利用西门子 808D系统实现台尾自动控制

刘宁

（沈阳机床股份有限公司沈一车床厂，辽宁沈阳 110142）

【摘要】：本文阐述了利用西门子808D系统对机床台尾进行自动化控制，分析并解决台尾运动当中的问题。

【关键词】台尾部件 系统与台尾的连接 信号采集 PLC对信号的控制

1引言

机床在床身导轨上配置有台尾装置，台尾装置可以顶紧零件进行加工，在现代机床中多数已实行了自动化控制，用系统来驱动机床台尾进行自动顶紧和松开操作，这样做可以减少操作时间，本文主要讲解利用西门子808D系统对机床台尾实现自动化控制，解决在实际运用当中出现的一些问题和使用技巧，。

2台尾部件

在加工设备中，机床比较多见，机床在加工时，在机床的床身导轨的尾部安装有台尾部件，这个台尾部件主要用于顶紧需要加工的零件。台尾按移动方式来分，可以分为手动移动式台尾和自动移动式台尾，手动移动式台尾是通过人工的方式推动台尾进行移动，自动移动式台尾是通过自动式移动的台尾，也可以通过进给轴的移动来带动台尾来移动，在台尾上安装有手柄，用来控制台尾的锁紧，通过向上或者向下去拉动手柄，台尾会相应的锁紧和松开锁紧装置，当锁紧装置松开时，台尾可以进行移动的操作，当台尾手柄锁紧时，台尾不能进行移动操作。在台尾的套筒上也有个手柄用来锁紧和松开套筒的锁紧和松开操作，当这个手柄进行锁紧操作后，套筒就会被锁紧卡住，套筒就无法进行移动，当这个手柄进行松开操作后，套筒就会被松开，这个时候，套筒就可以进行前进或者顶紧的操作，这两个手柄的位置容易混淆，在用之前要记住台尾手柄所对应的功能位置，位置记错的话，会发生错误的锁紧和松开操作，必须在进行移动操作之前进行确认。那么这个是手动控制的情况，在自动控制的情况，台尾上的这两个手柄可以做成自动控制的结构，当然，自动化控制这样的结构，要用到液压来控制这样的动作。台尾在安装之前要进行台尾底部和套筒的精度检验，对于台尾底部的精度检验，首先要对台尾底部进行刮研处理，将台尾翻过来以后，对台尾底部平面进行处理，用刮刀对底部端面进行刮削，保证底部平面被充分刮削，刮完一遍后，把台尾放在床身导轨上进行移动，用相应的涂料涂抹，进行移动，然后取下后，观察表面的接触情况，看看表面的接触情况是否满足要求，若不满足要求的话，继续取下后对底部端面进行刮削处理，挂第二遍后，再把台尾放在机床导轨表面上，抹上涂料后移动台尾，取下台尾，观察表面的接触情况，如果不满足接触检验条件就继续取下重新刮削，如果已经满足接触检验条件，安装好台尾检验平行度，在套筒进行伸出和退回操作时，要对套筒进行平行度的检测，伸出套筒后用千分表观察套筒对其余进给轴的平行度，平行度检查合格后才能进行加工操作，对台尾套筒的前进和后退动作还要检查是否对套筒体产生干涉的情况，合格后才被允许进行相应操作。台尾部件基本上安装在车床上比较多，用于对零件进行顶紧操作，上面配有顶尖，顶尖的类型是根据零件的加工要求来进行选择，需要在零件尾部进行配合操作，来进行顶尖顶紧操作，顶尖安装在套筒上，可以单独取下来再进行安装，需要加工时把顶尖安装在台尾套筒上，当不需要加工的时候，把顶尖从套筒上取下来，这样可对对顶尖零件进行保护，防止损坏顶尖，在加工之前要确保台尾体已经被牢牢地锁紧，不会在加工时产生移动，同样，台尾的套筒在加工之前也要确保已经被牢牢的锁紧，在加工进行的时候不会被移动。另外台尾的设计尺寸要设计的进行横向尺寸小些，防止尺寸过大与机床防护相撞，或者产生干涉，保证机床具有更大的加工致敬的同时，保证加工运行的安全性。

