PLC大学本科方案设计书 .docx

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1、精品名师归纳总结封面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结作者： PanHongliang仅供个人学习编 号无锡太湖学院毕业设计（论文）刀库掌握系统设计机 电 系 机械工程及其自动化专 业学号： 0823186同学姓名：张天仪指导老师：宋广雷（职称：教授）（职称：）题目：基于 S7-200 PLC的数控机床盘式2021年5月22日可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书PLC 的数控机床盘式刀库掌握系统设计是本人在导师的指导下独立进行争论所取得的成果，除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用、表示致谢的内容外，本毕业设计（论文

2、）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班学级：机械 85号： 0823186作者姓名：2021 年 5 月 20 日张天仪本人正式声明：所呈交的毕业设计（论文）基于 S7-200可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结无锡太湖学院机 电系 机械工程及其自动化专业设计毕业论 文任务书一、题目及专题：、题目基于 S7-200 PLC的数控机床盘式刀库掌握系统设计、专题电气掌握与 PLC应用 数控编程的应用二、课题来源及选题依据课题来源。 1. 西门子公司 .SIMATIC S7-200 可编程掌握器2. 数控技术在刀具上的应用选题依据： 西门子公司的SIMATIC S7-200

3、 可编程掌握器正在向小型化、廉价化、标准化、高速化、智能化、大容量化、网络化的方向进展，与运算机技术相结合，使用更加便利，信任在数控刀具上大有作为。三、本设计（论文或其他）应达到的要求：1. 内容全面，有图有文字，表达清楚，说到重点。特殊关注如何编写PLC程序。2 字数在 10000 字以上。四、接受任务同学：机械 85 班姓名 张天仪五、开头及完成日期：自 2021年 10 月 25 日至 2021 年 5 月 22 日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导老师签名可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结签名签名教研室主 任学科组组长争论所所长签名系主任签名2021年 10 月 25

4、日可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结摘 要可编程掌握器 PLC是以微处理器为核心、集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业掌握装置。它具有功能齐全、使用便利、爱护简洁、通用性强、牢靠性好、性能价格比高等特点，已在工业掌握的各个领域得到了极为广泛的应用，成为实现工业自动化的一种强有力工具。本课题争论的内容就是利用 PLC技术实现数控机床盘式刀库掌握，设计其电气掌握系统，将最新的掌握技术应用到工作过程中，提高盘式刀库系统的稳固性、牢靠性和实 时性。本文综述了 PLC掌握系统的一般结构。简述了 PLC掌握系统设计的原就、内容和步骤。针对该刀库系统的特点和刀库性能要求，采纳了德国

5、西门子公司S7-200 系列中S7-22X作为系统掌握器，重点阐述了该系统的硬件、软件的设计方法，并简要分析了用 计时器实现掉电自保的方法和用实时时钟功能实现刀库自动掌握的方法。经过运行实践说明，以 PLC掌握的系统牢靠性和实时性良好，完全满意系统设计要求，取得了良好的经济效益。关键词： 可编程掌握器数控机床 刀库可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结AbstractProgrammable Logic Controller PLC is a kind of universal industrial control apparatus which is developed rapid

6、ly and used widely in recent years, taking microprocessor as its core,integrating microcomputer technology, automation technology and communication technology. Itis applied very diffusely in varied field of industrial control with the characteristics such as all-round functions, flexible application

7、, well reliability, high ratio of capability and price and easy maintenance and so on, having become a robust tool to realize industrial automation.Thecontentthatthethispaperstudiedistomake useofPLC technologytorealizethemachinetoolofDisccuttermud system,designtheelectriccontrolsystem,applyCNCthelat

8、est control technology to the lathe transform, and improve the stability of the scrape mud system, reliability and real time nature. The paper summarizes the general structure of PLC control system。 puts forward the principle, content and step of PLC control system designing.Siphonblowadopted hardwa

