新型液压刀塔控制系统的设计与实现

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1、·机械制造·马潮，等·新型液压刀塔控制系统的设计与实现新型液压刀塔控制系统的设计与实现马潮，张文洁，夏宏(1．辽宁科技大学机械工程与自动化学院，辽宁鞍山114051；2．大连机床集团有限责任公司数控所，辽宁大连116620)摘要：针对目前国内中低档电动刀架的不足，介绍了以FANUC0i数控系统PMC为控制核心、DTY63型液压刀塔为控制对象的控制系统的软硬件设计与实现方法。该系统结构简单、效率高、灵活性强、能很好的适应国内中端市场需求。关键词：数控；PMC；液压刀塔；控制系统中图分类号：TH137文献标志码：B文章编号：1671—5276(2014)02—0049．02De

2、signandImplementationofNewTypeHydraulicTurretControlSystemMAChao．ZHANGWenzjie．XIAHong(1．LiaoningUniversityofScienceandTechnology，SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，Anshan114051，China；2．DalianMachineToolGroupCorp，NCInstitute，Dalian116620，China)Abstract：Aimingatthesho~ageofcurrentmid

3、dleandlowleverelectricturret，thispaperintroducesthesoftwareandhardwarede·signandimplementationmethodofthecontrolsystem，inwhichFanuc0inumericalcontrolsystemPMCistakenasthecontrolcoretocontrolDTY63hydraulicturret．Thesystemhastheadvantagesofsimplestructure，higheficiencyandflexibility，whichcan

4、bea—daptedtointernalmid-rangemarket．Keywords：numericalcontrol；PMC；hydraulicturret；controlsystem0引言l2数控刀架作为机床的一个关键部件，在很大程度上影响着机床的加工效率、加工精度与可靠性。目前国内大部分数控机床所配备的依旧是中低档电动刀架，这种刀架虽然具有结构紧凑，性价比高的优点，但是冲击大，只能单向旋转，换刀时间长，而且基本采用PLC提供其控制信号，通过专门的电路来实现换刀控制，电路复杂，成本也较高。4本文介绍了以FANUC0i数控系统PMC为控制核心，以DTY63型液压刀塔为

5、控制对象的自动换刀装置控制系统的软硬件设计与实现方法。PMC是一种内装型PLC，专门用于数控机床逻辑控制，采用该方案电路相对简单，可靠性也高。1一刀盘；2一曲齿离合器；3～主轴；4一离合器连接板；5一凸轮；1DTY63型液压刀塔简介6一驱动轴；7～电磁换向阀；8一油路块；9一液压马达；1O一连动轮；11～齿轮轴；l2一滚子；13一滚针；14一轴销；15．感应块；DTY63型液压刀塔是大连高金数控集团有限公司旗16～感应开关；17一齿轮；18一水管座；19一活塞；2O一水管头下的产品，有8个刀位，可双向回转，刀盘的转动依靠凸轮图1液压刀塔结构图轮廓强制驱动。通过凸轮曲线的拟合

6、，可以设置刀盘旋转始停阶段的加速度，减少了换位冲击。该结构简单，动作可靠，制造成本也低。这款刀架以液压马达作为分度动力2液压原理源，通过1：4共轭凸轮和1：2齿轮传动实现刀盘的1／8刀盘的动作依靠液压系统驱动：二位四通电磁换向阀分度。刀盘的每一次初分位置靠信号盘和接近开关发讯，上移，液压油流入液压缸右腔，活塞左移将刀盘推出；三位精定位依靠齿盘保证，齿盘的脱开与啮合靠液压系统控制活塞实现。其具体结构如图l所示。四通电磁换向阀上移，液压油驱动液压马达正转，进而带动刀盘正转；电磁阀恢复常态位，刀盘被锁紧。其具体液作者简介：马潮(1989一)，男，硕士研究生，研究方向：机械制造与数

7、控技术。MachineBuilding8Automation，ApT2014，43t2：49～5o。64·49··机械制造·马潮，等·新型液压刀塔控制系统的设计与实现压控制原理如图2所示。电磁铁动作顺序如表1所示。续表2输出信号有三个(KMI，KM2，KM3)，用于驱动刀盘正转，反转，松开与锁紧。以FANUC0i-MB为例，机床侧与PMC之间的开关、检测传感器、继电器驱动等信号都是通过NC插座连接起来的，插座CB104定义的输入输出地址分别是X0．0一X2．7(24点)，Y0．0一Y1．7(16点)，本刀架控制系统