基于c7220仿形车床改形加工的plc程序设计.pdf

基 于C7220仿 形 车 床 改 形 加 工 的PLC程 序 设 计 卫广太1，李淑华2 （1.大连海洋大学 职业技术学院，辽宁 瓦房店 116300；2. 瓦房店轴承集团有限责任公司，辽宁 瓦房店 116300） 摘 要针对C7220仿形车床加工零件形状的改变，对PLC程序进行了重新设计，满足了生产需要，提高了生 产效率。 关键词仿形车床；可编程序控制器；计时器；计数器 中图分类号TG58文献标识码B文章编码1672- 4582（2012）02- 0058-02 PLC program design for improving machining function of C7220 hydraulic turning lathe Wei Guangtai1, Li Shuhua2 1.School of Professionaland Technique Engneering,DalianOcean University,Wafangdian 116300,China; 2.Wafangdian BearingGroup Corporation,Wafangdian 116300,China） Abstract To counter the change of machining function of C7220 hydraulic turning lathe,the program of PLC was redesigned. The needs in production were met with higher productivity. Keywords hydraulic turning lathe; PLC; calculagraph; counter 收稿日期 作者简介 2011- 09- 15. 卫广太（1982- ），男，讲师. 图 1圆柱滚子轴承外圈加工部位 （画粗实线处） 1 前言 瓦轴汽车分公司使用的C7220液压半自动仿形 车床，原来被用来加工圆柱滚子轴承外圈。由于 生产任务的安排，需要加工带大倒角的圆锥滚子 轴承，但是加工大倒角的设备又很紧张，只能对 加工圆柱滚子轴承的设备进行改造，使之适合加 工圆锥滚子轴承。圆锥滚子轴承外圆的加工方法 与圆柱滚子轴承外圆的加工方法相同，但圆锥滚 子轴承外圈大端面有一个装配大倒角。为了提高 生产效率，减少单独加工倒角工序，需重新设计 软件程序，并在急退的接近开关上多加一个压脚 来实现这个功能，从而满足加工外圆的同时加工 大端面倒角的要求。 2 实现方法 2.1圆柱滚子轴承外圆及倒角加工方法 加工圆柱滚子轴承外圆用上刀架的主要加工部 位（粗实线为加工部位）及走刀轨迹示意图如图 1 、图 2 所示。在上刀架上安装两把车刀，一把 车刀加工外圆，另一把车刀在刀架延时急退时带 出倒角，它只能在完成加工外圆工序后带出一个 小的倒角，无法满足加工圆滚子轴承大倒角的要 求。 外圆倒角 急退 上切开关1 （原位） 工进快进 上 切 开 关 3 上 切 开 关 2 上 切 开 关 1 图 2圆柱滚子轴承外圆车削时走刀轨迹示意图 第 33 卷 第 2 期 2 0 1 2 年 6 月 Vol.33 No.2 Jun. 20 12 哈 尔 滨 轴 承 JOURNALOFHARBINBEARING 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 59 2.2 圆锥滚子轴承外圆及大倒角加工方法 如上所述，按照圆柱滚子轴承外圆的加工方 法无法加工圆锥滚子轴承大倒角。因此，对该机 床电气部分进行了改造。 加工圆锥滚子轴承外圆用上刀架的主要加工 部位（粗实线为加工部位）及走刀轨迹示意图如 图 3、图 4 所示。控制上刀架快进、工进等动作 的接近开关有三个，分别是原位开关、工进开关 和急退开关，在凹毂中分别对应三个压脚。为了 同时加工外圆及大倒角两个部位，在急退的开关 对应的凹毂中增加一个压脚，控制加工大倒角的 尺寸，再对欧姆龙公司生产的PLC机器的程序进 行重新设计，来实现刀架运行轨迹，达到改变工 件加工形状的目的。 2.3 软件设计 在原程序中，在上切开关3第一次亮就进行让 刀操作，然后延时急退，保证带出倒角。要满足 上切开关3第一次亮时上刀架继续向前工进，另 一刀具加工圆锥的大倒角，上切开关3碰到下一 个压铁再次亮时刀架工退，上切开关3第三次亮 时上刀架让刀，延时急退回到原位，实现同时加 工圆锥外径及大倒角的功能。这样就需要再加入 两个计数器来实现该功能，第一个计数器数值为 2，在灯第二次亮时计数器工退，保证在加工完 大倒角后不刮伤工件；第二个计数器数值为3， 在灯第三次亮时计数器让刀急退，回到原位。图 5是改进前的部分梯形图，图6是在原程序中增加 的部分梯形图。 