9、remethods,aagainstSiemensthesystem ofsoilcharacteristics andperformancerequirements GermanyS7-200seriessystemsasaS7-22XcontrollerfocusesonthesystemsandsoftwaredesignSummary andAnalysismethods,focusesonthesystemshardwareandsoftwaredesignofthetimerusedtoachievepower-failandtrytokeepthereal-time clock

10、function for knife library automatic controling.After running, practice shows that the PLC control system reliability and good real-time, fully satisfy the design requirements, achieved good economic results.Keywords : Programmable Logic ControllerCNC machine toolKnife library可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总

11、结目录摘要IIIAbstractIV1.绪论11.1 加工中心的功用及组成12.盘式刀库系统12.1 加工中心换刀系统 12.1.1刀库类型22.1.2换刀方式62.1.2.1次序选择方式62.1.2.2刀具编码方式62.1.2.3刀座编码方式82.1.3刀具交换装置的形式83.圆盘刀库的争论123.1 刀库换刀常用掌握方式123.2 圆盘式刀库掌握原理123.2.1分析盘式刀库的动作时序123.3 预选刀具的自动掌握134.PLC 在刀库上的应用154.1 PLC 基本组成154.1.1中心处理器154.1.2输入输出接口164.1.2.1输入接口164.1.2.2输出接口164.1.3电源

12、164.2 S7-200系列 PLC174.2.1 CPU22X 系列基本单元174.3 STEP 7-Micro/WIN-32 编程软件184.3.1 STEP 7-Micro/WIN-32软件运行 4.3.1.1菜单条194.3.1.2工具条204.3.1.3引导条204.3.1.4指令树214.3.1.5输出窗口214.3.1.6状态栏214.3.1.7编辑器 214.3.1.8局部变量表214.4 数控机床刀库运动掌握设计214.4.1 完成主要任务214.4.1.1 刀库的驱动224.4.1.2 刀位的掌握实现224.4.1.3 刀库的掌握原理234.5 掌握系统结构4.6 掌握原理

13、 182325可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.7 本章小结 255.盘式刀库 PLC程序的设计265.1 盘式刀库的特点 265.1.1 刀库编号265.1.2 刀位治理与换刀265.1.3 刀库位置确认265.1.4 换刀方式265.1.5 换刀信号265.2 换刀动作的分析 265.3 刀库的动作监控及互锁275.4 换刀过程用到的 PLC 指令275.5 本章小结 306.结论与展望6.1 结论 31316.2 不足之处和将来展望 31参考文献 32附录 33可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 绪论1.1 加工中心的功用及组成加工中心（如图 1.1）是

14、一种高效数控加工机床，一台加工中心可完成由几台一般数控机床才能完成的工作。其特点是被加工零件只经过一次安装，就可以连续的对工件各 个表面自动进行车削、铣削、钻削、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、等多工步的加工，工序 高度集中。这种机床一般具有刀库和自动换刀装置、回转工作台或分度工作台，也有采 用双工作台形式，在加工过程中能自动的进行刀具更换工作，以满意不同工序加工的需 要。加工中心按机床结构的不同可以分为车削中心和铣削中心，其中铣削中心又分为立 式加工中心和卧式加工中心，图1.1 是 VMC1100 立加工中心外型图。图 12.1. 盘VM式C11刀00库立式系加统工中心21.-1立柱加部工件中。 心

15、2- 主换轴刀箱系部件统。 3- 工作台床鞍部件。4- 刀库部件。 5- 操作面板。 6- 床身部件。7- 冷却系统。加工中心有一个专作储存刀具用的刀库如图1.1 中的 4，当需要用某一刀具进行切削加工时，将该刀具自动的从刀库移动到刀具主轴上。切削完毕后，又将用过的刀具自动的从刀具主轴上移回刀库中。由于换刀过程中刀具需在各部件之间进行转换，所以各部件的动作必需精确和谐。刀库中刀具的数目依据机床的结构布局不同而不同。刀库布置在远离加工区的的方， 从而排除了它与其它部件相干涉的可能性。刀库不能承担切削加工的作用力，否就简洁 引起刀库变形，从而影响换刀的精确性。机床的主轴或刀架尺寸不受限制，这样可以

