YKS5132J数控插齿机特殊控制功能的设计与实现

李 涛，张 伟，黄 帅

（宜昌长机科技有限责任公司，湖北 宜昌 443003）

YKS5132J数控插齿机特殊控制功能的设计与实现

李 涛，张 伟，黄 帅

（宜昌长机科技有限责任公司，湖北 宜昌 443003）

为了满足客户提出的YKS5132J数控插齿机特有的电气控制功能，对客户提出的特殊控制需求进行了详尽的分析与研究，通过在通用机床基础上增加SMC旋转气缸、特制的自动循环手拨开关、防止误操作的安全光幕、自动控制气流的气动电磁阀、传感器检测接近开关等零部件，并更改部分电气控制设计流程，修改西门子808D数控系统机床数据参数，增加PLC代码以及优化加工代码等，完成了设计要求，实现了客户所提出的功能需求。

YKS5132J；数控插齿机；电气设计；西门子808D

0 引言

随着国内外制造业的飞速发展，赶超国内外先进数控插齿机是现阶段实现制造业转型升级的必经之路。现阶段制约我国数控插齿机发展的主要因素还是技术落后，创新能力的不足。为了扭转现状，客户提出的新功能、新需求成了诸多制造企业改革的动力和趋势。

正因如此，接到客户专机任务之后，技术部门组织人员不遗余力的进行专用机床的研究与分析，并以此为契机，设计出适应市场需求的数控插齿机，实现自我革新。YKS5132J专用数控插齿机，即在此环境下应运而生。

1 YKS5132J数控插齿机特殊电气控制功能的设计与实现

1.1 YKS5132J数控插齿机工作台气缸自动夹紧电气设计

根据客户要求，工件夹紧采用自动方式，为实现该功能，我们采用旋转气缸与液压缸相结合的夹紧方式进行工件的夹紧放松控制，其动作流程图如图1所示。

图1 气缸液压缸动作流程图

气缸夹紧和液压缸夹紧相结合的方式是小型数控插齿机转型升级的一小步，对于小型自动化数控插齿机的发展具有积极意义。

1.2 YKS5132J数控插齿机自动循环手拨开关电气设计

为了提高生产工人的效率，减少操作步骤，客户提出在该机床上安装手拨开关，减少在机床面板上的操作，因此增加了手拨开关的设计。手拨开关主要功能在于，拨动手动开关即循环启动，减少因操作面板按钮太多而误操作以及节约时间。其电气原理图及PLC逻辑图如图 2和图 3所示[1，2]。

1.3 YKS5132J数控插齿机安全光幕和自动气动门设计

光幕是客户鉴于安全而提出来的，该光幕提升了机床运行的安全性能。在机床循环启动时，能够避免自动门关闭夹伤工人。其原理是光幕对射信号被遮挡后，自动门暂停关闭，移除遮挡物后，继续执行自动门关闭动作，电气原理图及PLC梯形图如图4、图5和图6所示。

图2 手拨开关电气原理图

图3 手拨开关PLC逻辑图

图4 安全光幕电气原理图

图5 自动门电气原理图

图6 自动门和安全光幕PLC梯形图

1.4 YKS5132J数控插齿机三色警示灯设计

按照技术协议，三色灯在待机状态是绿灯闪烁，正常工作绿灯常亮，故障报警红灯闪烁，刀具寿命到黄色灯闪烁[3]。三色灯电气原理图及PLC梯形图如图 7和图8所示。

图7 三色灯电气原理图

图8 三色灯PLC梯形图

2 YKS5132J数控插齿机西门子808D数控系统参数设置

2.1 西门子808D数控系统轴参数设置

808D数控系统 X轴、C1轴、C2轴参数如表1所示。

表1808 D数控系统X轴、C1轴、C2轴参数

2.2 西门子 808D数控系统主轴变频器参数设置

施耐德变频器参数如表2所示。

表2 施耐德变频器参数

2.3 西门子808D数控系统界面参数设置

机床加工X轴、C1轴、C2轴定位参数如表3所示。

表3 机床加工X轴、C1轴、C2轴定位参数

3 现场实验与结果

通过部装车间现场的调试与分析，现今机床电气方面的各项动作和功能已满足客户要求。客户到车间现场验收，认可已完成的工作，并提出了以下几部分电气方面的改进要求：

（1）节拍达到自动加手动共计60 s；

（2）机床停车主轴停车不稳，要求更改停车方式，保证停车的稳定性；

（3）控制面板用户界面增加已加工工件计数功能。

按照客户提出的这些更改项，我们进行了相应的设计更改，如今电气部分已完成整改。如图9所示，为部装现场加工客户工件的现场运行画面。

图9 机床加工运行画面

4 结束语

通过公司各部门人员的共同协作，以及对客户协议充分的研究与分析，设计出了YKS5132J数控插齿机，达到了客户的要求。YKS5132J专用数控插齿机在普通机床的基础之上实现了创新，在传统功能的基础上增加了众多新技术，实现了新功能，对于我们新技术的发展和应用具有借鉴意义。肯定成绩的同时更应正视不足。虽然该产品已经完成，并通过客户的认可，但该机床仍然存在漏油、稳定性差等问题，我们需要坚持不懈的去改进和完善。

[1]西门子.SINUMERIK 808D简明调试手册[Z].2012.

[2]西门子.808D_PLC子程序库手册[Z].2012.

[3]西门子.SINUMERIK 808D调试指南[Z].2012.

YKS5132J CNC gear shaping machine special control functions of design and implementation

Li Tao，Zhang Wei，Huang Shuai
(Yichang Changji Machine Technology Co.，LTD,Yichang 443003，China)

In order to meet the needs of customers YKS5132J CNC Gear Shaper Machine special electrical control functions,the special function of the customers demand has carried on the detailed analysis and research.By increasing the SMC rotating cylinder,a special automatic cycle hand dial switch,to prevent wrong operation safety light curtain,automatic control of the pneumatic solenoid valve,sensor detection approach switch and other spare parts on the general YKS5132J machine.And changed the part of the electrical control design process,modified the Siemens 808D CNC system of machine data parameters,increased the PLC code and optimized machining code,completed the design requirements,realized the functional requirements which proposed by the customer.

YKS5132J；CNC gear shaping machine；electrical design；Siemens 808D

TP27

A

10.16157/j.issn.0258-7998.2015.11.002

李涛，张伟，黄帅.YKS5132J数控插齿机特殊控制功能的设计与实现[J].电子技术应用，2015，41 (11)：9-10，13.

英文引用格式：Li Tao，Zhang Wei，Huang Shuai.YKS5132J CNC gear shaping machine special control functions of design and implementation[J].Application of Electronic Technique，2015，41(11)：9-10，13.

2015-09-21)

李涛(1987-)，男，研究生，中级工程师，主要研究方向：机床数控系统、应用软件设计与研究。

张伟(1981-)，男，本科，高级工程师，主要研究方向：数控机床电气控制系统设计。

黄帅(1988-)，男，工程师，主要研究方向：数控机床电气控制系统设计工作。