【正文】 感謝每一位關(guān)心過我，愛護(hù)過我的人。 再次，我要感謝我身邊的同學(xué)，在我畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，他們給了我不少的關(guān)心和幫助。 其次我要感謝我的父母 ,在我畢業(yè)設(shè)計(jì)最艱苦的那段日子 ,是他們給了我最大的勇氣支持?？梢哉f，沒有老師的悉心指導(dǎo)和幫助，我是不可能順利完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的。 首先 ,我要感謝的是我的指導(dǎo)老師張偉中。作為 一個(gè) 大專生 ， 這是我第一次做畢業(yè)設(shè)計(jì)，因此在設(shè)計(jì)中存在著很多考慮不全的地方。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)也讓我進(jìn)一步的了解自己的不足，我會(huì)更好的去改進(jìn)。 同時(shí)， 這次 畢業(yè)設(shè)計(jì) ， 在確定好課題時(shí)收集資料的不夠及時(shí)和全面這也耽誤了下面論文的進(jìn)度 。自動(dòng)換刀主要是要注意要對(duì)當(dāng)前輸入刀位號(hào)與目的寄存器刀位號(hào)是否 一致進(jìn)行比較。 導(dǎo)通，電機(jī)反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)時(shí)間到 有輸出，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，刀架下降、鎖緊，整個(gè)換刀過程結(jié)束。短促按一次換一個(gè)刀位，長(zhǎng)按則連續(xù)換刀。第三 部分闡述了刀架的 PLC 控制，刀架的換刀模式有兩種，一種是手動(dòng)換刀，一種是通過 T 指令進(jìn)行自動(dòng)換刀。第一部分主要 是 課題的背景、意義、設(shè)計(jì)內(nèi)容。 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 小 結(jié) 通過 一個(gè)多 月的努力，在老師與同學(xué)們的指導(dǎo)幫助下， 我的 FANUC 數(shù)控車 床刀架 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 論文終于順利完成了。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出換刀指令 T0202 時(shí)， 導(dǎo)通，當(dāng)前刀位號(hào)會(huì)與目的寄存器 中的刀位號(hào)相比較，如果一致， ， 導(dǎo)通，程序跳轉(zhuǎn)，換刀結(jié)束。電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，刀架下降，鎖緊，手動(dòng)換刀結(jié)束。找到目標(biāo)刀位后，例如 ，線圈 得電接通 ，刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)，并啟動(dòng)反轉(zhuǎn)定時(shí)器 0000，時(shí)間到，線圈 得電。 按下手動(dòng)換刀信號(hào) , 輸出，接通 。 刀架控制相關(guān) PMC 指令介紹 （ 1）二進(jìn)制轉(zhuǎn)換指令如下： RST W1 形式指定 ACT 變換數(shù)據(jù)數(shù) 變換輸入數(shù)據(jù)地址 變換輸出數(shù)據(jù)地址 RST=1:指錯(cuò)誤輸出 W1 復(fù)位 ACT=1:執(zhí)行 COD 命令 SUB27 CODB O OOOO OOOO OOOO 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 W1=1：變換輸入號(hào)超過了變換數(shù)據(jù)數(shù)，指令出錯(cuò)。短促按一次換一個(gè)刀位，長(zhǎng)按則連續(xù)換刀。 刀架的操作 刀架換刀有兩種模式，一種是手動(dòng)換刀，一種是通過 T指令進(jìn)行自動(dòng)換刀。如果該存儲(chǔ)單元為 “0” 狀態(tài)，對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為 “0” 或“OF F” 狀態(tài)。 PLC 梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實(shí)的物理繼電器，而是一些存儲(chǔ)單元（軟繼電器），每一軟繼電器與 PLC 存儲(chǔ)器中 映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制 。是工業(yè)控制的核心 部分。 PLC = Programmable logic Controller，可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱 PC。圖中的 a 是刀架控制的強(qiáng)電部分，主要是控制刀架電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，來控制刀架的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)；圖 b 是刀架控制的交流控制回路，主要是控制兩個(gè)交流接觸器的導(dǎo)通和關(guān)閉來實(shí)現(xiàn) a 中的強(qiáng)電控制；圖 c 部分是刀架控制的繼電器控制回路及 PLC 的輸入及輸出回路，整個(gè)過程的控制最終是由這個(gè)模塊來完成的 四工位刀架 PLC 梯形圖與原理運(yùn)用 PLC 的概述 可編程控制器 (Programmable Controller)是 計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。