基于PLC和高速开关电磁阀的数控夹具压力控制系统设计

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1、2013年11月机床与液压NOV．20l3第41卷第22期MACH{NETOOL&HYDRAULICSVol_41No．22DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．22．048基于PLC和高速开关电磁阀的数控夹具压力控制系统设计闵文军，韩玉勇，鲁大伟，张燕，齐帅(1．枣庄科技职业学院机械工程系，山东枣庄277000；2．中国矿业大学机电工程学院，江苏徐州221116)摘要：针对数控加工中传统夹具生产效率低、夹紧力不可控等问题，以发动机缸盖的加工工艺系统为研究对象，基于高速开关电磁阀控制原理，设计了

2、一种以PLC为基础的数控夹具压力控制系统，给出了该系统中液压系统、PLC控制系统和人机交互系统的详细设计方案。该系统能够很好地适应加工过程中切削力的变化，在一定程度上提高了生产效率和加工质量。最后通过测试实验验证了系统的可行性。关键词：夹具；高速开关电磁阀；PLC；压力控制系统中图分类号：TH13；TP2文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)22—136—3DesignofPressureControlSystemforNumericalControlFixtureBasedonPLCandHigh—spee

3、dSwitchElectromagneticValveMINWenjun，HANYuyong，LUDawei，ZHANGYan，QtShuai(1．DepartmentofMechanicalEngineering，ZaozhuangVocationalCollegeofScienceandTechnology，ZaozhuangShandong277000，China；2．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechno

4、logy，XuzhouJiangsu221116，China)Abstract：AccordingtotheproblemsoflowproductioneficiencyanduncontrollableclampingforceforthetraditionalfixtureinNCmachining，themachiningprocesssystemofenginecylinder—headwasstudied．Basedonthehigh—speedswitchelectromagneticvalvecontrolp

5、rincipleandPLC，NCfixturepressurecontrolsystemwasdesigned．Detaileddesignschemesforthehydraulicsystem，PLCcontrolsystemandhuman—machineinteractivesystemwerepresented．Thesystemcouldbewelladaptedtothechangeofcuttingforceintheprocess，SOtheproductioneficiencyandprocessing

6、qualitywereimproved．Finallythefeasibilityofthesystemwasverifiedthroughexperiment．Keywords：Fixture；High—speedswitchelectromagneticvalve；PLC；Pressurecontrolsystem随着机械制造业的迅猛发展，柔性化、智能化和研究适应不同加工尺寸系列、不同数控加工工步切削信息化已成为21世纪机械制造业发展的总趋势，生力的数控夹具变夹紧力控制技术和控制系统，解决加产效率和产品的加工质量更是制造

7、中备受关注的核心工这类产品时缺乏与先进工艺技术及先进设备配套的问题。夹具是制造系统的重要组成部分，对加工质数控夹具的问题，达到保证加工精度和提高劳动生产量、生产率和生产成本都有着极其重要的影响。在数率的目的。控加工中使用传统夹具时，除了自动化程度低、生产目前，通过高速开关电磁阀将液压系统与计算机效率低外，其夹紧力不可控，不能适应切削力的变数字控制相结合是当前液压控制系统发展的热点之化，对一些结构复杂、精度要求高而且刚性小的薄壁一。设计时采用液压控制，可实现液压执行部分同液零件，很难获得较高的加工质量。为解决这个问题，压站及控

8、制部分的分离，以减小控制系统位于工作台以高速开关电磁阀原理⋯和PLC为基础，设计了一上的体积。且基于高速开关电磁阀的液压控制系统，种数控夹具适应性控制系统，该系统能够很好地适应抗污染能力强，响应快，造价较低。同时，闭环控制加工过程中切削力的变化，在一定程度上提高了生产保证了控制精度，PID