关于CKS6301C双拖板数控车床电气系统设计的探讨

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1、机床电器2008．3数控·数显——关于CKS630—112双拖板数近代车床电气系统设计的探讨关于CKS630—1C双拖板数控车床电气系统设计的探讨陈超山1’2，黄应勇2(1．广西大学机械工程学院，530004；2．广西柳州职业技术学院，545006)摘要：文章以CKS630—1C双拖板数控车床的数控系统故障互锁和主轴控制等电气问题进行分析和设计，为采用普通数控系统来实现双拖板数控车床的控制积累电气设计经验。关键词：双拖板；数控车床；电气系统；设计；中图分类号：TP273；TG519．1文献标识码：B文章编号：1004-0420(2008)03-0014—02O前言车床是目前使用最广

2、泛的机床之一，主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。对于两端都需要加工的回转体零件，如加工汽车后桥壳两端的外圆及两内端面(图1所示)，采用普通数控车床来加工，工件两端需分别加工，其生产率较低，如采用双拖板数控车床来加工，工件的两端可同时加工，其生产率及加工精度均可大大提高。本文就CKS630—1C双拖板数控车床电气系统的设计进行了分析探讨，积累设计经验。圈1汽车后桥壳1问题提出CKS630-1C双拖板数控车床主要功能部件由床头箱1套、KND一1000T车床用数控系统2套、x和z轴交流伺服驱动系统2套、电动刀架2套、主轴变频电机、强电控制柜等组成。主要功能是在一台数控车床上控制2套进给

3、系统，以便能同时加工两端都需要加工的回转体零件，例如汽车后桥壳两端的外圆及两内端面，从而提高工件的加工生产率及精度。同时还兼具两系统可分别单独工作，实现通用数控车床的其他功能，达到一机多用的目的。这就对该电气系统的设计提出了一些特殊要求：a．数控系统故障互锁的问题；b．数控系统在加工过程中，由于工件加工余量、刀具、进给量等各种因素，使加工结束可能不同步，而如一】4一何控制主轴的问题；c．数控系统联动与单系统分别独立工作的控制问题等。2具体设计分析2．1关于CKS630—1C双拖板数控车床系统故障互锁问题的分析与设计双拖板数控车床在加工过程中，如果某一数控系统出现故障，必须输出一故障

4、信号，使另一数控系统和主轴立即停止工作，否则将发生撞刀设备事故。由于CKS630—1C双拖板数控车床选用的KND一1000T车床用数控系统只有故障输出信号ESP，而没有现成的故障输入接15，即出现故障的数控系统在自动停止工作时会通过ESP输出有效信号，但另一数控系统却没有相应的接口来接收这一信号，控制系统停止工作(采用其它数控系统也是这样)。通常的做法是增加并利用PLC设计控制电路，控制另一系统停止工作，此做法线路较复杂，成本较高。有没有其它控制方法呢?通过对KND一1000T车床用数控系统输入接口进行分析，发现该系统输入接口具有两个急停信号输人端ESPl和ESP2，ESPl为常闭

5、触点信号，当ESPl端与电源+24V断开时数控车床的x、z的移动及主轴转动等所有运动全部紧急停止，其功能满足系统故障输入接口的要求，可以作为系统故障输入代用接口用于CKS630—1C双拖板数控车床系统故障互锁设计中。具体系统故障互锁原理如图2所示，用左、右系统的故障输出信号ESP、ESPB驱动继电器KA，、KA∽再用KA，、KA。，的常闭触点分别控制右左系统的急停信号输入端ESPlB、ESPl，即可实数控·数显——关于CKS630—1C双拖板数近代车床电气系统设计的探讨机床电器2008．3现故障互锁控制。在图2中，继电器KA，和KA，，采用断电延时型时间继电器的目的是：防止系统故障

6、解除后，报警解除困难。具体原因是：如当右系统出现故障时，继电器KA。，通电动作，左系统输入接口ESPl断开，左系统在停止工作的同时，其输出接口ESP输出有效信号。这时虽然KA，不会通电动作，但当右系统故障解除后，KA。，断电复位，如果KA。，采用中间继电器，ESPl和KA，同时接通，由于ESP信号滞后于ESPl信号，继电器KA，会瞬时通电动作，引起右系统输入接口ESPlB断开，造成报警解除困难。KA。，采用断电延时型时间继电器，可以保证在右系统故障解除后，继电器KA，延时到ESP有效信号撤销后才与其连接，较好解决了上述问题。而n网同同x手彳x掣x蕈+冽口系统故障系统故障KA7KAl

7、5图2系统故障互锁原理图2．2关于CKS630—1C双拖板数控制车床主轴正反停控制的分析与设计CKS630—1C双拖板数控车床对主轴正反停的控制要求是：a．双数控系统联动时，左右数控系统均能控制主轴的正反转，但主轴的停止必须保证在左右系统均加工结束后，才能停车；b．单数控制系统工作时，左右数控系统均能单独控制主轴的正反停。为了满足上述要求，设计出图3的主轴正反停输出接口图和图4的电气控制原理图，图3的控制原理是：左数控系统输出的主轴正反停控制信号分别控制中间继电器KA