1、沈阳理工大学课程设计专用纸 No成 绩 评 定 表学生姓名吴寄楠班级学号1501010829专 业机械设计制造及其自动化课程设计题目自动加工机床换刀控制设计评语组长签字： 成绩日期2017 年12 月 日课程设计任务书学 院机械工程学院专 业机械设计制造及其自动化学生姓名吴寄楠班级学号1501010829课程设计题目自动加工机床换刀控制设计实践教学要求与任务:1.设计内容： 1）完成课程设计指导书所要求的控制过程。 2）可以实现手动、自动控制。2.设计要求：1）画出端子分配图和顺序功能图2）设计并调试PLC控制梯形图3）设计说明书工作计划与进度安排:1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案 1
2、天2）PLC梯形图设计与调试 2天3）说明书撰写 1天4）答辩 1天指导教师：王海 李岩 2017年11月 1日专业负责人：陈白宁 2017年11月 1 日学院教学副院长： 2017年11月 1日目 录0前言.31.自动加工机床换刀控制设计.4 1.1 课程设计的任务.4 1.2 自动的基本要求.52.自动加工机床换刀控制设计的总体设计.6 2.1 PLC选型.63.PLC程序设计.7 3.1 端子分配图.7 3.2 顺序功能图.8 3.3 PLC梯形图.94.程序调试说明.185.结束语.206.参考文献.21 0 前 言 本课设设计的目的是为了让学生更加熟练的掌握PLC控制电路的设计，熟悉
3、继电器开关的使用，对课本的内容更加熟悉透彻，了解PLC在控制电路的使用方法和领域，让我们明白PLC的强大之处，为学生毕业后进入工作铺下基础。掌握PLc和继电器之间的联系，掌握不同的设计系统选择不同的PLC类型，掌握继电器的选择。具备一定的控制电路的分析能力与设计能力。1.自动加工机床换刀控制设计1.1 课程设计的任务 一个圆形刀库，在刀库架上装有8种刀具，分别放在0#到7#位置。每个刀具位置有一个接近开关，分别为SQ0到SQ7，在刀库下方为换刀位，有一个换刀机械手，同时配有感应铁，用于感应各个刀位传感器信号。每个刀位有一个指示灯，分别为HL0-HL7。有8个选刀按钮SB0-SB7。有正转和反转
4、两个启动按钮。控制要求：当按下某个选刀按钮时，对应刀位指示灯亮，此时可以按照最近路径按下正转或者反转按钮，刀库旋转，直至所选刀位转至换刀位，停下，换刀机械手伸出、夹紧、刀夹松开，换刀机械手拔刀、转位、插入主轴、主轴夹紧刀具、机械手松开、缩回、回转。完成一次换刀任务。1.2 自动的基本要求a. 本题目主要功能是可以通过手动自动控制根据路径最近选择换刀。图1刀库换刀示意图2 自动加工机床换刀控制设计的总体设计2.1 PLC选型根据本题目的控制要求，所需要的触点数目最多为 38个。所以选择SIEMENS S7-200型PLC3 PLC程序设计3.1 端子分配图图2 端子分配图2.顺序功能图图3 顺序
5、功能图3.3 PLC梯形图4 程序调试说明 图4 手动程序仿真调试图在自动程序中，按下I3.7启动按钮，然后根据自己需要选择刀具，刀具选择完成后，对应的指示灯会亮起，并且根据路径最近选择正转和反转，然后按下接近开关，对应的刀具在换刀位停止转动，此时延迟两秒，机械手会经过伸出，夹紧，拔刀，转位，插入，主轴夹紧，松开，缩回，回转的动作完成一次操作，上述操作使用限位开关或者是定时间开关控制。在手动操作时，选刀结束后，每按下一个动作，机械手会有一个对应的动作，不按下，机械手不会有动作。 5结束语自动换刀系统是数控机床中重要的组成部分。采用电液组合驱动，主要对八工位卧式刀架进行机械机构设计对自动换刀系统的控制系统进行设计。机械部分主要包括分度机构和定位机构。定位机构选择端齿盘定位，精度的重复性和持久性高、可靠性好、维修性好。控制部分分为自动控制和手动控制两种工作方式，这为操作带来了方便。这都有利于提高数控机床的加工精度及劳动生产率。6参考文献1 陈白宁，段智敏，刘文波。机电传动控制基础 M 沈阳. 东北大学出版社，2008.2 廖常初. PLC编程及应用M. 北京：机械工业出版社，2002.3 邓星中.机电传动控制M.武汉：华中理工大学出版社，200121
