畢業(yè)設(shè)計(jì)---加工中心無(wú)機(jī)械手自動(dòng)換刀控制及常見(jiàn)故障分析-文庫(kù)吧資料
2024-12-09 17:32本頁(yè)面
【正文】 2所示為電動(dòng)刀庫(kù) PMC 接線圖。 硬件控制包括輸入信號(hào)的接入和輸出信號(hào)的控制。在執(zhí)行換刀指令（ M06）時(shí)，機(jī)床主軸快速回到換刀點(diǎn)（一般為機(jī)床的第二參考點(diǎn)），并且實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)停，機(jī)械手執(zhí)行換刀控制，即同時(shí)交換主軸和刀庫(kù)中的刀具，換刀結(jié)束后，把主軸所在數(shù)據(jù)表的地址內(nèi)容改寫(xiě)成現(xiàn)在的刀具號(hào)，把主軸上的刀號(hào)（舊刀號(hào)）寫(xiě)入到換刀的刀具所在數(shù)據(jù)表的地址中。 刀套編碼是對(duì)刀庫(kù)中的刀套進(jìn)行編碼，并將與刀套編碼相對(duì)應(yīng)的刀具一一放在指定的刀套中（如圖 1），然后根據(jù)刀套的編碼選刀具，刀套編碼控制換刀過(guò)程需要兩次完成，首先把主軸的刀具放回主軸上刀具的原來(lái)位置，然后再?gòu)牡稁?kù)中取出要選擇的刀具，這樣換刀效率低，一般用于無(wú)機(jī)械手或刀庫(kù)容量比較少的刀庫(kù)選刀控制。本文以 BT5024TOOL 圓盤式刀庫(kù)自動(dòng)換刀為例，討論計(jì)算機(jī)記憶隨機(jī)換刀方式的 PMC 的 控制。這種方式的 特點(diǎn)是刀具號(hào)和刀座號(hào)對(duì)應(yīng)地記憶在計(jì)算機(jī)地存儲(chǔ)器或可編程控制器的存儲(chǔ)器中，不論刀具放在哪個(gè)地址，都始終記憶著它的蹤跡，這樣刀具可以任意取出，任意送回。缺點(diǎn)是用過(guò)的刀具必須放回原來(lái)的刀座，增加了輔助換刀的時(shí)間，降低了換刀效率。由于每一把刀都有自己的代碼，因而刀具可以放入刀庫(kù)的任何一個(gè)刀座中，這種方式編程控制簡(jiǎn)單，但是編碼刀柄結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易出故障。 刀具編碼方式采用了一種特殊的刀柄結(jié)構(gòu)，并對(duì)每把刀具進(jìn)行編碼。更換加工工件時(shí)，刀具在刀庫(kù)上的排列順序也要改變。目前刀庫(kù)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(jì)算機(jī)記憶隨機(jī)換刀。 這里我們將介紹斗笠式換刀裝置（ 12 刀位）的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理 。刀庫(kù)上裝有位置檢測(cè)裝置（一般與電動(dòng)機(jī)裝在一起）可以檢測(cè)出每個(gè)刀套的位置，這樣刀具就可以任意取出并送回。目前在加工中心上絕大多數(shù)都使用記憶式的任選換刀方式。所以帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置特別適用數(shù)控鉆床、數(shù)控銑床和數(shù)控鏜床。 帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置數(shù)控機(jī)床主軸箱內(nèi)只有一個(gè)主軸，設(shè)計(jì)主軸部件就有可能充分增強(qiáng)它的剛度，因此能滿足精密加工的要求。因此出現(xiàn)了各類型的加工中心機(jī)床加工過(guò)程中要使用多種刀具，因此必須有自動(dòng)換刀裝置，以便選用不同刀具，完成不同工序加工工序。 因此，被廣泛的應(yīng)用在加工領(lǐng)域。這種機(jī)械手的優(yōu)點(diǎn)是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，不需要較復(fù)雜的液壓系統(tǒng)及其密封、緩沖機(jī)構(gòu)，沒(méi)有漏油現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 工作可靠。 