基于PLC的加工中心刀庫換刀控制系統(tǒng)設(shè)計答辯演講

學(xué)生姓名：王樂基于PLC的加工中心刀庫換刀控制系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo)老師：薛東彬?qū)I(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化11目錄加工中心刀庫換刀控制系統(tǒng)選題背景及意義

研究內(nèi)容加工中心刀庫換刀系統(tǒng)設(shè)計方案一二三

結(jié)論四22一、選題背景及意義

選題背景

隨著機械加工業(yè)和經(jīng)濟活動的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模也越來越大，現(xiàn)在加工中心逐漸成為機械加工業(yè)中最主要的設(shè)備，它加工范圍廣，使用量大。近年來在品種、性能、功能方面有很大的發(fā)展。然而中國的數(shù)控機床的許多重要部件，特別數(shù)控系統(tǒng)要依靠國外先進(jìn)技術(shù)的支撐，還處于從仿制到自行開發(fā)的階段，日本等很多國家的數(shù)控機床的發(fā)展水平走在了我國前面。

現(xiàn)實表現(xiàn)課題的提出理論證明在當(dāng)今機械工業(yè)中，產(chǎn)品不斷向個性化、精密化、小批量發(fā)展，世界對MC的市場需求不斷增多特別是在要求柔性、大批高效生產(chǎn)的汽車工業(yè)、單件、快速生產(chǎn)的航空、模具工業(yè)以至IT高精尖工業(yè)中，MC已逐漸成為重要的高效性機種。針對市場的需求，選擇設(shè)計加工中心的刀庫控制是符合市場的需求的；plc控制具有明顯的優(yōu)越性，它使用時間長，自動化水平高，安全性能好，它是最可靠，使用和靈用的方式一、選題背景及意義

意義

采用加工中心制造，調(diào)試和維修一體化，為加工制造的可靠運行提供了保證，可以省去大量的時間和費用，從而使企業(yè)更有較強的競爭力。并且隨著人口老齡化提前到來，近來在東南沿海還出現(xiàn)了大量的缺工現(xiàn)象，迫切要求我們提高勞動生產(chǎn)率，降低工人勞動強度，提高我國工業(yè)自動化水平，將加工中心應(yīng)用在工業(yè)自動化生產(chǎn)線，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，減輕產(chǎn)業(yè)工人大量重復(fù)勞動，提高勞動生產(chǎn)率。二、研究內(nèi)容

在加工中心刀庫換刀的控制中其控制量多、邏輯性強、隨機性大是其主要特點，對于PLC控制設(shè)計來說，加工中心刀庫控制系統(tǒng)具有很強的實用性和典型性，應(yīng)用表明，PLC的簡潔、快捷在自動換刀裝置中得到了廣泛的應(yīng)用。設(shè)計和研究的內(nèi)容主要包括以下幾點：1.加工中心中刀庫和機械手的研究；2.加工中心選刀方式和PLC實現(xiàn)的隨機選刀的方法；3.基于PLC刀庫控制系統(tǒng)的隨機換刀程序設(shè)計三、加工中心刀庫的系統(tǒng)設(shè)計方案建立映像輸入換刀號對應(yīng)刀座號比較刀座號刀盤轉(zhuǎn)動結(jié)束1、工作原理當(dāng)前刀座號2、加工中心自動換刀裝置的主要類型

刀庫是存儲刀具的裝置，常見的刀庫主要有以下幾種形式；（1)盤式刀庫（2）轉(zhuǎn)塔式刀庫（3）鏈?zhǔn)降稁?、刀具的選擇方式

（1)固定換刀

固定換刀是在刀具不多的情況采用，換刀時候，先返還刀具，然后取用刀具。刀具號和刀套號是固定的，不需刀具檢索，取用后返還到原來的刀套上。

（2)隨機換刀

當(dāng)自動換刀時，刀庫旋轉(zhuǎn)，刀具都經(jīng)過“刀具識別器”接受識別，因而刀具可在不同工序中使用，換下的刀具不必放回原刀座，刀庫的容量可以相應(yīng)減少。

4、PLC接線圖他們的電源開關(guān)設(shè)為SB，10個按鈕分別為SB0，SB1，SB2，SB3，SB4，SB5，SB6，SB7，SB8，SB9，用它們的組合來確定20把刀的刀具號。輸出的元件脈沖控制信號是由Y1端口發(fā)出，外接燈泡，當(dāng)有脈沖發(fā)出時，所接燈泡閃爍，觀察期閃爍次數(shù)確定脈沖個數(shù)，以計算刀盤轉(zhuǎn)過步數(shù)，Y2口接刀盤順轉(zhuǎn)指示燈，當(dāng)?shù)侗P選擇順轉(zhuǎn)時，指示燈亮，轉(zhuǎn)動結(jié)束，自動熄滅。Y3口接逆轉(zhuǎn)指示燈，當(dāng)?shù)侗P逆轉(zhuǎn)時，此指示燈亮，轉(zhuǎn)動結(jié)束，自動熄滅。Y4接到位指示燈，當(dāng)所需刀號轉(zhuǎn)動到換刀位置時，順轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)指示燈熄滅，到位指示燈亮1秒后自動熄滅，Y5為換刀指示燈，當(dāng)?shù)轿恢甘緹粝鐣r換刀指示燈亮，5秒后自動熄滅。當(dāng)換刀指示燈熄滅后，直到有下一次換刀指令輸入，否則，整個刀盤不轉(zhuǎn)動，所以指示燈也不再亮。四、結(jié)論

本設(shè)計加工中心的刀庫為盤式刀庫，結(jié)構(gòu)簡單，控制較復(fù)雜。設(shè)計后的機床刀庫容量為20把，簡化了控制系統(tǒng)的硬件和界限，減小了控制器的體積，提高了控制系統(tǒng)的靈活性，同時，PLC有較完善的自診斷和自保護(hù)能力，可以增強系統(tǒng)的抗干擾能力，提高系統(tǒng)的可靠性。

應(yīng)用表明，PLC程序