李 濤，張 偉，黃 帥

（宜昌長機科技有限責任公司，湖北 宜昌 443003）

YKS5132J數(shù)控插齒機特殊控制功能的設計與實現(xiàn)

李 濤，張 偉，黃 帥

（宜昌長機科技有限責任公司，湖北 宜昌 443003）

為了滿足客戶提出的YKS5132J數(shù)控插齒機特有的電氣控制功能，對客戶提出的特殊控制需求進行了詳盡的分析與研究，通過在通用機床基礎上增加SMC旋轉氣缸、特制的自動循環(huán)手撥開關、防止誤操作的安全光幕、自動控制氣流的氣動電磁閥、傳感器檢測接近開關等零部件，并更改部分電氣控制設計流程，修改西門子808D數(shù)控系統(tǒng)機床數(shù)據(jù)參數(shù)，增加PLC代碼以及優(yōu)化加工代碼等，完成了設計要求，實現(xiàn)了客戶所提出的功能需求。

YKS5132J；數(shù)控插齒機；電氣設計；西門子808D

0 引言

隨著國內(nèi)外制造業(yè)的飛速發(fā)展，趕超國內(nèi)外先進數(shù)控插齒機是現(xiàn)階段實現(xiàn)制造業(yè)轉型升級的必經(jīng)之路?，F(xiàn)階段制約我國數(shù)控插齒機發(fā)展的主要因素還是技術落后，創(chuàng)新能力的不足。為了扭轉現(xiàn)狀，客戶提出的新功能、新需求成了諸多制造企業(yè)改革的動力和趨勢。

正因如此，接到客戶專機任務之后，技術部門組織人員不遺余力的進行專用機床的研究與分析，并以此為契機，設計出適應市場需求的數(shù)控插齒機，實現(xiàn)自我革新。YKS5132J專用數(shù)控插齒機，即在此環(huán)境下應運而生。

1 YKS5132J數(shù)控插齒機特殊電氣控制功能的設計與實現(xiàn)

1.1 YKS5132J數(shù)控插齒機工作臺氣缸自動夾緊電氣設計

根據(jù)客戶要求，工件夾緊采用自動方式，為實現(xiàn)該功能，我們采用旋轉氣缸與液壓缸相結合的夾緊方式進行工件的夾緊放松控制，其動作流程圖如圖1所示。

圖1 氣缸液壓缸動作流程圖

氣缸夾緊和液壓缸夾緊相結合的方式是小型數(shù)控插齒機轉型升級的一小步，對于小型自動化數(shù)控插齒機的發(fā)展具有積極意義。

1.2 YKS5132J數(shù)控插齒機自動循環(huán)手撥開關電氣設計

為了提高生產(chǎn)工人的效率，減少操作步驟，客戶提出在該機床上安裝手撥開關，減少在機床面板上的操作，因此增加了手撥開關的設計。手撥開關主要功能在于，撥動手動開關即循環(huán)啟動，減少因操作面板按鈕太多而誤操作以及節(jié)約時間。其電氣原理圖及PLC邏輯圖如圖 2和圖 3所示[1，2]。

1.3 YKS5132J數(shù)控插齒機安全光幕和自動氣動門設計

光幕是客戶鑒于安全而提出來的，該光幕提升了機床運行的安全性能。在機床循環(huán)啟動時，能夠避免自動門關閉夾傷工人。其原理是光幕對射信號被遮擋后，自動門暫停關閉，移除遮擋物后，繼續(xù)執(zhí)行自動門關閉動作，電氣原理圖及PLC梯形圖如圖4、圖5和圖6所示。

圖2 手撥開關電氣原理圖

圖3 手撥開關PLC邏輯圖

圖4 安全光幕電氣原理圖

圖5 自動門電氣原理圖

圖6 自動門和安全光幕PLC梯形圖

1.4 YKS5132J數(shù)控插齒機三色警示燈設計

按照技術協(xié)議，三色燈在待機狀態(tài)是綠燈閃爍，正常工作綠燈常亮，故障報警紅燈閃爍，刀具壽命到黃色燈閃爍[3]。三色燈電氣原理圖及PLC梯形圖如圖 7和圖8所示。

