【正文】 閉合控制繼電器KA7線圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn)KA7閉合控制刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)。在正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)到位時(shí)，由刀架四工位的四個(gè)霍爾開(kāi)關(guān)控制，通過(guò)霍爾開(kāi)關(guān)反饋回輸入轉(zhuǎn)接板檢測(cè)是否轉(zhuǎn)到位。輸?shù)絇LC輸入板再經(jīng)過(guò)CNC處理決定動(dòng)作。圖3—2 刀架信號(hào)走向示意圖圖3—3 數(shù)控車床刀架結(jié)構(gòu)1—電動(dòng)機(jī) 2—聯(lián)軸器 3—蝸桿軸 4—蝸輪絲杠 5—刀架底座 6—粗定位盤7—刀架體 8—球頭銷 9—轉(zhuǎn)位套 10—電涮座 11—發(fā)迅體 12—螺母 13，14—電涮 15—粗定位銷該刀架可以安裝四把不同的刀具，轉(zhuǎn)位信號(hào)由加工程序指定。其結(jié)構(gòu)圖可見(jiàn)附圖所示。下面介紹以下該刀架的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作過(guò)程：當(dāng)換刀指令發(fā)出后，小型電動(dòng)機(jī)1起動(dòng)正轉(zhuǎn)，通過(guò)平鍵套筒聯(lián)軸器2使蝸桿軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)蝸輪4轉(zhuǎn)動(dòng)。蝸輪的上部外圓柱加工有外螺紋，所以該零件稱蝸輪絲杠。刀架體7內(nèi)孔與刀架中心軸外圓是滑配合，在轉(zhuǎn)位換刀時(shí)，中心軸固定不動(dòng)，蝸輪絲杠環(huán)繞中心軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)蝸輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于在刀架底座5和刀架體7上的端面齒處在嚙合狀態(tài)，且蝸輪絲杠軸向固定，這時(shí)刀架體7抬起。當(dāng)?shù)都荏w抬到一定距離后，端面齒脫開(kāi)。轉(zhuǎn)位套9用銷釘與蝸輪絲杠4連接，隨蝸輪絲杠一同轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)端面齒完全脫開(kāi)，轉(zhuǎn)位套正好轉(zhuǎn)過(guò)160`（如圖A—A剖示所示），球頭銷8在彈簧力的作用下進(jìn)入轉(zhuǎn)位套9的槽中，帶動(dòng)刀架體轉(zhuǎn)位。刀架體7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)電刷座10轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)到程序指定的刀號(hào)時(shí)，定位銷15在彈簧的作用下進(jìn)入粗定位盤6的槽中進(jìn)行粗定位，同時(shí)電刷114接觸導(dǎo)通，使電機(jī)1反轉(zhuǎn)，由于粗定位槽的限制，刀架體7不能轉(zhuǎn)動(dòng)，使其在該位置垂直落下，刀架體7和刀架底座5上是端面齒嚙合，實(shí)現(xiàn)精確定位。電動(dòng)機(jī)繼續(xù)反轉(zhuǎn)，此時(shí)蝸輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿軸3繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，隨夾緊力增加，轉(zhuǎn)距不斷增大時(shí)，達(dá)到一定值時(shí)，在傳感器的控制下，電機(jī)1停止轉(zhuǎn)動(dòng)。譯碼裝置由發(fā)信體1電刷114組成，電刷13負(fù)責(zé)發(fā)信，電刷14負(fù)責(zé)位置判斷。當(dāng)?shù)都芏ㄎ怀霈F(xiàn)過(guò)位或不到位時(shí)，可松開(kāi)螺母12調(diào)好發(fā)信體11與電刷14的相對(duì)位置。這種刀架在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床及普通車床的數(shù)控化改造中得到廣泛的應(yīng)用。西門子802S數(shù)控車床采用的電動(dòng)刀架的電氣控制分強(qiáng)電和弱電兩部分，強(qiáng)電部分由三相電源驅(qū)動(dòng)三相交流異步電動(dòng)機(jī)正、反向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)刀架的松開(kāi)、轉(zhuǎn)位、鎖緊等動(dòng)作；弱電部分主要由位置傳感器——發(fā)訊盤采用霍兒傳感器發(fā)訊。該電動(dòng)刀架的電動(dòng)機(jī)采用三相異步電機(jī)。圖3—4強(qiáng)電控制回路圖3—5 刀架控制回路第四章 刀架PLC程序及有關(guān)參數(shù)設(shè)置 刀架的PLC程序I/O配置如下：信號(hào)說(shuō)明輸入信號(hào)接口：X2003刀架位置碼：T1刀架位置碼：T2刀架位置碼：T3刀架位置碼：T4刀架位置碼：T5刀架位置碼：T6刀架位鎖緊到位信號(hào)機(jī)床面板用戶定義鍵用戶鍵K 4手動(dòng)換刀輸出信號(hào)接口：X2005刀架正轉(zhuǎn)刀架反轉(zhuǎn)輸入信號(hào)說(shuō)明： LAP可控制每個(gè)刀位均有反饋信號(hào)的刀架。如果是四工位的刀架。 如果刀架有鎖緊到位信號(hào)。（1）西門子802S數(shù)控車床的PLC程序如下： 輸出的初始化程序。在子程序開(kāi)始時(shí)，當(dāng)前所有的數(shù)值都要初始化。 