【正文】 .......... 18 刀庫的夾刀機構(gòu) ....................................... 19 4 自動換刀控制系統(tǒng)設(shè)計 ....................................... 20 基于 PLC 的自動換刀控制 ................................ 20 刀庫控制的程序設(shè)計 .................................... 21 PLC 接線圖 ...................................... 21 梯形圖 .......................................... 23 系統(tǒng)改進 ............................................. 24 總 結(jié) ..................................................... 25 致 謝 ...................................................... 26 參考文獻 ................................................... 27 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 .1 概述 數(shù)控技術(shù)是先進制造技術(shù)的核心，是制造業(yè)實現(xiàn)自動化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、集成化的基礎(chǔ)。數(shù)控裝備的整體水平標(biāo)志著一個國家工業(yè)現(xiàn)代化水平和綜合國力的強弱。 機床是發(fā)展機 械 制造業(yè) 乃 至整個工業(yè)必不可少的復(fù)雜生產(chǎn)工具， 既是 生產(chǎn)要素，又是重要的商品。而 數(shù)控 機床是機電一體化現(xiàn)代機床，對復(fù)雜件、難削件的加工起到 重要 作用，又特別適合 于 中小批多品種柔性生產(chǎn)。在大 批 大 量 生產(chǎn)自動化實現(xiàn)之后，必須要努力發(fā)展中小批多品種柔性生產(chǎn)自動化，以適應(yīng)社會產(chǎn)品多樣化的需求。 數(shù)控機床的發(fā)展在很大程度上取決于數(shù)控系統(tǒng)的性能和水平， 而數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展及其技術(shù)基礎(chǔ)離不開微電子技術(shù)和計算機技術(shù)。隨著計算機及其軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的硬件平臺趨于一致化，而控制系統(tǒng)軟件的競爭日益加劇。 數(shù)控機床發(fā)展現(xiàn)狀 外數(shù) 控機床的發(fā)展?fàn)顩r 隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，世界機床業(yè)已進入了以數(shù)字化制造技術(shù)為核心的機電一體化時代，其中數(shù)控機床就是代表產(chǎn)品之一。數(shù)控機床是制造業(yè)的加工母機和國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)。它為國民經(jīng)濟各個部門提供裝備和手段，具有無限放大的經(jīng)濟與社會效應(yīng)。目前，歐、美、日等工業(yè)化國家已先后完成了數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化進程，而中國從 20 世紀(jì) 80 年代開始起步，仍處于發(fā)展階段。 “十五 ”期間，中國數(shù)控機床行業(yè)實現(xiàn)了超高速發(fā)展。其產(chǎn)量 2020 年為 17521臺， 2020 年 24803 臺， 2020 年 36813 臺， 2020 年 51861 臺， 2020 年產(chǎn)量是 2020年的 倍，平均年增長 39％； 2020 年國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)量 59639 臺，接近 6 萬西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 臺大關(guān)，是 “九五 ”末期的 倍。 “十五 ”期間，中國機床行業(yè)發(fā)展迅猛的主要原因是市場需求旺盛。固定資產(chǎn)投資增速快、汽車和機械制造行業(yè)發(fā)展迅猛、外商投資企業(yè)增長速度加快所致。 2020 年，中國數(shù)控金切機床產(chǎn)量達到 85756 臺，同比增長 %，增幅高于金切機床產(chǎn)量增幅 個百分點，進而使金切機床產(chǎn)值數(shù)控化率達到 %，同比增加 個百分點。此外，數(shù)控機床在外貿(mào)出口方面亦業(yè)績驕人，全年實現(xiàn)出口額 億美元，同比增長 %，高于全部金屬加工機床出口額增幅 個百分點。 2020 年，中國數(shù)控金切機床產(chǎn)量達 123,257 臺，數(shù)控金屬成形機床產(chǎn)量達3,011 臺；國產(chǎn)數(shù)控機床擁有量約 50 萬臺，進口約 20 萬臺。 2020 年 10 月，中國數(shù)控機床產(chǎn)量達 105,780 臺，比 2020 年同比增長 ％。 