《加工中心机械手自动换刀控制及常见故障分析》论文

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1、长沙航空职业技术学院毕业论文设计题目：加工中心机械手自动换刀控制及常见故障分析指导老师:黄登红数控设备应用于维护专业0601班姓名陈启波学号18时间：2008-11-25第38页共39页目录摘要……………………………………………………………（03）1、引言……………………………………………………（05）2、加工中心自动换刀方式………………………………（07）3、随机自动选刀的控制……………………………………（08）3.1数据表和计数器的设置及选刀控制………………（08）3.2选刀与数据更新……………………………………（10）3.3PMC程序设计与实现………………………………（11）3.3.1系

2、统PMC输入/输出地址分配………………（11）3.3.2随机制动选刀的PMC控制……………………（12）4、主轴准停及PMC控制……………………………………（15）4.1主轴准停装置的种类………………………………（15）4.1.1　机械式准停装置……………………………（15）4.1.2　电气准停机构………………………………（16）4.2数控系统准停PMC程序设计与实现………………（18）5、机械手动作及其控制……………………………………（20）5.1自动刀具交换动作步骤……………………………（20）5.2PMC程序设计与实现………………………………（23）5.2.1PMC程序设计与实现…………

3、……………（23）5.2.1系统PMC输入/输出地址分配………………（24）6、刀库及换刀机械手的常见故障和维护…………………（27）6.1刀库及换刀机械手的维护要点……………………（27）6.2刀库的故障…………………………………………（27）6.3换刀机械手故障………………………………………（28）6.4自动换刀装置故障维修实例…………………………（28）第38页共39页6.4.1机械手故障的维修……………………………（28）6.4.2刀库无法旋转的故障维修…………………（32）7、总结………………………………………………………（35）8、参考文献…………………………………………………（3

4、6）9、致谢………………………………………………………（37）10、附录……………………………………………………（38）第38页共39页摘要现代机械加工中为了进一步提高数控机床的加工效率，数控机床正向着工件在一台机床一次装夹即可完成多道工序或全部工序的发展，因此出现了各种类型的加工中心，加工中心机床加工过程中要使用多种刀具，因此必须有自动换刀装置，以便选用不同的刀具完成不同工序的加工工艺，为了进一步提高加工效率引进了机械手自动换刀装置，加工中心的自动换刀装置，大都采用有机械手换刀方式。它是有机械手把刀库上的刀具送到主轴上，再把主轴上已用过的刀具返送到刀库上换刀时间短,由于机械手是一种能模拟人的

5、手臂的部分动作,按预定的程序轨迹及其它要求,实现抓取、搬运工件或操纵工具的自动化装置而可编程控制器（PLC)由于其具有的高可靠性、编程方便、易于使用和修改,易于扩展和维护,环境要求低、体积小巧,安装调试方便,在工业控制中有着广泛的应用。根据我们所设计的机械手的驱动部件为步进电机的特点,应用(PLC)移位寄存指令可以很方便、灵活地对机械手进行控制。所以在加工中心机床中得到广泛应用，从而更有效的提高了机床的加工效率。但由于自动换刀控制过程中的故障率也比较高、加工中心机械手自动换刀装置故障也比较多，所以掌握好机械手自动换刀控制和一些常见故障处理方法非常重要。数控加工中心由于配有刀具库和自动换刀系统，

6、能实现一次装夹完成，多道工序，大大减少了专用工夹具的数量，缩短了生产准备时间，同时减少了多次安装造成的定位误差，提高加工精度，能实现高精高效的加工，而被各企业广泛的使用，加工中心的关键在于自动换刀系统的控制。本文着重讨论PMC第38页共39页对加工中心自动换刀系统的控制，并阐述了数控加工中心自动换刀的原理，分析加工中心主轴准停，计算机随机自动换刀的PMC控制思路，以及机械手换刀动作的分析，本文以FANUCOi数控系统为例，给出了PMC控制程序，并对其进行了深入的分析。关键字：自动换刀；数控；可编程机床控制器；机械手；机械准停第38页共39页1、引言加工中心是指在一次装夹中，能够实现自动铣削、钻

7、孔、镗孔、铰孔、攻丝等多工序的数控机床。更为明确的说法是：加工中心就是自动换刀数控镗铣床。这就把加工中心和自动换刀数控车床和车削中心区别开来。加工中心区别于别的数控镗铣床的主要特点就在于它具有根据工艺要求自动更换所需刀具的功能，机自动换刀(ATC)机能。加工中心的自动换刀系统,通常是由刀库和机械手组成,它是加工中心的象征,又是加工中心成败的关键环节。因此各加工中心制造厂家都在下大力研制动作迅速、可