本文關(guān)鍵詞：小型立式加工中心自動(dòng)換刀裝置及控制的應(yīng)用研究

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【摘要】：本論文主要是開發(fā)設(shè)計(jì)一種體積小、價(jià)格便宜、結(jié)構(gòu)緊湊、周期運(yùn)行短的小型立式加工中心的自動(dòng)換刀裝置。加工中心對零件形狀復(fù)雜,精度要求高的單件產(chǎn)品加工或中小批量多品種的產(chǎn)品更加適合,采用加工中心加工可以省去工件夾裝的時(shí)間,這為新的加工中心基本設(shè)計(jì)和改型換代節(jié)省很多地經(jīng)費(fèi)和時(shí)間,所以在企業(yè)間具有很大的競爭力。然而就目前來看,國內(nèi)外加工中心的生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)的加工中心大多是大。中型零件的加工,對于小型加工中心研究的相對少。首先介紹小型立式加工中心的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢,接著對自動(dòng)換刀裝置的意義及前景做了闡述。然后進(jìn)一步介紹小型立式加工中心自動(dòng)換刀裝置總體結(jié)構(gòu)和各個(gè)零部件的選擇方案,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了部分機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算校核。該自動(dòng)換刀裝置主要由刀庫和機(jī)械手組成。首先,通過對各種刀庫、機(jī)械手結(jié)構(gòu)形式及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了充分比較,圓盤型刀庫在數(shù)控加工中心上應(yīng)用非常廣泛,換刀過程比較簡單,整體的結(jié)構(gòu)比較緊湊,定位精度比較高。單臂雙手機(jī)械爪可以同時(shí)完成插刀和拔刀動(dòng)作,結(jié)構(gòu)簡單,換刀時(shí)間短。在此基礎(chǔ)上確定了總體設(shè)計(jì)方案。采用圓盤式刀庫與回轉(zhuǎn)式單臂雙手機(jī)械手,并對其機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制原理進(jìn)行深入細(xì)致的研究。主要包括刀庫盤零部件的設(shè)計(jì),刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)定位機(jī)構(gòu)等設(shè)計(jì),刀庫的總體設(shè)計(jì),機(jī)械手的部分設(shè)計(jì)。以三菱系列為控制核心,根據(jù)機(jī)械手及刀庫的動(dòng)作原理及要求,制定了可編程序控制器的控制方案,并通過調(diào)試程序,實(shí)現(xiàn)了PLC的自動(dòng)換刀控制。
【關(guān)鍵詞】：加工中心 換刀 機(jī)械手 刀庫 PLC控制
【學(xué)位授予單位】：齊魯工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 加工中心概述10-15
• 1.2 小型立式加工中心的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢15-16
• 1.3 刀庫驅(qū)動(dòng)及定位的分析16-18
• 1.4 自動(dòng)換刀系統(tǒng)產(chǎn)品化的意義和前景18-19
• 1.5 研究的意義及主要完成工作19-20
• 1.6 本章小結(jié)20-21
• 第2章 自動(dòng)換刀裝置的總體設(shè)計(jì)方案研究21-31
• 2.1 運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)21-23
• 2.1.1 運(yùn)動(dòng)數(shù)目的確定21-22
• 2.1.2 運(yùn)動(dòng)方案的確定22-23
• 2.2 總體布局23
• 2.3 自動(dòng)換刀系統(tǒng)23-25
• 2.4 刀庫的結(jié)構(gòu)設(shè)定25
• 2.5 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)定25-26
• 2.6 換刀裝置材料的分析選擇26-27
• 2.7 常見的自動(dòng)選刀分析27-29
• 2.8 本章小結(jié)29-31
• 第3章 零部件設(shè)計(jì)方案31-47
• 3.1 主要參數(shù)設(shè)定31
• 3.2 刀庫的結(jié)構(gòu)設(shè)定31-36
• 3.2.1 刀庫主要參數(shù)的確定31
• 3.2.2 軸的設(shè)計(jì)31-36
• 3.3 機(jī)械手的設(shè)計(jì)36-45
• 3.3.1 單臂雙手機(jī)械手的結(jié)構(gòu)及工作原理36-38
• 3.3.2 機(jī)械手的設(shè)計(jì)38-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第4章 自動(dòng)換刀裝置PLC控制研究47-57
• 4.1 PLC在加工中心的應(yīng)用研究47-48
• 4.2 自動(dòng)換刀裝置的工作流程48-49
• 4.3 I/O點(diǎn)的分析與PLC選型49-50
• 4.3.1 I/O點(diǎn)的確定49-50
• 4.3.2 PLC選型50
• 4.4 控制部分的應(yīng)用研究50-51
• 4.5 PLC程序梯形圖51-53
• 4.6 PLC程序調(diào)試53-57
• 第5章 結(jié)論與展望57-59
• 參考文獻(xiàn)59-61
• 致謝61

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