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前言：

組合加工中心是一種專用加工中心，以大量通用部件為基礎(chǔ),再配置少量專用部件。可以實現(xiàn)多工序、多軸、多面的高效率的加工。是一種自動化程度很高的自動化加工設(shè)備^[0。

傳統(tǒng)的組合加工中心通常采用純繼電器、接觸器控制方式，這種控制方式改變控制方法難、觸點易損壞，穩(wěn)定性差^M。曾燕飛等^s人針對三面組合加工中心進行了PLC設(shè)計與仿真;衛(wèi)道柱等^H人利用三菱FX2n>64MR型PLC作為加工中心控制系統(tǒng)的核心，對控制系統(tǒng)進行了設(shè)計;荀群德等⁰人針對六工位組合加工中心電器控制系統(tǒng)進行了研究，實現(xiàn)了 PLC對加工中心的控制作用；本文在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上，利用三菱FX可編程控制器(PLC)對加工中心電氣系統(tǒng)進行設(shè)計，其特點在于可以使用轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)自動和手動的切換，以及通過轉(zhuǎn)換開關(guān)就可以進行自動部分程序的選擇，該設(shè)計的優(yōu)點是可大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，使得系統(tǒng)維護方便，大大加強了系統(tǒng)的自動化程度。

1組合加工中心簡明概述

1.1結(jié)構(gòu)及組成

三面銑組合加工中心是一種專用加工中心，主要用來對主
軸箱上的小80、(|)90孔兩側(cè)端面和定位面進行銑銷加工成型的一種自動多工序加工設(shè)備。三面銑組合加工中心主要是由底座，床身，液壓動力滑臺，工作臺，工件夾緊放松液壓缸,銑削動力頭等主要部件組成。液壓動力滑臺放置在床身上，液壓站被放置在床身周圍。在床身的左邊有一臺銑削電機,右邊有兩臺銑削電機，床身上方有一臺立銑電機，機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)為加工中心的兩大主要系統(tǒng)，圖1為加工中心結(jié)構(gòu)簡圖。

1.2組合加工中心工作過程

操作者將加工的零件，放置在夾具的正確位置之后,按下加工按鈕，發(fā)出加工的指令。夾緊液壓缸動作將工件夾緊，液壓動力滑臺開始快進，到達第一指定加工位置后,觸發(fā)限位開關(guān)，快進轉(zhuǎn)工進。同時左電機和右1電機得電啟動，對工件進行加工。觸發(fā)第二個立銑頭限位開關(guān)后，立銑動力頭也得電，開始對定位面進行加工。加工到第三個限定位置后，停止右1電機，啟動右2電機。此時三臺電機同時對工件進行加工到達加工極限位置后，觸發(fā)終點限位開關(guān)，工件快速退回工作臺。到達指定位置后，放松工件，到此，_個自動循環(huán)加工過程結(jié)束。

1.3組合加工中心液壓系統(tǒng)

各部分液壓動作分析：

(1) 夾緊：油液從油泵出來以后，首先經(jīng)過減液閥和單向閥，Y V1得電，三位四通換向閥處于左位，開始夾緊工件，當壓力達到壓力繼電器BP2的觸發(fā)值時YY1失電換向閥處于中位，保持夾緊狀態(tài)。

⑵放松：油液經(jīng)過減壓閥和單向閥之后，YV2處于得電狀態(tài)，VVI處于失電狀態(tài)，油液從有桿腔進入,從無桿腔返回郵箱回油。

(3) 快進：油液從油泵出來之后，首先經(jīng)過換向閥2,此時,YV3得電，YV4失電。油液繼續(xù)向管道前走，此時，由于單向閥和節(jié)流閥的開啟液壓力遠大于換向閥左位，油液從換向閥走，從進給油缸左進右出（有桿腔），之后。_部分油液經(jīng)過順序閥，溢流閥回油箱，另一部分,經(jīng)過單向閥從換向閥3又再次進入進給油缸左腔，從而實現(xiàn)快速進給功能。

(4) 工作進給（工進）：油液從油泵出來以后，首選通過換向閥2,此時換向閥2的狀態(tài)為YV3得電，YV4失電，處于左位，油液繼續(xù)前進，同樣面臨3個選擇，單向閥，節(jié)流換向閥，此時單向閥走不了，換向閥Y V5處于得電狀態(tài)，油液過不去，故油液只能從節(jié)流閥走，后從進給油缸無桿腔進入，有桿腔出來后，一部分油液經(jīng)過換向閥2,順序閥，單向閥，返回郵箱，另一部分經(jīng)過單向閥再次回到進給油缸。由于流量相對于快速進給大大減少，達到工作進給的要求。

(5) 快速退回（快退）：油液從油泵出來后，首選經(jīng)過換向閥2,此時換向閥2處于右位，YV3失電，YV4得電。從進給油缸右側(cè)進入，油液再從缸的左側(cè)出來，經(jīng)過換向閥3,換向閥2直接返回油箱，實現(xiàn)快速退回整體程序結(jié)構(gòu)由公用程序、自動程序、手動程序、回原點程序這四部分組成^M ,公用程序如圖6所示。通過跳轉(zhuǎn)指令來實現(xiàn)各部分程序之間的切換。同時通過PLC的主控指令M(:、M(:K來保證各部分子程序的獨立性，利用轉(zhuǎn)換開關(guān)對各部分程序進行選擇,保證了程序運行時的穩(wěn)定性，整體程序結(jié)構(gòu)簡單明了，易于編寫。

在公用程序中，通過主控指令對FK1+R5五個電機的熱繼電器進行過載保護，一旦有任何一臺電機過載立即切斷所有程序，實現(xiàn)對系統(tǒng)的過載保護功能以左統(tǒng)單動力頭加工循環(huán)程序進行分析，如圖7所示。

圖7左銑頭單動力加工流程圖運動控制過程分析：當2個轉(zhuǎn)換開關(guān)分別打到自動擋、左銑循環(huán)、正確放置好工件后。按下啟動按鈕,工件開始夾緊，夾緊0.5s后，開始快進，直到遇到XI²快進轉(zhuǎn)工進限位開關(guān),開始工作進給，同時使左銑動力頭啟動開始加工左端面，左銑顯示燈亮當?shù)竭_終點時，觸發(fā)終點限位開關(guān),左銑電機停止，左銑指示燈滅,而后，滑臺開始快退。到達原點后，觸發(fā)原點限位開關(guān)，開始松開工件。一個左銑單動力頭加工循環(huán)結(jié)束。當正確放置好工件后，再次按下啟動按鈕，又一個左銑加工過程開始。其他幾個單動力頭加工過程七1單動力頭循環(huán)加工、右2單動力頭循環(huán)加工、立銑動力頭循環(huán)加工，與該程序的編寫類似。

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結(jié)束語：

本文介紹了三面銑組合加工中心的工作方式以及加工中心的基本結(jié)構(gòu)部件，對加工中心液壓系統(tǒng)進行了設(shè)計與分析，通過PLC構(gòu)建機痛^夜一體化系統(tǒng)。在IMX:程序的設(shè)計上，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)多種工作方式的切換并可以實現(xiàn)單獨點動對刀，使得程序變得更為高效，加工中心的穩(wěn)定性和使用效率得到了較大的提升。

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