1 引言

　　C7620型卡盘多刀半自动车床是一种以加工盘类零件为主的高效率机床，该机床配有前、后两个刀架，能对零件进行端面、外圆、内孔及斜锥等多种工序的加工。此类机床主传动系统采用双速电机驱动，所以前后刀架在一次自动循环中能根据零件直径的不同，自动变换两种不同的进给速度。由于继电器过多，电气故障也较多，因此，有必要对其液压系统和电气系统进行适当的改造。

　　C7620型机床前、后刀架的驱动和工件的夹、松都是采用液压控制的，可实现各种自动循环。部分电气系统将采用PLC做控制系统的核心加以改进，以提高机床的工作效率。

2 车床工作原理　　

2.1 车床动作顺序

　　C7620型半自动车床切削机构由前、后刀架、卡盘组成。当启动油泵后，首先由卡盘液压缸夹紧工件，然后再选择刀架工作方式(前刀架单独工作，后刀架单独工作，前后刀架同时工作)，最后主轴启动进行工件加工。

　　由于前、后刀架的运动形式完全一样，故本文只介绍前刀架的液压及其运动控制系统。前刀架的运动由横向油缸和纵向油缸的运动组成。自动运行时，其工作步骤为：选择刀架工作方式→夹紧缸夹紧工件→主轴低速转动→前刀架横向快进(主轴同时低速转动)→前刀架纵向快进→前刀架纵向工进(主轴同时高速转动)→前刀架纵向工退(主轴同时高速转动)→前刀架纵向横向快退(主轴同时低速转动)六个步骤，各动作由行程开关实现转换。O、A、B、C点均设置了行程开关．前刀架运动循环图如图1所示。

　　2.2 液压控制回路原理

　　为实现刀架的运动要求，机床的液压原理图如图2所示。

　　启动油泵后，机床主轴低速转动，只有在刀架工进和工退时转为高速运转。油泵3的液压油经换向阀30左位流入油箱。初始状态时，2YA得电，夹紧缸和前后刀架均处于初始极限位置，所以高压小流量泵4的压力油经溢流阀6流人油箱。机床工作时，各步骤的液压原理如下：

　　(1)工件夹紧：分为内夹和外夹两种。手动换向阀9决定夹紧的方式，常态下为外夹紧。当按下夹紧按钮时，2YA失电，夹紧缸11向左运动，夹紧工件。只有夹紧压力达到压力继电器8所设定的压力值后，刀架才可实现运动的功能。

　　(2)前刀架横向快进:lYA失电，油泵3和4同时供油，4YA得电，3YA失电，前刀架横向油缸16实现快进。

　　(3)前刀架纵向快进:前刀架由O点快进到A点时，横向油缸16停止运动。6YA得电，SYA失电，前刀架纵向油缸20实现快进。

　　(4)前刀架纵向工进:前刀架在纵向油缸20的驱动下运动到B点时，6YA得电，SYA得电，纵向油缸20有杆腔的油经过调速阀18流回油箱。此时，主轴在PLC的控制下转为高速运动。

　　(5)前刀架纵向工退:前刀架运动到C点时，主轴高速运动，6YA失电，5YA得电。纵向油缸20工退时的速度由调速阀18决定。

　　(6)前刀架纵向横向快退：前刀架工退运动到B点时，主轴转为低速运动，3YA、4YA、5YA、6YA都失电，刀架快速运动到原点O后停止。电磁铁动作顺序表如表1。

3 PLC控制系统的设计

　　根据设备的I/O点数量，系统采用三菱FX2N一64MR型的PLC。由于前、后刀架的运动形式和控制方式完全一样，故本文只列出与前刀架相关的自动循环运动控制部分。PLC输入输出分配表如表2所示。

　　根据液压系统动作要求，设计出如图3所示的PLC梯形图。

4 结论

　　本文所述液压系统采用双泵供油，调速采用回油节流调速，故能量利用较合理，工作安全可靠。采用PLC为核心的自动控制系统，其自动化程度高，简化了电控系统，替代了笨重的继电器，使得系统结构简单紧密，调试维护方便，便于功能扩展，提高了生产效率。