畢業(yè)設計---加工中心無機械手自動換刀控制及常見故障分析-全文預覽
【正文】 次畢業(yè)設計，我不僅把知識融會貫通，而且豐富了大腦，同時在查找資料的過程中也了解了許多課外知識，開拓了視野，認識了將來數(shù)控行業(yè)的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識方面和動手能力方面有了質的飛躍。具體操作是把計數(shù)器 01設定為 24，數(shù)據(jù)表的 D000 設定為 0， D001D024 設定值應按實際刀庫的刀座中的刀具號進行設定，最后系統(tǒng)斷電再重新上電，系統(tǒng)恢復正常工作 。刀庫步數(shù)計數(shù)器為 0 時， 為 為 1， T 碼完成，同時通過 XMOVE 指令，將 D431 中的數(shù)據(jù)移動到 D432 中，然后將 D420 中的數(shù)據(jù)移動到 D431 中，最后將 D432 中的數(shù)據(jù)移動 D420 中。隨后檢測目標刀位號是否在主軸上，當目標刀位號在主軸上時，使得 為 1，此時， ， 同時置 1。 為刀庫電機正轉控制 信號， 為刀庫電機反轉控制信號。 控制計數(shù)器的加計第 17 頁 共 30 頁 數(shù)或計數(shù)器的減計數(shù)， 為 0 時計數(shù)器不計數(shù)，當 為 1 時計數(shù)器計數(shù)累加。 （ 3） ROT 功能指令（旋轉指令） ROT 功能指令中，旋轉檢索數(shù)（刀套位置個數(shù)）為 12，現(xiàn)在位置地址為 D200（存放當前刀套號 4），目標位置地址為 D100（存放 T1號刀具的刀套號 1），計算結果輸出地址為 C1。由于 為“ 0”。圖 33 為 PMC 控制梯形圖 。 圖 32所示為電動刀庫 PMC 接線圖。在執(zhí)行換刀指令（ M06）時，機床主軸快速回到換刀點（一般為機床的第二參考點），并且實現(xiàn)主軸準停，機械手執(zhí)行換刀控制，即同時交換主軸和刀庫中的刀具，換刀結束后，把主軸所在數(shù)據(jù)表的地址內容改寫成現(xiàn)在的刀具號，把主軸上的刀號（舊刀號）寫入到換刀的刀具所在數(shù)據(jù)表的地址中。本文以 BT5024TOOL 圓盤式刀庫自動換刀為例，討論計算機記憶隨機換刀方式的 PMC 的 控制。缺點是用過的刀具必須放回原來的刀座，增加了輔助換刀的時間，降低了換刀效率。 刀具編碼方式采用了一種特殊的刀柄結構，并對每把刀具進行編碼。目前刀庫選刀一般有四種控制方式：順序選刀方式，刀具編碼方式，刀套編碼方式，計算機記憶隨機換刀。刀庫上裝有位置檢測裝置（一般與電動機裝在一起）可以檢測出每個刀套的位置，這樣刀具就可以任意取出并送回。所以帶刀庫的自動換刀裝置特別適用數(shù)控鉆床、數(shù)控銑床和數(shù)控鏜床。因此出現(xiàn)了各類型的加工中心機床加工過程中要使用多種刀具，因此必須有自動換刀裝置，以便選用不同刀具，完成不同工序加工工序。這種機械手的優(yōu)點是由電機驅動，不需要較復雜的液壓系統(tǒng)及其密封、緩沖機構，沒有漏油現(xiàn)象，結構簡單， 工作可靠。 ATC 換刀時 , 根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)選刀指令 , 從刀庫中將所需要的刀具轉到取刀位置 , 稱為自動選刀然后由機械手從刀庫和主軸上取出刀具 , 進行刀具交換 , 將新刀具裝人主軸 , 用過的舊刀具放回刀庫。刀庫換刀 ,按照換刀過程有無機械手參與 ,分成有機械手換刀和無機械手換刀兩種情況。正因為自動換刀裝置是加工中心的核心內容 ,各廠家都在保密 ,極少公開有關資料 ,尤其機械手部分更始如此。這就把加工中心和自動換刀數(shù)控車床和車削中心區(qū)別開來。機床完成加工循環(huán)后自動交換托板，使裝卸工件與切削加工的時間相重合。鏈式刀庫存放刀具的容量較大。立式加工中心一般不帶轉臺，僅作頂面加工。二十世紀 70 年代以來，加工中心得到迅速發(fā)展，出現(xiàn)了可換主軸箱加工中心，它備有多個可以自動更換的裝有刀具的多 軸主軸箱，能對工件同時進行多孔加工。加工中心由于工序的集中和自動換刀，減少了工件的裝夾、測量和機床調整等時間，使機床的切削時間達到機 床開動時間的8O％左右 (普通機床僅為 15～ 20％ )；同時也減少了工序之間的工件周轉、搬運和存放時間，縮短了生產周期，具有明顯的經濟效果。工件經一次裝夾后，數(shù)字控制系統(tǒng)能控制機床按不同工序，自動選擇和更換刀具，自動改變機床主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其他輔助機能，依次完成工件幾個面上多工序的加工。它在數(shù)控臥式鏜銑床的基礎上增加了自動換刀裝置，從而實現(xiàn)了工件一次裝夾后即可進行銑削、鉆削、鏜削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。臥式加工中心一般具有分度轉臺或數(shù)控轉臺，可加工工件的各個側面；也可作多個坐標的聯(lián)合運動，以便加工復雜的空間曲面。刀庫種類很多，常見的有盤式和鏈式兩類。一個裝著工件在工作臺上加工，另一個則在工作臺外裝卸工件。更為明確的說法是：加工中心就是自動換刀數(shù)控鏜銑床。因此各加工中心制造廠家都在下大力研制動作迅速、可靠性高的自動換刀裝置 ,以求在激烈的競爭中取得好的效益。獨立的刀庫 ,大大增加了刀具的儲存數(shù)量 ,有利于擴大機床的功能 ,并能較好地隔離各種影響加工精度的干擾因素。因而大大減少了裝卸工件和換刀等輔助時間 , 消除由于多次安裝造成的定位誤差 , 比一般數(shù)控機床更能實第 5 頁 共 30 頁 現(xiàn)高精度、高效 率、高度自動化加工。近年來國內、外先后研制出凸輪聯(lián)動式單臂雙抓機械手。 第 6 頁 共 30 頁 第一章 加工中心自動換刀 加工中心自動換刀的意義 為了進一步提高數(shù)控機床的加工效率，數(shù)控機床正向著工件在一臺機床一次裝來即可完成多道工序或全部工序的方向發(fā)展。另外刀庫可以存放很大的刀具，因此能夠進行復雜的零件的多工
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