16、提 高主轴或刀架部件的刚度，从而有利于提高机床的加工精度。采纳这种自动换刀方式的刀具主轴需要有刀具的自动夹紧、放松机构及其驱动传力机构。另外，仍要求有清洁刀柄、刀孔及刀座的装置,因而结构较复杂，换刀时间一般较长。其换刀动作包括：一个工序加工完毕以后，依据数控系统的指令，刀具快速退离工件，从加工位置退到换刀位置（同时主轴准停）。进行前后工序刀具的交换。然后松开主轴（排除准停）、变速、主轴起动旋转并快速趋近加工位置，用更换的新刀具开头下一工序的加工。2.1.1刀库类型刀库是自动换刀装置中最主要的部件之一，其容量、布局以及详细结构随机床结构的不同而不同。加工中心刀库主要有表2-1 中所示的形式及它们

17、的特点、适用范畴。表 2-1 常用刀库类型类型简图特点适用范畴可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 a 为径向取刀式图 b 为轴向取刀式图 c 为刀具在取刀位置可转动 90，置于立式加工中心的主轴侧面，可与主轴直接进行刀具交换，使换刀结构简洁，换刀时间鼓短。轮占的面积大，刀库式位置受限制，但将刀它置于卧式主轴的库机床顶部，不阻碍操作，并且可用一单臂双手机械手对主轴直接进行换 刀，换刀时间短， 结构简洁。便于依据机床总布局要求支配刀库的位置，刀库容量不宜过大。因结构简洁紧凑，应用较 多。但因刀具单环排列，空间利用率低， 大容量的刀库外径比较低 大，转动惯量大，选刀时间长，因此这种刀

18、库形式较适用于刀库容量小的场合可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结类型简图特点适用范畴可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结刀库空间利用率鼓高，占的面积轮小，结构紧凑。式但装取刀运动机刀构、刀库结构都库较复杂适用于大刀库容量的场合， 一般为 60 把以上的刀库可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结适用于刀库置于机床立柱顶鼓部，刀具容量轮较大的场合弹夹式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 a刀具轴线与刀库旋转轴线平行，径向装、取多刀具。轻型刀具层装在上盘，重型鼓刀具装在下盘轮图 b 为刀具轴线式垂直于刀具旋转轴线适用于刀具容量要求较大的换刀装置可编

19、辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结结构紧凑，刀库容量可以较大， 链环可依据机床的总体布局要求配置成适当形式以利于换刀机构链的工作。通常为式轴向取刀。位置刀精度不高。在刀库库容量很大时，可采纳多环链式 刀库（图 b）。它外形更紧凑，占 用空间更小，选 刀时间短适用于刀库容量较大的场合。在增加刀库容量时，可增加链条长度， 而不增加链轮直径，因而链轮的圆周速度不增加，刀库的运动惯量不象鼓轮式刀库增加那样多。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结直刀库容量小，一多用于自动线式般在十几把刀左右换刀的数控车床，数控刀钻床也有采库用2.1.

