T3916缸套精錘床是江蘇江動(dòng)集團(tuán)用十錘削TY295型柴油機(jī)機(jī)體缸套孔的專用錘床，這種錘床生產(chǎn)效率高，但加工對(duì)象單一，限制了其功能的充分發(fā)揮，為了能錘削TY2105、TY2110、TY2115、TY395 、TY495.TY4102等型柴油機(jī)機(jī)體上不同孔距的缸套孔，充分發(fā)揮該設(shè)備的加工潛力，對(duì)該錘床進(jìn)行了數(shù)控化改造。原錘床的運(yùn)動(dòng)是液壓控制的，為了解決數(shù)控系統(tǒng)與錘床液壓系統(tǒng)之間的聯(lián)系問(wèn)題，應(yīng)用PLC作為兩者之間的聯(lián)系環(huán)節(jié)(見(jiàn)圖1所示)。木文就該錘床數(shù)控改造中的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

1 機(jī)床的動(dòng)作要求

　　改造后的機(jī)床工作臺(tái)由數(shù)控系統(tǒng)控制，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)不同柴油機(jī)機(jī)體上缸套孔的錘削加工。工件裝在工作臺(tái)上采用一而兩銷(xiāo)定位，為便十裝卸工件，定位銷(xiāo)設(shè)計(jì)成活動(dòng)的，即定位時(shí)伸出，步函進(jìn)工件定位孔，加工結(jié)束后從定位孔中退出。在自動(dòng)力一式下，工件的定位、夾緊和松開(kāi)，錘頭的快進(jìn)、工進(jìn)和快退，以及錘頭電機(jī)的啟動(dòng)和停比等都由數(shù)控系統(tǒng)指令PLC控制相應(yīng)的執(zhí)行兀件動(dòng)作。

2 機(jī)床工作循環(huán)、裝夾的確定

　　針對(duì)缸套的加工要求，采用了如圖2所不的機(jī)床工作循環(huán)。要求工件上設(shè)有相關(guān)的工藝孔，由十工件的尺寸不同，工藝孔的位置會(huì)有所不同，由十柴油機(jī)機(jī)體的批量較大，加工的互換性要求較高，因此，針對(duì)不同柴油機(jī)機(jī)體的缸套孔系加工設(shè)計(jì)了不同的工裝。但由十各類(lèi)柴油機(jī)機(jī)體形狀都是類(lèi)似箱形零件，故可采用結(jié)構(gòu)類(lèi)似的系列工裝來(lái)進(jìn)行裝夾。工廠中普遍采用一而兩銷(xiāo)的力一式來(lái)定位，夾緊則采用液壓或氣動(dòng)來(lái)進(jìn)行，這就給將夾具系統(tǒng)與改造后的數(shù)控系統(tǒng)相聯(lián)、采用數(shù)字化控制帶來(lái)了力一便。因此，可以采用加工相關(guān)工件的專用夾具，在不增加太多兀器件的前提下，實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)機(jī)體缸套孔加工中工件的定位、夾緊以及加工完成后工件的拆卸、退出等工藝準(zhǔn)備及工藝后序操作的程序化控制。

　　對(duì)工裝夾具的程序控制只是對(duì)該專機(jī)數(shù)控化改造的一部分，整個(gè)機(jī)床的數(shù)控化改造還涉及機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)的啟動(dòng)與停止、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速、工件臺(tái)與刀具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(快進(jìn)、工進(jìn)、快退等)控制等。

　　另外，錘頭的快進(jìn)、工進(jìn)和快退，電機(jī)的啟動(dòng)和停止，工件的定位、夾緊和松開(kāi)等還要能手動(dòng)控制，這也是木改造力一案的特色之一。

