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TIANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGYANDEDUCATION毕业设计专业机械维修及检测技术教育班级学号机检030126学生姓名张书林指导教师蒋丽副教授二〇〇八年六月天津工程师范学院本科生毕业设计加工中心刀库部分PMC控制系统研究设计PMCCONTROLSYSTEMSTUDYANDDESIGNOFMACHININGCENTERTOOLMAGAZINEPARTS专业班级机检0301学生姓名张书林指导教师蒋丽副教授系别机械工程学院二〇〇八年六月摘要数控机床的发展与应用极大的提高了生产率。随着数控机床的普及，机械加工的自动化程度大大提高。加工中心带有自动换刀装置，能对工件按预定的程序进行多工序加工，从而缩短了零件加工的辅助时间。自动换刀装置应当满足换刀时间短和刀具存储量足够，加工中心的关键在于CNC对刀库的自动选刀和自动换刀的控制。本次研究对象为VMC630立式数控加工中心刀库部分PMC控制系统设计。该机床刀库容量为60把刀的链式刀库，刀库驱动采用带抱闸的三相异步电机，设计和研究的内容主要包括以下几点1加工中心刀库和机械手的研究；2内置式PMCSA1的相关技术；3加工中心选刀方式和PMC实现的随机选刀的方法；4基于PMCSA1刀库控制系统的随机换刀程序设计。通过本设计完成对该机床刀库部分PMC控制系统的设计，使数控装置和PMC能协调共同完成随机自动换刀。关键词机械手；刀库；PMC；随机换刀；ABSTRACTDEVELOPMENTANDAPPLICATIONOFTHENUMERICALCONTROLLATHEHAVEBOOSTEDPRODUCTIVITYGREATLYWITHTHEPOPULARIZATIONOFTHENUMERICALCONTROLLATHE,THEMACHINEDAUTOMATICINTENSITYISIMPROVEDGREATLYTHEMACHININGCENTERCHANGESONEHUNDREDSHEETSOFDEVICESAUTOMATICALLY,CANPROCESSMANYPROCESSESTOTHEWORKPIECEACCORDINGTOTHEPROCEDUREBOOKED,THUSTHEONETHATHASSHORTENEDTHEPARTANDPROCESSEDHASASSISTEDTIMECHANGEONEHUNDREDSHEETSESOFDEVICESHOULDSATISFIEDTOCHANGEONEHUNDREDSHEETSESOFTIMEANDCUTTERSTORINGAMOUNTENOUGHAUTOMATICALLY,THEKEYTOTHEMACHININGCENTERLIESINCNCSELECTINGTHEKNIFEAUTOMATICALLYANDCHANGINGTHECONTROLOFONEHUNDREDSHEETSAUTOMATICALLYTOONEHUNDREDSHEETSOFSTOREHOUSESTHISRESEARCHOBJECTISDESIGNEDFORONEHUNDREDSHEETSOFSTOREHOUSESSOMEPMCCONTROLSYSTEMSOFVMC630VERTICALNUMERICALCONTROLMACHININGCENTERAONEHUNDREDSHEETSOFCAPACITYOFSTOREHOUSEOFTHISLATHEISCHAINTYPEONEHUNDREDSHEETSOFSTOREHOUSESOF60KNIVES,ONEHUNDREDSHEETSOFSTOREHOUSESDRIVESTHREEDIFFERENTSTEPELECTRICALMACHINERIESADOPTINGTHEAREAANDEMBRACINGTHEFLOODGATE,THECONTENTDESIGNEDANDSTUDIEDMAINLYINCLUDESTHEFOLLOWINGSEVERALPOINTS1MACHININGCENTERAONEHUNDREDSHEETSOFRESEARCHOFSTOREHOUSESANDMANIPULATORS；2RELEVANTTECHNOLOGYOFBUILTINPMCSA1；3MACHININGCENTERSELECTONEHUNDREDSHEETSESOFWAYANDWHOMPMCREALIZESELECTTHEMETHODOFONEHUNDREDSHEETSATRANDOM；4BECAUSEOFCHANGINGAONEHUNDREDSHEETSOFDESIGNPROGRAMATRANDOMOFPMCSA1ONEHUNDREDSHEETSOFCONTROLSYSTEMSOFSTOREHOUSEFINISHESSOMEDESIGNSOFPMCCONTROLSYSTEMOFONEHUNDREDSHEETSOFSTOREHOUSESTOTHISLATHETHROUGHORIGINALLYDESIGNING,MAKETHENUMERICALCONTROLDEVICECANBECOORDINATEDANDFINISHEDCHANGINGTHEKNIFEWITHPMCAUTOMATICALLYATRANDOMTOGETHERKEYWORDSATC；TOOLMAGAZINE；PMC；RANDOMTOOLCHANGING目录1绪论111加工中心和自动换刀装置概述112FANUC0I系统中的PMC概述2121PMC概述213本文的主要研究内容52加工中心自动换刀装置的研究6、21加工中心自动换刀装置的主要类型和特点6211转塔头式自动换刀装置6212有刀库的转塔头式换刀装置6213刀库式自动装置722刀库式自动换刀装置的作用及其组成8221刀库8222刀具交换装置10223机械手的驱动与控制方式123PLC控制的随机换刀方式的研究1331常见的自动选刀方式13311顺序选刀13312随机选刀1332PLC的随机换刀14321计算机记忆式选刀方式的方法14322计算机记忆式选刀的软件设计1533PLC的选择与FANUC系统内装式PMC17331可编程控制器机型选择的一般原则17332FANUC0I系统内装式PMC介绍19333PMC控制程序数据区地址的分布224刀库、机械手与主轴间的自动换刀2441自动换刀程序示意图及整个实现过程24411刀库工作原理24412刀库机械手换刀过程25413、机械手工作程序及对电气系统的要求2642刀库部分PMC控制系统设计274．2．1用PMCSA1实现随机换刀的方法27
