1 引言

　　C7620型卡盤多刀半自動(dòng)車床是一種以加工盤類零件為主的高效率機(jī)床，該機(jī)床配有前、后兩個(gè)刀架，能對零件進(jìn)行端面、外圓、內(nèi)孔及斜錐等多種工序的加工。此類機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)采用雙速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所以前后刀架在一次自動(dòng)循環(huán)中能根據(jù)零件直徑的不同，自動(dòng)變換兩種不同的進(jìn)給速度。由于繼電器過多，電氣故障也較多，因此，有必要對其液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑臁?/span>

　　C7620型機(jī)床前、后刀架的驅(qū)動(dòng)和工件的夾、松都是采用液壓控制的，可實(shí)現(xiàn)各種自動(dòng)循環(huán)。部分電氣系統(tǒng)將采用PLC做控制系統(tǒng)的核心加以改進(jìn)，以提高機(jī)床的工作效率。

2 車床工作原理　　

2.1 車床動(dòng)作順序

　　C7620型半自動(dòng)車床切削機(jī)構(gòu)由前、后刀架、卡盤組成。當(dāng)啟動(dòng)油泵后，首先由卡盤液壓缸夾緊工件，然后再選擇刀架工作方式(前刀架單獨(dú)工作，后刀架單獨(dú)工作，前后刀架同時(shí)工作)，最后主軸啟動(dòng)進(jìn)行工件加工。

　　由于前、后刀架的運(yùn)動(dòng)形式完全一樣，故本文只介紹前刀架的液壓及其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。前刀架的運(yùn)動(dòng)由橫向油缸和縱向油缸的運(yùn)動(dòng)組成。自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，其工作步驟為：選擇刀架工作方式→夾緊缸夾緊工件→主軸低速轉(zhuǎn)動(dòng)→前刀架橫向快進(jìn)(主軸同時(shí)低速轉(zhuǎn)動(dòng))→前刀架縱向快進(jìn)→前刀架縱向工進(jìn)(主軸同時(shí)高速轉(zhuǎn)動(dòng))→前刀架縱向工退(主軸同時(shí)高速轉(zhuǎn)動(dòng))→前刀架縱向橫向快退(主軸同時(shí)低速轉(zhuǎn)動(dòng))六個(gè)步驟，各動(dòng)作由行程開關(guān)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。O、A、B、C點(diǎn)均設(shè)置了行程開關(guān)．前刀架運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如圖1所示。

　　2.2 液壓控制回路原理

　　為實(shí)現(xiàn)刀架的運(yùn)動(dòng)要求，機(jī)床的液壓原理圖如圖2所示。

　　啟動(dòng)油泵后，機(jī)床主軸低速轉(zhuǎn)動(dòng)，只有在刀架工進(jìn)和工退時(shí)轉(zhuǎn)為高速運(yùn)轉(zhuǎn)。油泵3的液壓油經(jīng)換向閥30左位流入油箱。初始狀態(tài)時(shí)，2YA得電，夾緊缸和前后刀架均處于初始極限位置，所以高壓小流量泵4的壓力油經(jīng)溢流閥6流人油箱。機(jī)床工作時(shí)，各步驟的液壓原理如下：

　　(1)工件夾緊：分為內(nèi)夾和外夾兩種。手動(dòng)換向閥9決定夾緊的方式，常態(tài)下為外夾緊。當(dāng)按下夾緊按鈕時(shí)，2YA失電，夾緊缸11向左運(yùn)動(dòng)，夾緊工件。只有夾緊壓力達(dá)到壓力繼電器8所設(shè)定的壓力值后，刀架才可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的功能。

　　(2)前刀架橫向快進(jìn):lYA失電，油泵3和4同時(shí)供油，4YA得電，3YA失電，前刀架橫向油缸16實(shí)現(xiàn)快進(jìn)。

　　(3)前刀架縱向快進(jìn):前刀架由O點(diǎn)快進(jìn)到A點(diǎn)時(shí)，橫向油缸16停止運(yùn)動(dòng)。6YA得電，SYA失電，前刀架縱向油缸20實(shí)現(xiàn)快進(jìn)。

　　(4)前刀架縱向工進(jìn):前刀架在縱向油缸20的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，6YA得電，SYA得電，縱向油缸20有桿腔的油經(jīng)過調(diào)速閥18流回油箱。此時(shí)，主軸在PLC的控制下轉(zhuǎn)為高速運(yùn)動(dòng)。

　　(5)前刀架縱向工退:前刀架運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，主軸高速運(yùn)動(dòng)，6YA失電，5YA得電。縱向油缸20工退時(shí)的速度由調(diào)速閥18決定。

　　(6)前刀架縱向橫向快退：前刀架工退運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，主軸轉(zhuǎn)為低速運(yùn)動(dòng)，3YA、4YA、5YA、6YA都失電，刀架快速運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)O后停止。電磁鐵動(dòng)作順序表如表1。

3 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　根據(jù)設(shè)備的I/O點(diǎn)數(shù)量，系統(tǒng)采用三菱FX2N一64MR型的PLC。由于前、后刀架的運(yùn)動(dòng)形式和控制方式完全一樣，故本文只列出與前刀架相關(guān)的自動(dòng)循環(huán)運(yùn)動(dòng)控制部分。PLC輸入輸出分配表如表2所示。

　　根據(jù)液壓系統(tǒng)動(dòng)作要求，設(shè)計(jì)出如圖3所示的PLC梯形圖。

4 結(jié)論

　　本文所述液壓系統(tǒng)采用雙泵供油，調(diào)速采用回油節(jié)流調(diào)速，故能量利用較合理，工作安全可靠。采用PLC為核心的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其自動(dòng)化程度高，簡化了電控系統(tǒng)，替代了笨重的繼電器，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單緊密，調(diào)試維護(hù)方便，便于功能擴(kuò)展，提高了生產(chǎn)效率。