畢業(yè)設計 6刀自動刀架系統(tǒng)設計

摘  要

數(shù)控車床將向中高檔發(fā)展，對數(shù)控刀架需求量將大大增加。隨著數(shù)控車床的發(fā)展，數(shù)控刀架也向快速換刀、電液組合驅動和伺服驅動方向發(fā)展。
本課題主要對六刀位自動刀架的機械結構和控制系統(tǒng)進行設計。通過對多種方案的分析確定出了免抬式自動刀架的設計方案。按照設計規(guī)范對結構進行了分析與設計計算。同時用ProE對機械結構部分進行三維實體建模,驗證結構較合理。利用PLC、位置傳感器進行了系統(tǒng)軟、硬件設計，較好地實現(xiàn)了換刀控制要求。
本文所設計的免抬式6刀位自動刀架，結構簡單，換刀快速，可成為一個獨立的單元，既可用于普通機床以減少輔助換刀時間，又適用于經濟型數(shù)控機床，改善刀架結構。

關鍵詞  免抬式自動刀架，傳感器，三維實體建模，PLC

ABSTRACT

Numerical Control lathe will be the middle and senior grade development in the future.It is estimated that the demand for NC tool carrier will be much greater. NC tool start to the rapid tool change, electro-hydraulic servo drive and portfolio-driven direction with the development of NC lathes.
The mechanical structure and the control system of six Automatic Tool lift are designed in this thesis. Analyzing many plans, It be gotten that the blue print of the Automatic Tool Lift. And then,The structure be analyzed and calculated. At the same time, the ProE is used for the 3D solid modeling of mechanical structure, which shows the structure of the tool lift is reasonable. That PLC and sensors is applicated in the design of the soft and hard components of the tool lift .It makes the control of tool change more efficient.
Automatic Tool Lift in this thesis, with its simple structure and rapid auxiliary tool change (ATC), will become an independent unit which can be used not only on general machine tools to reduce ATC time, but also on economic NC machine tools to improve the structure Tool.

Key words  Automatic Tool lift, Sensors ，3D Solid Modeling, PLC
 
 

目  錄

摘 要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ

1 緒論 1
  1.1 國內外研究現(xiàn)狀 1
  1.2 總體設計 1
2 自動刀架系統(tǒng)機械部分設計 2
  2.1 刀架結構方案的確定 2
     2.1.1刀架體設計 2
     2.1.2 傳動方案設計 2
     2.1.3 定位方案的確定 3
2.2 主要零件部件設計計算 3
     2.2.1 刀具受力計算 3
     2.2.2 刀架體設計計算 4
     2.2.3 端齒盤主要參數(shù)的設計計算 5
     2.2.4 壓縮彈簧設計 9
     2.2.5 蝸桿蝸輪設計 11
2.2.6 螺桿、螺套設計及驗算 14
  2.3 電機的選擇 16
  2.4 聯(lián)軸器結構選擇 16
  2.5 潤滑與密封 16
3 自動刀架控制部分設計 18
  3.1 控制系統(tǒng)分析 18
     3.1.1 控制方案設計 18
     3.1.2 PLC的分類 18
     3.1.3 PLC的特點及主要功能 19
     3.1.4 自動換刀控制系統(tǒng)要求 21
  3.2 控制元件的選擇 21
     3.2.1 接近開關的類別 21
     3.2.2 接近開關的選擇 22
  3.3 PLC選型 23
      3.3.1 分析控制系統(tǒng)所需要的I/O接點數(shù) 23
      3.3.2 PLC外接電器元件選擇 23
  3.4 系統(tǒng)控制元件列表 24
  3.5 PLC的I/O地址的分配 25
  3.6 PLC外圍接線圖 25
4 控制系統(tǒng)PLC程序設計 27
4.1 系統(tǒng)流程圖的設計 27
4.2 PLC程序設計 27
   4.2.1 程序結構設計 27
   4.2.2 自動換刀程序設計 28
   4.2.3 手動換刀程序 31
   4.2.4 數(shù)據(jù)傳送程序的設計 33
4.3 程序的調試 34
結 論 35
參考文獻 36
致 謝 37