圆盘式刀库控制系统的设计与实现

发布时间：2017-03-27 00:06

  本文关键词：圆盘式刀库控制系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：圆盘式刀库自动换刀系统是实现刀具储存和交换的重要功能部件,能有效缩短加工时间,提高加工精度,适合柔性加工。以德大2型圆盘式刀库为例,利用PMC强大的逻辑处理能力设计了圆盘式刀库的换刀控制系统。论文主要工作如下：(1)研究了国内外在圆盘式刀库方面的发展现状,FANUC数控系统的结构,PMC编程的方法。(2)详细介绍了圆盘式刀库的结构和工作原理,深入分析了硬件线路设计的基础知识,程序设计的基础知识。(3)根据圆盘式刀库的工作原理设计出了气动控制回路和电气控制回路。电气回路包含了主电路、控制电路、PMC的I/O接口电路以及刀库接线图。此外还设计了各种保护电路,采取了抗干扰措施。(4)结合硬件线路,基于换刀工作流程设计出了刀库的PMC控制程序,包括选刀程序和刀具交换程序两大部分。选刀程序是对刀具的预选控制程序,综合考虑了加工中的各种换刀需求：刀具交换程序采用的是步进式程序结构,控制过程清晰。另外,为保障刀库可靠地工作,还设计了刀库保护程序。(5)从应用角度出发,详述了圆盘式刀库的控制参数及设置方法,刀库的调试方法,刀号数据表的操作方法,数控加工程序中自动换刀程序的编制方法。通过安装与调试,系统达到了预期目标,能够满足实际使用要求。
【关键词】：圆盘式刀库 自动换刀系统 FANUC系统 PMC
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 圆盘式刀库的国内外研究动态10-11
• 1.2 课题的研究背景及意义11-12
• 1.3 课题主要研究内容12-13
• 第2章 圆盘式刀库控制系统设计基础13-26
• 2.1 数控系统概述13-14
• 2.1.1 数控系统的特点13
• 2.1.2 FANUC 0i-MD系统简介13
• 2.1.3 PMC简介13-14
• 2.2 圆盘式刀库概述14-16
• 2.2.1 刀库定义14-15
• 2.2.2 圆盘式刀库15-16
• 2.3 数控机床电气控制系统的组成16-19
• 2.3.1 数控机床电气控制系统的基本组成16-17
• 2.3.2 刀库控制线路常用电气元件17-19
• 2.4 数控机床PMC的结构及原理19-20
• 2.4.1 数控机床PMC结构及原理19
• 2.4.2 PMC内部资源19-20
• 2.5 圆盘式刀库控制系统工作原理20-25
• 2.5.1 圆盘式刀库换刀动作流程20-24
• 2.5.2 圆盘式刀库控制系统工作原理24-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第3章 圆盘式刀库控制系统的硬件电路设计26-34
• 3.1 需求分析及设计要求26-27
• 3.1.1 电源要求26
• 3.1.2 气源要求26
• 3.1.3 电机运行26
• 3.1.4 PMC控制接口26-27
• 3.1.5 保护和抗干扰27
• 3.2 刀库控制系统总体框图设计27-28
• 3.3 控制回路设计28-33
• 3.3.1 气动回路设计28
• 3.3.2 电气回路设计28-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第4章 圆盘式刀库控制系统的软件设计34-59
• 4.1 总体流程图设计34-38
• 4.1.1 刀具预选的流程设计34-36
• 4.1.2 刀具交换的流程设计36-38
• 4.2 刀具预选各功能模块设计38-50
• 4.2.1 刀库换刀的反馈信号38
• 4.2.2 刀库容量的控制38-39
• 4.2.3 刀库计数及定位信号处理39
• 4.2.4 大径刀杯号设置39-40
• 4.2.5 大径刀杯相邻空刀杯的设置40-41
• 4.2.6 T码到达准备41-42
• 4.2.7 非主轴大径刀换T码小径刀的T码处理42
• 4.2.8 主轴小径刀换T码大径刀的T码处理42-43
• 4.2.9 主轴大径刀换T码小径刀的第一次T码处理43-44
• 4.2.10 主轴大径刀换T码小径刀的第二次T码处理44-45
• 4.2.11 刀杯号寻找45-46
• 4.2.12 刀库旋转控制46-48
• 4.2.13 刀库就近旋转方向判断48
• 4.2.14 刀库电机运行控制48-49
• 4.2.15 倒刀/回刀控制49-50
• 4.3 刀具交换各功能模块设计50-58
• 4.3.1 自动换刀准备50-51
• 4.3.2 换刀步骤一：刀臂旋转和扣刀51
• 4.3.3 换刀步骤二：主轴松刀51-52
• 4.3.4 换刀步骤三：刀具交换52-53
• 4.3.5 换刀步骤四：主轴紧刀53
• 4.3.6 换刀步骤五：数据交换53-54
• 4.3.7 换刀步骤六：机械手回原点,结束换刀54-55
• 4.3.8 换刀机械手电机驱动55
• 4.3.9 主轴松刀驱动55-56
• 4.3.10 换刀结束56
• 4.3.11 刀库保护程序56-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第5章 圆盘式刀库控制系统的装调及测试59-68
• 5.1 圆盘式刀库的安装及调试59-64
• 5.1.1 刀库相关参数的设置59-60
• 5.1.2 圆盘式刀库安装调试60-64
• 5.2 圆盘式刀库控制系统测试64-67
• 5.2.1 刀库的手动运行测试64
• 5.2.2 刀库的连续空运行测试64-65
• 5.2.3 自动加工测试65-67
• 5.3 本章小结67-68
• 总结与展望68-70
• 1.本文工作总结68-69
• 2.下一步工作展望69-70
• 参考文献70-72
• 致谢72-73
• 附录A PMC控制的资源分配表73-77

