采用SIMMENS802D系統(tǒng)的CK5116數(shù)控立車刀架控制設(shè)計

--畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要802D刀架控制設(shè)計。分析了數(shù)控機床的基本組成、刀架控制系統(tǒng)的硬件組成和刀架PLC802D控車床的電氣原理圖、接線圖。對刀架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的了解，清楚刀架上PLC序。設(shè)計了刀架的機械結(jié)構(gòu)圖和控制電路圖。關(guān)鍵詞: 數(shù)控車床 刀架 電氣控制 電氣原理 PLC程序目錄1引言 ..-1-1.1課題的研究背景 ..-4-1.2課題的來源及意義 ..-5-2CK5116數(shù)控立車簡介 ..-8-2.1總體布局 ..-8-2.2主要參數(shù) ..-9-2.3CK5116數(shù)控立車的加工范圍與特點 ..-9-3數(shù)控系統(tǒng)的分析與選用 ..-11-3.1數(shù)控系統(tǒng)的基本組成 ..-11-3.2FANUC數(shù)控系統(tǒng) ..-11-3.3SIEMENS數(shù)控系統(tǒng) ..-12-3.4華中數(shù)控系統(tǒng) ..-13-3.5結(jié)論 ..-14-4CK5116刀架控制設(shè)計 ..-16-4.1刀架的有關(guān)概況 ..-16-4.2刀架的基本結(jié)構(gòu) ..-16-4.3數(shù)控機床刀架應(yīng)滿足的要求與分析 ..-18-4.4刀架的設(shè)計準(zhǔn)則 ..-19-4.5刀架主回路設(shè)計 ..-19-4.6刀架控制回路設(shè)計 ..-20-4.7刀架輸入輸出設(shè)計 ..-21-4.8PLC程序設(shè)計 ..-22-結(jié)論 ..-25-致謝 錯誤！未定義書簽。參考文獻(xiàn)-26-引言課題的研究背景單件、小批生產(chǎn)的機械產(chǎn)品所占比重越來越大，特別是在造船、航空、航天、深展起來的，它能有效地適應(yīng)產(chǎn)品不斷變化、多品種、小批量的自動化生產(chǎn)。展起來的，它能有效地適應(yīng)產(chǎn)品不斷變化、多品種、小批量的自動化生產(chǎn)。信息流在車間的底層之間及底層與上層之間通信暢通無阻。信息流在車間的底層之間及底層與上層之間通信暢通無阻。802S32PLC，分離式小尺寸RS232能接受多路信號和控制多路負(fù)載；可控制能接受多路信號和控制多路負(fù)載；可控制2～3個步進(jìn)電機進(jìn)給軸和一個伺服主軸（或變頻器；具有啟動次數(shù)少，安裝調(diào)試簡捷，圖形及中英文菜單顯示，操到同類產(chǎn)品同類問題有很大的幫助。西門子到同類產(chǎn)品同類問題有很大的幫助。西門子802S數(shù)控系統(tǒng)為工程技術(shù)人員提供S7PLC802S操作者的要求。802S豐富的中文界面可以使用戶在幾天之內(nèi)就能掌握機床的操為突出的是802S為突出的是802S802S的編程指令系統(tǒng)802S1.2課題的來源及意義1.2課題的來源及意義—到達(dá)目標(biāo)工位并發(fā)信號給系統(tǒng)—齒盤鎖緊精定位—系統(tǒng)確認(rèn)后進(jìn)行切削。我國機床行業(yè)的快速發(fā)展。3組微動凸輪和33個微內(nèi)置了一個扭矩限制器，以防止內(nèi)部機械結(jié)構(gòu)損壞。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我將對西門子802S數(shù)控車床有個更深的認(rèn)識，還有達(dá)能力、解決實際問題的能力。對西門子達(dá)能力、解決實際問題的能力。對西門子802S數(shù)控車床的認(rèn)識，可以為我以后PLC和設(shè)計刀庫的PLC己能很快的融入社會。22CK5116數(shù)控立車簡介總體布局HT250鑄鐵，采用樹脂砂工藝，鑄后進(jìn)行燜火，粗加工后經(jīng)時效處理（人工時效和振動時效。鑄件質(zhì)量可靠無裂紋、氣孔、縮孔及白口組織，鑄件明書中提供澆注鐵水化學(xué)成分分析報告，熱處理報告及熱處理溫度時間曲線。和磨削處理，保證了傳動精度和效率并降低噪音和減輕了振動。油以形成動壓導(dǎo)軌。