在分析之前，我們首先了解刀架控制的電氣部分。實(shí)現(xiàn)刀架的順序控制。 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 圖 25 車床刀架機(jī)械結(jié)構(gòu) 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 第 3章 數(shù)控 刀架 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)控機(jī)床 刀架是由機(jī)床 PLC 來進(jìn)行控制，對(duì)于普通的四工位刀架來說，控制比較簡(jiǎn)單，一般用于普通的 車床 。蝸桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生軸向位移，壓縮彈簧，套筒的外圓曲面壓縮開關(guān)使電動(dòng)機(jī)停 止旋轉(zhuǎn)，從而完成一次轉(zhuǎn)位。 （ 2）刀架刀位 刀架抬起后，軸套仍在繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)刀架轉(zhuǎn)過 90度（如不到位，刀架還可以繼續(xù)轉(zhuǎn)為 180、 270、 360 度），并由微動(dòng)開關(guān)發(fā)出信號(hào)給數(shù)控裝置。 圖 24 四工位刀架 四工位刀架的換刀過程簡(jiǎn)單，由以下幾個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)： （ 1）刀架抬起 當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出換刀指令后，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，并經(jīng)聯(lián)軸器，由滑鍵帶動(dòng)蝸桿、渦輪、 軸、軸套轉(zhuǎn)動(dòng)。但其換刀過程一般均為刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架壓緊并定位等幾個(gè)步驟。由于車削加工精度在很多程度上取決于刀尖位置，對(duì)于數(shù)控車床來說，加工過程中刀架部要進(jìn)行人工調(diào)整，因此更有必要選擇可靠的定 位方案和合理的定位結(jié)構(gòu)，以保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位之后具有更高的重復(fù)定位精度，一般為 ~?；剞D(zhuǎn)刀架上分別安裝四把、六把或更多刀具，并按照數(shù)控裝置的指令換刀。 數(shù)控車床上使用的回轉(zhuǎn)刀架是一種最簡(jiǎn)單的自動(dòng)換刀裝置。 刀架機(jī)械結(jié)構(gòu) 為了能在工件一次裝夾中完成多種甚至所有加工工序，以縮短輔助時(shí)間，減少多次安裝工件引起的誤差，數(shù)控車床必須帶有自動(dòng)換刀裝置。 PLC 輸入 /輸出如圖 23(b)所示。該數(shù)控電動(dòng)刀架的電動(dòng)機(jī)采用三相異步電動(dòng)機(jī)，功率 90W，轉(zhuǎn)速1300r/min。同時(shí)，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)反轉(zhuǎn)一定時(shí)間（由 PLC 或參數(shù)決定），緊力增加，刀架鎖緊。 系統(tǒng)發(fā)出換刀信號(hào)，控制繼電器動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，通過蝸輪、蝸桿、螺桿將刀架體上升一定高度后，端面齒脫開，轉(zhuǎn)位套通過銷釘與蝸輪絲杠一起轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)端面齒完全脫開，轉(zhuǎn)位套正好轉(zhuǎn)過 160 度，此時(shí)球頭銷在彈力的作用下進(jìn)入轉(zhuǎn)位套的槽中，帶動(dòng)刀架體旋轉(zhuǎn)。 2）刀架電氣控制通電過程：電源 斷路器（ QF1） 斷路器（ QF2） 變壓器 整流電路 接觸器 （ KM KM2） 刀架正反轉(zhuǎn)。 刀架電氣控制圖如圖 23所示。監(jiān)控?fù)Q刀時(shí)間的 PLC 應(yīng)用程序可利用換刀指令激活一個(gè)定時(shí)器，如果在定時(shí)器規(guī)定時(shí)間內(nèi)無法找到目標(biāo)刀位， PLC 程序激活報(bào)警，操作人員通過報(bào)警提示進(jìn)行檢修。 所謂時(shí)間監(jiān)控是監(jiān)控從啟動(dòng)換刀到找目標(biāo)刀具的時(shí)間。從刀架的時(shí)浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 序圖中可以看出，刀架的位置檢測(cè)信號(hào)在任何時(shí)候都沒有全“ 0”或都為“ 1”，則說明刀架硬件故障。 架刀位信號(hào)的監(jiān)控 如果刀位檢測(cè)信號(hào)出現(xiàn)問題，將使換刀過程不能結(jié)束，因此 PLC 應(yīng)用程序永遠(yuǎn)不能找到零件程序中的目標(biāo)刀具。如果小于地限值