机制09-4 石鸿卫 04

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1、天津冶金职业技术学院毕业设计FANUC加工中心自动换刀控制系统系别机械系专业机械制造与自动化班级机制09-4班学生姓名石鸿卫指导老师岳玉环2011年11月12日摘要针对Fanuc盘式刀库加工中心，阐述了其换刀过程。同时阐述了Fanuc加工中心PMC的作用，还有PMC在自动换刀过程中如何实现自动换刀和PMC程序的设计。关键词：加工中心，自动换刀，PMC目录第一章绪论1.1加工中心概述1.1.1加工中心的特点与用途1.1.2加工中心的分类1.1.3加工中心的基本结构组成1.2自动换刀装置1.2.1常见的换刀方式1.2.2刀库结构与分类1.2.3刀具的选择方式第二章FANUC加工中心P

2、MC概述2.1FANUC加工中心的数控系统2.2FANUC加工中心PMC功能分析2.3FANUC加工中心PMC接口地址第三章FANUC加工中心自动换刀控制系统的设计3.1自动换刀控制动作过程分析3.2自动换刀控制动作过程的PMC实现3.2.1松刀，紧刀自动/手动控制3.2.2刀库向前/刀库后退3.2.3刀库点动控制3.2.4M87取刀控制3.2.5M88还刀控制3.2.6M19主轴准停3.2.7自动换刀控制第四章总结第一章绪论1.1加工中心的概述加工中心是高效、高精度数控机床,工件在一次装夹中便可自动完成多道工序的加工，是典型的集高新技术于一体的机械加工设备，它的发展代表了一个国

3、家设计和制造业的水平，成为现代机床发展的主流和方向。1.1.1加工中心的特点与用途1.1.1.1加工中心的特点●设置有刀库和换刀机构。这是加工中心与数控铣床和数控镗床的主要区别，使加工中心的功能和自动化加工的能力更强了。加工中心的刀库容量少的有几把，多的达几百把。●控制系统功能较全。它不但可对刀具的自动加工进行控制，还可对刀库进行控制和管理，实现刀具自动交换。有的加工中心具有多个工作台，工作台可自动交换，不但能对一个工件进行自动加工，而且可对一批工件进行自动加工。这种多工作台加工中心有的称为柔性加工单元。加工过程中可实现在线检测，检测出的偏差可自动修正，保证首件加工一次成功，从而

4、可以防止废品的产生。1.1.1.2加工中心的用途加工中心适宜于加工复杂、工序多、要求较高、需用多种类型的普通机床和众多刀具夹具，且经多次装夹和调整才能完成加工的零件。其加工的主要对象有箱体类零件、复的曲面、异形件、盘套板类零件和特殊加工等五类。图1.1箱体类零件●箱体类零件图1.2叶轮箱体类零件一般是指具有一个以上孔系，内部有型腔，在长、宽、高方向有一定比例的零件。如图1.1所示。箱体类零件一般都需要进行多工位孔系及平面加工，公差要求较高，特别是形位公差要求较为严格，通常要经过铣、钻、扩、镗、铰、锪，攻丝等工序。●复杂曲面复杂曲面在机械制造业，特别是航天航空工业中占有特殊重要的地

5、位。复杂曲面采用普通机加工方法是难以甚至无法完成的。复杂曲面类零件如：各种叶轮，导风轮，球面，各种曲面成形模具，螺旋桨以及水下航行器的推进器，以及一些其它形状的自由曲面，如图1.2所示。这类零件均可用加工中心进行加工。图1.3异形件●异形件异形件是外形不规则的零件，大都需要点、线、面多工位混合加工。异形件的刚性一般较差，夹压变形难以控制，加工精度也难以保证，甚至某些零件的有的加工部位用普通机床难以完成。用加工中心加工时应采用合理的工艺措施，一次或二次装夹，利用加工中心多工位点、线、面混合加工的特点，完成多道工序或全部的工序内容。如图1.3所示。●盘、套、板类零件图1.4盘、套、板

6、类零件带有键槽，或径向孔，或端面有分布的孔系，曲面的盘套或轴类零件，如带法兰的轴套，带键槽或方头的轴类零件等，还有具有较多孔加工的板类零件，如各种电机盖等。端面有分布孔系、曲面的盘类零件宜选择立式加工中心，有径向孔的可选卧式加工中心。如图1.4所示。1.1.2加工中心的分类1.1.2.1加工中心的型号 目前我国机床型号的编制方法是接JBl838—1976标准，加工中心的型号编制方法，根据通用或专用机床型号的编制方法套用。机床的类别用汉语拼音字母表示，T表示镗床类等，特性代号在类别代号之后也用汉语拼音字母予以表示加工中心特性代号一般为自动换刀组、型别代号用阿拉伯数字组成，位于类别代

7、号或特性代号之后．第一位数字表示组别，第二位数字表示型别；机床主要参数用系数表示，加工中心用两位数字表示工作台宽度的1/10；机床重大改型的顺序号，在原机床型号后用A、B、C、D等英文字母表示，如图1.5所示。图1.51.1.2.2加工中心的类型●图1.6立式加工中心立式加工中心，如图1.6所示。立式加工中心是指主轴为垂直状态的加工中心，其结构形式多为固定立柱，工作台为长方形，无分度回转功能．适合加工盘、套、板类零件，它一般具有三个直线运动坐标轴，并可在工作台七安装一个沿水平轴旋