學生姓名：王樂基于PLC的加工中心刀庫換刀控制系統設計指導老師：薛東彬專業：機械設計制造及其自動化11目錄加工中心刀庫換刀控制系統選題背景及意義

研究內容加工中心刀庫換刀系統設計方案一二三

結論四22一、選題背景及意義

選題背景

隨著機械加工業和經濟活動的不斷發展，現代化工業生產規模也越來越大，現在加工中心逐漸成為機械加工業中最主要的設備，它加工范圍廣，使用量大。近年來在品種、性能、功能方面有很大的發展。然而中國的數控機床的許多重要部件，特別數控系統要依靠國外先進技術的支撐，還處于從仿制到自行開發的階段，日本等很多國家的數控機床的發展水平走在了我國前面。

現實表現課題的提出理論證明在當今機械工業中，產品不斷向個性化、精密化、小批量發展，世界對MC的市場需求不斷增多特別是在要求柔性、大批高效生產的汽車工業、單件、快速生產的航空、模具工業以至IT高精尖工業中，MC已逐漸成為重要的高效性機種。針對市場的需求，選擇設計加工中心的刀庫控制是符合市場的需求的；plc控制具有明顯的優越性，它使用時間長，自動化水平高，安全性能好，它是最可靠，使用和靈用的方式一、選題背景及意義

意義

采用加工中心制造，調試和維修一體化，為加工制造的可靠運行提供了保證，可以省去大量的時間和費用，從而使企業更有較強的競爭力。并且隨著人口老齡化提前到來，近來在東南沿海還出現了大量的缺工現象，迫切要求我們提高勞動生產率，降低工人勞動強度，提高我國工業自動化水平，將加工中心應用在工業自動化生產線，實現自動化生產，減輕產業工人大量重復勞動，提高勞動生產率。二、研究內容

在加工中心刀庫換刀的控制中其控制量多、邏輯性強、隨機性大是其主要特點，對于PLC控制設計來說，加工中心刀庫控制系統具有很強的實用性和典型性，應用表明，PLC的簡潔、快捷在自動換刀裝置中得到了廣泛的應用。設計和研究的內容主要包括以下幾點：1.加工中心中刀庫和機械手的研究；2.加工中心選刀方式和PLC實現的隨機選刀的方法；3.基于PLC刀庫控制系統的隨機換刀程序設計三、加工中心刀庫的系統設計方案建立映像輸入換刀號對應刀座號比較刀座號刀盤轉動結束1、工作原理當前刀座號2、加工中心自動換刀裝置的主要類型

刀庫是存儲刀具的裝置，常見的刀庫主要有以下幾種形式；（1)盤式刀庫（2）轉塔式刀庫（3）鏈式刀庫3、刀具的選擇方式

（1)固定換刀

固定換刀是在刀具不多的情況采用，換刀時候，先返還刀具，然后取用刀具。刀具號和刀套號是固定的，不需刀具檢索，取用后返還到原來的刀套上。

（2)隨機換刀

當自動換刀時，刀庫旋轉，刀具都經過“刀具識別器”接受識別，因而刀具可在不同工序中使用，換下的刀具不必放回原刀座，刀庫的容量可以相應減少。

4、PLC接線圖他們的電源開關設為SB，10個按鈕分別為SB0，SB1，SB2，SB3，SB4，SB5，SB6，SB7，SB8，SB9，用它們的組合來確定20把刀的刀具號。輸出的元件脈沖控制信號是由Y1端口發出，外接燈泡，當有脈沖發出時，所接燈泡閃爍，觀察期閃爍次數確定脈沖個數，以計算刀盤轉過步數，Y2口接刀盤順轉指示燈，當刀盤選擇順轉時，指示燈亮，轉動結束，自動熄滅。Y3口接逆轉指示燈，當刀盤逆轉時，此指示燈亮，轉動結束，自動熄滅。Y4接到位指示燈，當所需刀號轉動到換刀位置時，順轉或逆轉指示燈熄滅，到位指示燈亮1秒后自動熄滅，Y5為換刀指示燈，當到位指示燈熄滅時換刀指示燈亮，5秒后自動熄滅。當換刀指示燈熄滅后，直到有下一次換刀指令輸入，否則，整個刀盤不轉動，所以指示燈也不再亮。四、結論

本設計加工中心的刀庫為盤式刀庫，結構簡單，控制較復雜。設計后的機床刀庫容量為20把，簡化了控制系統的硬件和界限，減小了控制器的體積，提高了控制系統的靈活性，同時，PLC有較完善的自診斷和自保護能力，可以增強系統的抗干擾能力，提高系統的可靠性。

應用表明，PLC程序