位置開關(guān)在雙中心架動(dòng)作控制上的應(yīng)用

辛鳳

(大連機(jī)床集團(tuán)有限責(zé)任公司，遼寧 大連116620)

滾珠絲杠數(shù)控硬車機(jī)床是用于加工熱處理之后絲杠的專用機(jī)床，此機(jī)床在滾珠絲杠的加工過程中，以車削工藝替代磨削工藝，大大提高了生產(chǎn)效率。為了保證加工滾珠絲杠的精度，在加工過程中不易變形，選用雙液壓中心架作為數(shù)控車床加工細(xì)長工件的重要支撐附件。雙液壓中心架是指安裝在一個(gè)支架上，既能與刀塔同步運(yùn)動(dòng)，減少加工時(shí)的振動(dòng);又能單獨(dú)張開閉合不干涉刀具的移動(dòng)特征。

中心架的運(yùn)動(dòng)由伺服電動(dòng)機(jī)來控制，簡稱為W軸，將對應(yīng)于床尾側(cè)的中心架定義為右中心架，對應(yīng)于床頭側(cè)的中心架定義為左中心架。剛開始切削時(shí)，左中心架閉合，右中心架張開，當(dāng)?shù)毒哐豘 軸切削進(jìn)給到兩個(gè)中心架中間的某個(gè)位置時(shí)，右中心架閉合，此時(shí)刀具繼續(xù)切削進(jìn)給，中心架W 軸隨Z 軸同時(shí)運(yùn)動(dòng);當(dāng)?shù)毒咔邢鞯侥┒四骋晃恢脮r(shí)，左中心架先獨(dú)自張開，此時(shí)刀具繼續(xù)切削進(jìn)給，中心架W 軸停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)毒咔邢鬟M(jìn)給停止時(shí)，右中心架才張開，刀具退回，W 軸和Z 軸向后退。

兩個(gè)中心架的閉合和張開由兩個(gè)液壓電磁閥失電和得電來控制，手動(dòng)時(shí)可由操縱面板上的按鈕來操作，自動(dòng)時(shí)由M 代碼來控制它們的閉合和張開。由于螺紋切削是個(gè)連續(xù)的過程，所以切削過程中，無法在加工程序中編輯M 代號(hào)使右中心架在切削過程中后閉合，左中心架在切削中先張開，因此在PMC 中使用“位置開關(guān)”功能來實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)動(dòng)作。位置開關(guān)是控制軸的機(jī)械坐標(biāo)值處在由參數(shù)所指定的范圍內(nèi)時(shí)輸出信號(hào)的一種功能;通過參數(shù)指定任意的控制軸，指定輸出位置開關(guān)信號(hào)的機(jī)械坐標(biāo)的動(dòng)作范圍。該功能輸出的信號(hào)，在PLC 程序中控制左右中心架閉合或張開的液壓電磁閥。根據(jù)動(dòng)作要求，此機(jī)床使用兩個(gè)位置開關(guān)就能實(shí)現(xiàn)。具體參數(shù)如下:

N06919:第10 位置開關(guān)功能的控制軸

N06920:第11 位置開關(guān)功能的控制軸

N06939:第10 位置開關(guān)動(dòng)作范圍的最大值

N06940:第11 位置開關(guān)動(dòng)作范圍的最大值

N06959:第10 位置開關(guān)動(dòng)作范圍的最小值

N06960:第11 位置開關(guān)動(dòng)作范圍的最小值

表1 中心架控制主要接點(diǎn)定義

由于刀具切削移動(dòng)是Z 軸，所以將N06919、N06920 設(shè)為2，N06939、N06959 的值是右中心架閉合的動(dòng)作范圍，N06940、N06960 的值是左中心架張開的動(dòng)作范圍，它們的具體值根據(jù)加工工件的長度，結(jié)合動(dòng)作范圍值相對于機(jī)械零點(diǎn)來設(shè)置的。當(dāng)?shù)毒咭苿?dòng)到N06939 和N06959 所賦值的區(qū)域時(shí)，位置開關(guān)信號(hào)F71.1 被置“1”，則右中心架閉合;當(dāng)?shù)毒咭苿?dòng)到N06940 和N06960 所賦值的區(qū)域時(shí)，位置開關(guān)信號(hào)F71.2 被置“1”，則左中心架張開。具體請見主要接點(diǎn)定義表1 和圖2 所示的PMC 程序控制圖。

雙中心架的隨行支撐，平衡了細(xì)長軸加工的切削力，保證了不崩刀。利用“位置開關(guān)信號(hào)”控制雙中心架在切削循環(huán)中的張合，既保障工件要求加工的長度，又能實(shí)現(xiàn)編程中無法實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作。位置開關(guān)信號(hào)最多可以輸出16 點(diǎn)，這有利于機(jī)床動(dòng)作復(fù)雜性的實(shí)現(xiàn)，并且操作起來方便，也可以簡化工件的加工程序，提高了生產(chǎn)效率。雙液壓中心架的動(dòng)作要求，還可以用PMC中的“位置信號(hào)輸出”功能指令來實(shí)現(xiàn)，但其控制數(shù)據(jù)地址設(shè)置在PMC 中的D 參數(shù)中，操作起來不方便。

［1］FANUC Series Oi –MODEL D 連接說明書(功能篇)［Z］.

［2］ING－FANUC PMC 梯形圖語言 編程說明書［Z］.

［3］FANUC Series Oi –MODEL D 車床系統(tǒng) 用戶手冊［Z］.