液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手需要采用嚴(yán)格的密封，還需較復(fù)雜的緩沖機(jī)構(gòu)，控制機(jī)械手動(dòng)作的電磁閥都有一定的時(shí)間常數(shù)，因?yàn)閾Q刀速度較慢。 ATC 換刀時(shí) , 根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)選刀指令 , 從刀庫(kù)中將所需要的刀具轉(zhuǎn)到取刀位置 , 稱為自動(dòng)選刀然后由機(jī)械手從刀庫(kù)和主軸上取出刀具 , 進(jìn)行刀具交換 , 將新刀具裝人主軸 , 用過(guò)的舊刀具放回刀庫(kù)。有機(jī)械手的系統(tǒng)在刀庫(kù)配置、與主軸的相對(duì)位置及刀具數(shù)量上都比較靈活。刀庫(kù)換刀 ,按照換刀過(guò)程有無(wú)機(jī)械手參與 ,分成有機(jī)械手換刀和無(wú)機(jī)械手換刀兩種情況。由于有了刀庫(kù) ,機(jī)床只要一個(gè)固定主軸夾持刀具 ,有利于提高主軸剛 度。正因?yàn)樽詣?dòng)換刀裝置是加工中心的核心內(nèi)容 ,各廠家都在保密 ,極少公開(kāi)有關(guān)資料 ,尤其機(jī)械手部分更始如此。 加工中心的自動(dòng)換 刀系統(tǒng) ,通常是由刀庫(kù)和機(jī)械手組成 ,它是加工中心的象征 ,又是加工中心成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這就把加工中心和自動(dòng)換刀數(shù)控車床和車削中心區(qū)別開(kāi)來(lái)。 關(guān)鍵字：自動(dòng)換刀； 無(wú) 機(jī)械手；加工中心，常見(jiàn)故障分析 第 4 頁(yè) 共 30 頁(yè) 引言 加工中心是指在一次裝 夾 中，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)銑削、鉆孔、鏜孔、鉸孔、攻絲等多工序的數(shù)控機(jī)床。機(jī)床完成加工循環(huán)后自動(dòng)交換托板，使裝卸工件與切削加工的時(shí)間相重合。為了進(jìn)一步縮短非切削時(shí)間，有的加工中心配有兩個(gè)自動(dòng)交換工件的托板。鏈?zhǔn)降稁?kù)存放刀具的容量較大。加工中心的自動(dòng)換刀裝置由存放刀具的刀庫(kù)和換刀機(jī)構(gòu)組成。立式加工中心一般不帶轉(zhuǎn)臺(tái)，僅作頂面加工。加工中心按主軸的布置方式分為立式和臥式兩類。二十世紀(jì) 70 年代以來(lái)，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(gè)可以自動(dòng)更換的裝有刀具的多 軸主軸箱，能對(duì)工件同時(shí)進(jìn)行多孔加工。 第一臺(tái)加工中心是 1958 年由美國(guó)卡尼 特雷克公司首先研制成功的。加工中心由于工序的集中和自動(dòng)換刀，減少了工件的裝夾、測(cè)量和機(jī)床調(diào)整等時(shí)間，使機(jī)床的切削時(shí)間達(dá)到機(jī) 床開(kāi)動(dòng)時(shí)間的8O％左右 (普通機(jī)床僅為 15～ 20％ )；同時(shí)也減少了工序之間的工件周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)和存放時(shí)間，縮短了生產(chǎn)周期，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果。 長(zhǎng)沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 論 文 設(shè)計(jì)題目： 加工中心無(wú)機(jī)械手自動(dòng)換刀控制及常見(jiàn)故障分析 所在系別： 航空機(jī)械制造工程系 專業(yè)名稱： 數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù) 所在班級(jí)： 數(shù)設(shè) 1001 班 學(xué)生姓名： 姜鉑 學(xué) 號(hào)： 08 指導(dǎo)教師： 黃登紅
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