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      摘要：隨著工業日新月異的發展，先進精密的加工設備也日漸加大需求，五面體加工中心對復雜多面精度要求高的零部件加工特別有效，因此制造此類設備是大勢所趨。

     關鍵詞：五面體加工中心；輸入輸出接口；程序控制

     安裝底面外5 個面加工，兼有立式加工中心和臥式加工中心功能，加工過程中可保證工件位置公差，尺寸一致性較好。五面體加工中心結構復雜，電氣控制系統采用FANUC 0i Mate-D 數控系統，控制線路及運行程序要求縝密、細致。

     1 、機床通斷電控制

     機床動作全部需要數控系統發出指令，帶動小電流的繼電器動作，繼電器再帶動電流大，電壓高的接觸器或電磁閥動作，而接觸器就可以通電使電機運轉。在這些動作之前，必須使數控系統通電并一切就緒?？諝忾_關即電源開關可控制整個機床通電，同時也具有短路、嚴重過載及欠壓等多種保護功能。鑰匙開關則可切斷控制回路電源，而且位于操作站，不僅方便數控系統調試過程中，需斷電的情況，而且在需緊急斷電時可及時控制（空氣開關都裝在電器配電柜上，離操作站5 m 以外）。急停開關則可在突發情況需要緊急停車時可使機床在不斷電的狀態下所有動作全部停止。通電正常后需啟動機床液壓系統，檢查壓力是否正常，啟動潤滑泵站及中心潤滑站，同樣檢查壓力。最后檢查氣源壓力是否正常。一切就緒無報警后通電結束，機床可進入工作狀態。

     2 、輸入輸出接口的設計

     機床要執行各個動作，需要有按鍵輸入，而且大部分動作都要反饋給系統是否到位的信號，系統即會根據收到的信號對下一動作發出指令，還有的輸入信號是機床異常的報警信號，所以對于每個輸入的信號都是至關重要的，在編輯程序之前需認真仔細歸納，首先將面板上倍率開關定義在20 開頭的X 地址，而反饋信號則定義在3 開頭的X 地址，除急停一些特殊信號要求有固定地址外，其他是可以根據實際情況調整的，該機床定義的輸入信號共有70 個。具體信號如下。（前面數字代表序號，X代表地址，括號內為注釋）。

     1-X20.0 （進給倍率A），2- X20.1 （進給倍率B），3-X20.2 （進給倍率C） , 4-X20.3 （進給倍率D） , 5-X20.4 （進給倍率E） , 6-X20.5 （進給倍率奇偶校驗位），7-X20.6 （主軸倍率A），8-X20.7（主軸倍率B），9-X21.0 （主軸倍率C），10-X21.1（主軸倍率D），11-X21.2 （主軸倍率奇偶校驗位），12-X21.4 （程序保護選擇開關），13-X21.7 （手搖X軸），14-X22.0 （手搖Y 軸），15-X22.1 （手搖Z軸），16-X22.2 （手搖急停），17-X22.3 （手搖×1），18-X22.4 （手搖×10），19-X22.5 （手搖×100），20-X3.0 （翻轉油缸縮回信號），21-X3.1 （翻轉油缸伸出信號），22-X3.2 （換刀油缸縮回信號），23-X3.3（換刀油缸伸出信號），24-X3.4 （拔刀油缸縮回信號），25-X3.5 （拔刀油缸伸出信號），26-X3.6 （平移油缸縮回信號），27-X3.7 （平移油缸伸出信號），28-X8.0 （搖擺油缸縮回信號），29-X8.1 （搖擺油缸伸出信號），30-X8.2 （刀庫數刀信號），31-X8.3（刀庫數刀信號刀庫確認信號），32-X8.4 （NC 急停），33-X8.6 （刀庫原點信號），34-X8.7 （卸刀油缸縮回信號），35-X9.0 （X 軸回零），36-X9.1 （Y軸回零），37-X9.2 （Z 軸回零），38-X9.4 （定位油缸伸出信號），39-X9.5 （定位油缸中間信號），40-X9.6 （定位油缸縮回信號），41-X9.7 （平移油缸安全互鎖），42-X5.0 （主油泵站斷路器反饋），43-X5.1 （X 軸正向限位），44-X5.2 （Y 軸正向限位），45-X5.3 （Y 軸正向限位），46-X5.4 （液壓站平移油缸壓力繼電器），47-X5.5 （Y 軸負向限位），48-X5.6 （Z 軸正向限位），49-X5.7 （Z 軸負向限位），50-X6.0 （床身潤滑站壓力繼電器），51-X6.2 （導軌潤滑液位開關），52-X6.3 （液壓站銑頭分度夾壓力繼電器），53-X6.4 （主軸油冷斷路器反饋），54-X6.5 （冷卻液泵站斷路器反饋），55-X6.6 （潤滑電機斷路器反饋），56-X6.7 （排屑器斷路器反饋），57-X7.0 （ZF 箱換擋高速），58-X7.1 （ZF 箱換擋低速），59-X7.2 （ZF 箱換擋空檔），60-X7.3 （銑頭分度接近開關夾），61-X7.4 （銑頭分度接近開關松），62-X7.5 （分度復位零位開關），63-X7.6 （銑頭立式卸刀接近開關夾），64-X7.7 （銑頭立式卸刀接近開關松），65-X10.2 （刀庫卸刀腳踏開關），66-X10.6 （液壓站壓力不足），67-X10.7 （油冷機組故障報警），68-X10.7 （抽水泵液位開關左抽水泵），69-X11.1 （抽水泵液位開關右抽水泵），70-X11.2 （氣動壓力開關）。

