數(shù)控拋光機(jī)用于曲軸軸頸拋光，提高軸頸表面的粗糙度和圓度等技術(shù)參數(shù)。機(jī)床主要由床身、拋光架、床頭（床頭安裝主軸電機(jī)和振動(dòng)電機(jī)）、尾架、工作臺(tái)、液壓站和電柜組成。

在機(jī)床加工過(guò)程中控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)的主軸旋轉(zhuǎn)定位、帶動(dòng)拋光架移動(dòng)的z軸移動(dòng)定位及拋光過(guò)程床頭振動(dòng)定位。

系統(tǒng)硬件構(gòu)成

系統(tǒng)主要由sinunerik802d（內(nèi)置s7-200plccpu）、611u驅(qū)動(dòng)、輸入輸出模塊pp72/48、機(jī)床控制面板、機(jī)床控制面板mcp、變頻器和電機(jī)組成。802d、611u驅(qū)動(dòng)和輸入輸出模塊pp72/48之間通過(guò)profibus總線連接通信。機(jī)床控制面板mcp通過(guò)扁平電纜和輸入輸出模塊連接。

驅(qū)動(dòng)由電源模塊和兩個(gè)功率模塊組成，功率模塊插接了611ue插件（6sn1118-0nh11-0aa0）和profibus模塊。z軸電機(jī)采用絕對(duì)值編碼器，c軸電機(jī)采用絕增量編碼器。

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要分為plc編程和nc編程。nc編程主要通過(guò)常用nc指令和plc編輯的m指令編寫(xiě)組成，在此不做介紹。而plc程序由ob1(main)和16個(gè)子程序塊組成。

ob1首先通過(guò)特殊標(biāo)志sm0.1（第一個(gè)plc周期為“1”，隨后為“0”）改變系統(tǒng)啟動(dòng)操作方式，置位手動(dòng)方式，復(fù)位其他操作方式（ob1網(wǎng)絡(luò)1）。然后依次調(diào)用其他子程序塊。包括sbr0（急停）、sbr1（軸控制）、sbr2（讀軸實(shí)際位置）、sbr3（冷卻液控制）、sbr4（床頭控制）、sbr5（主拋光頭控制）、sbr6（止拋光頭控制）、sbr7（前工作臺(tái)頭控制）、sbr8（尾架控制）、sbr9（砂帶夾緊松開(kāi)）、sbr10（卷帶控制）、sbr11（液壓控制）、sbr12（報(bào)警處理）和三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊。

程序設(shè)計(jì)方面主要有以下特點(diǎn)和難點(diǎn)

1、利用plc編程實(shí)現(xiàn)軟cam功能（sbr2）

為了保證拋光頭只有在曲軸相應(yīng)軸頸范圍內(nèi)時(shí)拋光頭才能前，就需要軟cam功能，而802d系統(tǒng)沒(méi)有此功能。

首先在sbr2中讀取z軸的實(shí)際位置，然后將實(shí)際位置值和設(shè)定值進(jìn)行比較。再將z軸位置1標(biāo)志和z軸位置2標(biāo)志分別作為sbr5（主拋光頭控制）和sbr6（止拋光頭控制）中拋光頭前進(jìn)的條件，從而實(shí)現(xiàn)軟cam功能。同時(shí)為了操作調(diào)整方便將設(shè)定值利用接口信號(hào)表對(duì)應(yīng)機(jī)床參數(shù)md14514。

為了確保床頭前進(jìn)時(shí)定位沒(méi)有偏移，同時(shí)增加了旋轉(zhuǎn)軸c的軟cam功能（sbr2網(wǎng)絡(luò)4、5）。

2、單按鈕實(shí)現(xiàn)床頭振動(dòng)起停和精確準(zhǔn)停（sbr4）

由于操作面板按鈕不夠用，因此采用了單按鈕控制床頭振動(dòng)起停，然后利用m32.0來(lái)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)起?？刂?。

同時(shí)由于床頭振動(dòng)過(guò)快停止時(shí)無(wú)法精確定位，因此采用“圖三”控制方式，首先復(fù)位“床頭高速啟振”，讓變頻器根據(jù)操作面板設(shè)定的低速拖動(dòng)電機(jī)，使振動(dòng)頻率減慢。同時(shí)增加“t2”讓慢速穩(wěn)定后準(zhǔn)停開(kāi)關(guān)“振動(dòng)準(zhǔn)停”信號(hào)才起作用。

與此同時(shí)，機(jī)床的調(diào)試過(guò)程中還利用plc實(shí)現(xiàn)了“利用外部接近開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)主軸定向”（sbr1網(wǎng)絡(luò)3）和“利用plc在加工程序表選擇加工程序”（ob1網(wǎng)絡(luò)19、20）特殊功能。

經(jīng)過(guò)機(jī)床實(shí)際操作驗(yàn)證，通過(guò)plc程序?qū)崿F(xiàn)的功能提高了機(jī)床操作的安全性、可操作性和精度。同時(shí)機(jī)床的成功調(diào)試投產(chǎn)，將促使西門(mén)子系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域得到更大的運(yùn)用。

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