20、2选刀方式类型简图特点适用范畴结构紧凑，刀库布局不灵空间利用率高。活，通常刀换刀时间较长。库安置在工格小直径刀具为轴作台上，应子向取刀，大直径用较少箱刀具为径向取刀式刀库按数控装置的刀具选择指令，从刀库中选择各工序所需要刀具的操作，称为自动换刀。目前，刀具的选刀方式主要有以下三种。2.1.2.1 次序选择方式刀具的次序选择方式是将刀具按加工工序的次序，依次放入刀库的每一个刀座内。每次换刀时，刀库按次序转动一个刀座的位置，并取出所需要的刀具。已经使用过的刀具可以放回原先的刀座内，也可以按次序放入下一个刀座内。采纳这种方式的刀库，不需要刀具识别装置而且驱动掌握比较简洁，可以直接由刀库的分度机构来实

21、现。因此刀具的次序选择方式具有结构简洁，工作牢靠等优点。但由于刀库中的刀具在不同的工序中不能重复使用，因而必需相应的增加刀具的数量和刀库的容量，这样就降低了刀具和刀库的利用率。此外，人工的装刀操作必需特别谨慎，一旦刀具在刀库中的次序发生差错，将会造成严峻事故。2.1.2.2 刀具编码方式刀具的编码选择方式采纳了一种特殊的刀具结构，并对每把刀具进行编码。换刀时通过编码识别装置、依据程序的换刀指令代码，在刀库中查找出所需要的刀具。由于每把刀具都有自己的代码，因而刀具可以放入刀库中任何一个刀座中，这样不仅刀库中的刀具可以在不同的工序中多次重复使用，而且换下来的刀具也不必放回原先的刀座，这对装刀和选刀

22、特别有利，刀库的容量也可以相应的削减，而且仍可以防止由于刀具在刀库中放置次序的差错所造成的事故。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 1.2 为编码刀柄的示意图。在刀杆尾部的拉紧螺杆3 上套着一组等间隔的编码环1，并由锁紧螺母 2 将它们固定。编码环的外径有大小两种不同的规格，每个编码环的高低分别表示 2 进制的1 和0。通过对两种圆环的不同排列，可以得到一系列的代码。例如图 1.3 所示的 7 个编码环，就能区分 127 种刀具。通常全部为 0 的代码是不答应使用的，以防止与刀座中没有刀具的状况相混淆，便于操作者的记忆和识别，也可以使用二 八进制编码来表示。图 2.2 编码刀柄

23、示意图1-编码环。 2-锁紧螺母。 3-拉紧螺杆。在刀库上设有编码识别装置。当刀库中带有编码环的刀具依次通过编码识别装置， 编码环的高低就能使相应的触针读出每一把刀具的代码。假如读出的代码与程序中选择刀具的代码一样时，就发出信号使刀库停止回转。这样加工所需要的刀具就精确的停留在取刀位置上，然后由机械手从刀库中将刀具取出。编码识别装置分为接触式和非接触式两种。接触式编码识别装置如图 2.3 所示。它通过触针 4 来识别编码环的大小，再通过识别器 5 来得到识别。它结构简洁、牢靠性较差， 寿命较短，而且不能快速选刀。非接触式编码识别装置又分为磁性和光电识别两种方式。磁性识别方式 如图 1.4 所示

24、，它是利用磁性材料和非磁性材料磁感应的强弱不同通过感应线圈读取代码。编码环分别由软钢和黄铜 或塑料 制成，非导磁性材料编码环代表编码 1 ，导磁性材料编码环代表编码 0。将它们按规定的编码排列，安装在刀柄的前端。当编码环通过线圈时，只有对应于软钢圆环的那些绕组才能感应出高电位，而其余绕组就输出低电位。然后，再通过识别电路选出所需要的刀具。磁性识别装置没有机械接触和磨损，因此可以快速选刀，而且具有结构简洁，工作牢靠，寿命长和无噪声等优点。光图电2识.3别接方触式法编是码近识年别来装置显现的一种新尝试。其原理如图1.5 所示。链式刀库带着刀座1 和刀具 2 依识次别经器过。刀具识别位置1、2、3-

