采用SIMMENS802D系统的CK5116数控立车刀架控制设计

--毕业设计（论文）中文摘要802D刀架控制设计。分析了数控机床的基本组成、刀架控制系统的硬件组成和刀架PLC802D控车床的电气原理图、接线图。对刀架的结构进行了深入的了解，清楚刀架上PLC序。设计了刀架的机械结构图和控制电路图。关键词: 数控车床 刀架 电气控制 电气原理 PLC程序目录1引言 ..-1-1.1课题的研究背景 ..-4-1.2课题的来源及意义 ..-5-2CK5116数控立车简介 ..-8-2.1总体布局 ..-8-2.2主要参数 ..-9-2.3CK5116数控立车的加工范围与特点 ..-9-3数控系统的分析与选用 ..-11-3.1数控系统的基本组成 ..-11-3.2FANUC数控系统 ..-11-3.3SIEMENS数控系统 ..-12-3.4华中数控系统 ..-13-3.5结论 ..-14-4CK5116刀架控制设计 ..-16-4.1刀架的有关概况 ..-16-4.2刀架的基本结构 ..-16-4.3数控机床刀架应满足的要求与分析 ..-18-4.4刀架的设计准则 ..-19-4.5刀架主回路设计 ..-19-4.6刀架控制回路设计 ..-20-4.7刀架输入输出设计 ..-21-4.8PLC程序设计 ..-22-结论 ..-25-致谢 错误！未定义书签。参考文献-26-引言课题的研究背景单件、小批生产的机械产品所占比重越来越大，特别是在造船、航空、航天、深展起来的，它能有效地适应产品不断变化、多品种、小批量的自动化生产。展起来的，它能有效地适应产品不断变化、多品种、小批量的自动化生产。信息流在车间的底层之间及底层与上层之间通信畅通无阻。信息流在车间的底层之间及底层与上层之间通信畅通无阻。802S32PLC，分离式小尺寸RS232能接受多路信号和控制多路负载；可控制能接受多路信号和控制多路负载；可控制2～3个步进电机进给轴和一个伺服主轴（或变频器；具有启动次数少，安装调试简捷，图形及中英文菜单显示，操到同类产品同类问题有很大的帮助。西门子到同类产品同类问题有很大的帮助。西门子802S数控系统为工程技术人员提供S7PLC802S操作者的要求。802S丰富的中文界面可以使用户在几天之内就能掌握机床的操为突出的是802S为突出的是802S802S的编程指令系统802S1.2课题的来源及意义1.2课题的来源及意义—到达目标工位并发信号给系统—齿盘锁紧精定位—系统确认后进行切削。我国机床行业的快速发展。3组微动凸轮和33个微内置了一个扭矩限制器，以防止内部机械结构损坏。通过这次的毕业设计，我将对西门子802S数控车床有个更深的认识，还有达能力、解决实际问题的能力。对西门子达能力、解决实际问题的能力。对西门子802S数控车床的认识，可以为我以后PLC和设计刀库的PLC己能很快的融入社会。22CK5116数控立车简介总体布局HT250铸铁，采用树脂砂工艺，铸后进行焖火，粗加工后经时效处理（人工时效和振动时效。铸件质量可靠无裂纹、气孔、缩孔及白口组织，铸件明书中提供浇注铁水化学成分分析报告，热处理报告及热处理温度时间曲线。和磨削处理，保证了传动精度和效率并降低噪音和减轻了振动。油以形成动压导轨。因而工作台承载能力大，回转精度高。压装置组成。横梁上安装一套自动润滑油泵，根据需要对导轨面进行润滑。由西门子数控系统控制两轴联动，实现各种复杂曲面加工。立刀架滑枕液压平衡系统。液压系统至关紧要，关系到液压锁紧、液压换挡、液的液压元件，保证了液压系统的稳定性和互换性。电气系统802C1FT6Z控制轴数（X、Z）2联动轴数（X、Z） 2轴直线插补、圆弧插补5)I/0-PLCRS232C。本机床是在CA5116本机床是在CA5116既可进行大扭矩切削,又可实现高速高精度切削。可用于外圆柱面、圆锥面、圆弧面、复杂曲面、端面、切槽等粗精加工。本产品具有精度高、刚度大、使用寿命长、抗震性好、可靠性高等特点。单柱立式车床属车床的一种，即立车系列面、内孔、内锥面车削及钻孔、扩孔、镗孔等加工。值得一提的是，单柱立式车床是专为钢球设备的球板加工而设计的，同时亦广泛适用于各种盘状零件的加工。