已改FANUC数控车床的刀架控制系统设计

河南机电高等专科学校毕业设计FANUC数控车床的刀架控制系统设计摘要本次主要是研究FANUC数控车床的刀架控制系统。其中分析了FANUC数控车床的基本组成，数控车床六工位刀架控制系统的机械机构和电气控制以及六工位刀架的PLC程序；测绘FANUC数控车床六工位刀架部分的电气原理图、接线图；对六工位刀架的动作过程的分析。关键词：刀架控制原理；刀架电气控制系统河南机电高等专科学校毕业设计目录毕业设计说明书（论文）......................................................................错误!未定义书签。目录..........................................................................................................................................ii第1章绪论....................................................................................................................................11.1FANUC数控刀架研究的背景及现状.............................................................................11.2课题的意义.....................................................................................................................21.3课题的内容.....................................................................................................................2第2章FANUC数控车床的基本组成..........................................................................................32.1主控制系统.......................................................................................................................32.2FANUC伺服单元................................................................................................................62.3辅助装置...........................................................................................................................7第3章机械结构..........................................................................................................................93.1刀架总述.........................................................................................................................93.2刀架的基本结构.............................................................................................................93.3刀架的分类...................................................................................................................103.4刀架的几种典型结构...................................................................................................103.5FANUC数控车床刀架换刀工作原理.........................................................................12第4章数控车刀架电气控制系统设计......................................................................................154.1刀架的控制和接口.......................................................................................................154.2霍尔原理在刀架中运用的简单概述............................................................................154.3六工位刀架PLC接线原理图........................................................................................164.4PLC编程的基本步骤及基本编程.................................................................................184.5六工位刀架梯形图及调试...........................................................................................20第5章结论..................................................................................................................................25参考文献............................................................................................................................26致谢............................................................................................................................................27附录................................................................................................................................................28附录一....................................................................................................................................28河南机电高等专科学校毕业设计1第1章绪论1.1FANUC数控刀架研究的背景及现状从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国。在世界这么多的数控制造行业中，目前在我国国内配置的FANUC系统的数控机床约占国内数控机床很大的比例。到目前为止FANUC数控系统的销售还不断在增长。数控车床的外形与普通车床相似，即由床身、主轴箱、刀架、进给系统压系统、冷却和润滑系统等部分组成。数控车床的进给系统与普通车床有质的区别，传统普通车床有进给箱和交换齿轮架，而数控车床是直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀架实现进给运动，因而进给系统的结构大为简化。随着数控车床的发展，数控刀架开始向快速换刀、电、液组合驱动和伺服驱动方向发展。目前我国数控刀架以电动为主，分为立式和卧式两种。立式刀架有四、六工位两种形式，主要用于简易数控车床；卧式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋转，就近选刀，用于全功能数控车床。另外卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。电动刀架是数控车床重要的传统结构，合理地选配电动刀架，能够有效的提高劳动生产率，缩短生产准备时间，消除人为误差，提高加工精度等。目前，行业上应用的数控刀架按照与主机配套场合主要有分如下高、中、低三个档次。低挡数控刀架结构简单，容易设计和制造。是我国的特色产品，已经形成规模化生产。中档数控刀架可双向选刀，刚性好，但结构复杂，对制造加工设备要求高，此类刀架在我国初具规模。高档数控刀架包括伺服刀架和动力刀架。伺服刀架控制器是伺服刀架和动力刀架的技术核心。高档刀架采用伺服电机驱动源，实现位置、速度的双闭环控制，容易加工制造、精度高、转位快等特点。伺服刀架的控制器即伺服刀架的伺服电机控制是高档数控刀架的关键技术。河南机电高等专科学校毕业设计21.2课题的意义通过FANUC数控车的刀架控制系统的研究，让我对FANUC数控刀架控制系统有了更全面的了解，比如数控系统的组成部分、刀架的机械结构、车床的进给、刀架控制原理等内容。现在通过做FANUC数控车床刀架控制的毕业课题更加深入的了解数控车床上刀架部分的知识，更好的加强自己在这方面的专业技能。通过研究，让我在大学里面学习的知识在该课题里面得到锻炼，例如：CAD制图，PLC等。让我养成自学能力，培养了自己爱思考、分析问题的好习惯。1.3课题的内容（1）测绘FANUC数控车床的原理图、接线图：在实验室里进行实物测绘，同时查阅其相关资料进行FANUC数控车床电气原理图、接线图的绘制。（2）分析刀架控制系统：在原有的FANUC数控车床的刀架控制系统的基础上，对其进行深入的研究。（3）有关数控车床六工位刀架机械结构分析，以及数控车床六工位刀架的电气控制。（4）有关数控车床六工位PLC程序分析：在原有的FANUC数控车床PLC程序的基础上，加以改进和完善。（5）撰写有关毕业设计说明书：经过老师的指导，撰写和整理毕业设计说明书。本设计重点和难点是FANUC数控车床六工位刀架的机械结构及工作原理以及FANUC数控车床刀架电气控制分析和PLC程序的调试，需要对刀架的结构非常了解，清楚刀架上的传感器信号的输入输出。河南机电高等专科学校毕业设计3第2章FANUC数控车床的基本组成FANUC数控机床由主控制系统、FANUC驱动与反馈、PMC与接口电路三个重要部分组成。2.1主控制系统CNC结构及功能介绍。1．主控制系统:CNC主控制系统可分为FSOi-D和FSOiMate-D系列两种类型。FANUCOiMD系列FANUCOi-D系统的外观如下图2—1所示。图2—1FANUCOi-D系统外观图数控系统由主CPU、存储器、数字伺服轴控制卡、主板、显示卡、内置PMC、LCD显示器、MDI键盘等构成，Oi-