自動(dòng)加工機(jī)床換刀控制設(shè)計(jì)

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沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 成 績 評(píng) 定 表 學(xué)生姓名 吳寄楠 班級(jí)學(xué)號(hào) 1501010829 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 課程設(shè)計(jì)題目 自動(dòng)加工機(jī)床換刀控制設(shè)計(jì) 評(píng) 語 組長簽字： 成績 日期 2017 年12 月 日  課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 吳寄楠 班級(jí)學(xué)號(hào) 1501010829 課程設(shè)計(jì)題目 自動(dòng)加工機(jī)床換刀控制設(shè)計(jì) 實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù): 1.設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1）完成《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》所要求的控制過程。 2）可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)控制。 2.設(shè)計(jì)要求： 1）畫出端子分配圖和順序功能圖 2）設(shè)計(jì)并調(diào)試PLC控制梯形圖 3）設(shè)計(jì)說明書 工作計(jì)劃與進(jìn)度安排: 1）理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計(jì)方案 1天 2）PLC梯形圖設(shè)計(jì)與調(diào)試 2天 3）說明書撰寫 1天 4）答辯 1天 指導(dǎo)教師：王海 李巖 2017年11月 1日 專業(yè)負(fù)責(zé)人：陳白寧 2017年11月 1 日 學(xué)院教學(xué)副院長： 2017年11月 1日 目 錄 0前言…………………………………………………………………….3 1.自動(dòng)加工機(jī)床換刀控制設(shè)計(jì)………………………………………….4 1.1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)………………………………………………….4 1.2 自動(dòng)的基本要求………………………………………………….5 2.自動(dòng)加工機(jī)床換刀控制設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)…………………………….6 2.1 PLC選型………………………………………………………….6 3.PLC程序設(shè)計(jì)………………………………………………………….7 3.1 端子分配圖……………………………………………………….7 3.2 順序功能圖……………………………………………………….8 3.3 PLC梯形圖…………………………………………………….…9 4.程序調(diào)試說明………………………………………………………...18 5.結(jié)束語………………………………………………………………...20 6.參考文獻(xiàn)……………………………………………………………...21 0 前 言 本課設(shè)設(shè)計(jì)的目的是為了讓學(xué)生更加熟練的掌握PLC控制電路的設(shè)計(jì)，熟悉繼電器開關(guān)的使用，對(duì)課本的內(nèi)容更加熟悉透徹，了解PLC在控制電路的使用方法和領(lǐng)域，讓我們明白PLC的強(qiáng)大之處，為學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入工作鋪下基礎(chǔ)。掌握PLc和繼電器之間的聯(lián)系，掌握不同的設(shè)計(jì)系統(tǒng)選擇不同的PLC類型，掌握繼電器的選擇。具備一定的控制電路的分析能力與設(shè)計(jì)能力。 1.自動(dòng)加工機(jī)床換刀控制設(shè)計(jì) 1.1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 一個(gè)圓形刀庫，在刀庫架上裝有8種刀具，分別放在0#到7#位置。每個(gè)刀具位置有一個(gè)接近開關(guān)，分別為SQ0到SQ7，在刀庫下方為換刀位，有一個(gè)換刀機(jī)械手，同時(shí)配有感應(yīng)鐵，用于感應(yīng)各個(gè)刀位傳感器信號(hào)。每個(gè)刀位有一個(gè)指示燈，分別為HL0-HL7。有8個(gè)選刀按鈕SB0-SB7。有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩個(gè)啟動(dòng)按鈕。 控制要求：當(dāng)按下某個(gè)選刀按鈕時(shí)，對(duì)應(yīng)刀位指示燈亮，此時(shí)可以按照最近路徑按下正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)按鈕，刀庫旋轉(zhuǎn)，直至所選刀位轉(zhuǎn)至換刀位，停下，換刀機(jī)械手伸出、夾緊、刀夾松開，換刀機(jī)械手拔刀、轉(zhuǎn)位、插入主軸、主軸夾緊刀具、機(jī)械手松開、縮回、回轉(zhuǎn)。完成一次換刀任務(wù)。 1.2 自動(dòng)的基本要求 a. 本題目主要功能是可以通過手動(dòng)自動(dòng)控制根據(jù)路徑最近選擇換刀。 圖1刀庫換刀示意圖 2 自動(dòng)加工機(jī)床換刀控制設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì) 2.1 PLC選型 根據(jù)本題目的控制要求，所需要的觸點(diǎn)數(shù)目最多為 38個(gè)。所以選擇SIEMENS S7-200型PLC 3 PLC程序設(shè)計(jì) 3.1 端子分配圖 圖2 端子分配圖 2.順序功能圖 圖3 順序功能圖 3.3 PLC梯形圖  4 程序調(diào)試說明 圖4 手動(dòng)程序仿真調(diào)試圖  在自動(dòng)程序中，按下I3.7啟動(dòng)按鈕，然后根據(jù)自己需要選擇刀具，刀具選擇完成后，對(duì)應(yīng)的指示燈會(huì)亮起，并且根據(jù)路徑最近選擇正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，然后按下接近開關(guān)，對(duì)應(yīng)的刀具在換刀位停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)延遲兩秒，機(jī)械手會(huì)經(jīng)過伸出，夾緊，拔刀，轉(zhuǎn)位，插入，主軸夾緊，松開，縮回，回轉(zhuǎn)的動(dòng)作完成一次操作，上述操作使用限位開關(guān)或者是定時(shí)間開關(guān)控制。 在手動(dòng)操作時(shí)，選刀結(jié)束后，每按下一個(gè)動(dòng)作，機(jī)械手會(huì)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，不按下，機(jī)械手不會(huì)有動(dòng)作。 5結(jié)束語 自動(dòng)換刀系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床中重要的組成部分。采用電液組合驅(qū)動(dòng)，主要對(duì)八工位臥式刀架進(jìn)行機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)自動(dòng)換刀系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。機(jī)械部分主要包括分度機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu)。定位機(jī)構(gòu)選擇端齒盤定位，精度的重復(fù)性和持久性高、可靠性好、維修性好。控制部分分為自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種工作方式，這為操作帶來了方便。這都有利于提高數(shù)控機(jī)床的加工精度及勞動(dòng)生產(chǎn)率。 6參考文獻(xiàn) [1] 陳白寧，段智敏，劉文波。機(jī)電傳動(dòng)控制基礎(chǔ) [M] 沈陽. 東北大學(xué)出版社，2008. [2] 廖常初. PLC編程及應(yīng)用[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002. [3] 鄧星中.機(jī)電傳動(dòng)控制[M].武漢：華中理工大學(xué)出版社，2001 21