25、编码环。 4-触针。 5-接触式I，在这1-刀个柄位。置2上-非安导装磁性投材光料器编码环3。，通3过-导光磁学性系材料统编将码刀环具。图 2.4 非接触式识别装置对数码环识别的外形及编码环投影到由光敏元件组成的屏板5 上形成了刀4-非具接图触样式。识别装器刀。时，屏板5 将每一把刀具的图样转换成对应的脉冲信息，经过处理将代表每一把刀具的信息图形 ”记入贮存器。选刀时，当某一把刀具在识别位置显现的 信息图形 与存贮器内指定的刀具 信息图形相一样时，便发出信号，使刀具停在换刀位置上，由机械手4 将刀具取出。这种识别系统不但能识别编码仍能识别图样，因此给刀具的治理带来了便利。但由于该系统的价格昂贵

26、，所以限制了它的使用。图 2.5 光电识别原理1-刀座。 2-刀具。 3-投光器。 4-机械手。 5-屏板。2.1.2.3 刀座编码方式刀座编码方式是对刀库的刀座进行编码并将与刀座编码相对应的工具一一放入指定的刀座中，然后依据刀座的编码选取刀具。由于这种编码方式取消了刀柄中的编码环， 使刀柄的结构大为简化。因此，刀具识别装置的结构就不受刀柄尺寸的限制，而且可以放在较为合理的位置。采纳这种编码方式时，当操作者把刀具放入与编码不符的刀座内可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结时，仍旧会造成事故。而且在刀具自动交换过程中，必需将用过的刀具放回原先的刀座内，从而增加了刀座的复杂性。与次序选择

27、方式相比较，刀座编码方式最突出的优点是刀具可以在加工过程中重复多次使用。刀座编码方式可分为永久性编码和暂时性编码两种。一般情形下，永久性编码是将一种与刀座号相对应的刀座编码板安装在每个刀座侧面，它的编码是固定不变的。另一种暂时性编码，也称为钥匙编码，它与前者有较大区分。它采纳了一种专用的代码钥 匙，如图 2.6，编码时先按加工程序的规定给每一把刀具系上表示该刀具号码的代码钥匙。在刀具任意放入刀座的同时，将相对应的代码钥匙插入该刀座旁的钥匙孔内。通过钥匙把刀具的代码转记到该刀座上，从而给刀座编上了代码。图 2.6 刀座暂时性编码原理1-无齿部分。 2、5-接触片。 3-有齿部分。 4-定位孔。将

28、钥匙插入钥匙孔座，然后顺时针方向旋转90，处于钥匙有齿部分3 的接触片 2 被撑起，表示代码 1，处于无齿部分1 的接触片 5 保持原状，表示代码 0。刀库上装有数码读取装置，它由两个排成180的碳刷组成。当刀库转动选刀时，钥匙座孔的两排接触片依次的通过碳刷，依次读出刀座的代码，直至查找出所需要的刀具。这种编码方式称为暂时性编码是由于在更换被加工零件时，取出刀座中的刀具之后，刀座原先的编码随着编码钥匙的取出而消逝。因此这种方式具有更大的敏捷性，各个工厂可以对大量刀具中的每一种用统一的固定编码，这对于程序编制和刀具治理都特别有利，而且在刀具放入刀座时，不简洁发生人为差错，但钥匙编码方式仍旧必需把

29、用过的刀具放回原先的刀座中，这是它的主要缺点。2.1.3刀具交换装置的形式数控机床的自动换刀装置中，实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。刀具的交换方式通常分为由刀库和机床主轴的相对运动实现刀具交换和采纳机械手交换刀具两类。刀具的交换方式和它们的详细结构对机床的生产率和工作牢靠性有着直接的影响。利用刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换的装置此装置在换刀时必需第一将用过的刀具送回刀库，然后再从刀库中取出新刀具，这两个动作不行能同时进行，因此换刀时间较长。图 2.7 所示的数控立式加工中心就是采纳这类刀具交换方式的实例。它的刀库 1 安装在机床主轴箱 2 的左侧，当某一把刀具

