【文章內(nèi)容簡介】 一系列優(yōu)點。為了進一步發(fā)揮這些優(yōu)點，數(shù)控機床遂向“工序集中”，即一臺數(shù)控機床在一次裝夾零件后能完成多任務序加工的數(shù)控機床(即加工中心)方面發(fā)展。帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)首先把加工過程中需要使用的全部刀具分別安裝在標準刀柄上，在機外進行尺寸預調(diào)整后，按一定的方式放入刀庫 中去。換刀時先在刀庫中進行選刀，并由刀具交換裝置從刀庫和主軸上取出刀具，在進行交換刀具之后，將新刀具裝入主軸，把舊刀具放回刀庫。存放刀具的刀庫具有較大的容量，它既可以安裝在主軸箱的側(cè)面或上方，也可作為單獨部件安裝到機床以外，并由搬運裝置運送刀具與轉(zhuǎn)塔主軸頭相比較，由于帶刀庫的自動換刀裝置數(shù)控機床主軸箱內(nèi)只有一個主軸，設計主軸部件就有可能充分增強它的剛度，因而能滿足精密加工的要求。另外，刀庫可以存放數(shù)量很大的刀具，因而能夠進行復雜零件的多工序加工，這樣就明顯提高了機床的適應性和加工效率。所以帶刀庫的自動換刀裝置特別適用于數(shù)控鉆床、數(shù)控銑床和數(shù)控鏜床。加工中心分兩大部分：數(shù)控機床和刀具自動交換裝置。刀具自動交換裝置應能滿足以下幾個方面的要求： ①換刀時間短； ②刀具重復定位精度高； ③識刀、選刀可靠，換刀動作簡單；④ 刀庫容量合理，占地面積小，并能與主機配合，使機床外觀完整； ⑤刀具裝卸、調(diào)整、維護方便。 本課題應解決的主要問題主要問題是:①完成電氣控制系統(tǒng)的設計，I/O配置和PLC的選型。②自動換刀程序的設計。③根據(jù)本課題的動作要求來完成設計。第2章 設計內(nèi)容和過程 加工中心刀具庫換刀方式本設計的加工中心的換刀方式是隨機存取換刀控制，在其中，還刀的位置是隨機的，刀具選擇（CNC 來的代碼）指令與刀套號無關，是隨機變動的，指令僅以刀具自身的直接編號為目標。這種換刀方式在新刀取出后，刀庫不需轉(zhuǎn)動，立即隨機存入原先使用的刀具，即換刀、存刀一次完成，縮短了換刀時間。 數(shù)控裝置譯T指令代碼刀號檢索刀號符合判別刀庫回轉(zhuǎn)指令回轉(zhuǎn)指令位置信號反饋刀庫 T功能處理圖數(shù)控系統(tǒng)送出T代碼指令給PLC，PLC經(jīng)譯碼后在數(shù)據(jù)表中檢索，找到T代碼指令的新刀號所在的數(shù)據(jù)表地址，并與現(xiàn)行刀號比較，如果不符，則將刀庫回轉(zhuǎn)控制信號送刀庫控制系統(tǒng)，直接定位新刀號位置，刀庫停止回轉(zhuǎn)，并準備換刀。 分析控制要求繪制自動換刀程序流程圖 分析控制要求根據(jù)加工要求，自動將指定的刀具轉(zhuǎn)至換刀位置；刀庫盤上共有20把刀具供選擇；為提高換刀效率，要求換刀時按最小旋轉(zhuǎn)角（≤180176。）轉(zhuǎn)動；為提高定位精度，當指定刀具號轉(zhuǎn)至離取刀口兩個刀具位置時減速。若設定值為15，現(xiàn)值為3，則153=12＞10，置正轉(zhuǎn)標志；若設定值為6，現(xiàn)值為3，則63=3＜10，置反轉(zhuǎn)標志；若設定值為1，現(xiàn)值為3，則13=2，2+20=18＞10，置正轉(zhuǎn)標志。由于18＞10，經(jīng)小于半數(shù)處理：2018=2＜10，置減速標志。數(shù)控系統(tǒng)送出T代碼指令給PLC，經(jīng)PLC譯碼后在數(shù)據(jù)表中檢索，找到T代碼指定的新刀號所在的數(shù)據(jù)表地址，換刀起動，并設定新刀號內(nèi)存。用設定刀號值VW12減去當前刀號值VW10，得到的差值VW14內(nèi)存，若差值VW14為負值，取補后內(nèi)存，若差值大于刀庫存刀號的一半10，若小于10，；設正轉(zhuǎn)輸出標志后使差值VW14小于一半（也就是20減差值VW14，然后差值VW14內(nèi)存）；若差值VW14小于或等于2。，當前刀號加，當前值VW10內(nèi)存，若當前值VW10等于0，1號刀作為當前值VW10內(nèi)存；若當前值VW10不等于0，用差值VW14減1，差值VW14內(nèi)存；，當前號減，當前值VW10內(nèi)存，若當前值VW10等于0，20號刀作為當前值VW10內(nèi)存，若當前值VW10不等于0，則用差值VW14減1，差值VW14內(nèi)存。然后看設定值VW12是否等于現(xiàn)值VW10，等于，；不等于的話，，，，然后返回到差值VW14是否小于等于2，反復循環(huán)。 根據(jù)控制要求繪制程序流程圖根據(jù)控制要求及系統(tǒng)的動作要求。Y起 動 換 刀換刀號 → 換刀號設定內(nèi)存設定值減當前值 → 差值內(nèi)存差值為負值負值取補→差值內(nèi)存差值大于10（一半）？設正轉(zhuǎn)輸出標志設反轉(zhuǎn)輸出標志使差值小于一半（20減差值→差值內(nèi)存）NNY① 程序流程圖YNYNNNYYN停車標志有效?Y正轉(zhuǎn)標志有效 輸出正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)標志有效 輸出反轉(zhuǎn)減速標志有效 輸出減速停車結束N設停車標志設定值等于現(xiàn)值?差值減1→差值內(nèi)存1→當前值內(nèi)存20→當前值內(nèi)存當前值=0?當前號減→當前值內(nèi)存當前值=0?當前號加→當前值內(nèi)存是正轉(zhuǎn)?檢測刀具設減速標志差值=2？①續(xù) 輸入/輸出配置電氣控制系統(tǒng)的PLC的輸入/。 輸入/輸出及內(nèi)部繼電器地址分配序號輸 入輸 出數(shù) 據(jù)內(nèi) 部 繼 電 器12345678—刀具檢測—復位按鈕—正轉(zhuǎn)—反轉(zhuǎn)—減速—停車VW10—現(xiàn)值VW12—設定值VW14—差值—軟件換刀命令—起動微分—復位微分—正轉(zhuǎn)標志—反轉(zhuǎn)標志—減速標志—刀具檢測微分—停止信號 PLC的選型 根據(jù)控制要求一般要考慮以下幾方面： （1）I/O點數(shù)的估算 合理的選擇I/O點數(shù)既可使系統(tǒng)滿足控制要求，又可使系統(tǒng)總投資最低。PLC的I/O點數(shù)和種類應根據(jù)被控對象所需控制的模擬量、開關量等I/O設備情況來確定，一般一個I/O器件要占用一個I/O點?？紤]今后的調(diào)整和擴充，一般應在估計的點數(shù)上加上20%30%的備用量。 （2）用戶存儲容量的估算 PLC容量應滿足用戶要求，PLC用戶所需存儲容量一般與開關量I/O點數(shù)、模擬量I/O點數(shù)以及用戶程序的編寫質(zhì)量有關。 （3）結構、功能的確定 就是在