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张宇;夏晓平;;斗笠式刀库的容刀量与分度装置的运动分析[J];机械工程师;2009年01期

2 于华欣;;哈量实现大型刀库国产化[J];机械制造;2010年03期

3 王广来;;一种新型旋转式刀库[J];中国科技信息;2010年21期

4 王广来;;一种新型旋转式刀库[J];制造技术与机床;2011年04期

5 张跃明;周凯;牟宏明;杨宇;;链式刀库本体模态分析和优化设计[J];机械设计与制造;2013年09期

6 胡乾斌 ,刘正林 ,林奕鸿;微型计算机控制刀库管理系统[J];华中工学院学报;1982年06期

7 张思弟;实用经济型刀库设计[J];机床与液压;1998年03期

8 刘海龙;;发那科双刀库控制[J];无线互联科技;2014年02期

9 于伟华,田涛,王军;数控链式刀库的精确定位及控制[J];制造技术与机床;2002年01期

10 冯宝奇;;大型链式刀库的研制[J];机械工程师;2009年05期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 杨常青;关志伟;刘广莲;;伺服刀库工艺性改进[A];第三届十省区市机械工程学会科技论坛暨黑龙江省机械工程学会2007年年会论文（摘要）集[C];2007年

2 蒲治军;;浅谈MC340加工中心刀库及机械手的配合[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策（下册）[C];2002年

3 蒲治军;王仁俊;李超;滕强;;STAMA MC340加工中心刀库维修[A];中国工程物理研究院科技年报（2000）[C];2000年

4 余纬;;MC340／TWIN加工中心刀库轴定位控制改造[A];中国工程物理研究院科技年报（2000）[C];2000年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 于华欣;哈量实现大型刀库国产化[N];中国工业报;2010年

2 记者 冯燕平;ATC系统启动填补数控刀库核心部件国产化空白[N];呼和浩特日报(汉);2013年

3 栾芝 吕凤翔;数控装备化率提升 众环产品再上台阶[N];机电商报;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 易浩明;圆盘式刀库控制系统的设计与实现[D];湖南大学;2016年

2 牛序磊;刀库系统可靠性建模技术研究[D];吉林大学;2013年

3 卞泽宇;斗笠式刀库送刀装置的改进[D];内蒙古农业大学;2012年

4 王阳;链式刀库可靠性试验台研制及试验研究[D];吉林大学;2013年

5 施政达;斗笠式刀库槽轮传动装置的设计与研究[D];内蒙古农业大学;2013年

6 葛甜;刀库及机械手可靠性综合试验及评估方法研究[D];南京理工大学;2013年

7 金渊源;链式刀库及机械手可靠性综合试验与评估技术研究[D];南京理工大学;2013年

8 葛玉华;链式刀库及机械手性能测试与可靠性分析[D];南京理工大学;2013年

9 石靖楠;链式刀库可靠性试验与状态监测系统研制[D];吉林大学;2015年

10 李加明;链式刀库及机械手可靠性设计与分析[D];南京理工大学;2013年

  本文关键词：圆盘式刀库控制系统的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：269559