刀库系统本科毕业论文.doc

目 录 前言 1 第一章 绪论 3 1.1 引言 3 1.2 选题背景与意义 4 1.3 研究现状 6 1.4 本文的结构 8 第二章 盘式刀库的机械结构原理 10 2.1 刀库的分类 10 2.2 盘式刀库的结构 13 2.2.1 刀库的组成 13 2.2.2 刀库的分度定位 15 第三章 NC与PLC数据交换 16 3.1 数据交换指令 16 3.2 PMC与NC的关系 18 3.3宏程序的触发 19 3.4 换刀NC程序的调用 20 第四章 低压电器控制方案设计 22 4.1 与刀库相关的电气连接 22 第五章 PLC及NC程序控制原理设计 24 5.1 NC程序控制设计 24 5.1.1 换刀NC程序 24 5.1.2 刀库的换刀流程 26 5.2 PMC程序的控制设计 27 5.2.1 程序T、M功能译码 27 5.2.2 路径最优控制 29 5.2.3 顺序选刀方式 30 第六章 典型故障及解决方法 32 第七章 结论 34 7.1 主要工作及结论 34 7.2 存在的问题 34 7.3 发展展望 35 致谢 36 参考文献 37 附录A：机床PMC梯形图 附录B：机床参数 附件： 毕业论文光盘资料  前 言 随着经济的飞速发展，制造业已成为中国的支柱产业之一。围绕着航空航天工业、汽车工业，模具制造等领域的发展，数控机床已成为制造业必不可少的基本加工设备。中国也一跃成为全球机床制造和消费大国。国产数控机床不仅在产量上增长迅速，而且在质量和科技技术水平上也得到显著的提高。数控机床的制造能力也由低端的简易数控机床向全功能高端数控机床发展，已经能够设计制造五轴联动数控加工中心、并联数控机床和高速高精度的数控机床[1] 。 改革开放使中国的经济走向世界，国际化已成为发展的必然趋势。国际著名的机床制造厂正将业务重点不断地转向中国，在国内建立生产研发机构，比如德国的德玛吉公司，美国的法道公司、哈挺公司，以及日本大畏和中国台湾的机床制造厂纷纷将生产销售的重点转移到中国大陆。国际著名数控系统制造商，如西门子、发那科等，也纷纷在中国建立生产销售机构。西门子公司在南京建立了数控系统的生产研发基地，努力将其业务融入中国经济发展当中，采取了数控系统中国制造、全球销售的战略。近年来中国自主研发的国产数控系统也取得了迅速的发展，国产数控系统的功能、质量和可靠性都在不断地完善，在国内机床行业享有知名度，如华中数控、广州数控等。对于中国的机床工业来说，国际化的格局既是机遇，更是挑战。市场的竞争越来越激烈，更高性价比的数控机床已经成为市场竞争的焦点。 刀库系统作为自动化加工过程中所需的储刀及换刀需求的一种装置，为数控机床缩短机床非切削时间，降低劳动强度提供了必要条件，是数控机床的重要功能部件[2] 。刀库系统是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置；其自动换刀机构及可以储放多把刀具的刀库；改变了传统以人为主的生产方式。藉由电脑程式的控制，可以完成各种不同的加工需求，如铣削、钻孔、搪孔、攻牙等。大幅缩短加工时程，降低生产成本；这是刀库系统的最大特点。刀库作为加工中心最重要的部分之一，它的发展也直接决定了加工中心的发展。近年来刀库的发展已超越其为工具机配件的角色，在其特有的技术领域中发展出符合工具机高精度、高效能、高可靠度及多工复合等概念之产品。其产品品质的优劣，关系到工具机的整体效能表现。 随着科学技术和社会的发展，对机械产品的性能、精度、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求，数控机床的出现，开创了机械加工自动化的新纪元，不仅能提高产品的质量和生产率，降低生产成本，还能改善工人劳动条件。一个零件往往需要多道工序完成，而单功能的数控机床只能完成单工序的加工，因此在零件生产过程中，要进行多次装卸换刀工作，不仅影响劳动效率，还降低了工件精度，加工中心和普通单功能机床的区别在于有了刀库和自动换刀装置，这样，一次装夹就可完成多到工序的加工，提高了零件精度和劳动效率。现在加工中心上刀库种类很多，有斗笠式、圆盘式等，其中斗笠式刀库结构简单，运动集中，适合与立式加工中心。刀库成本低，工艺要求不高，但是国内生产此类刀库的企业较少，大部分需要进口，价格相对较贵，因此本课题非常有研究价值。 1.3 研究现状 加工中心是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。加工中心备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装