1、刀架的接触器继电器控制电路的安装与调试,小组制作,设计内容,设计要求： （1）：理解刀架基本原理 1）：数控车床回转刀架概述 2) ：四方刀架的主要构成部分 3) ：工作过程（2）：刀架的电气设计图 1）：刀架电气控制设计原理图 2）：转体刀架控制设计电路图 3）：四工位刀架PLC接线设计原理图,1.1:数控车床刀架概述,1.1 数控车床刀架的介绍 数控车床主要有主轴箱、床鞍、尾架、刀架、对刀仪、液压系统、润滑系统、气动装置及数控系统组成。数控车床的出现对提高生产率改善产品质量以及改善劳动环境发挥了重要作用传统的车床例如CA6140的刀架上只能装一把刀换刀速度缓慢换刀后还需重新对刀而且精度不高
2、生产效率低不能适应现代化生产的需要因此必须对车床的换刀装置进行改进为了能在工件的一次装夹中完成多个工序加工缩短加工辅助时间减少因多次安装引起的加工误差充分发挥数控车床的加工效率采用“工序集中”的原则采用自动回转刀架。数控车床上使用的自动回转刀架是一种最简单的换刀装置自动回转刀架在一定空间范围内能自动执行松开、转位精密定位等一系列动作的一种机构,1.1数控车床刀架概述,1.2 数控车床刀架分类 随着数控车床的不断发展刀架结构形式也在不断翻新。其中按换刀方式的不同数控车床的刀架系统主要有回转刀架、排式刀架和带刀库的自动换刀装置等多种形式。 对于回转刀架根据装刀数量不同自动回转刀架分为四工位、六工位
3、、八工位等根据安装方式不同自动回转刀架分为立式和卧式。本文设计的为四工位立式回转刀架,1.2刀架的主要构成部分,1-直流伺服电机2-联轴器3-蜗杆轴4-涡轮丝杠5-刀架底座6-粗定位盘7-刀架体8-球头销9-转位套,10-电刷座11-发信体12-螺母1314-电刷15-粗定位销,刀架,1.3工作过程, 刀架抬起 当数控装置发出换刀指令后电动机1启动正常通过套筒联轴器2使蜗杆轴3转动从而带动涡轮丝杠4转动。刀架体7的内孔加工有螺纹与螺纹丝杠旋合涡轮与丝杠为整体结构。涡轮丝杠内孔与刀架中心轴式间隙配合在转位换刀时中心轴固定不动涡轮丝杠绕中心轴旋转。当涡轮开始转动时由于刀架底座5和刀架体7上的端面齿
4、处在啮合状态且涡轮丝杠轴向固定因此刀架体7抬起。 刀架转位 当刀架体抬至一定距离后刀架底座5和刀架体7的端面体脱开转位套9用销钉与涡轮丝杠4联接随涡轮丝杠一同转动当端面齿完全脱开时转位套正好转过160球头销8在弹簧力的作用下进入转位套9的槽中带动刀架体转位。,2.1刀架电气控制设计原理图,刀架的电气控制设计,2.2转体刀架控制设计电路图,2.3四工位刀架PLC接线设计原理图,1.数控机床刀架是由机床PLC来进行控制，对于普通的四工位刀架来说，控制比较简单，一般用于普通的车床。我们分析车床刀架的控制原理其实就是指刀架的整个换刀过程，刀架的换刀过程其实是通过PLC对控制刀架的所有I/O信号进行逻辑
5、处理及计算。实现刀架的顺序控制。另外为了保证换刀能够正确进行，系统一般还要设置一些相应的系统参数来对换刀过程进行调整。在分析之前，我们首先了解刀架控制的电气部分。刀架电气控制部分如图2-2所示。图中的a是刀架控制的强电部分，主要是控制刀架电机的正转和反转，来控制刀架的正转和反转；图b是刀架控制的交流控制回路，主要是控制两个交流接触器的导通和关闭来实现a中的强电控制；图c部分是刀架控制的继电器控制回路及PLC的输入及输出回路，整个过程的控制最终是由这个模块来完成的,(a)强电电路 （b）接触器电路 （c）PLC输入/输出电路,图中各器件的作用,序号 名称 含义 1 M2 刀架电动机 2 QF3
6、刀架电动机带过载保护的电源空开 3 KM5、KM6 刀架电动机正、反转控制交流接触器 4 KA1 由急停控制的中间继电器 5 KA6、KA7 刀架电动机正反转控制中间继电器 6 S1S4 刀位检测霍尔开关 7 SB11 手动刀位选择按钮 8 SB12 手动换刀启动按钮 9 RC3 三相灭弧器,10 RC9、RC10 单相灭弧器 自动刀架控制涉及到的I/O信号如下： PLC输入信号： X3.0X3.3：14号刀到位信号输入； X30.6：手动刀位选择按钮信号输入； X30.7：手动换刀启动按钮信号输入； PLC输出信号： Y0.6：刀架正转继电器控制输出； Y0.7：刀架反转继电器控制输出。接线
7、回路图简析：假设，PLC输入/输出电路中输入1号刀同时选择手动刀选择。这时，SB11闭合KA6线圈得电反转KA6触点断开实现互锁。接触器回路中的KA6触点导通（KA1始终处于闭合状态）KM5线圈得电反转KM5反转触点断开实现双重互锁。刀架正转接触器回路导通，在强电回路总的KM5触点闭合刀架正转。当霍尔元件检测到1号刀的到位信号时，刀架开始定位锁紧，电机停转，换到结束。其他3把刀换刀方式依次类推,1丶自测1）将停止按钮SB3换成常开按钮； 2）将KM1的常开辅助触点与SB1串连,KM2的常开辅助触点与SB2串连； 3）将KM2和KM2的常开辅助触点交换位置； 4）将KM1线圈断路； 5）将KM1和KM2的常开主触点直接并联而不换相； 6）将KM1主触点的三个接线端子断开一个不接 2丶互测1）按下SB1电机不运转；按下SB2电机运转正常； 2）接通电源后,电机转个不停,按钮SB2不起作用；按下停止按钮SB3后,电动机停止运行； 3）合上组合开关QS后,熔断器FU2马上熔断； 4）按下SB1电机运转正常；但按下SB2后电机不反转； 5）在电机正转或反转时,按下停止按钮SB3不能停车； 6）按下SB1电机正常运行,再按下SB2,FU1马上熔断,再见,