因而工作臺承載能力大，回轉(zhuǎn)精度高。壓裝置組成。橫梁上安裝一套自動潤滑油泵，根據(jù)需要對導(dǎo)軌面進(jìn)行潤滑。由西門子數(shù)控系統(tǒng)控制兩軸聯(lián)動，實現(xiàn)各種復(fù)雜曲面加工。立刀架滑枕液壓平衡系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)至關(guān)緊要，關(guān)系到液壓鎖緊、液壓換擋、液的液壓元件，保證了液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和互換性。電氣系統(tǒng)802C1FT6Z控制軸數(shù)（X、Z）2聯(lián)動軸數(shù)（X、Z） 2軸直線插補、圓弧插補5)I/0-PLCRS232C。本機床是在CA5116本機床是在CA5116既可進(jìn)行大扭矩切削,又可實現(xiàn)高速高精度切削?？捎糜谕鈭A柱面、圓錐面、圓弧面、復(fù)雜曲面、端面、切槽等粗精加工。本產(chǎn)品具有精度高、剛度大、使用壽命長、抗震性好、可靠性高等特點。單柱立式車床屬車床的一種，即立車系列面、內(nèi)孔、內(nèi)錐面車削及鉆孔、擴孔、鏜孔等加工。值得一提的是，單柱立式車床是專為鋼球設(shè)備的球板加工而設(shè)計的，同時亦廣泛適用于各種盤狀零件的加工。8)程序輸入方式：MDI8)程序輸入方式：MDI2.2主要參數(shù)主要技術(shù)參數(shù) 單位CK5116最大車削直徑 mm1600工作臺直徑 mm1400最大工件高度H m1最大工件重量W t5垂直刀架最大車削力 KN25工作臺最大扭矩 KN.m25工作臺轉(zhuǎn)速范圍（2級）/無級 r/min5-160刀架進(jìn)級量范圍 無級 mm/min0.8-86垂直刀架滑枕行程 mm800刀架快速移動速度 mm/min1800刀桿截面高度 mm40主電動機功率 KW30機床外行尺寸（長×寬×高） cm283×287×340機床重量（約） t13.82.31CK5116CK5116數(shù)控立車的加工范圍與特點單柱立式車床的結(jié)構(gòu)與特點單柱立式車床的結(jié)構(gòu)與特點現(xiàn);垂直刀架，液壓系統(tǒng)備有保壓裝置;d)備有數(shù)顯裝置;主變速箱及工作臺主軸支撐及傳動自動潤滑;g)進(jìn)給機構(gòu)有保險裝置;數(shù)控系統(tǒng)的分析與選用數(shù)控系統(tǒng)的基本組成數(shù)字控制機床是采用數(shù)字控制技術(shù)對機床的加工過程進(jìn)行自動控制的一類系統(tǒng)是以計算機為核心的數(shù)控系統(tǒng)。計算機數(shù)控系統(tǒng)的組成如圖所示。FANUC數(shù)控系統(tǒng)

1計算機數(shù)控系統(tǒng)組成圖FANUC產(chǎn)品有FANUC0、FANUC16、FANUC18、FANUC21等。在這些型號中，使用最為廣FANUC0系列。自我保護(hù)電路。PMCPMCPMC且增加了編程的靈活性。系統(tǒng)提供串行RS232CPC和機床之間的數(shù)據(jù)傳輸。FANUC的一些軟、硬件上的特點。我們可以通過常見的FANUC0FANUC統(tǒng)的特點。（Z）進(jìn)給完全同步，從而實現(xiàn)高速高精度攻絲。義了工件的最終輪廓，可以自動生成多次粗車的刀具路徑，簡化了車床編程。圓柱插補適用于切削圓柱上的槽,能夠按照圓柱表面的展開圖進(jìn)行編程。這些尺寸在零件圖上指定，這樣能簡化部件加工程序的編程。CNCCNCPMCPMCMTB(CNCPMC序。由于使用的是閃存芯片，故無需專用的RAMPMCRAM。顯示裝置采用西門子數(shù)控系統(tǒng)。SIEMENSSIEMENS數(shù)控系統(tǒng)是一個集成所有數(shù)控系統(tǒng)元件（數(shù)字控制器，可編程控DRIVE-CLIQ6通過現(xiàn)場控制總線PROFIBUSDP連接。這種新的的驅(qū)動接口連接技術(shù)只需要最少數(shù)量的幾根連線就可以進(jìn)行非常簡單而容易的安裝。SINUMERIK802DSL為標(biāo)（Sizer，Starter）可以幫助用戶完成從項目開始階段的設(shè)計選型，訂貨直到安裝調(diào)試全部過程中的各項任務(wù)。