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

1 機床的動作要求

　　改造后的機床工作臺由數(shù)控系統(tǒng)控制，步進電機驅(qū)動，能實現(xiàn)不同柴油機機體上缸套孔的錘削加工。工件裝在工作臺上采用一而兩銷定位，為便十裝卸工件，定位銷設(shè)計成活動的，即定位時伸出，步函進工件定位孔，加工結(jié)束后從定位孔中退出。在自動力一式下，工件的定位、夾緊和松開，錘頭的快進、工進和快退，以及錘頭電機的啟動和停比等都由數(shù)控系統(tǒng)指令PLC控制相應(yīng)的執(zhí)行兀件動作。

2 機床工作循環(huán)、裝夾的確定

　　針對缸套的加工要求，采用了如圖2所不的機床工作循環(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，工藝孔的位置會有所不同，由十柴油機機體的批量較大，加工的互換性要求較高，因此，針對不同柴油機機體的缸套孔系加工設(shè)計了不同的工裝。但由十各類柴油機機體形狀都是類似箱形零件，故可采用結(jié)構(gòu)類似的系列工裝來進行裝夾。工廠中普遍采用一而兩銷的力一式來定位，夾緊則采用液壓或氣動來進行，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，實現(xiàn)柴油機機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。

　　對工裝夾具的程序控制只是對該專機數(shù)控化改造的一部分，整個機床的數(shù)控化改造還涉及機床主軸運動的啟動與停止、運動轉(zhuǎn)速、工件臺與刀具的相對運動(快進、工進、快退等)控制等。

　　另外，錘頭的快進、工進和快退，電機的啟動和停止，工件的定位、夾緊和松開等還要能手動控制，這也是木改造力一案的特色之一。

3 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

　　(1)PLC工作流程根據(jù)機床的動作要求，設(shè)計的PLC工作流程如圖3所示。設(shè)有手動和自動兩種工作力一式，其中手動力一式用十調(diào)整機床，自動力一式由數(shù)控系統(tǒng)控制執(zhí)行，用十實施各種缸套的自動加工。

　自動力一式由數(shù)控程序控制，數(shù)控系統(tǒng)通過I/O向PLC發(fā)出插定位銷、夾緊工件指令，PLC執(zhí)行指令夾緊工件后，再等待數(shù)控系統(tǒng)啟動錘頭卞軸電機的指令，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，松開工件，拔出定位銷，完成一個工件的加工過程。

　　為防止自動與手動發(fā)生干涉，將PLC的自動工作狀態(tài)作為數(shù)控系統(tǒng)啟動PLC自動工作的條件，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)啟動錘頭的條件，條件滿足時，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受力測量環(huán)節(jié)對夾緊部位進行測量獲得的力的大小與加工工藝所需夾緊力的大小比較來進行判斷的。

　　(2)PLC輸入輸出硬件配置 該鏜床改造選用F1-40MRPLC.24點輸入，16點輸出，輸入/輸出如圖4所4圖中旋鈕3SA.4SA.SSA及按鈕1SB.2SB.3SB用十手動調(diào)整機床;行程開關(guān)1 ST和2ST分別用十自動力一式下快進與工進的轉(zhuǎn)換和錘頭快退至原位停}卜的控制;繼電器1KM.2KM和3KM的常開觸點由數(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)啟動錘失錘孔的安傘條件;壓力繼電器2S1'為工進結(jié)束(死擋鐵限位)輸入，延時一段時間，以對孔底進行錘削。

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

4 結(jié)束語

　?、倩颈Ａ袅嗽瓩C床的液壓系統(tǒng)，不改變鏜頭的驅(qū)動力一式，改造工作量小。

　　②提高了機床的加工柔性，不僅能鏜削不同孔數(shù)、不同孔距柴油機機體上的缸套孔，而且經(jīng)過適當(dāng)編程，還能錘削其它機體類零件上的孔。

　　③有效地解決了經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)I/O口不足的問題。

　　④簡化了機床液壓系統(tǒng)的控制電路，提高了機泳控制系統(tǒng)的可靠性。
 
　?、菁詣涌刂坪褪謩涌刂剖惑w，既能進行自動加工，又可手工調(diào)整機床。