数控车床四工位刀架电气设计 毕业设计

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1、浙江工业大学博士学位论文毕业设计说明书课题名称：数控车床四工位刀架电气设计学生姓名XXX学号XXXXXXXX二级学院（系）电气电子工程学院专业XXXXXXXXXXXXX班级XXXXXX指导教师XXXXXXXXXX起讫时间：　201X年　2月　24日～　201X年　4月　18日41浙江机电职业技术学院毕业设计说明书数控车床四工位刀架电气设计摘要本文通过对FANUC数控车床刀架的研究，有效的设计了刀架程序、电气原理，使该刀架能够在一次装夹中完成多道工序。我们针对数控车床的四工位刀架进行了研究设计。分析了刀架的机械组成、对刀架的典型结构以及

2、电气控制部分进行研究分析。该刀架采用三相异步电动机驱动，刀位检测采用霍尔元件。这种刀架只能单方向换刀，电动机正转换刀，反转锁紧。最后，本文给出了对FANUC数控车床四工位刀架的PLC设计，以及电气原理图。关键词：FANUC数控车床；PLC设计；电气设计；数控车床；41浙江机电职业技术学院毕业设计说明书目录数控车床四工位刀架电气设计I摘要I第1章绪论31.1引言31.2国内外刀架研究现状及发展趋势3第2章刀架结构介绍52.1现有刀架的典型结构52.2四工位刀架换刀工作原理72.2.1刀架机械结构图72.2.2工作方式8第3章数控车床电气

3、系统组成103.1刀架系统组成103.1.1霍尔效应霍尔元件103.1.2霍尔元件在刀架中的应用103.1.3刀架系统113.2其它电气系统的组成113.2.1主轴系统113.2.2伺服驱动系统133.2.3冷却系统143.2.4润滑系统15第4章FANUC数控刀架PLC程序设计164.1FANUC0iD系统简介164.2PLC在数控机床中的应用174.3刀架I/O地址分配184.4刀架程序编写194.4.1刀架有关的PMC功能指令介绍194.4.2刀架的工作过程和转动要求234.4.3刀架程序244.5程序的调试28第5章总结29参

4、考文献30致谢31附录：32附录一：功能原理图32附录二：电气原理图3741浙江机电职业技术学院毕业设计说明书第1章绪论1.1引言数控车床为了能在工作的一次装夹中完成多工序加工，缩短辅助时间，减少多次安装所引起的加工误差，必须带有自动回转刀架。数控车床的刀架是机床的重要组成部分。刀架用于夹持切削用的刀具，因此其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。在一定程度上，刀架的结构和性能体现了机床的设计和制造技术水平。随着数控车床的不断发展，刀架结构形式也在不断翻新。其中按换刀方式的不同，数控车床的刀架系统主要有回转刀架、排式刀架和带刀库的自动

5、换刀装置等多种形式。传统的车床例如CA6140的刀架上只能装一把刀，换刀的速度慢，换刀后还须重新对刀，并且精度不高，生产效率效率低，不能适应现代化生产的需要，因此有必要对机床的换刀装置进行改进。自1958年首次研制成功数控加工中心自动换刀装置以来，自动换刀装置的机械结构和控制方式不断得到改进和完善。自动换刀装置是加工中心的重要执行机构，它的形式多种多样，目前常见的有：回转刀架换刀，更换主轴头换刀以及带刀库的自动换刀系统。电动刀架是数控车床重要结构，在设计中刀架采用全电控制，无液压或气动等其它动力源，故对简化机床控制的复杂程度带来好处。

6、合理的选配电动刀架，可以缩短生产准备时间，消除人为误差，提高加工精度与加工精度的一致性。另外，加工工艺适应性和连续工作的工作能力也明显提高1.2国内外刀架研究现状及发展趋势1956年日本富士通研究成功数控转塔式冲床。美国IBM公司同期也研制成功了APT(刀具程序控制装置)。1958年美国K&T公司研制出到ATC的加工中心。1967年出现FMS（柔性制造系统）。1978年以后，加工中心迅速发展，带有ATC装置，可实现多种工序加工的机床，步入了机床发展的黄金时代。1983年国际标准化组织制定了数控刀具锥柄的国际标准，自动换刀系统便形成了统

7、一的结构模式。41浙江机电职业技术学院毕业设计说明书刀具夹持元件的结构特性及它与机床主轴的联结方式，将直接影响机床的加工性能。刀库结构形式及道具交换装置的工作方式，则会影响机床的换刀效率。自动换刀系统本身及相关结构的复杂程度，又会对整机的车成本造价产生直接影响。我们应该是数控机床工作性能有所提高，而且使其总体造价大幅度下降。低造价高性能的数控机床蒋辉被中小厂广泛接收。数控车床今后将向中高档发展，中档采用普及型数控刀架配套，高档采用动力型刀架，兼有液压刀架、伺服刀架、立式刀架等品种，预计近年来对数控刀架需求量将大大增加。数控刀架的发展趋

8、势是：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。目前国内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