相對于802D在性能上有許多的改進(jìn)，為廣大的客戶在希望擴大應(yīng)用領(lǐng)域和范圍方面提供了更多的可能和受益，例如：可以方便的使用DIN編程技術(shù)ISO代碼進(jìn)行編程，卓越的產(chǎn)品可靠性，數(shù)字控制器，可編程控制器，人機操作界面，輸入/輸出單元一體化設(shè)計的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，由各種循環(huán)和輪廓編程提供接口實現(xiàn)的最新數(shù)字式驅(qū)動技術(shù)提供了54個都可數(shù)字式主軸（模擬主軸即將推出）作為一個變型使用,在帶C軸功能時，可以采用3個數(shù)字軸，一個數(shù)字主軸，一個數(shù)字輔助主軸和一個數(shù)字定位軸的配置。新一代的西門子驅(qū)動技術(shù)平臺SINAMICSS120伺服系統(tǒng)通過已經(jīng)集成在元件級數(shù)字輸入和144個數(shù)字輸出（0.25ARCS802-遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程控制NC和PLCRCS@Even（通過電子郵件進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷USB（即將推出。華中數(shù)控系統(tǒng)華中數(shù)控系統(tǒng)是我國為數(shù)不多具有自主版權(quán)的高性能數(shù)控系統(tǒng)之一。它以華中數(shù)控系統(tǒng)是我國為數(shù)不多具有自主版權(quán)的高性能數(shù)控系統(tǒng)之一。它以PC（IPC）DOS、WINDOWS結(jié)構(gòu)，使華中數(shù)控系統(tǒng)的可靠性和質(zhì)量得到了保證。它適合多坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，使華中數(shù)控系統(tǒng)的可靠性和質(zhì)量得到了保證。它適合多坐標(biāo)）以及特種加工機床（如激光加工機、線切割機等。華中數(shù)控裝置的硬件基本結(jié)構(gòu)如圖3PC（IPC驅(qū)動單元和交流伺服單元等幾個部分組成。各組成部分介紹如下。圖3中的慮線IPCALL-IN-ONECPUCPU80386以上、DMA器件。系統(tǒng)總線是一塊由四層印刷電路板制成的無源母板。圖3中的單點畫線部COM2口直接寫標(biāo)準(zhǔn)鍵盤的緩沖區(qū)。圖2單機或主從結(jié)構(gòu)的CNC圖2圖2RS232C（教學(xué)數(shù)控機床學(xué)數(shù)控機床I/O制信號，并回收來自主軸編碼器、手搖脈沖發(fā)生器的脈沖信號。3.5制信號，并回收來自主軸編碼器、手搖脈沖發(fā)生器的脈沖信號。3.5結(jié)論機床外型美觀，宜人性好、西門子的產(chǎn)品一直在不斷更新，最新的數(shù)控系統(tǒng)828D802DSL802DslSIMODRIVE611系列向最新的驅(qū)動平臺SINAMICSS120過度。SINUMIKE828D帶的驅(qū)動是SINAMICSS120，數(shù)控系統(tǒng)分車床版，銑床版，SINAMICSS120COMBI828DBasicM828DBasic配置8控系統(tǒng)。828D810D，840D等型號的互換。828D的定位是新一代緊湊性數(shù)控系統(tǒng)，簡潔緊湊，簡便完美，設(shè)計更人性化。功能沒有什么增加，主要是性能的提升：提高生產(chǎn)效率。（之前的西門子數(shù)控系統(tǒng)上手比較慢）綜上所述，我選擇了SIEMENS802DCK5116刀架的有關(guān)概況刀架的產(chǎn)生的一致性。另外，加工工藝適應(yīng)性和連續(xù)工作的工作能力也明顯提高;尤其是在構(gòu)發(fā)出相應(yīng)的控制指令外，很重要的一點是數(shù)控機床須配備易于控制的電動刀架，以便一次裝夾所需各種刀具，靈活，方便地完成各種幾何形狀的加工。刀架的分類按刀架的回轉(zhuǎn)軸線分類，有繞水平軸旋轉(zhuǎn)分度和繞垂直軸旋轉(zhuǎn)分度兩大類。按裝刀數(shù)來分常見的有四工位電動刀架和六工位電動刀架等。按機械定位方式分，常見的有端齒盤定位，三齒盤定位，斜板圓銷轉(zhuǎn)位電動刀架等。