30、加工完毕从工件上退出后，即开头换刀。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 2.7 刀库与机床主轴的相对运动换刀1-刀库。 2-主轴箱其刀具交换次序如下 :依据指令，主轴箱移动到与刀库高度相应的位置，同时刀库回转，使刀库的某个空刀座恰好对准主轴上刀柄的 V 形槽。刀库右移，刀座中的弹簧机构卡入刀柄的V 形槽中。主轴箱内的夹紧装置放松，使主轴上用过的刀具回刀库的空刀座中。主轴箱上升，刀库同时旋转，将下一工步需要的刀具对准主轴。主轴箱下降，将下一工步需要的刀具插入机床的主轴，同时主轴箱内的夹紧装置夹紧。刀库快速向左返回，将刀库从主轴下面移开，进行下一工序的加工。这种自动换力装置只有一个

31、刀库，不需要其它装置，结构极为简洁，然而换刀过程 却较为复杂。每交换一次刀具，刀库和主轴箱就必需作两次往复运动，因而增加了换刀 时间。刀库 机械手的刀具交换装置采纳机械手进行刀具交换的方式应用得最为广泛，这是由于机械手换刀具有很大的敏捷性，而且可以削减换刀时间。在各种类型的机 械手中，双臂机械手换刀集中表达了以上的优点。在刀库远离机床主轴的换刀装置中， 除了机械手外，仍必需带有中间搬运装置。双臂机械手换刀的几种常见结构如图2.8 所示，它们分别是钩手 2-8a，抱手 2-8b，伸缩手 2-8c 和擦手 2-8d，这几种机械手能够完成抓刀、拔刀、回转、插刀以及返回等全部动作。为了防止刀具掉落，各

32、种机械手的活动爪都必需带有自锁机构。由于双臂回转机械手 图 2.8a、b、c的动作比较简洁，而且能同时抓取和装卸机床主轴和刀库中的刀具，因此换刀时间可以进一步缩短。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 2.8 双臂机械手换刀图 2.9 是双刀库机械手换刀装置，其特点是用两个刀库和两个单臂机械手进行工作， 因而机械手的工作行程大为缩短，有效的节约了换刀时间，仍由于刀库分设两处而使布 局较为合理。图 2.9 双刀库机械手换刀1-刀库 I。 2-主轴。 3-刀库 II 。依据各类机床的需要，加工中心所使用刀具的刀柄主要有圆柱形和圆锥形两种。为了使机械手牢靠的抓取刀具，刀具必需有合理的夹

33、持部分，而且应当尽可能使刀柄标准化，图 2.0 是常用的两种刀柄结构。 V 型槽夹持结构中机械手爪的外形和V 型槽能很好的吻合，使刀具能精确的保持轴向和纵向位置，从而提高了装刀的重复精度。法兰盘夹持结构图 2.0b适用于钳式机械手装夹。这是由于法兰盘的两边可以同时伸进钳口。因此，在使用中间帮助机械手时，能够便利的将刀具从一个机械手传递到另一个机械手如图 2.1所示。这种自动换刀装置的刀库可储存较多的刀具。自动换刀时，机械手把机床主轴上已用过的刀具送回刀库，同时从刀库上取下下一工步所需刀具送往主轴，因而换刀时间短， 适于加工各种较复杂的工件，其加工效率高。图 2.0 刀柄夹持结构图 2.1 中间

34、帮助机械手可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3圆盘刀库的争论这几年来 , 由于机械制造产业的不断进展 , 数控加工掌握技术得到了快速的普及和应用, 而其中带有自动换刀装置 , 能在一次装夹中就完成铣、镗、钻、扩等多种工序的加工中心更是占据了数控机床中的主导位置。自动换刀装置是保证加工中心多道工序加工的基本条件, 其主要作用在于削减加工过程中的非切削时间 , 提高生产效率 , 降低生产成本 , 从而提升机床甚至整个生产线的生产力。因此 , 加工中心自动换刀系统性能的好坏能直接影响到数控机床加工效率的高低。圆盘式刀库使用机械刀臂换刀，特点是速度快。由于其动作是：机械手臂同时拔出 刀库

