FX-3U四方刀架控制系统设计.docx

毕业设计说明书（论文）设计题目:FX-3U四方刀架控制系统设计专业:班级：2019级机电一体化3班学号:姓名:指导教师：2021年7月5日目录第1亘机械结构11.1 刀架总述11.2 换刀的机械原理1第2章电动刀架的电气控制12.I刀架拆卸顺序22.1.1拆卸顺序22.1.2装配顺序22.2工作原理32.3电动刀架的电气控制32.3.15/3T型42.3.215T型5第3堂数控车床刀架P1.C控制73.1过程分析73.2安全互锁73.3刀架控制逻辑73.3.1控制逻辑73.3.2信号地址、名称和意义83. 3.3自动换刀系统9第4章数控机床的开机调试154. 1刀架不能启动1641.I机械方面的原因164.1.2电器方面得到原因174.27J名关2f?.-.-.-.-.-.-.-.-174.3刀架越位过冲或转不到位174. 4刀架不能正常夹紧18第5章故障现象分析194.1 常见的故障194.2 刀架使用的注意事项20总结26致谢26参考文献29摘要数控刀架是数控机床的重要组成部分，主要是完成零件加工过程中的换刀过程，它能在一次装夹中完成多工序的加工，有效地减少/刀具多次装夹带来的加工误差。随着制造工业的不断发展，对自动刀架的功能及性能要求也越来越高。数控刀架系统本身及相关结构比较史杂，会对整机的成本造价产生直接的影响.，本课题对数控车床的四工位刀架进行了研究设计。分析了刀架的基本组成、对刀架的典型结构以及刀架的机械结构等进行了研究设计，由于刀架的整个机械结构比较精密第杂，为了方便我们队刀架进行设计研究，我们对试的台上的四工位刀架进行了拆装并绘制了草图，对其主要的传动部件进行选择计算，还对刀架的电气控制部分进行分析，熟悉并掌握了四工位刀架的控制电路以及四工位刀架的控制程序。数控车床今后将向中高档发展，中档采用普及型数控刀架配套,高档采用动力型刀架，兼有液压刀架、伺服刀架、立式刀架等品种。预计近年来对数控刀架需求量将大大增加。数控刀架的发展趋势是：随着数控车床的发展，数控刀架开始向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动方向发展。本部分主要对四工位立式电动刀架的控制系统进行设计。关键词：电动刀架：自动换刀；P1.C控制第1章机械结构1.1 刀架总述数控车床为了能在工作的一次装夹中完成多工序加工，缩短辅助时间，减少多次安装所引起的加工误差，必须带有自动回转刀架。根据撞到数增的不同，自动回转刀架分有四工位六工位和八工位等多种形式。根据安装方式的不同，自动回转刀架课分为立式和卧式两种.根据机械定位方式的不何，自动回转刀架又可分为端齿定位型和三齿盘定位至等。其中端齿东为型换刀时刀架需抬起,换刀速度较慢11密封性较差，但其结构较简单。三齿定位型乂叫免抬型，其特点是换刀时刀架不抬起，因此换刀时速度快且密封性好，但其结构较爱杂。自动回转刀架在结构上必须有良好的强度和刚性，以承受粗加工是的切削抗力。为J'保证转位具有高的重组定位精度，自动回转刀架还要选择可靠的定位方案和合理的定位结构。自动回转刀架自动换刀时由控制系统和驱动电路来实现。1.2 换刀的机械原理按下换刀键或输入换刀指令后，电机正转，并经联轴器，由滑键带动蜗杆、涡轮、轴、釉套转动。轴套的外国上有两处凸起，可在套筒内孔中的螺旋槽内滑动，从而举起与套筒相连的刀架及上端齿盘，使齿盘与下端齿盘分开，完成刀架抬起动作。刀架抬起后，轴套仍在继续转动，同时带动刀架转过90°（如不到位，刀架还可继续转位180。、270。、360。）,并由微动开关发出信号给数控装置“刀架转到位后，由做动开关的信号使电动机反转，利用销使刀架定位而不再随轴套回转，于是刀架向卜移动，上卜端齿盘合拢压紧。期杆继续转动并产生轴向位移,压缩弹簧，套筒的外国曲面压缩开大使电动机停止旋转从而完成一次转位。