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摘 要：深孔钻是加工深孔的专用设备。钻深孔时为保证加工质量、提高工效，加工中钻头的冷却和定时排屑是需要解决的主要问题。
采用可编程控制器与液压相结合可以较好的解决这一问题，可大大的减少系统的硬件接线，提高了工作可靠性。加工工艺改变时，只需要修改程序，就可适应新的加工要求，大大的提高了生产效率。
关键词：PLC；深孔钻；分级进给
中图分类号：TH 文献标识码：A
0 引言
在深孔加工中，孔深超过孔径的5倍的圆柱孔（L/d≥5）。因此，在加工深孔的过程中，出现的主要问题是排屑和冷却。若采用分级进给的方法，可以顺利排屑，也可以较好的冷却钻头。分级进给是分为数段对被加工孔进行加工，每次加工只加工一段距离，钻头就后退一定距离，并暂停一定时间，便于排屑和冷却。经过往复多次的加工，达到孔深要求，钻头退会原位。
SQ1、A为原位行程开关和挡块，SQ2、B为工进行程开关和挡块，SQ3、C为终点行程开关和挡块，SP1为工件夹紧完成压力继电器，SP2为工件放松完成压力继电器。
开始运行后，液压电动机启动，拖动液压泵推动液压缸夹紧工件，工件夹紧后，SP1输入信号，动力头电动机启动，并快速进给。至挡铁B压下SQ2，动力头转为工进，冷却泵电动机启动，开始加工工件。由于是采用分级进给，所以需要用定时器对加工时间，后退距离和暂停时间进行控制。经过多次的分级循环加工，达到孔深要求，挡块C压下SQ3，动力头快速后退至挡块A压下SQ1，动力头停于原位，并放松工件，至SP2发出放松完成的信号，整个系统停止运行，工作结束。
1 控制电路设
1.1 I/O地址分配表
表1 输入地址分配表
表4.2 输出地址分配表
2 PLC控制程序设计
2.1 整体设计
为在编程的过程中方便、快捷，以及程序结构的简洁明了，把手动操作程序与自动操作程序编成两个独立的子程序模块，通过子程序调用指令进行功能选择。当工作方式选择开关选择手动工作方式时，I2.0接通，执行手动工作程序。当工作方式选择开关选择自动工作方式时，I2.1接通，执行自动工作程序。
2.2 手动工作程序
在手动操作中，不需要按工作顺序动作，可以按普通继电器控制程序来设计。手动工作程序梯形见子程序0。手动按钮I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6控制各电动机的起动停止。I1.5、I1.6I、1.7控制动力头的快进、快退、工进。I1.1、I1.2控制工作台的夹紧放松。为保护系统的安全运行，设置了一些必要的连锁保护。
2.3 自动程序设计
由于加工工件时采用的是分段进给，可以按照时间的原则进行控制。这里用定时器T37控制每次加工时间，定时器T38控制后退的距离，定时器T39控制暂停的时间。
图5为自动控制程序梯形图。其工作过程分析如下：
（1）机构处于原位，I0.2接通，使Q0.1置1，液压电动机启动。
（2）夹紧工件，I1.3接通，使Q0.6输出信号。
（3）工件夹紧完成，接通，使Q0.0置1，动力头起动。Q0.3输出快进信号。
（4）I0.7接通，使Q0.3输出工进信号。动力头由快进转工进，开始加工工件。Q0.2置1，冷却泵起动。定时器T37开始计时。
（5）T37触点接通。M0.0得电，使Q0.4输出快退信号。定时器T38开始计时。
（6）T33触点接通，使Q0.4断电。定时器T39开始计时。
触点接通，输出工进信号
（7）T35接通，Q0.5输出工进信号，继续加工工件。
（8）I1.0接通，工件加工完成。M0.2得电，使Q0.4接通，动力头快退。Q0.2复位
（9）I0.6接通，Q0.0复位。动力头停止。Q0.7输出放松信号
（10） 放松完成，I1.4接通。Q0.1复位。
3 程序运行、监视与调试
1 程序的运行
当PLC工作方式开关在TERM或RUN位置时，操作STEP-micro/WIN32的菜单命令或快捷按钮都可以对CPU工作方式进行软件设计。
2 程序的监视
三种程序编辑器都可以在PLC运行监视程序执行的过程和各元件的状态及数据。
3 动态调试
结合程序监视运行的动态显示，分析程序运行的结果，以及影响程序运行的因素，然后，退出程序运行和监视状态，在STOP状态下对程序进行修改编辑，重新编译、下载、监视运行，如此反复修改调试，直到得到正确运行结果。
4 总结
在深孔加工机床上使用PLC控制的自动分级进给的方法，可以达到提高生产效率，保护刀具和机床，节约生产成本的目的。■
参考文献
[1] 王峻.现代深孔加工技术[M].哈尔滨.哈尔滨工业出版社，2005
[2] 李晓峰.PLC在机床改造中的应用[J].今日科苑，2007（14）.