8)程序输入方式：MDI8)程序输入方式：MDI2.2主要参数主要技术参数 单位CK5116最大车削直径 mm1600工作台直径 mm1400最大工件高度H m1最大工件重量W t5垂直刀架最大车削力 KN25工作台最大扭矩 KN.m25工作台转速范围（2级）/无级 r/min5-160刀架进级量范围 无级 mm/min0.8-86垂直刀架滑枕行程 mm800刀架快速移动速度 mm/min1800刀杆截面高度 mm40主电动机功率 KW30机床外行尺寸（长×宽×高） cm283×287×340机床重量（约） t13.82.31CK5116CK5116数控立车的加工范围与特点单柱立式车床的结构与特点单柱立式车床的结构与特点现;垂直刀架，液压系统备有保压装置;d)备有数显装置;主变速箱及工作台主轴支撑及传动自动润滑;g)进给机构有保险装置;数控系统的分析与选用数控系统的基本组成数字控制机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类系统是以计算机为核心的数控系统。计算机数控系统的组成如图所示。FANUC数控系统

1计算机数控系统组成图FANUC产品有FANUC0、FANUC16、FANUC18、FANUC21等。在这些型号中，使用最为广FANUC0系列。自我保护电路。PMCPMCPMC且增加了编程的灵活性。系统提供串行RS232CPC和机床之间的数据传输。FANUC的一些软、硬件上的特点。我们可以通过常见的FANUC0FANUC统的特点。（Z）进给完全同步，从而实现高速高精度攻丝。义了工件的最终轮廓，可以自动生成多次粗车的刀具路径，简化了车床编程。圆柱插补适用于切削圆柱上的槽,能够按照圆柱表面的展开图进行编程。这些尺寸在零件图上指定，这样能简化部件加工程序的编程。CNCCNCPMCPMCMTB(CNCPMC序。由于使用的是闪存芯片，故无需专用的RAMPMCRAM。显示装置采用西门子数控系统。SIEMENSSIEMENS数控系统是一个集成所有数控系统元件（数字控制器，可编程控DRIVE-CLIQ6通过现场控制总线PROFIBUSDP连接。这种新的的驱动接口连接技术只需要最少数量的几根连线就可以进行非常简单而容易的安装。SINUMERIK802DSL为标（Sizer，Starter）可以帮助用户完成从项目开始阶段的设计选型，订货直到安装调试全部过程中的各项任务。相对于802D在性能上有许多的改进，为广大的客户在希望扩大应用领域和范围方面提供了更多的可能和受益，例如：可以方便的使用DIN编程技术ISO代码进行编程，卓越的产品可靠性，数字控制器，可编程控制器，人机操作界面，输入/输出单元一体化设计的系统结构，由各种循环和轮廓编程提供接口实现的最新数字式驱动技术提供了54个都可数字式主轴（模拟主轴即将推出）作为一个变型使用,在带C轴功能时，可以采用3个数字轴，一个数字主轴，一个数字辅助主轴和一个数字定位轴的配置。新一代的西门子驱动技术平台SINAMICSS120伺服系统通过已经集成在元件级数字输入和144个数字输出（0.25ARCS802-远程诊断和远程控制NC和PLCRCS@Even（通过电子邮件进行远程诊断USB（即将推出。华中数控系统华中数控系统是我国为数不多具有自主版权的高性能数控系统之一。它以华中数控系统是我国为数不多具有自主版权的高性能数控系统之一。它以PC（IPC）DOS、WINDOWS结构，使华中数控系统的可靠性和质量得到了保证。它适合多坐标结构，使华中数控系统的可靠性和质量得到了保证。它适合多坐标）以及特种加工机床（如激光加工机、线切割机等。华中数控装置的硬件基本结构如图3PC（IPC驱动单元和交流伺服单元等几个部分组成。各组成部分介绍如下。图3中的虑线IPCALL-IN-ONECPUCPU80386以上、DMA器件。系统总线是一块由四层印刷电路板制成的无源母板。图3中的单点画线部COM2口直接写标准键盘的缓冲区。图2单机或主从结构的CNC图2图2RS232C（教学数控机床学数控机床I/O制信号，并回收来自主轴编码器、手摇脉冲发生器的脉冲信号。3.5制信号，并回收来自主轴编码器、手摇脉冲发生器的脉冲信号。3.5结论机床外型美观，宜人性好、西门子的产品一直在不断更新，最新的数控系统828D802DSL802DslSIMODRIVE611系列向最新的驱动平台SINAMICSS120过度。