换刀时方刀架的动作顺序是：刀架抬起、刀架转位、刀架紧。第2章电动刀架的电气控制2.1刀架拆卸顺序2.1.1拆卸顺序（1）拆下闷头，用内六角扳手顺时针转动蜗杆，使离合盘松开，其外形结构（2）拆下铝盖，罩座。（3）拆下刀位线，拆下小螺母，取出发讯楸。（4）拆卜大螺母，止退圈，取出键，轴承。（5）取下离合盘，离合销（球头销）及弹簸.（6）夹住反靠销逆时针旋转上刀体，取出上刀体。（7）拆下电机罩，电机，联接座，轴承施，期杆。拆下螺钉，取出定轴,蜗轮，螺杆，轴承.（8）拆卜反靠盘,防护圈。<9）拆下外齿圈。2.1.2装配顺序（1）装配时所有零件清洗上油，传动部位上涧滑脂。（2）按拆卸反顺序装配.（3）刀架在啮合状态时，上刀体II与下刀体13应四面平行，反舞俏10应在反靠盘17槽中，离合销8应在离台盘7平面上，大约离槽125度左右。（4）用内六角扳手转动蜗杆，使刀架端齿处于松开状态，拧紧大螺母5,然后稍稍松开-一点大螺母5,使大螺母5.上的螺孔与止退圈6.上的螺孔对准，装上2-M5防松螺钉，在转动蜗杆使刀架锁紧.（5）使刀架锁紧，调整磁钢21与植尔元件（发讯盘3中）的相对位巴，使刀架处于要刀位置。图2.1拆装顺序及结构图2. 2工作原理对数控车床进行操作的工作人员向数控系统输入换刀指令信号，并通过内部的逻轼电路或者是控制软件等使数控装置进行一系列的编译、运算以及处理等过程:待输出换刀指令的信号后，数控车床通过对网路进行控制，以使继电器动合触点进行闭合，刀架电动机正转的过程中，通过蜗杆、蜗轮等使刀架上的刀体升高到合适的高度，定位梢在离介盘的带动下，能够带动上刀架体进行转位，当其转至所需的位置后，在磁钢的作用下，由霍尔元件向数控系统刀架刀位发出开发信号，数控系统接收到信号之后反转对继电器勖合触点闭合状态进行控制，电动机反转后，对反靠销进行定位，同时齿牙盘啮合，刀架锁紧,从而能够精确的完成各种操作2. 3电动刀架的电气控制电动刀架的电气控制分强电和弱电两部分，强电部分有三相电源联动：.相交流异步电动机正、反向旋转，从而实现电动刀架的松开、转位、锁紧等动作弱电部分主要由位置传感器一发讯盘构成.发讯盘采用呢尔传感器发讯.根据数控系统的不同，发讯盘及相应控制也不相同，现分别说明：换刀时，数桎系统将相应刀位线（IF）接地，然后等待回答信号，刀架松开、转位、锁紧动作.图2.2电气控制图表2.1刀架信号接口（15芯孔式插口引脚123456789101112131415功能T1T2T3T4T5T6到位电源线色黄橙蓝白粉红紫绿打衣2.2刀架电机找接口<4芯式航母插头）引脚1234功能PEUVW线色黄绿黑黑黑2.3.215T型数T2T3控T4微WGND电动刀架T1T2T3T4:三相交流接触器Ht三相电源三相电源图2.3刀架电机控制图换刀时，数控系统将低电平仃效的正轴信号送H1.然后检测相应刀位信号线TkT4）,当所要刀位信号线有效（低电平）后,撤消正转信号，同时给出反转信号，系统以设定反转时问.反转时间到，撤消反转信号。该种方式我厂也配有控制箱，可代替交潦接触话，用户可根据实际情况选用。表2.3刀架信号接口（】5芯孔式插口引脚123456789101112131415功能T1T2T3T4T5T6到位电源线色黄橙蓝白粉红紫绿红表2.4刀架电机戏接口-1芯式航母插头引脚1234功能PEUVW线色黄绿黑黑黑（1）正位（锁进）信号：有些立式刀架提供正位（锁进信号，亩裕尔传感器发讯，低电平有效。（1.DI-O625刀架，正位信号由微动开关发信，低电平有效）该信号由根灰色线在插头（15芯孔式插头）外单独引出。（2）雷尔发讯盘：采用开关型、单id性极性雷尔传感器发讯.其输出为PN型常开输出，低电平有效，最大额定输出电流25mA<,使用电源为12V/24VDC。<3）有的发讯盘设计有限流保护电路，如果发讯盘的输出电流大于额定输出电潦则保护电路启动，切断所有刀位信号输出电潦（刀架连转）.