圖7 三色燈電氣原理圖

圖8 三色燈PLC梯形圖

2 YKS5132J數(shù)控插齒機西門子808D數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設置

2.1 西門子808D數(shù)控系統(tǒng)軸參數(shù)設置

808D數(shù)控系統(tǒng) X軸、C1軸、C2軸參數(shù)如表1所示。

表1808 D數(shù)控系統(tǒng)X軸、C1軸、C2軸參數(shù)

2.2 西門子 808D數(shù)控系統(tǒng)主軸變頻器參數(shù)設置

施耐德變頻器參數(shù)如表2所示。

表2 施耐德變頻器參數(shù)

2.3 西門子808D數(shù)控系統(tǒng)界面參數(shù)設置

機床加工X軸、C1軸、C2軸定位參數(shù)如表3所示。

表3 機床加工X軸、C1軸、C2軸定位參數(shù)

3 現(xiàn)場實驗與結果

通過部裝車間現(xiàn)場的調試與分析，現(xiàn)今機床電氣方面的各項動作和功能已滿足客戶要求?？蛻舻杰囬g現(xiàn)場驗收，認可已完成的工作，并提出了以下幾部分電氣方面的改進要求：

（1）節(jié)拍達到自動加手動共計60 s；

（2）機床停車主軸停車不穩(wěn)，要求更改停車方式，保證停車的穩(wěn)定性；

（3）控制面板用戶界面增加已加工工件計數(shù)功能。

按照客戶提出的這些更改項，我們進行了相應的設計更改，如今電氣部分已完成整改。如圖9所示，為部裝現(xiàn)場加工客戶工件的現(xiàn)場運行畫面。

圖9 機床加工運行畫面

4 結束語

通過公司各部門人員的共同協(xié)作，以及對客戶協(xié)議充分的研究與分析，設計出了YKS5132J數(shù)控插齒機，達到了客戶的要求。YKS5132J專用數(shù)控插齒機在普通機床的基礎之上實現(xiàn)了創(chuàng)新，在傳統(tǒng)功能的基礎上增加了眾多新技術，實現(xiàn)了新功能，對于我們新技術的發(fā)展和應用具有借鑒意義?？隙ǔ煽兊耐瑫r更應正視不足。雖然該產(chǎn)品已經(jīng)完成，并通過客戶的認可，但該機床仍然存在漏油、穩(wěn)定性差等問題，我們需要堅持不懈的去改進和完善。

[1]西門子.SINUMERIK 808D簡明調試手冊[Z].2012.

[2]西門子.808D_PLC子程序庫手冊[Z].2012.

[3]西門子.SINUMERIK 808D調試指南[Z].2012.

YKS5132J CNC gear shaping machine special control functions of design and implementation

Li Tao，Zhang Wei，Huang Shuai
(Yichang Changji Machine Technology Co.，LTD,Yichang 443003，China)

In order to meet the needs of customers YKS5132J CNC Gear Shaper Machine special electrical control functions,the special function of the customers demand has carried on the detailed analysis and research.By increasing the SMC rotating cylinder,a special automatic cycle hand dial switch,to prevent wrong operation safety light curtain,automatic control of the pneumatic solenoid valve,sensor detection approach switch and other spare parts on the general YKS5132J machine.And changed the part of the electrical control design process,modified the Siemens 808D CNC system of machine data parameters,increased the PLC code and optimized machining code,completed the design requirements,realized the functional requirements which proposed by the customer.

YKS5132J；CNC gear shaping machine；electrical design；Siemens 808D

TP27

A

10.16157/j.issn.0258-7998.2015.11.002

李濤，張偉，黃帥.YKS5132J數(shù)控插齒機特殊控制功能的設計與實現(xiàn)[J].電子技術應用，2015，41 (11)：9-10，13.

英文引用格式：Li Tao，Zhang Wei，Huang Shuai.YKS5132J CNC gear shaping machine special control functions of design and implementation[J].Application of Electronic Technique，2015，41(11)：9-10，13.

2015-09-21)

李濤(1987-)，男，研究生，中級工程師，主要研究方向：機床數(shù)控系統(tǒng)、應用軟件設計與研究。

張偉(1981-)，男，本科，高級工程師，主要研究方向：數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)設計。

黃帥(1988-)，男，工程師，主要研究方向：數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)設計工作。