[3] 侯正坤，盛洪斌.PLC在深孔钻机床控制电路中的应用[J].一重技术，2008（2）：88-89
[4] 王永华主编.现代电气及可编程控制技术.北京[M].北京航空航天大学出版社，2002
[5] 王兆义.可编程控制器原理及应用[M].北京.机械工业出版社，1993
[6] 俞云奎、罗耀华.可编程序调节器、控制器原理与应用[M].哈尔滨.哈尔滨工程大学出版社，1997，5
[7] 王淑英主编.电气控制与PLC应用[M].北京.机械工业出版社，2005
[8] 李华.机械制造技术[M].北京.机械工业出版社，1996年
[9] 廖常初.可编程序控制器应用技术[M].重庆.重庆大学出版社，2001，7
采用可编程控制器与液压相结合可以较好的解决这一问题，可大大的减少系统的硬件接线，提高了工作可靠性。加工工艺改变时，只需要修改程序，就可适应新的加工要求，大大的提高了生产效率。
关键词：PLC；深孔钻；分级进给
中图分类号：TH 文献标识码：A
0 引言
在深孔加工中，孔深超过孔径的5倍的圆柱孔（L/d≥5）。因此，在加工深孔的过程中，出现的主要问题是排屑和冷却。若采用分级进给的方法，可以顺利排屑，也可以较好的冷却钻头。分级进给是分为数段对被加工孔进行加工，每次加工只加工一段距离，钻头就后退一定距离，并暂停一定时间，便于排屑和冷却。经过往复多次的加工，达到孔深要求，钻头退会原位。
SQ1、A为原位行程开关和挡块，SQ2、B为工进行程开关和挡块，SQ3、C为终点行程开关和挡块，SP1为工件夹紧完成压力继电器，SP2为工件放松完成压力继电器。
开始运行后，液压电动机启动，拖动液压泵推动液压缸夹紧工件，工件夹紧后，SP1输入信号，动力头电动机启动，并快速进给。至挡铁B压下SQ2，动力头转为工进，冷却泵电动机启动，开始加工工件。由于是采用分级进给，所以需要用定时器对加工时间，后退距离和暂停时间进行控制。经过多次的分级循环加工，达到孔深要求，挡块C压下SQ3，动力头快速后退至挡块A压下SQ1，动力头停于原位，并放松工件，至SP2发出放松完成的信号，整个系统停止运行，工作结束。
1 控制电路设
1.1 I/O地址分配表
表1 输入地址分配表
表4.2 输出地址分配表
2 PLC控制程序设计
2.1 整体设计
为在编程的过程中方便、快捷，以及程序结构的简洁明了，把手动操作程序与自动操作程序编成两个独立的子程序模块，通过子程序调用指令进行功能选择。当工作方式选择开关选择手动工作方式时，I2.0接通，执行手动工作程序。当工作方式选择开关选择自动工作方式时，I2.1接通，执行自动工作程序。
2.2 手动工作程序
在手动操作中，不需要按工作顺序动作，可以按普通继电器控制程序来设计。手动工作程序梯形见子程序0。手动按钮I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6控制各电动机的起动停止。I1.5、I1.6I、1.7控制动力头的快进、快退、工进。I1.1、I1.2控制工作台的夹紧放松。为保护系统的安全运行，设置了一些必要的连锁保护。
2.3 自动程序设计
由于加工工件时采用的是分段进给，可以按照时间的原则进行控制。这里用定时器T37控制每次加工时间，定时器T38控制后退的距离，定时器T39控制暂停的时间。
图5为自动控制程序梯形图。其工作过程分析如下：
（1）机构处于原位，I0.2接通，使Q0.1置1，液压电动机启动。
（2）夹紧工件，I1.3接通，使Q0.6输出信号。
（3）工件夹紧完成，接通，使Q0.0置1，动力头起动。Q0.3输出快进信号。
（4）I0.7接通，使Q0.3输出工进信号。动力头由快进转工进，开始加工工件。Q0.2置1，冷却泵起动。定时器T37开始计时。
（5）T37触点接通。M0.0得电，使Q0.4输出快退信号。定时器T38开始计时。
（6）T33触点接通，使Q0.4断电。定时器T39开始计时。
触点接通，输出工进信号
（7）T35接通，Q0.5输出工进信号，继续加工工件。
（8）I1.0接通，工件加工完成。M0.2得电，使Q0.4接通，动力头快退。Q0.2复位
（9）I0.6接通，Q0.0复位。动力头停止。Q0.7输出放松信号
（10） 放松完成，I1.4接通。Q0.1复位。
3 程序运行、监视与调试
1 程序的运行
当PLC工作方式开关在TERM或RUN位置时，操作STEP-micro/WIN32的菜单命令或快捷按钮都可以对CPU工作方式进行软件设计。
2 程序的监视
三种程序编辑器都可以在PLC运行监视程序执行的过程和各元件的状态及数据。
3 动态调试
结合程序监视运行的动态显示，分析程序运行的结果，以及影响程序运行的因素，然后，退出程序运行和监视状态，在STOP状态下对程序进行修改编辑，重新编译、下载、监视运行，如此反复修改调试，直到得到正确运行结果。
4 总结
在深孔加工机床上使用PLC控制的自动分级进给的方法，可以达到提高生产效率，保护刀具和机床，节约生产成本的目的。■
参考文献
[1] 王峻.现代深孔加工技术[M].哈尔滨.哈尔滨工业出版社，2005
[2] 李晓峰.PLC在机床改造中的应用[J].今日科苑，2007（14）.
[3] 侯正坤，盛洪斌.PLC在深孔钻机床控制电路中的应用[J].一重技术，2008（2）：88-89
[4] 王永华主编.现代电气及可编程控制技术.北京[M].北京航空航天大学出版社，2002
[5] 王兆义.可编程控制器原理及应用[M].北京.机械工业出版社，1993
[6] 俞云奎、罗耀华.可编程序调节器、控制器原理与应用[M].哈尔滨.哈尔滨工程大学出版社，1997，5
[7] 王淑英主编.电气控制与PLC应用[M].北京.机械工业出版社，2005
[8] 李华.机械制造技术[M].北京.机械工业出版社，1996年
[9] 廖常初.可编程序控制器应用技术[M].重庆.重庆大学出版社，2001，7