通過(guò)復(fù)位鍵退出緊急狀態(tài)。讀入當(dāng)前的被激活的刀號(hào)。在如下的情況下不允許換刀。讀入當(dāng)前刀位號(hào)。在JOG模式下?lián)Q刀控制。在自動(dòng)或手動(dòng)輸入模式下?lián)Q刀。換刀時(shí)間的控制。（2）西門子802S數(shù)控車床刀架的控制方向程序如下： 計(jì)算出要運(yùn)行的刀位號(hào)的值。換刀后重新計(jì)算刀位號(hào)的值。 有關(guān)參數(shù)設(shè)置機(jī)床數(shù)據(jù)指數(shù)字節(jié)[0]轉(zhuǎn)塔刀架刀位數(shù)[1]刀架反轉(zhuǎn)鎖緊時(shí)間（單位：100ms）MD14510[第0字]：刀架刀位數(shù)： 只允許輸入4工位或6工位，其他數(shù)值均被認(rèn)為刀架無(wú)效。MD14510[第1字]：刀架卡緊時(shí)間： 以100ms為單位輸入刀架的反轉(zhuǎn)卡緊時(shí)間。如果刀架允許，必須給定該值。輸入信號(hào)：,, 零件程序中的T碼 機(jī)床控制面板上的手動(dòng)換刀鍵 輸出信號(hào)：刀架正轉(zhuǎn) （） 刀架反轉(zhuǎn) （） LAP控制邏輯： 條 件 結(jié) 果自動(dòng)方式下當(dāng)零件程序中的程遍刀碼T不等于刀架實(shí)際刀位刀架正轉(zhuǎn)有效。有效信號(hào)一直保持到刀位信號(hào)與編程T碼相等，然后刀架反轉(zhuǎn)信號(hào)自動(dòng)生效。反轉(zhuǎn)信號(hào)的保持時(shí)間由機(jī)床參數(shù)設(shè)定在點(diǎn)動(dòng)方式下按下手動(dòng)換刀鍵，一直按到刀架轉(zhuǎn)到所要位置刀架正轉(zhuǎn)信號(hào)有效，有效信號(hào)一直保持的按鍵松開(kāi)當(dāng)手動(dòng)換刀鍵一松開(kāi)刀架反轉(zhuǎn)信號(hào)自動(dòng)生成，并按機(jī)床參數(shù)中設(shè)定的時(shí)間保持有效在手動(dòng)方式下短促按下手動(dòng)換刀鍵刀架正轉(zhuǎn)信號(hào)有效，該信號(hào)保持到一個(gè)想鄰的刀位，然后自動(dòng)按機(jī)床參數(shù)設(shè)定的鎖緊時(shí)間產(chǎn)生并保持刀架反轉(zhuǎn)信號(hào)第五章 結(jié) 論本文對(duì)西門子802S數(shù)控車床刀架控制的設(shè)計(jì)做了如下一些工作：（1） 完成了測(cè)繪西門子802S數(shù)控車床的電氣原理圖、接線圖。（2） 熟悉了該車床由CNC裝置，主軸控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，交流伺服驅(qū)動(dòng)單元，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元，輸入輸出裝置，工作臺(tái)，電動(dòng)刀架，機(jī)床本體等八大部分組成，且分別掌握了各部分的功能、特點(diǎn)，所采用的型號(hào)及其產(chǎn)品的額定參數(shù)。（3） 完成了測(cè)繪四工位刀架的結(jié)構(gòu)剖示圖和接線圖。（4） 了解該刀架是由電動(dòng)機(jī)、蝸輪、蝸桿、霍爾元件等組成。（5） 掌握了電動(dòng)刀架的動(dòng)作過(guò)程如下：電動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)帶動(dòng)蝸輪、蝸桿，蝸輪、蝸桿再帶動(dòng)刀架轉(zhuǎn)動(dòng)，霍兒元件負(fù)責(zé)向CNC系統(tǒng)傳遞刀位信號(hào)。刀架電動(dòng)機(jī)的電源是380V的交流強(qiáng)電，其正、反轉(zhuǎn)是由兩個(gè)交流接觸器控制的，接觸器的動(dòng)作與否，是由開(kāi)關(guān)量輸入/輸出裝置來(lái)控制的，輸入輸出裝置又是通過(guò)PLC程序經(jīng)CNC系統(tǒng)處理后輸出信號(hào)來(lái)決定刀架電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。（6） 分析刀架的動(dòng)作過(guò)程、順序分析PLC的程序。（7） 完成了對(duì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書的整理和編寫。 參考文獻(xiàn)[1] 楊克沖主編 .數(shù)控機(jī)床電氣控制[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，1992[2] 李善術(shù)主編 .數(shù)控機(jī)床及其應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[3] 畢承恩主編 .現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995[4] 西門子802S簡(jiǎn)明調(diào)試手冊(cè)[Z]. 機(jī)床生產(chǎn)廠商文獻(xiàn) 2000[5] 王潤(rùn)孝主編 .機(jī)床數(shù)控原理與系統(tǒng)[M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1989[6] 數(shù)控教育網(wǎng)[J]. [7] [M].浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院[8] [J]. CAD/CAM與制造業(yè)信息化，.200706[9] 史榮生. 蘇東海. 基于DSP下的伺服刀架控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，200608[10] 林巨廣,鄭彩霞.,[J]. ,1033 / 3