【正文】 閉合控制繼電器KA7線圈得電，常開觸點KA7閉合控制刀架電機反轉(zhuǎn)。在正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)到位時，由刀架四工位的四個霍爾開關(guān)控制，通過霍爾開關(guān)反饋回輸入轉(zhuǎn)接板檢測是否轉(zhuǎn)到位。輸?shù)絇LC輸入板再經(jīng)過CNC處理決定動作。圖3—2 刀架信號走向示意圖圖3—3 數(shù)控車床刀架結(jié)構(gòu)1—電動機 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)位信號由加工程序指定。其結(jié)構(gòu)圖可見附圖所示。下面介紹以下該刀架的結(jié)構(gòu)及動作過程：當換刀指令發(fā)出后，小型電動機1起動正轉(zhuǎn)，通過平鍵套筒聯(lián)軸器2使蝸桿軸3轉(zhuǎn)動，從而帶動蝸輪4轉(zhuǎn)動。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，中心軸固定不動，蝸輪絲杠環(huán)繞中心軸旋轉(zhuǎn)。當蝸輪開始轉(zhuǎn)動時，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，這時刀架體7抬起。當?shù)都荏w抬到一定距離后，端面齒脫開。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，當端面齒完全脫開，轉(zhuǎn)位套正好轉(zhuǎn)過160`（如圖A—A剖示所示），球頭銷8在彈簧力的作用下進入轉(zhuǎn)位套9的槽中，帶動刀架體轉(zhuǎn)位。刀架體7轉(zhuǎn)動時帶動電刷座10轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)到程序指定的刀號時，定位銷15在彈簧的作用下進入粗定位盤6的槽中進行粗定位，同時電刷114接觸導通，使電機1反轉(zhuǎn)，由于粗定位槽的限制，刀架體7不能轉(zhuǎn)動，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，實現(xiàn)精確定位。電動機繼續(xù)反轉(zhuǎn)，此時蝸輪停止轉(zhuǎn)動，蝸桿軸3繼續(xù)轉(zhuǎn)動，隨夾緊力增加，轉(zhuǎn)距不斷增大時，達到一定值時，在傳感器的控制下，電機1停止轉(zhuǎn)動。譯碼裝置由發(fā)信體1電刷114組成，電刷13負責發(fā)信，電刷14負責位置判斷。當?shù)都芏ㄎ怀霈F(xiàn)過位或不到位時，可松開螺母12調(diào)好發(fā)信體11與電刷14的相對位置。這種刀架在經(jīng)濟型數(shù)控車床及普通車床的數(shù)控化改造中得到廣泛的應用。西門子802S數(shù)控車床采用的電動刀架的電氣控制分強電和弱電兩部分，強電部分由三相電源驅(qū)動三相交流異步電動機正、反向旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)電動刀架的松開、轉(zhuǎn)位、鎖緊等動作；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。該電動刀架的電動機采用三相異步電機。圖3—4強電控制回路圖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：信號說明輸入信號接口：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機床面板用戶定義鍵用戶鍵K 4手動換刀輸出信號接口：X2005刀架正轉(zhuǎn)刀架反轉(zhuǎn)輸入信號說明： LAP可控制每個刀位均有反饋信號的刀架。如果是四工位的刀架。 如果刀架有鎖緊到位信號。（1）西門子802S數(shù)控車床的PLC程序如下： 輸出的初始化程序。在子程序開始時，當前所有的數(shù)值都要初始化。 通過復位鍵退出緊急狀態(tài)。讀入當前的被激活的刀號。在如下的情況下不允許換刀。讀入當前刀位號。在JOG模式下?lián)Q刀控制。在自動或手動輸入模式下?lián)Q刀。換刀時間的控制。（2）西門子802S數(shù)控車床刀架的控制方向程序如下： 計算出要運行的刀位號的值。換刀后重新計算刀位號的值。 有關(guān)參數(shù)設(shè)置機床數(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)值均被認為刀架無效。MD14510[第1字]：刀架卡緊時間： 以100ms為單位輸入刀架的反轉(zhuǎn)卡緊時間。如果刀架允許，必須給定該值。輸入信號：,, 零件程序中的T碼 機床控制面板上的手動換刀鍵 輸出信號：刀架正轉(zhuǎn) （） 刀架反轉(zhuǎn) （） LAP控制邏輯： 條 件 結(jié) 果自動方式下當零件程序中的程遍刀碼T不等于刀架實際刀位刀架正轉(zhuǎn)有效。有效信號一直保持到刀位信號與編程T碼相等，然后刀架反轉(zhuǎn)信號自動生效。反轉(zhuǎn)信號的保持時間由機床參數(shù)設(shè)定在點動方式下按下手動換刀鍵，一直按到刀架轉(zhuǎn)到所要位置刀架正轉(zhuǎn)信號有效，有效信號一直保持的按鍵松開當手動換刀鍵一松開刀架反轉(zhuǎn)信號自動生成，并按機床參數(shù)中設(shè)定的時間保持有效在手動方式下短促按下手動換刀鍵刀架正轉(zhuǎn)信號有效，該信號保持到一個想鄰的刀位，然后自動按機床參數(shù)設(shè)定的鎖緊時間產(chǎn)生并保持刀架反轉(zhuǎn)信號第五章 結(jié) 論本文對西門子802S數(shù)控車床刀架控制的設(shè)計做了如下一些工作：（1） 完成了測繪西門子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)動系統(tǒng)，交流伺服驅(qū)動單元，步進驅(qū)動單元，輸入輸出裝置，工作臺，電動刀架，機床本體等八大部分組成，且分別掌握了各部分的功能、特點，所采用的型號及其產(chǎn)品的額定參數(shù)。（3） 完成了測繪四工位刀架的結(jié)構(gòu)剖示圖和接線圖。（4） 了解該刀架是由電動機、蝸輪、蝸桿、霍爾元件等組成。（5） 掌握了電動刀架的動作過程如下：電動機負責帶動蝸輪、蝸桿，蝸輪、蝸桿再帶動刀架轉(zhuǎn)動，霍兒元件負責向CNC系統(tǒng)傳遞刀位信號。刀架電動機的電源是380V的交流強電，其正、反轉(zhuǎn)是由兩個交流接觸器控制的，接觸器的動作與否，是由開關(guān)量輸入/輸出裝置來控制的，輸入輸出裝置又是通過PLC程序經(jīng)CNC系統(tǒng)處理后輸出信號來決定刀架電動機的正、反轉(zhuǎn)。（6） 分析刀架的動作過程、順序分析PLC的程序。（7） 完成了對設(shè)計說明書的整理和編寫。 參考文獻[1] 楊克沖主編 .數(shù)控機床電氣控制[M].武漢：華中科技大學出版社，1992[2] 李善術(shù)主編 .數(shù)控機床及其應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001[3] 畢承恩主編 .現(xiàn)代數(shù)控機床[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1995[4] 西門子802S簡明調(diào)試手冊[Z]. 機床生產(chǎn)廠商文獻 2000[5] 王潤孝主編 .機床數(shù)控原理與系統(tǒng)[M].西安：西北工業(yè)大學出版社，1989[6] 數(shù)控教育網(wǎng)[J]. [7] [M].浙江機電職業(yè)技術(shù)學院[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[J]. 組合機床與自動化加工技術(shù)，200608[10] 林巨廣,鄭彩霞.,[J]. ,1033 / 3