位置開關在雙中心架動作控制上的應用

辛鳳

(大連機床集團有限責任公司，遼寧 大連116620)

滾珠絲杠數控硬車機床是用于加工熱處理之后絲杠的專用機床，此機床在滾珠絲杠的加工過程中，以車削工藝替代磨削工藝，大大提高了生產效率。為了保證加工滾珠絲杠的精度，在加工過程中不易變形，選用雙液壓中心架作為數控車床加工細長工件的重要支撐附件。雙液壓中心架是指安裝在一個支架上，既能與刀塔同步運動，減少加工時的振動;又能單獨張開閉合不干涉刀具的移動特征。

中心架的運動由伺服電動機來控制，簡稱為W軸，將對應于床尾側的中心架定義為右中心架，對應于床頭側的中心架定義為左中心架。剛開始切削時，左中心架閉合，右中心架張開，當刀具沿Z 軸切削進給到兩個中心架中間的某個位置時，右中心架閉合，此時刀具繼續切削進給，中心架W 軸隨Z 軸同時運動;當刀具切削到末端某一位置時，左中心架先獨自張開，此時刀具繼續切削進給，中心架W 軸停止運動。當刀具切削進給停止時，右中心架才張開，刀具退回，W 軸和Z 軸向后退。

兩個中心架的閉合和張開由兩個液壓電磁閥失電和得電來控制，手動時可由操縱面板上的按鈕來操作，自動時由M 代碼來控制它們的閉合和張開。由于螺紋切削是個連續的過程，所以切削過程中，無法在加工程序中編輯M 代號使右中心架在切削過程中后閉合，左中心架在切削中先張開，因此在PMC 中使用“位置開關”功能來實現這兩個動作。位置開關是控制軸的機械坐標值處在由參數所指定的范圍內時輸出信號的一種功能;通過參數指定任意的控制軸，指定輸出位置開關信號的機械坐標的動作范圍。該功能輸出的信號，在PLC 程序中控制左右中心架閉合或張開的液壓電磁閥。根據動作要求，此機床使用兩個位置開關就能實現。具體參數如下:

N06919:第10 位置開關功能的控制軸

N06920:第11 位置開關功能的控制軸

N06939:第10 位置開關動作范圍的最大值

N06940:第11 位置開關動作范圍的最大值

N06959:第10 位置開關動作范圍的最小值

N06960:第11 位置開關動作范圍的最小值

表1 中心架控制主要接點定義

由于刀具切削移動是Z 軸，所以將N06919、N06920 設為2，N06939、N06959 的值是右中心架閉合的動作范圍，N06940、N06960 的值是左中心架張開的動作范圍，它們的具體值根據加工工件的長度，結合動作范圍值相對于機械零點來設置的。當刀具移動到N06939 和N06959 所賦值的區域時，位置開關信號F71.1 被置“1”，則右中心架閉合;當刀具移動到N06940 和N06960 所賦值的區域時，位置開關信號F71.2 被置“1”，則左中心架張開。具體請見主要接點定義表1 和圖2 所示的PMC 程序控制圖。

雙中心架的隨行支撐，平衡了細長軸加工的切削力，保證了不崩刀。利用“位置開關信號”控制雙中心架在切削循環中的張合，既保障工件要求加工的長度，又能實現編程中無法實現的動作。位置開關信號最多可以輸出16 點，這有利于機床動作復雜性的實現，并且操作起來方便，也可以簡化工件的加工程序，提高了生產效率。雙液壓中心架的動作要求，還可以用PMC中的“位置信號輸出”功能指令來實現，但其控制數據地址設置在PMC 中的D 參數中，操作起來不方便。

［1］FANUC Series Oi –MODEL D 連接說明書(功能篇)［Z］.

［2］ING－FANUC PMC 梯形圖語言 編程說明書［Z］.

［3］FANUC Series Oi –MODEL D 車床系統 用戶手冊［Z］.