基于802Dsl的主轴换挡设计

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基于802Dsl的主轴换挡设计

作者：程雪峰

来源：《山东工业技术》2018年第11期

摘要：本文以运用西门子802Dsl实现MCP-1000D数控机床主轴换挡功能为例，说明了

换挡机构的组成，换挡的工作原理，并给出了详尽的PLC程序用来描述主轴换挡的整个过程，对换挡过程中的可能出现的脱挡问题，给出了解决方法。

关键词：主轴换挡；摆动运行；脱挡

DOI：10.16640/https://www.360docs.net/doc/5f519968.html,ki.37-1222/t.2018.11.007

0 引言

对于零件加工，无论是对同一零件不同工序，还是对同类零件不同材料，为实现良好的零件加工光度，从工艺上对机床主轴有一定的切削扭矩和转速要求。机床主轴电机受制于机床大小，工作在恒功率区间或恒扭矩区间的电机状态往往并不能直接满足零件的加工要求，这时就需要在主轴电机和机床主轴之间加入换挡机构实现对机床主轴进行调速。本文通过对运用西门子802Dsl实现MCP-1000D机械主轴换挡功能为例进行说明，来阐述数控机床换挡的工作原理和调试方法。

1 主轴变速箱换挡机构

MCP-1000D机械主轴变速箱有两个挡位。液压缸活塞带动拨叉使一组滑移齿轮上下移动，不同的滑动齿轮分别与和主轴同轴的大小齿轮完成其中一组啮合，从而达到齿轮比切换的目的。换挡指示杆在这一过程中处于不同的位置，通过接近开关识别，指示当前齿轮箱是处于高挡还是低挡[1]。

2 主轴的换挡指令

在西门子802Dsl数控系统中实现主轴换挡可以通过两种指令方式来实施：（1）通过

M40Sxxx完成。系统可将S指令之后的主轴转速值与内部的挡位转速表进行比较，判断主轴

转速输出是否适合变速箱当前挡位，如果当前挡位不合适，机床会自动完成换挡。（2）通过M41等完成。M41～M45分别是对应主轴变速箱5个挡位的NC指令。系统会根据操作者的指令意图直接完成换挡。还有一种方式，直接输入M03Sxxx，机床会根据S指令之后的主轴转

速值完成换挡，并最终达到要求的主轴转速。

3 机床参数