数控机床四方刀架plc控制.doc
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1、.西 京 学 院本科毕业设计(论文)题目:数控车床电动刀架 PLC控制的设计教学单位: 机电工程系 专 业: 机械设计制造及其自动化 学 号: 0811050502 姓 名: 吴启龙 指导教师: 徐开良 2012年 5月.摘 要数控车床今后将向中高当发展,经济型数控刀架配套,采用电动刀架,预计近年来对数控刀架需求量将大大增加。数控刀架的发展趋势是:随着数控车床的发展,数控刀架开始向快速换刀和伺服驱动方向发展。本部分主要对常州宏达公司生产的LD4B电动刀架四工位立式电动刀架的PLC车床控制设计,并对电动刀架的电路设计,从刀架的结构和工作原理深刻分析,着重研究了数控机床刀架的机械结构以及电气控制原
2、理,PLC控制,霍尔元件的原理机应用。回 转 刀 架 的 换 刀 动 作 分 为 刀 盘 抬 起 、 刀 盘 转 位 和 刀 架 锁 紧 三 个 动 作 , 刀盘 转 位 则 由 普 通 三 相 异 步 电 动 机 来 驱 动 。 刀 盘 转 位 动 作 的 实 现 经 以 下 步 骤 :数 控 系 统 发 出 刀 盘 转 位 的 命 令 三 相 异 步 电 动 机 启 动 涡 轮 蜗 杆 转 动 刀架 主 轴 转 动 实 现 刀 盘 转 位 。关键词 :经济型数控车床 ;车床刀架 ; PLC控制电动刀架.AbstractNumerical control lathe, will in the
3、 future high when to development, economic l, in recent years on the nc tool is expected to demand will increase greatly. Nc tool is the development trend of: along with the development of the CNC lathe, CNC tool began to change cutters quickly and servo drive direction. The main part of changzhou H
4、TC company produces the LD4B electric tool 4 Labour vertical electric tool PLC lathe control design, and the electric tool circuit design, tool from the structure and working principle of profound analysis, this paper studies the numerical control machine tool and mechanical structure of the electri
5、c control principle, PLC control, the principle of the hall element machine applications.Rotary tool for knife actions are divided into the knife dish up the, the knife dish inversion and tool carrier lock three movements, the knife dish inversion is by ordinary three-phase asynchronous motor to dri
6、ve. The knife dish inversion of the following steps to achieve the action: the numerical control system knife dish out the command of the inversion three-phase asynchronous motor starting rotation axis rotation worm turbine enough to realize the knife dish inversion. Keywords: economic numerical con
7、trol lathe, Lathe tool; PLC control electric tool .目 录1 绪论 .11.1 课题的研究背景 .11.2 课题的来源及意义 .12 刀架控制系统硬件组成 .42.1 刀架的有关概况 .42.1.1 刀架的产生 .42.1.2 刀架的分类 .42.1.3 刀架的几种典型结构 .42.2 四工位刀架的组成 .52.3 四工位刀架的机械结构 .72.4 四工位刀架控制电路的组成 .93 PLC 控制车床刀架 .113.1 刀架的选用 .113.2 电动刀架的电机控制 .113.3 车床刀架控制 .113.3.1 简易刀架的控制 .113.3.2 刀
8、架的锁紧时间 .123.3.3 刀架刀位信号监控 .134 车床刀架的选用及工作 .144.1 刀架的选用 .144.2 电动刀架的电机控制 .144.3 PLC 控制电动刀架 .144.3.1 常州宏达公司生产的 LD4B 电动刀架 .144.3.2 常州宏达 LD4B 刀架的工作原理 .154.4 刀架驱动 .164.5 刀架工作顺序 .164.6 控制过程如下 .165 PLC 控制车床刀架 .175.1 硬件设计 .175.2 I/O 地址分配表 .185.3 换刀梯形图 .185.3.1 手动换刀程序 .185.3.2 自动换刀 .195.3.3 综合换刀 .20结 论 .22致 谢
9、 .23参考文献 .24.1 绪论1.1课题的研究背景梳子程序控制机床一般简称为数控机床。它是由数控装置或计算机进行控制的一种高效能自动化机床,它综合应用了自动控制技术、计算机技术、精密测量技术、液压气动等技术。并在机床结构等方面运用了最新技术。随着科学技术的发展,机械产品的形状和结构不断改进,对机械零件的加工质量要求也越来越高;单件、小批生产的机械产品所占比重越来越大,特别是在造船、航空、航天、深潜以及国防工业的各个部门,加工批量少、精度要求高、形状复杂的零件很多。像这样的产品,如果采用一般的自动机床或组合机床和自动线来加工,就显得很不经济、不合理,一般机床又不能加工。数控机床就是在这样的条
10、件下产生和发展起来的,它能有效地适应产品不断变化、多品种、小批量的自动化生产。 数控机床就是把加工所需要的各种操作,例如变速、松夹工件、进刀、退刀、开车与停车、冷却液的自动供给等等,以及刀具相对于工件之间的位移。采用数值数据的形式通过计算机的运算,并将输入的指令变为机床的各种操作,实现零件的自动加工。随着网络技术日益普遍运用,互联网进入车间只是时间问题,这将是数字化制造的主要标志。从另一角度来看,企业资源计划如果仅仅局限于业务管理部门(人、财、物、产、供、销)或设计开发等企业上层的信息化是远远不够的,车间最底层的加工设备数控机床不能够连成网络或信息化,就必然成为制造业信息化的制约瓶颈。所以,对
11、于现代制造工厂来说,除了要提高机床的数控化率外,更要使所拥有的数控机床具有双向、高速的联网通讯功能,以保证信息流在车间的底层之间及底层与上层之间通信畅通无阻。1.2课题的来源及意义数控刀架是数控机床的重要组成部分,在我国被命名为机床附件,在国外被定义为机床功能件。随着数控机床的飞速发展,机床设计已由传统的统筹设计发展到模块化设计,即按照机床的功能化分模块,因此这些功能部件的性能已成为整机性能的决定因素。数控刀架作为数控车床的动作执行部件,其基本.结构包括:驱动装置、分度装置、预定位装置、松开、锁紧装置、精定位装置、罚信装置、装刀装置。数控刀架的换刀动作如下:系统发出指令齿盘松开刀架旋转分度到达
12、目标工位并发信号给系统齿盘锁紧精定位系统确认后进行切削。数控刀架分类。目前,行业上应用的数控刀架按照与主机配套场合主要有分为如下高、中、低三个档次。低档数控刀架主要有沈阳精诚数控生产的系列电动数控立式刀架,系列卧式刀架。该种刀架结构简单,容易设计、制造。采用三相力矩电机驱动,三联齿定位,矩形螺纹锁紧,配套在我国简易型数控车床,受我国数控机床发展的影响,是我国的特色产品,已经形成规模化生产。中档数控刀架主要有沈阳精诚数控生产的系列电动刀架、系列电动刀架、系列液压刀架。该档次刀架,可双向选刀,刚性好,但结构复杂,对制造加工设备要求高。此类刀架在我国初具规模,但国外产品对我国市场冲击较大。高档数控刀
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