此时需断开发讯盘电源，排除电路故障，重新上电即能正常工作,因此刀架接线时应确认发讯盘的负数电潦是否符合要求.例如不能用发讯盘直接带继电器等大负载器件，另外加上拉电阻时上粒电阻阻值不可太小。带保护的发讯盘有12V和24YDC两种规格，使用前应确认所使用发讯盘的电源规格，（41上拉电阻：有些CNC系统要求刀位输入信号高电平有效，此时应加上拉电阳，上拉电阻阻值及功率不可太小,以免损杯发讯盘.建议在24V电源卜-使用1.5K2.2K,1/2W电阻:在12电源下使用6201500.1/2窜电K1.第3章数控车床刀架P1.C控制3. 1过程分析以四工位自动刀架为例，刀架电机采用三相交流380V供电，正转是驱动TJ架正向旋转，各刀具按顺序依次经过加T位置，刀架电机反转时，刀架F1.动锁死，保证刀具能锅承受切削力。每把刀具备有一个布尔位置检测开关.换刀动作由T指令或手动换刀按组启动，换刀过程如下：<1）刀架电机正转：（2）检测到所选刀位的有效信号停止刀架电机，并延时（100S）：<3）延时结束后刀架电机反转锁死刀架，并延时（500s）：（4）延时结束后停止刀架电机，换刀完成。3.2安全互锁（D刀架电机长时间旋转（如20s）而检测不到刀位信号，则认为刀架出现故障.立即停止刀架电机，以防止将其损坏并报警提示；过热报警时，停止换刀过程，并禁止自动加工：3.3刀架控制逻辑3.3.1控制逻辑衣3.1刀架控制龙辑分类条件结果执行T代码自动方式下零件加工成功程序中T代码与实际刀位不符时刀架正转信号有效，信号直保持到实际刀位与编程中T代码一致，然后刀架反转信号自动生效.反转信号的保持时间由机床参数设定连续换刀手动方式卜按卜换刀键，直至刀架转到所需位置刀架正转信号有效，宜至换刀健松开，然后刀架反转信号自动生效。反转信号的保持时间由机床设定点动换刀手动方式卜短促按卜手动换刀健刀架正转信号有效，直至刀架转过个刀位，然后刀架反转信号自动生效3.4.2 信号地址'名称和意义表3.2刀架控制的有关信号地址、名称和意义输入信号类型地址及名称意叉I/OP1.C信号10.0.10.H10.2.10.3JJ位反馈刀架在T1.位时10.0为ON'CK-P1.C信号V25002000.0、V25002000.1.V25002000.2.V25002000.3零件程序中的T1.T2、T3、T4读入编程指令TI,则V25002000.o为ON¥31000000.2.效运动方式“I动”OFF时为自动方式KCP-P1.C信号V1000000.3换刀键(K4)按下K4,V1000000.3为0'输出信号类型地址及名称意义P1.C-I/0信号00.4、00.5刀架正反料输出刀架正反转信号P1.C-MCPVI1000000.3刀架运动状态显示刀架正反转时.1.ED4亮3.4.3 自动换刀系统1.自动换刀系统I/O口定义(1)输入I口K).0、10.1、10.2、10.3。刀位检测信号:10.4：锁紧刀位检测信号：】2.I：机床面板上的手动换刀链；12.2：零件程序中的T指令正转信号：12.3：零件程序中的T指令反转信号；(2)输出0口Q0.4：刀架正转:Q0.5：刀架反转：Q0.6：换刀故障指示灯：2.自动换刀系统自动控制图3.1自动换刀系统自动控制图3.2P1.C接战图(1)自动换刀系统工作原理；手动方式下，当短促或长时间按手动换刀键SB1.后，网络1.单元12.1为1,使辅助输出M1.I闭合，并由其自身的常开自锁，同时控制网络5中的QO.4接通中间继电器KA1.线圈，刀架正转到与其相邻的一一个工位或刀架正转直保持按键松开。由网络2中的工位检测判断其有无旋转到该工位上,分别由10.0、10.1.10.2、10.3、10.4五个工位位置输入信号检测控制辅助继电器MO.1,当到达该工位后,MO.1闭合，从而断开网络1中的M1.1,使网络5中的00.4断开,刀架停转.