SINUMIKE828D带的驱动是SINAMICSS120，数控系统分车床版，铣床版，SINAMICSS120COMBI828DBasicM828DBasic配置8控系统。828D810D，840D等型号的互换。828D的定位是新一代紧凑性数控系统，简洁紧凑，简便完美，设计更人性化。功能没有什么增加，主要是性能的提升：提高生产效率。（之前的西门子数控系统上手比较慢）综上所述，我选择了SIEMENS802DCK5116刀架的有关概况刀架的产生的一致性。另外，加工工艺适应性和连续工作的工作能力也明显提高;尤其是在构发出相应的控制指令外，很重要的一点是数控机床须配备易于控制的电动刀架，以便一次装夹所需各种刀具，灵活，方便地完成各种几何形状的加工。刀架的分类按刀架的回转轴线分类，有绕水平轴旋转分度和绕垂直轴旋转分度两大类。按装刀数来分常见的有四工位电动刀架和六工位电动刀架等。按机械定位方式分，常见的有端齿盘定位，三齿盘定位，斜板圆销转位电动刀架等。三齿盘定位电动刀架(又称为“免抬刀架”)可实现上刀体不抬起而顺利地转位换刀的要求，斜板圆销转位电动刀架结构简单，工作可靠。刀架的基本结构数控刀架作为数控车床的动作执行部件，其基本结构：驱动装置主要有电机、液压电动机、齿轮、齿条。分度装置通过机械液压传动结构到所需工位间的转动。结构主要分为间歇分度结构和连续分度机构。快速换刀一般选用双向旋转的连续分度机构。预定位装置到达所需的工位后，停止分度运动，以便于齿盘正确啮合。伺服电机驱动刀架，利用伺服电机编码器作为预定位。松开、刹紧装置齿盘副的松开刹紧。为了完成快速杀紧和得到的杀紧力，松开和刹紧一般选用液压和机械等来实现松开和刹紧。精定位装置刀具在切削时需要很高的刚性和定位精度，因此刀架都选用齿盘副做的精度定位元件。发信装置包括工位信号（编码器）和动作控制信号。2VDIDIN69880DIN69881标准。数控刀架换刀动作系统发出指令——齿盘松开——刀架旋转分度——到达目标工位并发信号给系统——预定位——齿盘锁紧精定位——系统确认后工件切削。为满足不同工件的加工要求，数控刀架分为4、6、8、10、12工位，形式为立式和卧式。刀架的几种典型结构排刀式刀架的结构形式为夹持着各种不同用途刀具的刀夹沿着机床X坐标轴方向排列在横X四个刀位，能装夹四把不同的刀具，方刀架回转90`时，刀具变换一个刀位，但序是：刀架抬起、刀架转位、刀架定位和刀架夹紧。完成上述动作要求，有相应工。盘形自动回转刀架ABCAB12C型可配置8A、B型回转刀盘的外切刀可使用25mm*150mm25mm*25mmC型可用尺寸为32mm。该种刀架更换和对刀十个刀架控制是一个纯电气系统，结构简单。车削中心的动力刀架（夹、弹簧刀夹、莫氏刀柄，夹持刀具进行加工，还可安装动力刀夹进行主动切转，实现主动切削。数控机床刀架应满足的要求与分析满足工艺过程所提出的要求。机床依靠刀具和工件间相对运动形成工件而且能够方便而正确地加工各工件表面，为了实现在工件的一次安装中完成多工序加工，所以要求刀架可以方便地转位。在刀架以要能牢固地安装刀具，在刀架上安装刀具进还应能精确地调整确位置。刀架应具有足够的刚度。由于刀具的类型、尺寸各异，重量相差很大，削过程和换刀过程平稳。可靠性高。由于刀架在机床工作过程中，使用次数很多，而且使用频率也高，所以必须充分重视它的可靠性。0.8—6还在进一步缩短。操作方便和安全。刀架是工人经常操作的机床部件之一，因此它的操作（或手轮）要省力，应尽量设置在便于操作的地方。刀架的设计准则我们设计主过程，本着以下几条设计准则：b）预测意外载荷；c）创造有利的载荷条件；d）提高合理的应力分布和刚度面；e）辨别功能载荷及其意义；f）重量尽量轻；g）应用基本公式求相称尺寸和最佳尺寸；h）根据性能组合选择材料；i）在储备零件与整体零件之间进行选择；进行功能设计以适应制造工艺和降低成本的要求。刀架主回路设计刀架控制回路设计

图3刀架主回路电路西门子802D数控车床采用的电动刀架的电气控制分强电和弱电两部分，强器发讯。该电动刀架的电动机采用三相异步电机。图4刀架控制回路刀架输入输出设计输入输出回路设计图5PLC程序设计输入信号说明：LAPI0.0I0.5PLCI0.