發(fā)布時間：2021-07-18 17:23

　　數(shù)控加工中心帶有刀庫和自動換刀裝置,是智能制造和數(shù)字化生產(chǎn)線建設(shè)的關(guān)鍵設(shè)備,在加工結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜且精度要求高等產(chǎn)品時,可以實現(xiàn)一次裝夾、多工序連續(xù)加工,對國家制造業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。本文的目的在于運(yùn)用FANUC PMC（可編程機(jī)床控制器）,對自動換刀裝置的硬件和軟件控制進(jìn)行了設(shè)計,并研究了其故障診斷方法,大大減少了產(chǎn)品加工的輔助時間,提高故障定位準(zhǔn)確度,極大地提高了生產(chǎn)率。本文以龍門式四軸聯(lián)動數(shù)控加工中心為研究對象,介紹了數(shù)控機(jī)床和PMC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,對刀庫和機(jī)械手的類型、驅(qū)動方式進(jìn)行了調(diào)研和選型,確定使用圓盤式刀庫、并采用機(jī)械手隨機(jī)換刀方式,分析了換刀方式和刀具交換過程,提出了自動換刀的總體控制方案。設(shè)計了刀庫選刀和隨機(jī)換刀的算法和自動換刀的PMC整體程序流程,研究了宏變量和用戶宏程序,設(shè)計了自動換刀用戶宏程序。之后,闡述了基于PMC的外部報警原理,結(jié)合自動換刀過程中出現(xiàn)的典型故障實例,設(shè)計出自動換刀有關(guān)的故障診斷整體流程和故障診斷管理系統(tǒng)。最后,在總結(jié)現(xiàn)場調(diào)試經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,設(shè)計了自動換刀裝置的調(diào)試流程,并對調(diào)試過程中的主軸定向角度調(diào)整等關(guān)鍵點進(jìn)行了詳細(xì)說明。結(jié)果表明,... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

自動換刀裝置

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-4-輯電路為基礎(chǔ)的，而最初的數(shù)控系統(tǒng)就是由數(shù)字邏輯電路組成的，所以也被稱為硬件數(shù)控系統(tǒng)，隨后經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路等過程，尤其是隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是微型計算機(jī)的發(fā)展，這給數(shù)控系統(tǒng)帶來了空前的發(fā)展機(jī)遇，采用了計算機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)被稱為計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（ComputerNumericalControl），簡稱為CNC。計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)具備功能強(qiáng)大、可靠性高、穩(wěn)定性好以及柔性好等特點，所以被廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)制造中[11]。1.3.1.2數(shù)控機(jī)床組成及工作原理1.數(shù)控機(jī)床的組成采用數(shù)控（數(shù)字控制）技術(shù)進(jìn)行控制的自動加工設(shè)備稱為數(shù)控機(jī)床，現(xiàn)在市場上常見的數(shù)控機(jī)床一般采用計算機(jī)（微型計算機(jī)）作為控制系統(tǒng)[12]，其基本組成框圖如圖1-2所示。圖1-2數(shù)控機(jī)床組成框圖2.數(shù)控機(jī)床工作原理及工作過程數(shù)控機(jī)床有機(jī)結(jié)合了數(shù)控技術(shù)和機(jī)床技術(shù)，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床高度融合了信息處理技術(shù)、檢測和傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)等多種技術(shù)。數(shù)控機(jī)床工作時，首先由編程人員將加工程序傳入機(jī)床，數(shù)控系統(tǒng)將加工程序（NC代碼）翻譯成由0和1組成的二進(jìn)制機(jī)器碼，再由數(shù)控系統(tǒng)將機(jī)器碼轉(zhuǎn)換為控制機(jī)床各進(jìn)給軸運(yùn)動的電脈沖信號，以及與之配合的其它輔助信號，伺服驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)電脈沖信號驅(qū)動各伺服軸和主軸，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為各軸的平動或轉(zhuǎn)動，從而順利完成加工任務(wù)。1.3.1.3數(shù)控機(jī)床的分類及特點數(shù)控機(jī)床從不同的角度可以有不同的劃分方法，一般情況下從以下幾個角度進(jìn)行劃分：1.按照工藝用途劃分（1）金屬切削機(jī)床主要由數(shù)控車床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控銑床

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-5-以及加工中心等。安裝有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控銑床稱為加工中心，一次裝夾、多種工序的加工可由加工中心來實現(xiàn)。目前，加工中心主要分為銑削加工中心（見圖1-3）和車削加工中心（見圖1-4），通常所說的加工中心一般指的是前者。圖1-3銑削加工中心圖1-4車削加工中心（2）金屬成型機(jī)床主要有數(shù)控轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)、數(shù)控折彎機(jī)以及彎管機(jī)等。（3）特種加工機(jī)床如數(shù)控電火花加工機(jī)床、線切割機(jī)、激光切割機(jī)床、數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)等特種加工機(jī)床。2.按照控制系統(tǒng)特征劃分（1）點位控制機(jī)床此類機(jī)床一般要求刀具從所要加工的工件的一點到另一點定位精度，對加工軌跡沒有嚴(yán)格的要求，其特點是機(jī)床工作臺先高速移動，在慢速接近于目標(biāo)點，從而減小定位誤差，這類機(jī)床的代表主要由數(shù)控沖床、鏜床、鉆床等。（2）點位直線控制機(jī)床這類機(jī)床不僅要求定位準(zhǔn)確，而且要求點與點之間按照直線運(yùn)動軌跡進(jìn)行加工，加工路線一般是由平行于各坐標(biāo)軸的直線段組成。這類機(jī)床的代表有數(shù)控鏜銑床、數(shù)控車床。這類機(jī)床有兩個或三個坐標(biāo)軸，但同時受數(shù)控系統(tǒng)控制的只有一個軸，這也是區(qū)別于輪廓控制機(jī)床的特點之一。（3）輪廓控制機(jī)床這類機(jī)床能同時控制兩軸以上的坐標(biāo)軸進(jìn)行加工，它不僅能控制刀具起點和終點的定位精度，而且還要嚴(yán)格控制中間刀具軌跡，包括加工任意斜率的直線、圓虎以及符合一定函數(shù)關(guān)系的曲線和曲面等。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)加工程序能夠同時控制幾個坐標(biāo)軸協(xié)調(diào)運(yùn)動的功能，稱為坐標(biāo)聯(lián)動，根據(jù)聯(lián)動軸數(shù)數(shù)控機(jī)床可分為2軸、2.5軸、3軸、4軸以及5軸聯(lián)動。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3290025