自动方式下、网络3中当冬件加工程序T正转信号12.2接通后，使辅助继电器M1.2闭合，并由其自身的常开自锁，同时控制网络5中的Q0.4接通中间继电器K1线圈，刀架正转一直保持到刀位与编码T相等。由网络2中的工位检测判断其有无旋转到该工位上,分别由10.0、10.1U0.2、0.3、10.4五个工位位置输入信号检测控制辅助维电器MO.1.当到达该工位后，MO.1闭合,从而断开网络1中的M1.1,使网络5中的00.4断开,刀架停转;反转同理，在网络4中，当闭合M1.3并由其自身常开自锁,同时控制网络6中的00.5接通中间继电器KA2线圈,刀架反转一直保持到刀位与编码T相等。由网络2中的工位检测判断其有无旋转到该工位上，分别由10.0、K).1、10.2、10.3、10.4五个工位位置输入信号检测控制辅助维电器Mo.1,当到达该工位后，MO.I闭合，从而断开网络I中的H1.1使网络6中的Q05断开，刀架停转.图3.4手动正向控剌和手动反向控制ocBa1.v图3.5手动正转WW*图3.7反转关闭和正向点动图38停止程序第IS贞第4章数控机床的开机调试数控机床是一种技术含量很高的机电一体化设备,采取正确方式开机调试是十分关键的，这在很大程度上决定了数控机床能否发挥正常的经济效益以及它本身的使用寿命。（1）检查机床外围环境，电器箱有无进水等异常现象，油品是否变质。（2）在开机前必须检测好机床的电源电压，一定要在电源总开关开启约IOmin电床稳定后，才能开启机床的电源开关，再开启电箱内的其他电源开关，检杳凯威凯达电压是否缺相和过低，在无异常情况下开启机床电源，井观察有无异常现象，有无漏气。开机无报警情况卜.，不要执行任何动作，让电器元件通电30min.（4）检查有无干涉，用手轮全程移动机床,并注意有无异常现彖，再执行原点回归步骤。（5）长时间自动慢速运行机床，并低速旋转主轴4-1刀架不能启动4.1.1机械方面的原因刀架预紧力过大.当用六角扳手插入蜗杆端部旋转时不易转动，而用力时，可以转动，但下次夹紧后刀架仍不能启动。此种现象出现，可确定刀架不能启动的原因是孩紧力过大，可通过调小刀架电机夹紧电流扣除之。刀架内部机械卡死。当从蜗杆端部转动期杆时，顺时针方向转不动，其原因是机械B死.首先，检查夹案装置反靠定位销是否在反靠棘轮槽内，若在，则需将反靠棘轮与螺杆连接佛孔回转一个角度重新打孔连接：其次，检查主轴螺母是否锁死，如螺母锁死，应重新调整再次，由于涧滑不良造成旋转件研死，此时，应拆开，观察实际情况，加以涧滑处理。41.2电器方面得到原因电源不通、电机不转。检查溶芯是否完好、电源开关是否应好接通、开关位置是否正确“当用万用表测量电容时，电压值是否在短定范围内，可通过更换保险、调整开美位置、使接通部位接触R好等相应措施来排除。除此以外，电源不通的原因还可考虑刀架至控制器断线、刀架内部断线、电刷式布尔元件位置变化导致不能正常通断等情况.电源通，电机反转，可确定为电机相序接反,通过检查线路，变换相序排除之。手动换刀正常、机控不换刀应建点检杳微机与刀架控制器引练微机i/。接口及刀架到位回答信号。4.2刀架连续运转、到位不停由于刀架能够连续运转，所以，机械方面出现故障的可能性较小，主要从电气方面检查：检查刀架到位信号是否发出，若没有到位信号，则是发讯盘故障。可检奄发讯盘弹性触头是否磨坏、发讯盘地线是否断路或接触不良或漏接。此时需要更换弹性片触头或重修，针对其线路中的继电器接触情况、到位开关接触情况、线路连接情况相应地进行线路故障排除。当仅出现某号刀不能定位时,则是由于该号刀位线断路所至.4.3刀架越位过冲或转不到位刀架越位过冲故障的机械原因可能性较大。主要是后靠装置不起征作用。首先检台后咏定位销是否灵活,弹簧是否疲劳。此时应修夏定位销使其灵活或更换弹簧。其次，枪杏后靠棘轮与蜗杆连接是否断开，若断开，需更换连接倘。若仍出现过冲现象，则可能是由于刀具太长过重，应更换帅性模虽稍大的定位销弹餐.