湛年远，谢祥强

（广西电力职业技术学院，广西 南宁 530007）

电动刀架是数控车床故障多发的部件之一，开发基于PLC 的电动刀架实训装置，开展电动刀架及其控制线路拆装、检修与调试实训，可有效提升数控机床维修技术高技能人才的培养品质。

1 电动刀架的控制原理分析

本实训装置基于配置华中HNC-21 世纪星的数控车床，该数控系统采用内置式PLC，刀架电动机的电气控制原理如图1 所示。

图1 刀架电动机控制原理图

1.1 控制原理

当数控系统发出换刀指令时，由PLC 的Y0.6 输出刀架电动机正转的信号，使中间继电器KA1 的线圈得电，常开触头闭合；接触器KM1 的线圈得电，主触头闭合，刀架电动机开始正转。同时，中间继电器KA1 常闭触头断开，接触器KM1 的常闭辅助触头也断开，接触器KM2 的线圈不能得电，从而实现电气互锁，避免刀架电动机在正、反转切换过程中发生短路现象。

当数控系统检测到目标刀号时，刀架电动机停止正转，并由PLC 的Y0.7 输出反转信号，中间继电器KA2 的线圈得电，常开触头闭合，接触器KM2 的线圈得电，主触头闭合，刀架开始反转，反转的时间由数控系统的刀架控制参数进行设定（约1 500 ms）。当刀架反转时间到，刀架被锁紧，换刀过程结束。

1.2 控制信号

换刀控制的输入信号，主要是选刀按钮发出的刀具选择信号和刀架到位信号。输出信号，主要包括目标刀号（要选择的刀号）、刀架的检测刀号（刀架当前的实际刀号）、刀架电机正反转控制信号等。

刀号的检测，是通过刀架中的发信盘安装的霍尔元件及磁钢来完成的。……