35、中及主轴上的刀具旋转 180同时插入刀具。优点是换刀速度快，装刀量大（可达40把，一般常见 24、16把）。缺点是简洁显现故障，这是冲突的的方，越好用的东西越复杂，但越复杂的东西越简洁出故障（故障点多了）。下图是几种圆盘式刀库的外形3.1 刀库换刀常用掌握方式换刀方式主要有固定换刀和随机换刀。前一种方式刀库的刀套号和刀具号始终一样。 而后一种方式 ,刀套号和刀具号在换刀过程中不一样。固定换刀方式 机械手, 无刀具预选功能 。无论换刀次数是多少 , 刀套号与刀具号始终一一对应 , 如N号刀套中始终是 N号刀。这种换刀方式换刀时间较长 , 适用于刀具容量较少的小型加工中心。由于无刀具预选 , 必需

36、先归仍旧刀再换新刀 , 刀库无机械手 , 用Z 轴运动进给, 换刀时间较长。随机换刀 有机械手 , 可实现刀具预选 。刀具号与刀套号不一一对应 , 系统有相应的刀具表随时记忆刀具使用情形 , 刀具表中刀套号是固定的 , 而刀具号就随刀具的交换随时更新。例如在刀具表初始化后 , N号刀套中是 N号刀, 但只要产生刀具交换 ,就刀具表随之进行数据交换 需在梯形图中处理并设定相应的数据表 。此方法换刀时间短 , 适用于盘式、链式与箱式换刀系统。3.2 圆盘式刀库掌握原理圆盘式刀库是 ATC 随机换刀的典型形式之一 ,通过凸轮机构来完成整个换刀过程。换刀的动作过程快速且精确牢靠 , 是一种常采纳的刀库

37、形式。在换刀掌握时 , 通常可以将刀具交换分为两个步骤 , 先调用T xx指令, 主要搜寻刀库中的刀具, 再使用 M06指令完成刀具的交换 , 使主轴上更换新的刀具。因此 , 刀具交换实际上就是指搜寻刀具和交换目标刀具两个动作节拍。随机换刀只对刀具进行编码而不对刀套进行编码, 刀具在刀库中的位置是随机的。抱负的随机换刀掌握通常包括圆盘式刀库 PMC 用户程序和 NC宏程序 大直径选刀、换刀程序两部分。 PMC 用户程序和 NC宏程序共同依据 T 码完成搜寻刀库中的刀具、进行刀具交换的整个过程。FANUC 0i MC 数控系统的 NC宏程序可以通过读取、运用系统变量将宏程序中大小直径刀具交换的条

38、件状态位作为换刀宏程序判定跳步执行的条件, 通过用户宏程序和 PMC可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结之间的信号应答 , 特别简洁的实现大小直径刀具的随机换刀与固定换刀方式选择。3.2.1分析盘式刀库的动作时序在未换刀前，刀库数刀及定位限位开关应闭合。回刀信号的磁簧开关应闭合。换刀臂的原位开关应闭合。换刀电机停止检测开关应闭合。当机床发出刀库换刀指令 1 时，刀库分度电机开头旋转 为正转或反转就近选刀 刀库计数开关开头计数。当刀库计数开关发出计数正确及刀库定位信号2 后，使分度机构电机停止旋转。经过一段时间机床发出倒刀电磁阀得电信号3 ，倒刀气缸缩回，使回刀磁簧开关断开，倒刀磁簧开关闭合，发出倒刀定位信号4 。再经过一段时间 大约0.10.25s，目的在使倒刀气压缸内气压充分，换刀臂抓刀时才不会造成刀套的稍微晃动 ，机床发出换刀电机旋转信号 5，换刀臂旋转，使机械臂原点和电机停止开关断