼電器動(dòng)作的線路由PLC 線路和程序控制替代，PLC 各輸出接點(diǎn)采用短路、續(xù)流保護(hù)等。其動(dòng)作順序分為：

①手動(dòng)：I 刀架選擇、Ⅱ刀架選擇、刀架工進(jìn)、刀架快進(jìn)、刀架快退、主軸點(diǎn)動(dòng)、主軸連續(xù)、卡盤(pán)控制。

②自動(dòng)：I 刀架選擇、Ⅱ刀架選擇、半自動(dòng)啟動(dòng)、緊急退刀、卡盤(pán)控制、刀架依次、SQ7、SQ8、SQ2、SQ5、SQ3、SQ6、SQ0、SQ4等行程開(kāi)關(guān)相配合。

電路圖如圖1所示。

圖1 電路圖

梯形圖如圖2所示。

3 工作過(guò)程分析

3.1 手動(dòng)

圖2 梯形圖

啟動(dòng)油泵電機(jī)，然后將手動(dòng)/自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)SA1 撥到手動(dòng)位置上，如果調(diào)整I 刀架，則將I 刀架選擇開(kāi)關(guān)SA4 撥到閉合位置，然后分別按下刀架工進(jìn)SB6、刀架快進(jìn)SB5、刀架快退SB7 按鈕，刀架將會(huì)按照命令完成工進(jìn)、快進(jìn)、快退等動(dòng)作。如果調(diào)整Ⅱ刀架，則將Ⅱ刀架選擇開(kāi)關(guān)SA5 撥到閉合位置，然后分別按下刀架工進(jìn)SB6、刀架快進(jìn)SB5、刀架快退SB7 按鈕，刀架將會(huì)按照命令完成工進(jìn)、快進(jìn)、快退等動(dòng)作。按下主軸點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3，主電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，松開(kāi)主軸點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3，主電機(jī)停轉(zhuǎn)，主軸停轉(zhuǎn)。將主軸連續(xù)開(kāi)關(guān)SA2 撥到接通位置，主電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，將主軸連續(xù)開(kāi)關(guān)SA2 撥到斷開(kāi)位置，主電機(jī)停轉(zhuǎn)，主軸停轉(zhuǎn)。將卡盤(pán)控制開(kāi)關(guān)SA6 撥到接通位置，卡盤(pán)卡緊，將卡盤(pán)控制開(kāi)關(guān)SA6 撥到斷開(kāi)位置，卡盤(pán)松開(kāi)。

3.2 自動(dòng)

啟動(dòng)油泵電機(jī)，將手動(dòng)/自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)SA1 撥到自動(dòng)位置上，將工件放置在卡盤(pán)上，將卡盤(pán)控制開(kāi)關(guān)SA6 撥到接通位置，使工件正確地裝卡在卡盤(pán)上（如果單獨(dú)使用I 刀架或單獨(dú)使用Ⅱ刀架，則將I 刀架選擇開(kāi)關(guān)或Ⅱ刀架選擇開(kāi)關(guān)撥到接通位置，如果I、Ⅱ刀架同時(shí)使用，則將I、Ⅱ刀架選擇開(kāi)關(guān)同時(shí)撥到接通位置），并且確定行程開(kāi)關(guān)撞塊是否壓合原位行程開(kāi)關(guān)SQ0、SQ4，然后按下半自動(dòng)啟動(dòng)按鈕SB4，這時(shí)主電機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，刀架開(kāi)始快進(jìn)，當(dāng)?shù)都苄谐涕_(kāi)關(guān)撞塊壓合I 刀架工進(jìn)行程開(kāi)關(guān)SQ2 或Ⅱ刀架工進(jìn)行程開(kāi)關(guān)SQ5 時(shí)，刀架開(kāi)始工作進(jìn)給，車(chē)刀開(kāi)始車(chē)削工件（如果需要對(duì)工件進(jìn)行冷卻，就將水泵控制開(kāi)關(guān)SA3 撥到接通位置），當(dāng)?shù)都苄谐涕_(kāi)關(guān)撞塊壓合I 刀架退刀行程開(kāi)關(guān)SQ3 或Ⅱ刀架退刀行程開(kāi)關(guān)SQ6 時(shí)，刀架開(kāi)始快退，最后，壓合I 刀架原位行程開(kāi)關(guān)SQ0或Ⅱ刀架原位行程開(kāi)關(guān)SQ4，刀架停止運(yùn)動(dòng)，主電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，主軸停止旋轉(zhuǎn)，將卡盤(pán)控制開(kāi)關(guān)SA6 撥到斷開(kāi)位置，取下工件，這樣一個(gè)半自動(dòng)過(guò)程完成。

刀架依次開(kāi)關(guān)是根據(jù)不同工件的加工方法而設(shè)定的，其與I 刀架依次行程開(kāi)關(guān)SQ7 和Ⅱ刀架依次行程開(kāi)關(guān)SQ8 相配合使用。首先，將I 刀架選擇開(kāi)關(guān)SA4 和Ⅱ刀架選擇開(kāi)關(guān)SA5撥到斷開(kāi)位置，然后當(dāng)?shù)都芤来伍_(kāi)關(guān)SA7 在接通位置時(shí)，按下半自動(dòng)啟動(dòng)按鈕SB4，I 刀架開(kāi)始進(jìn)刀，經(jīng)過(guò)快進(jìn)、工進(jìn)以后開(kāi)始快退，在退回的過(guò)程中，壓合Ⅱ刀架依次行程開(kāi)關(guān)SQ8，此時(shí)Ⅱ刀架開(kāi)始進(jìn)刀，而I 刀架繼續(xù)退刀并最后壓合I 刀架原位行程開(kāi)關(guān)SQ0 停止運(yùn)動(dòng)，當(dāng)Ⅱ刀架完成快進(jìn)、工進(jìn)、快退，并壓合Ⅱ刀架原位行程開(kāi)關(guān)SQ4 停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，主電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，主軸停止旋轉(zhuǎn)，將卡盤(pán)控制開(kāi)關(guān)SA6 撥到斷開(kāi)位置，取下工件，這樣一個(gè)半自動(dòng)過(guò)程完成。如果將刀架依次開(kāi)關(guān)SA7 撥到斷開(kāi)位置時(shí)，其工作過(guò)程與前面介紹的工作過(guò)程正好相反，即Ⅱ刀架先開(kāi)始動(dòng)作，在Ⅱ刀架動(dòng)作完成以后，I 刀架開(kāi)始動(dòng)作，如此就又完成了另外一個(gè)半自動(dòng)過(guò)程。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)這兩臺(tái)機(jī)床進(jìn)行PLC 改造以及進(jìn)行一系列的實(shí)際加工，使這兩臺(tái)機(jī)床滿足了使用要求，并且在平時(shí)的保養(yǎng)和維護(hù)時(shí)，由于PLC 輸入/輸出接口電路采用了CA-20 接插件，接線端子采用錫焊，使線路比較集中，這樣在機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，容易判斷，便于維修，縮短了維修時(shí)間。而PLC 程序取代過(guò)去的一部分線路，有些故障可以通過(guò)修改PLC 程序來(lái)排除，達(dá)到了比較滿意的效果。