1.0211.042.0221.0121.0321.00 循环启动松卡料 上刀架原 位开关 上刀架工进 上刀架延 时急退 上刀架 快进 21.00 21.002.0321.0221.0321.01 上刀架 快进 上刀架工 进开关 上刀架让刀上刀架延 时急退 上刀架 工进 21.01 21.01 2.04TIM00021.0321.02 上刀架 工进 上刀架让 刀开关 延时上刀架延 时急退 上刀架让刀 21.02 上刀架让刀 图 5改进前的部分梯形图 外圆大倒角 图 3圆锥滚子轴承外圈加工部位 （画粗实线处） 急退 第 三 次 亮 上 切 开 关 3 工进快进 第 二 次 亮 上 切 开 关 3 第 一 次 亮 上 切 开 关 3 上 切 开 关 2 上 切 开 关 1 图 4圆锥滚子轴承外圆车削时走刀轨迹示意图 1.0211.042.02 21.01 21.0321.00 循环启动松卡料 上刀架原 位开关 上刀架工进上刀架延 时急退 上刀架 快进 21.00 21.002.03 21.0221.0321.01 上刀架快进 上刀架工 进开关 上刀架让刀 上刀架延 时急退 上刀架 工进 21.01 上刀架快进 上刀架工进 21.01 上刀架工进 上刀架让刀开关 21.04 CNC 010 0002 2.04第二次 亮上刀架停 止工进 2.0221.03 上刀架延 时急退 上刀架原 位开关 CNT010CNT011 21.03 TIM 001 0005 2.04第二次 亮上刀架延 时工退 TIM001 上刀架延 时急退 21.012.04 上刀架工进上刀架让刀开关 21.032.02 上刀架原 位开关 上刀架延 时急退 CNT011 21.02 21.0321.02 上刀架延 时急退 上刀架让刀 上刀架让刀 2.04第三次 亮上刀架让 刀 图 6在原程序中增加的部分梯形图 （下转第64页） 上 切 开 关 （原位） 上刀架快进 上刀架工进 CNC 011 0003 第 2 期卫广太，等基于C7220仿形车床该形加工的PLC程序设计 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 64 5 结束语 通过以上电气改造说明，可编程控制器PLC应 用于自动车床是完全可靠的，可行的，使机床电 路简化，故障率降低，安全性稳定提高，易于分 析故障，排除故障。通过对此机床电器的成功改 造，为今后工作提供了新思路，新方法，便于其 他设备的自动化改造。 参考文献 [1] 齐占庆.机床电气自动控制[M].北京机械工业出版社，1985. [2] 王也仿. 可编程控制器应用技术[M]. 北京机械工业出版 社，2001. 角的功能。 4结束语 通过这次程序改进，满足了加工要求，减少 了工序，工作效率显著提高，节约了外购资金。 参考文献 [1]宋伯生 . 可编程序控制器配置 编程 联网【M】. 北京中 国劳动出版社，2002. [2]何耀三 . 电气传动的微机控制【M】.重庆重庆大学出版 社,1997. [3]高安邦 . 全自动钢管表面除锈机PLC控制系统【J】.电 脑学 习,1998,7859- 12. （编辑钟媛） 3现场调试 把更改的部分程序利用手持编程器送入到欧 姆龙公司生产的PLC机器中，在现场观察动作是 否符合工艺要求。在调试过程中，出现了在第 一次循环正常，下个循环就出现没加工倒角就 退刀的现象，不能满足工作要求。经分析，发 现刀杆间隙过大，在一个循环结束后，由于惯 性的作用，使得上切开关3在下个循环下切开关 1还没亮时就亮一次，导致计数器CNC010和计数 器CNC011在下个循环没开始就都已计数一次， 使数器不能按要求工作，出现下个循环不正确的 现象。解决方法一找钳工调整刀架间隙，减少 缓冲；方法二调整最后一个开关的两个压铁间 距，使得在退回时压不到行程开关。使用第二种 方法解决了此问题，实现了同时加工外圆及大倒（编辑钟媛） （上接第59页） 行程开关1XK由纵向快速进给转为工作进给 时被压下，行程开关2XK由横向快速进给转为工 作进给时被压下，行程开关3XK纵向进给末尾时 被压下，行程开关4XK横向进给末尾时被压下， 行程开关5XK纵向原位时被压下，行程开关6XK 横向原位时被压下，行程开关7XK纵向工作退回 转为快速退回时被压下。由可编程控制器输出回 路的指示灯分别指示前刀架、后刀架已走过或正 在进行的工步的1DT- 10DT的状态。 调试工作分为两个步骤 （1）程序调试，用编程器输入程序后，通过 模拟输入，分析输出点的正确性。 （2）机床的安装调试工作，现场模拟各种动 作过程，正确后，试加工工件，动作满足要求， 工件合格。试刀削车削外圆的程序是短油缸横向 快速进给，长油缸纵向快速进给，长油缸工作进 给，然后长油缸、短油缸同时快速退回到原位。 哈 尔 滨 轴 承第 33 卷 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m