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基于PLC的数控车床防撞刀系统设计 丘志敏 (韶关学院信息工程学院，广东 韶关512005) 摘 要：利用接近开关对车刀与工件的位置进行判别，同时利用PI C对车刀速度和方向进行检测，当 检测认为车床切削系统处于撞刀警戒状态时，由PLC输出控制信号切断脉冲输入，并实现电机锁相制动。 本文给出了接近开关电路原理图及PLC的控制程序，并对接近开关的警戒距离进行了分析。 关键词：数控车床；PLC；接近开关；撞刀 中图分类号：TP 206．1 文献标志码：A 数控加工过程容易出现撞刀事故，特别是在数 何导体 中，都 控技能人才的培训过程中，学员缺乏数控操作的实 会 产 生 电涡 际经验与系统的理论知识，更容易导致撞刀事故发 流。据此原理 生。撞刀事故不仅可能对昂贵的数控机床设备造成 可自制金属传 危害，严重的话，可能造成数控机床的报废，更可怕 感器电路。在 的是可能造成人身伤害。因此，怎样防止撞刀事故 图 1中，电路 的发生，一直都是从事数控机床技术人员重点考虑 由振荡 电路、 比较电路和整 图1 接近开关电路原理图 的问题之一。 形电路三部分组成。将车刀套入传感器线圈中，检 1 撞刀信号的检测 测电路接通电源后，线圈振荡产生一个交变磁场，金 所谓数控机床撞刀，指的是由于各种错误而导 属工件在此磁场中移动时产生涡流而吸取了振荡器 致刀具以非正常切削速度(一般是G0O指令快速移 的能量，使振荡器输出幅度线性衰减，衰减量的变化 动)与工件或机床其他部件发生的碰撞。要防止撞 正比于金属工件和车刀的距离。振荡电路的输出幅 刀事故的发生，可以考虑使用接近开关对刀具与工 值经过比较器进行比较，比较后的输出信号经过整 件的位置关系进行判断，并检测此时车刀的移动速 形电路整形，可直接输入控制电路进行检测状态的 度和方向，以此通过判别。当判别到刀具与工件距 判别。电涡流式传感器的灵敏度和线性范围与线圈 离在警戒范围内，且刀具快速移动朝向工件时，就认 产生的磁场强度和分布状况有关L】]。接近开关的警 为要发生撞刀事故。此时，控制系统发生动作，并实 戒距离可以通过调整传感器线圈的尺寸、形状及图 现电机制动。信号检测方法如下。 1中R 的电阻来实现调节。 1．1 用接近开关对刀具与工件的位置关系进行判断 1．2 用PLC对车刀运动方向信号及速度信号进行检测 由电磁场理论可知，在受到时变磁场作用的任 检测车刀运动方向信号只要检测步进电机方向 信号的高低电平即可。 E2]王伟东，ArtCAM PRO在木工家具行业的应用[J]．林业 2 结语 机械及木工设备，2006，34(10)：40—42． 精细浮雕模具的细节质量要求很高，电脑工程 C3]夏美娟．3DSMAX与 ArtCAM结合在数控机床加工中 的应用EJ]．机床与液压，2005(12)：177—178． 师采用一般 CAD软件进行正向设计的难度比较