     輸出接口會直接帶動繼電器動作，從而控制接觸器、電磁閥等，接觸器吸合會使電機等運轉，實現機床加工的動作。該機床輸出口共有44 個，帶動的執行元件也有40 多個，可見該機床的動作復雜繁瑣。輸出接口圖同輸入相似，輸入口用X 表示，輸出口則用Y 表示，當然代表的意思也不同，這里就不一一列出。

     3 、機床動作程序的編制

    機床的輸入輸出口確定好后，最重要的工作就是梯形圖程序的編制，程序中涉及各個動作及和其他動作的互鎖，稍有不慎將會導致機床誤動作損壞機械部件。因此首先需要分解各個動作，先將各個動作正常程序編寫，比如潤滑泵、冷卻泵、油冷機組、機床各軸的動作、主軸分度、主軸拉刀卸刀等動作，下一步就針對每個動作細化也就是要加保護，比如主軸分度時主軸不可運轉，氣壓要足夠，各進給軸也不可移動，不可換刀等。由于程序較復雜，程序中除了使用上述歸納的X、Y 口外還使用了R、F、G 等中繼進行轉換。程序中還分一級程序，二級程序和子程序，一級程序主要是急停等需要優先處理的機床動作，大部分程序位于二級程序，子程序則是有加工需要時主程序調用使用，這樣比較清晰明了，而且程序在運行過程中不斷掃描，主程序越短掃描周期越短，系統判斷處理越快。比如換刀子程序，正常加工子程序不進行掃描，當需要換刀時，程序進行判斷進入子程序，執行換刀動作，該動作結束后自動調回主程序。

     3.1 立式換刀過程程序編制簡述

     首先“平移刀庫”，譯碼M41，R604.1 得電，輸出Y2.1，當X3.7 輸入后，平移刀庫到位，進行下一步。每一步都是先譯碼，使中間繼電器得電，從而輸出Y，當有檢測到位信號X 輸入時，該動作停止，執行下一動作，具體清晰動作如下。平移刀庫（M41，R604.1，Y2.1，X3.7）→拔刀伸出（M42，R604.2，Y2.4，X3.5）→平移主軸（M40，R604.0，Y2.0，X3.6）→拔刀縮回（M43，R604.3，Y2.5，X3.4）→搖擺縮回（M47，R604.7，Y2.3， X8.0）→平移刀庫（M41， R604.1， Y2.1，X3.7）→翻轉伸出（M48， R605.0， Y3.4，X3.1）→五面頭移到換刀點→平移主軸（M40，R604.0，Y2.0， X3.6）→立式松刀（M53， R605.5， Y4.7，X7.7）→拔刀伸出（M42， R604.2， Y2.4， X3.5）→換刀縮回（M45，R604.5，Y2.7，X3.2）→拔刀縮回（M43， R604.3， Y2.5， X3.4） →立式緊刀（M54，R605.6，Y4.6，X7.6）→平移刀庫（M41，R604.1，Y2.1，X3.7）→五面頭移開→翻轉縮回（M49，R605.1，Y3.5，X3.0）→平移主軸（M40，R604.0，Y2.0，X3.6）→搖擺伸出（M46，R604.6，Y2.2， X8.1）→拔刀伸出（M42， R604.2， Y2.4，X3.5）→平移刀庫（M41， R604.1， Y2.1， X3.7）→拔刀縮回（M43，R604.3，Y2.5，X3.4）→平移主軸（M40， R604.0， Y2.0， X3.6） →拔刀伸出（M42，R604.2，Y2.4，X3.5）→換刀伸出M44，R604.4，Y2.6，X3.3）→拔刀縮回（M43，R604.3，Y2.5，X3.4）。

     立式換刀過程在程序中是個子程序，只有把每個子程序上的動作如上分解，確保每段程序準確，程序運用正常，整個機床動作就會準確無誤[1-2]。

     4 、結論

     該機床已生產制造調試成功，運行可靠，加工效率高，可保證工件位置公差，尺寸一致性好，用戶反饋使用效果良好。