3 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　(1)PLC工作流程根據(jù)機(jī)床的動(dòng)作要求，設(shè)計(jì)的PLC工作流程如圖3所示。設(shè)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作力一式，其中手動(dòng)力一式用十調(diào)整機(jī)床，自動(dòng)力一式由數(shù)控系統(tǒng)控制執(zhí)行，用十實(shí)施各種缸套的自動(dòng)加工。

　自動(dòng)力一式由數(shù)控程序控制，數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)I/O向PLC發(fā)出插定位銷(xiāo)、夾緊工件指令，PLC執(zhí)行指令?yuàn)A緊工件后，再等待數(shù)控系統(tǒng)啟動(dòng)錘頭卞軸電機(jī)的指令，收到錘孔指令后執(zhí)行一次錘孔循環(huán)。每收到一次錘孔指令，執(zhí)行一次錘孔循環(huán)。在傘部孔錘完之后，松開(kāi)工件，拔出定位銷(xiāo)，完成一個(gè)工件的加工過(guò)程。

　　為防止自動(dòng)與手動(dòng)發(fā)生干涉，將PLC的自動(dòng)工作狀態(tài)作為數(shù)控系統(tǒng)啟動(dòng)PLC自動(dòng)工作的條件，同樣，為防止工件夾得不牢，損壞刀具和工件，將工件己夾牢作為數(shù)控系統(tǒng)啟動(dòng)錘頭的條件，條件滿足時(shí)，才執(zhí)行加工程序，否則數(shù)控系統(tǒng)不執(zhí)行或中止執(zhí)行加工程序。工件的夾牢與否是通過(guò)受力測(cè)量環(huán)節(jié)對(duì)夾緊部位進(jìn)行測(cè)量獲得的力的大小與加工工藝所需夾緊力的大小比較來(lái)進(jìn)行判斷的。

　　(2)PLC輸入輸出硬件配置 該鏜床改造選用F1-40MRPLC.24點(diǎn)輸入，16點(diǎn)輸出，輸入/輸出如圖4所4圖中旋鈕3SA.4SA.SSA及按鈕1SB.2SB.3SB用十手動(dòng)調(diào)整機(jī)床;行程開(kāi)關(guān)1 ST和2ST分別用十自動(dòng)力一式下快進(jìn)與工進(jìn)的轉(zhuǎn)換和錘頭快退至原位停}卜的控制;繼電器1KM.2KM和3KM的常開(kāi)觸點(diǎn)由數(shù)控系統(tǒng)M指令控制;壓力繼電器1 SP為工件己夾緊輸入，作為數(shù)控系統(tǒng)啟動(dòng)錘失錘孔的安傘條件;壓力繼電器2S1'為工進(jìn)結(jié)束(死擋鐵限位)輸入，延時(shí)一段時(shí)間，以對(duì)孔底進(jìn)行錘削。

　　PLC用十產(chǎn)生控制液壓系統(tǒng)的信號(hào)，控制液壓系統(tǒng)電磁閥的都為繼電器。其所控制的插銷(xiāo)、夾緊、快進(jìn)、工進(jìn)、快退、松開(kāi)、拔銷(xiāo)電磁閥的動(dòng)作如附表所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

　　①基木保留了原機(jī)床的液壓系統(tǒng)，不改變鏜頭的驅(qū)動(dòng)力一式，改造工作量小。

　?、谔岣吡藱C(jī)床的加工柔性，不僅能鏜削不同孔數(shù)、不同孔距柴油機(jī)機(jī)體上的缸套孔，而且經(jīng)過(guò)適當(dāng)編程，還能錘削其它機(jī)體類(lèi)零件上的孔。

　?、塾行У亟鉀Q了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)I/O口不足的問(wèn)題。

　?、芎?jiǎn)化了機(jī)床液壓系統(tǒng)的控制電路，提高了機(jī)泳控制系統(tǒng)的可靠性。
 
　?、菁詣?dòng)控制和手動(dòng)控制十一體，既能進(jìn)行自動(dòng)加工，又可手工調(diào)整機(jī)床。