【摘要】本文介绍了分度卡盘在数控车床上的控制应用研究，介绍了分度卡盘的特点、控制逻辑、PLC程序的编写及实际应用的情况。
　　【关键词】分度卡盘；PLC控制
　　数控车床的加工方式，主要是采用主轴卡盘夹持工件，通过主轴旋转结合进给轴间插补运动来完成金属切削。对于同轴度要求很高的零件，采用一次装卡避免重复装卡，对于保证加工工件的尺寸精度和同轴度非常必要。分度卡盘是一种新型的卡盘结构，是一款通过一次装卡同时具备对工件卡紧和分度翻转，进而对工件多个同轴表面进行一次性装卡加工的卡盘结构单元。分度卡盘被广泛应用在“十字轴”等对工件加工同轴度要求较高的行业，是一款高效、高精度、高可靠性的卡盘结构。
　　1、分度卡盘的特点
　　分度卡盘主要应用在数控车床上，根据其自身的结构特征，一般具备如下控制上的特点。（1）多角度一次性加工完成；（2）每次分度为45°；（3）旋转速度每45°为0.5秒；（4）夹持力大；（5）旋转精度高；（6）可校正动平衡；（7）夹头内装有引导式止回阀，停电时工件不会飞出；（8）夹头内装有检测开关，可确认工件已旋转到定位，确保安全。
　　2、分度卡盘的液压控制特点
　　分度卡盘在液压控制上，主要包括4个输出电磁阀，分别是：卡盘卡紧阀、卡盘松开阀、卡盘转位阀、卡盘正位阀。数控系统通过对上述4个电磁阀进行控制，进而对分度卡盘内的油路进行切换，完成对整个卡盘动作的控制。卡盘卡紧阀、卡盘松开阀与一般的液压卡盘的松开、卡紧控制一样。分度卡盘除了具备一般液压卡盘的压力检测外，还具备转位压力和正位压力两个液压压力检测信号。
　　3、分度卡盘的电气控制特点
　　在电气控制上，数控系统的输出接口主要控制上述4个电磁阀，输入检测接口主要检测上述3个压力检测点信号。除此数控系统还要检测卡盘的位置，即检测卡盘的翻转位置，以4工位分度卡盘为例，具备4个无触点检测开关。其主要的电气控制时序如右图示：
　　4、分度卡盘的PLC控制程序
　　这里根据4工位分度卡盘的实际应用情况，编写了如下PLC控制程序。为了与车床的刀具调用代码T代码相区分，这里采用B代码作为分度卡盘翻爪的位置指令代码，对于4工位的分度卡盘，数控系统指令的翻爪4个位置分别为B1、B2、B3、B4。在编写PLC控制程序时，分为如下几个部分：（1）将位置检测信号读入PLC，搭建出1、2、3、4工位。（2）对读入PLC的检测信号进行处理，编写出正位与转位的中间位，并对两个位置进行延时处理。（3）再进行B代码的译码、B代码应答比较一致等PLC控制逻辑编写，接下来要通过PLC逻辑完成对转位阀和正位阀的控制，相关PLC控制程序块如下图。
　　至此，完成了对于可用B代码编写加工程序的分度卡盘的PLC控制程序的编写，将上述PLC程序输入到数控车床的控制系统后，可以对分度卡盘进行控制。
　　5、分度卡盘的电气维护与常见故障排除
　　分度卡盘在使用过程中，除了需要对液压系统、机械结构进行维护和保养外，主要的故障和维护点是用于检测卡盘位置的4个无触点检测开关和压力检测开关。常见的故障现象与排除和维护方法如下：
　　故障现象 故障原因 排除方法
　　分度卡盘翻爪不动作；分度卡盘翻转过程中卡住；分度卡盘翻转找不到工位。 （1）机械结构有故障；
　　（2）液压系统压力不足；
　　（3）位置检测开关反馈的信号是否异常。
　　（1）检查并调整卡盘的机械结构。
　　（2）检查并调整液压系统的压力，解决液压系统失压问题。
　　（3）通过数控系统PLC的在线诊断和监控诊断功能，检查开关信号状态变化情况，调整开关位置或解决开关信号异常问题。
　　6、结束语
　　分度卡盘越来越多的被应用于数控车床上，可以通过卡爪的翻转，带动工件转换方向进行切削，避免了重复装卡带来的装卡误差，应用前景广泛。良好可靠的PLC控制又是保证分度卡盘运行可靠性的前提和基础，本文是对可编程分度卡盘的PLC控制的一次实际应用的研究，对分度卡盘产品的应用推广将会起到借鉴作用。
　　参考文献
　　[1]王侃夫.数控机床控制技术与系统[M].北京：机械工业出版社，2002.
　　[2]刘宝珠.数控车床液压卡盘的改造[J].制造技术与机床，2004.