数控机床六刀位立式电动刀架控制系统设计及应用

蔡宗福

（安徽职业技术学院机械工程系，合肥 安徽 230011）

目前，我国机械制造业拥有相当数量的普通机床，其生产效率低、加工精度低、适应性差，不能加工复杂的零件。为了节约资金、降低成本，对原有普通机床进行数控化改造，是提高普通机床数控化率，解决上述矛盾的一种有效途径。

在对普通车床的数控化改造中，换刀装置的设计是一个必须解决的问题，在大多数普通车床的数控改造中，电动刀架控制系统的设计往往采用单片机提供控制信号，然后通过继电器和专门电路实现换刀控制，或者采用PLC和继电器实现换刀控制。本文介绍以SIEMENS S7-200 PLC控制CPU和六工位立式电动刀架为控制对象的经济型数控车床系统中电动刀架控制系统的软硬件设计与实现方法，设计的电动刀架控制系统电路简单，可靠性高，为车床数控改造中的自动换刀问题提供了一种有效的解决途径。

1 六工位立式电动刀架换刀原理

六工位立式电动回转刀架的传动，结构示意图如图1所示：

图1 结构示意图

2 六工位立式电动刀架下位机PLC换刀电气控制

数控机床刀架是由机床PLC来进行控制，刀架的换刀过程实质就是通过PLC对控制刀架的所有I/O信号进行逻辑处理及计算。

2.1 电气原理控制

电气原理控制可以划分为三个方面:电机、PLC、正反转控制。电机电路是电动机正反转的强电路，PLC控制电路是PLC输入输出来控制的电路。正反转控制电路时用低压继电器控制强电路交流接触器的电路。……