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1、CKA6163数控车床变速原理一台安阳鑫盛产的数控CKA6163，采用FANUC 0i Mate-TC系统， 变速机构既有机械，还有液压，还有PMC，比较复杂。现将变速机构 的原理整理如下：一. 变速机构原理该机床的主轴变速是通过手动换挡和自动换挡结合进行的。手动有A,B,C三个档位，自动有S1，S2，S3, S4, S5，S6六档。其中有几个档位转速是重合的，故共计有12种转速。自动换挡 是通过CNC控制电磁阀，电磁阀带动拨叉，拨叉又带动齿轮实 现的。主电机通过皮带轮带动I轴（离合器轴），通过高速或低速 离合器吸合，带动II轴，通过III轴（换挡轴）与II轴啮合的三 联齿的啮合，将动力最后传
2、递至卡盘。二. 变速过程数控系统发出变速信号一I轴油缸（高低速离合器）复位一制 动油缸制动，主轴停止一制动油缸放松一液压马达转动一同时 三联油缸带动三联齿位移一齿轮到位后触动行程开关返回变速 完信号一主轴启动三. 电路控制电路采用PMC控制继电器，然后再控制液压阀实现的。电路图 如下：YV2低速YV3刹车YV6 S1S2YV5 S3S4YV1高速YV1高速四.4知Y4.WY4.4AOGB0607SQ8SQSI+4VPMC程序现将PMC的换挡部分的梯图附后。变速的详细过程如下:1.首先在MDI方式下，输入“M03； ”，经M代码译码后，保存到R0030寄存器中，使得R30.0=1。M译码见表一。
3、在换挡前，应该按下复位键，使得高速或低速离合器脱开。离合器，Y4.5为高速离合器。3,在MDI方式下，输入想要的转速范围，比如“S6”。这时经 过S代码译码，将译码结果保存在R0080中。具体的S译码 转换表见表二。4. 高速和低速离合器脱开，刹车吸合，将主轴刹住，延时后松 开，油马达低速运转。经过译码后，PMC控制三位油缸的位 置（即相应的换挡齿轮的位置），到位后压住相应的行程开 关，最后高速或低速离合器吸合完成换挡过程。5. 举例说明（1）不需变换齿轮时的换挡S6经过译码后，R80里面的内容为0010 0000，这时R82.5 接通.若之前的档位是S5或S6 （即三位油缸的位置已对，X8.
4、1 已经压下），则R83.3接通。R82.5和R83.3导通后，引起Y4.4 导通，低速离合器吸合，主轴正转。Y5.5和Y5.4未导通，故三 位油缸处于中间状态，S5S6行程开关继续压下。最后G4.3吸合， 换挡完成。（2）需变换齿轮时的换挡若原来的档位为S1S2 （即X8.0压下），要换成“S3”档。 输入“S3”，译码后R81.6和R83.5吸合，但是Y4.4和Y4.5都 不能吸合。14#定时器开始计数。同时Y4.7吸合，进行刹车。 当14#定时器定时时间到，Y4.7断开，Y4.6吸合，液压马达开 始低速运转，这时高速离合器和低速离合器均未吸合，主轴开 始低速旋转，为更换齿轮做准备。这时1
5、3#定时器启动，延时时间到后，R84.3接通，同时启动12#定时器，延时时间到后，R84.2接通，R84.3断开，引起R84.2也断开，回到刚开始状态。只要Y4.4或Y4.5没有吸合，R84.3将间歇导通。译码后，R83.5吸合，使得Y5.4通电，进行换挡。若正好两个齿轮齿顶齿，换挡失败。R84.3导通后，Y5.4失电，Y5.5得电。然后 再次Y5.4导通换挡。若换挡成功，X8.2行程开关压上。Y5.4和Y4.5 吸合，高速离合器闭合，液压马达Y4.6断开。R84.2及R84.3也断开， 退出间歇导通状态。最后给CNC 一个G4.3完成信号，将MDI输入的“S1 ”消掉， 换挡完成，主轴正转。
6、不同转速下，各个电磁阀状态表见表三表三 不同转速下电磁阀状态表YV1YV2YV3YV4YV5YV6S1+S2+S3+S4+S5+S6+油马达+刹车+主电机启动R80.1主轴速度选通DNC分配结束急停（常闭）急停（常闭）急停（常闭）辅助功能选通 DNC分配结束X10.3X10.6R30.0F1.1/X10.6急停（常闭）RST主电机停（常闭）主轴正转寄存器自锁F9.5S1译码急停（常闭）R81.2X8.4R80.0R80.2 /R80.5S代码互锁S2译码S2译码急停（常闭）R81.4X8.4R80.0R80.5自锁F7.2F1.3R30.2/ X8.4M03译码寄存器R81.0DM02F9.4
7、M译码信号ERS外部复位DM30S代码互锁X8.4R80.2R80.3R80.4R80.0R81.1X8.4S1译码R80.4R80.1R81.3X8.4严0.3R80.4S代码互锁M代码译码X5.3主电机启动Y5.2R80.5R80.3主电机启动主电机停 急停（常闭）主电机过载F7.0F1.3SUB 25DECBF0010 1R0030 3ACTSUB 25DECBF0022 1R0080 1S代码译码R80.R80.R82R82.R83.F40.F40.F40F41.F41.F41.5F41.F41.F41.3R83.F40.0F40.4 F40.5 F40.6 F40.实际主轴速度F41
8、.X8.2R81.6S3S4X8.1TS5S6实际主轴速度R83.R83.| I急停（常闭）R82.1急停（常闭）R80.4S5译码急停（常闭）R80.0R80.1R80.2急停（常闭）R82.6R82.7R80.2S3译码S5译码X8.0急停（常闭）S3译码Il R80q R8Q.1R80.R80.s代码互锁5R80.3四.5S1S2R80.R80.3S4译码急停（常闭）S4译码-R82.1s代码互锁s代码互锁R80.3R80.R80.5S6译码急停（常闭）S6译码互锁 互锁自锁F7.2R82.7R82.3R83.3S5译码主轴速度选通主轴速度选通R83.7R81.4S2译码R82.1S4译码R82.5S6译码R83.5S6译码R86.0R82.6互锁，1S2译码S6译码厂R80.4R80.5S5译码S3S4译码R80.5R80.4S1译码R80.1R84.4R84.3F7.2/SUB 3TMR12LR84.2 /主轴速度选通R84.4R84.2F7.2/SUB 3厂、TMR13!R84.3主轴速度选通、_X主轴正转寄存器手动刹车按钮辅助功能选通刀具功能选通R32.R1.75Y4.4低速YV1Y4.5高速YV2高速YV2低速YV1 Y4.4tY4.6.X10.1/低速YV1高速YV2主轴速度选通SUB 3TMR14G4.3y