三齒盤定位電動刀架(又稱為“免抬刀架”)可實現(xiàn)上刀體不抬起而順利地轉(zhuǎn)位換刀的要求，斜板圓銷轉(zhuǎn)位電動刀架結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。刀架的基本結(jié)構(gòu)數(shù)控刀架作為數(shù)控車床的動作執(zhí)行部件，其基本結(jié)構(gòu)：驅(qū)動裝置主要有電機、液壓電動機、齒輪、齒條。分度裝置通過機械液壓傳動結(jié)構(gòu)到所需工位間的轉(zhuǎn)動。結(jié)構(gòu)主要分為間歇分度結(jié)構(gòu)和連續(xù)分度機構(gòu)?？焖贀Q刀一般選用雙向旋轉(zhuǎn)的連續(xù)分度機構(gòu)。預(yù)定位裝置到達(dá)所需的工位后，停止分度運動，以便于齒盤正確嚙合。伺服電機驅(qū)動刀架，利用伺服電機編碼器作為預(yù)定位。松開、剎緊裝置齒盤副的松開剎緊。為了完成快速殺緊和得到的殺緊力，松開和剎緊一般選用液壓和機械等來實現(xiàn)松開和剎緊。精定位裝置刀具在切削時需要很高的剛性和定位精度，因此刀架都選用齒盤副做的精度定位元件。發(fā)信裝置包括工位信號（編碼器）和動作控制信號。2VDIDIN69880DIN69881標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)控刀架換刀動作系統(tǒng)發(fā)出指令——齒盤松開——刀架旋轉(zhuǎn)分度——到達(dá)目標(biāo)工位并發(fā)信號給系統(tǒng)——預(yù)定位——齒盤鎖緊精定位——系統(tǒng)確認(rèn)后工件切削。為滿足不同工件的加工要求，數(shù)控刀架分為4、6、8、10、12工位，形式為立式和臥式。刀架的幾種典型結(jié)構(gòu)排刀式刀架的結(jié)構(gòu)形式為夾持著各種不同用途刀具的刀夾沿著機床X坐標(biāo)軸方向排列在橫X四個刀位，能裝夾四把不同的刀具，方刀架回轉(zhuǎn)90`時，刀具變換一個刀位，但序是：刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架定位和刀架夾緊。完成上述動作要求，有相應(yīng)工。盤形自動回轉(zhuǎn)刀架ABCAB12C型可配置8A、B型回轉(zhuǎn)刀盤的外切刀可使用25mm*150mm25mm*25mmC型可用尺寸為32mm。該種刀架更換和對刀十個刀架控制是一個純電氣系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單。車削中心的動力刀架（夾、彈簧刀夾、莫氏刀柄，夾持刀具進(jìn)行加工，還可安裝動力刀夾進(jìn)行主動切轉(zhuǎn)，實現(xiàn)主動切削。數(shù)控機床刀架應(yīng)滿足的要求與分析滿足工藝過程所提出的要求。機床依靠刀具和工件間相對運動形成工件而且能夠方便而正確地加工各工件表面，為了實現(xiàn)在工件的一次安裝中完成多工序加工，所以要求刀架可以方便地轉(zhuǎn)位。在刀架以要能牢固地安裝刀具，在刀架上安裝刀具進(jìn)還應(yīng)能精確地調(diào)整確位置。刀架應(yīng)具有足夠的剛度。由于刀具的類型、尺寸各異，重量相差很大，削過程和換刀過程平穩(wěn)?？煽啃愿摺Ｓ捎诘都茉跈C床工作過程中，使用次數(shù)很多，而且使用頻率也高，所以必須充分重視它的可靠性。0.8—6還在進(jìn)一步縮短。操作方便和安全。刀架是工人經(jīng)常操作的機床部件之一，因此它的操作（或手輪）要省力，應(yīng)盡量設(shè)置在便于操作的地方。刀架的設(shè)計準(zhǔn)則我們設(shè)計主過程，本著以下幾條設(shè)計準(zhǔn)則：b）預(yù)測意外載荷；c）創(chuàng)造有利的載荷條件；d）提高合理的應(yīng)力分布和剛度面；e）辨別功能載荷及其意義；f）重量盡量輕；g）應(yīng)用基本公式求相稱尺寸和最佳尺寸；h）根據(jù)性能組合選擇材料；i）在儲備零件與整體零件之間進(jìn)行選擇；進(jìn)行功能設(shè)計以適應(yīng)制造工藝和降低成本的要求。刀架主回路設(shè)計刀架控制回路設(shè)計

圖3刀架主回路電路西門子802D數(shù)控車床采用的電動刀架的電氣控制分強電和弱電兩部分，強器發(fā)訊。該電動刀架的電動機采用三相異步電機。圖4刀架控制回路刀架輸入輸出設(shè)計輸入輸出回路設(shè)計圖5PLC程序設(shè)計輸入信號說明：LAPI0.0I0.5PLCI0.