3西门子808D系统与台尾的相关连接

在进行机床台尾控制之前，要对系统和机床台尾进行硬件连接，机床台尾的控制要对台尾体和台尾套筒的锁紧松开和前进后退等进行控制，信号进行连接，西门子808D系统接连接通常要连接到系统上的数字通讯接口上，X301接口为首选，西门子808D系统供电电压为直流24V,电源要选择合适的稳压电源，由电缆一端连接到稳压电源上，一端连接到系统的供电接口上面，供电接口为接线台结构，连接时需要把连接电缆的连接线做成针头形状的连接方式与系统进行连接，在MCP面板上同样也要进行供给24V电源，保证按钮等设备能够正常工作，X301接口的供电口也要同上电源，数字输入输出要与外部设备部件进行连接，主要还是以电缆的形式进行连接，电缆连接到继电器等部件，继电器来控制外部电磁阀等部件的导通，台尾要实现自动控制，需要用到液压站，液压站上有液压阀，通过控制液压阀的开通和断开来控制台尾的前进和后退等动作，系统与液压站的通讯连接也要用到电缆来进行连接，液压站上有个正方形铁盒，在铁盒内部安装有接线端子排，液压站上液压阀的接线接在接线端子排上，从系统端过来的电缆也要接到这个接线端子排上，铁盒的下部有个圆形开口，电缆可以通过这个开口连接到铁盒内的接线端子排上面，通过圆形螺母和螺纹管对电缆进行固定，电缆外面的防护管可以选择金属编织管或者是包朔型编织管，防止外部铁屑等物质对电缆构成损坏，编织管的选择通常在长度上要略小于电缆的长度，方便安装和固定，电缆连接到电器柜内部时要连接到相应的控制部件上，输入信号可以连接到接线端子排上面，输出电缆信号要连接到接线端子排上面或者继电器上面，连接时电缆要连接牢固，防止因为连接不牢固使机床产生误动作。台尾与液压站的连接通常需要用到软管进行连接，在软管内通过液压油来控制台尾的动作。在控制台尾时还要配置脚踏开关，用来控制台尾的动作，脚踏开关也要用电缆进行连接，电缆的外面要用到金属编织管来对电缆进行保护，金属编织管的长度要根据现场实际情况来进行选择，脚踏开关上要贴上警示标示，防止操作者误踩后对加工产生影响，保证人身安全。系统的MCP面板上要安装有液压尾台控制用的液压尾台按钮，这个按钮上应该配置有液压台尾显示灯，当液压台尾按钮按下后，动作正常后，这个灯要点亮，这个灯的供电电源要选择直流24V的电源供电，保证安全性，供电电源需要通过电缆连接到电箱内的稳压电源上，保证电压的安全稳定输出。

4台尾的控制信号采集

手动台尾的控制不需要进行信号处理，自动控制的台尾需要对信号进行处理和采集，自动台尾控制主要是对液压站的液压阀等相关器件进行控制，包括对台尾体的锁紧输出控制信号，对台尾套筒的锁紧输出信号控制，对台尾体的松开信号控制，对台尾套筒的松开信号控制，对台尾体锁紧信号的检测，对台尾套筒锁紧的检测，对台尾体松开信号的检测，对台尾套筒松开信号的检测，对液压站液压压力的检测等信号的处理和采集。液压站压力信号要允许有个波动时间，在这个波动时间内可以认为液压站压力信号是正常的，这个时间数值要设置的尽可能小，1秒左右根据实际情况而定，同时台尾的压力值要根据实际情况进行调试，不要调试得过大或过小，保证动作的安全性。

5 PLC中对信号的编辑

在PLC控制程序中要对台尾的锁紧松开等信号进行处理，我们也要用到互锁进行控制，在台尾套筒前进的时候，要切断套筒后退的输出动作，在液压站的运行控制时注意监测液压站压力的变化情况，在液压站压力很小的时候要及时停止台尾等的动作，压力正常后再复位执行，保证输出的安全性和可靠性。

6结论

通过对台尾的自动化控制，我们可以通过数控系统对台尾实现自动化输出控制，检测台尾体运行的状态信息，节省了加工前的准备时间，实际应用中很广泛。

参考文献：

1．《自动控制原理》张冬妍 主编 机械工业出版社 2011-7-1

2．《SINUMERIK808D开机调试手册》系统资料系列 版本05.2012