基于PLC的数控铣床回转刀库控制系统设计课程设计说明书教程.docx

课程设计说明书 目 录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc390763468 前言 1  HYPERLINK \l _Toc390763469 1 设计任务的初始分析与计算 2  HYPERLINK \l _Toc390763470 1.1 设计要求 2  HYPERLINK \l _Toc390763471 1.2 刀库的结构形式 2  HYPERLINK \l _Toc390763472 1.3 刀库的选刀方式 2  HYPERLINK \l _Toc390763473 2 主要元器件型号的选型 3  HYPERLINK \l _Toc390763474 2.1 步进电机及其驱动器的选型 3  HYPERLINK \l _Toc390763474 2.2 PLC的选型 3  HYPERLINK \l _Toc390763468 2.3 主要电器件清单 4  HYPERLINK \l _Toc390763469 3 PLC控制系统的设计 4  HYPERLINK \l _Toc390763470 3.1 PLC控制程序设计 4  HYPERLINK \l _Toc390763471 3.2 电路接线图 9  HYPERLINK \l _Toc390763472 3.3 PLC控制程序梯形图 10  HYPERLINK \l _Toc390763472 3.4 PLC控制程序指令表 12  HYPERLINK \l _Toc390763473 4总结 14  HYPERLINK \l _Toc390763474 参考文献 15  HYPERLINK \l _Toc390763474 致谢 16  PAGE \* MERGEFORMAT 17 前 言 机床数控技术课程设计的训练，使学生在学完机床数控技术及相应的机床电器及PLC等课程之后，能够运用所学的知识独立完成数控车、数控铣和加工中心的进给传动及刀库系统设计，从而使学生进一步加深和巩固对所学知识的理解和掌握，并提高学生的实际操作能力。 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。借由自动控制系统的控制，可以完成各种不同的加工需求，如 HYPERLINK /subview/2410696/2410696.htm \t _blank 铣削、 HYPERLINK /view/954798.htm \t _blank 钻孔、 HYPERLINK /view/1449551.htm \t _blank 镗孔、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。 本次设计为基于PLC的数控铣床回转刀库控制系统设计。PLC具有强大的运算能力,良好的通讯功能,极高的处理速度,已获得广泛的应用。PLC及其控制器用于刀库控制系统，有利于提高换刀速度,减小辅助加工时间，进而提高加工效率，降低加工成本，提升利润空间。 1 设计任务的初始分析与计算 1.1 设计要求 对于普通铣床数控化改造设计，电动刀库（四个刀座）回转驱动由三相反应式步进电机实现，完成其选型，用4位拨动开关设定转动速度，并设计其启动停止、正反转、加减速和步数控制系统，数控系统的脉冲当量为0.01rad/脉冲。 1.2 刀库的结构形式 刀库的结构定为圆盘式刀库，4刀座，其平面结构如图1所示。 图1 四刀座圆盘式刀库平面结构简图 1.3 刀库的选刀方式 本刀库系统设计作为加工中心中的一个子系统，由机床的计算机控制系统自动控制，采用计算机记忆选刀:刀具号和存刀位置及刀座号对应地存储在可编程控制器的寄存器内,刀具存放地址改变, 编程控制器内存储的刀具信息也随之改变。刀具可以任意取出,任意送回。 2 主要元器件型号的选型 2.1 步进电机及其驱动器的选型 根据相关的资料，一般作用在8刀座圆盘式刀库电机上的最大启动转矩为3N·m 左右，本次设计的刀库只有4刀座，所带来的最大启动转矩应该小一些，查找《数控技术课程设计》 229页 表A-5，选择110BF003型反应式步进电机，参数如表1所示。 表1 110BF003型反应式步进电机参数 相数步距角（度）电压相电流最大静转矩最大启动频率最大运行频率分配方式30.75/1.580V6A7.84N·m1500Hz7000Hz三相六拍根据选择的步进电机，经过查阅相关资料后，选择三相反应式步进驱动器SH-3F110M。 2.2 PLC的选型 在本设计中,计算机控制系统送至PLC的信息