長期 以來，國產(chǎn)數(shù)控機床始終處于低檔迅速膨脹，中檔進展緩慢，高檔依靠進口的局面，特別是國家重點工程需要的關(guān)鍵設(shè)備主要依靠進口，技術(shù)受制于人。究其原因，國內(nèi)本土數(shù)控機床企業(yè)大多處于 “粗放型 ”階段，在產(chǎn)品設(shè)計水平、質(zhì)量、精度、性能等方面與國外先進水平相比落后了 5—10 年；在高、精、尖技術(shù)方面的差距則達到了 10—15 年。同時中國在應(yīng)用技術(shù)及技術(shù)集成方面的能力也還比較低，相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的研究制定相對滯后，國產(chǎn)的數(shù)控機床還沒有形成品牌效應(yīng)。同時，中國的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)目前還缺少完善的技術(shù)培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系，市場營銷 能力和經(jīng)營管理水平也不高。更重要原因是缺乏自主創(chuàng)新能力，完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)少之又少，制約了數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 國外公司在中國數(shù)控系統(tǒng)銷量中的 80％以上是普及型數(shù)控系統(tǒng)。如果我們能在普及型數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品快速產(chǎn)業(yè)化上取得突破，中國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)就有望從根本上實現(xiàn)戰(zhàn)略反擊。同時，還要建立起比較完備的高檔數(shù)控系統(tǒng)的自主創(chuàng)新體系，提高中國的自主設(shè)計、開發(fā)和成套生產(chǎn)能力，創(chuàng)建國產(chǎn)自主品牌產(chǎn)品，提高中國高檔數(shù)控系統(tǒng)總體技術(shù)水平。 “十一五 ”期間，中國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)將步入快速發(fā)展期，中國數(shù)控機床行業(yè)面臨千載難逢的大 好發(fā)展機遇，根據(jù)中國數(shù)控車床 1996—2020 年消費數(shù)量，通過模型擬合，預(yù)計 2020 年數(shù)控車床銷售數(shù)量將達 萬臺，年均增長率為 %。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 根據(jù)中國加工中心 1996—2020 年消費增長模型，預(yù)計 2020 年加工中心消費數(shù)量將達 萬臺，較 2020 年年均增長率為 %。 數(shù)控機床 技術(shù) 的發(fā)展 趨勢 高速、精密、復(fù)合、智能和綠色是數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展的總趨勢，近幾年來，在實用化和產(chǎn)業(yè)化等方面取得可喜成績。主要表現(xiàn)在： 機床復(fù)合技術(shù)進一步擴展隨著數(shù)控機床技術(shù)進步，復(fù)合加工技術(shù)日趨成熟，包括銑 —車復(fù)合、 車銑復(fù)合、車 —鏜 —鉆 —齒輪加工等復(fù)合，車磨復(fù)合，成形復(fù)合加工、特種復(fù)合加工等，復(fù)合加工的精度和效率大大提高。 “一臺機床就是一個加工廠 ”、 “一次裝卡，完全加工 ”等理念正在被更多人接受，復(fù)合加工機床發(fā)展正呈現(xiàn)多樣化的態(tài)勢。 智能化技術(shù)有新突破數(shù)控機床的智能化技術(shù)有新的突破，在數(shù)控系統(tǒng)的性能上得到了較多體現(xiàn)。如：自動調(diào)整干涉防碰撞功能、斷電后工件自動退出安全區(qū)斷電保護功能、加工零件檢測和自動補償學(xué)習(xí)功能、高精度加工零件智能化參數(shù)選用功能、加工過程自動消除機床震動等功能進入了實用化階段，智能化提升了機床的功能 和品質(zhì)。 機器人使柔性化組合效率更高機器人與主機的柔性化組合得到廣泛應(yīng)用，使得柔性線更加靈活、功能進一步擴展、柔性線進一步縮短、效率更高。機器人與加工中心、車銑復(fù)合機床、磨床、齒輪加工機床、工具磨床、電加工機床、鋸床、沖壓機床、激光加工機床、水切割機床等組成多種形式的柔性單元和柔性生產(chǎn)線已經(jīng)開始應(yīng)用。 精密加工技術(shù)有了新進展數(shù)控金切機床的加工精度已從原來的絲級（ ）提升到目前的微米級（ ），有些品種已達到 左右。超精密數(shù)控機床的微細(xì)切削和磨削加工，精度可穩(wěn)定達到 ，形狀精度可達 左右。采用光、電、化學(xué)等能源的特種加工精度可達到納米級（ ）。通過機床結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化、機床零部件的超精加工和精密裝配、采用高精度的全閉環(huán)控制及溫度、振動等動態(tài)誤差補償技術(shù)，提高機床加工的幾何精度，降低形位誤差、表面粗糙度等，從而進入亞微米、納米級超精加工時代。 功能部件性能不斷提高功能部件不斷向高速度、高精度、大功率和智能西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 化方向發(fā)展，并取得