出现刀架运转不到位（fT时中途位置突然停留），主要是由于发讯盘触点与弹性片触点错位，即刀位信号胶木盘位置固定偏移所至。此时,应重新谢整发讯盘与弹性片触头位置并尚定牢靠若仍不能排除故幽，则可能是发讯盘夹紧螺母松动，造成位置移动。4. 4刀架不能正常夹紧出现该故障时，开先检杳夹紧开关位置是否固定不当，并调整至正常位置：其次，用万用表检查其相应线路继电器是否能正常工作，触点接触是否可靠。若仍不能排除，则应考虑刀架内部机械配合是否松动,有时会出现由内齿盘上有碎屑造成夹紧不牢而使定位不准，此时，应调整其机械装配并清洁内齿盘。第5章故障现象分析4.1 常见的故障在数控机床维修中,经常会遇见一些刀架系统故隔,给生产带来较大影响.如何快速判断故障所在,缩短维修时间，让设备尽快运转起来，显得尤为全要。本文针对四工位立式数控刀架系统在实践中所遇到的故障现象进行了研究和分析,找出r导致故障的原因，并对故障处理的关键技术也给出r相应地说明，能够较好地解决数控车床刀架故障的维修问题。在数控车床使用过程中,雉免会出现各种故障,在这些故障中,我们经常遇见的是刀架类、主轴类、系统显示类、驱动类、通信类等故障,而刀架系统故障在其中占有很大比例。下文将从刀架结构特点、电气部分接线原理、报警提示信息含义、PMC程序和系统参数的内涵等几磁钢产生偏移校准即可.也有可能是刀架感应圈损坏，或感应圈无电压输入，找不到某一号刀。表现为找不到某一号刀，而其他刀位可以正常换，这种问题有可能是刀架感应圈霍尔元件产生偏移或这号刀霍尔元件损坏，或该刀位的信号线断路。刀架锁不紧，这种故障有可能是机床参数中的刀架反锁时间设置的太短，也有可能是刀架内部锁7J螺母太松。刀台定位误差，这两个应该是常见得故障，沏勒I紧的刀台用的不多不处谑i三峭IBe刀键K砥M田幽所，即所卜而HJ椎施耐7,m耳瓶的磁条，就是一个很小的长方体，磁条应该对齐一号刀的位置，S僻M渤会S成定位误差，或者是换刀时刀号错误，即调刀错误。刀台不换刀，检查刀台的卜面是不是有异物阻挡，如果有可把机床电源断掉，将位丁刀台垂直平面的一个封口螺丝拆下，用六角板子逆时针旋转，这时刀台也会随之转动，将内的异物消除即可，如果还不行就检筐电路是否仃铁屑。不过如果是严重撞刀的话,还是换刀台比较好5. 2刀架使用的注意事项刀架电机采用三相380V特殊刀架电机，刃架连续运行时，每分钟换刀次数不得超过6次，否则会烧坏电机。该刀架反转锁紧时间为1.21.3秒.反转锁紧时何设巴过长会使电机温升过高而损坏电机,反转颁紧时间设置过短会使刀架不能充分锁紧。在每台刀架的合格证上都注明该刀架的准确锁紧时间.故障现象可能原因排除方法1、电机起不动或上刀体不转动1）电机三和电源线相序接反2）电源电压偏低1）立即切断电源，调整电机相序。2）电源电压正常后在后用。2、上刀体连转不停或刀位在某刀位不停1）发讯盘电源故障2）发讯盘某刀位信号线接触不良3）某崔尔元件断路或短路1）磁钢磁极装反5）磁与霍尔元件尚度位置不准6）某霍尔元件与磁与无信号去掉上光罩.检查发讯盘接线是否有短路或开路现象：发讯盘电源电压是否正常：检查机床相关接线是否良好：调整磁钢磁极方向：调整磁钢与霍尔元件位置：更换霍尔元件。3、刀架领不紧1）刀架电机反转时间不够2）刀架电机正反转接触器的接线接触不良3）用刀架锁紧信号关断电机反转接触器敢设刀架反转锁紧时间：检查机床相关控制程序是否正确：不能用刀架锁紧信号控制反转接触器4,刀白换刀位时不到位或过冲太大1）磁钢在圆在方向相对霍尔元件太前或太后2）机床动作控制程序中，在刀架电机正转停止和反转开始之间，插入较长延时.调整磁钢在®!周方向相对于裕尔元件的位置：修改程序，删除在刀架电机正转停止和刀架电机反转开始之间的延时。5、工件的加工表面出现波纹1）刀架没右充分锁紧2）军刀固定不牢固或刀杆太细适当延长锁紧时间（合格证上注明r该刀架的准确锁紧时间）表5.1常见故障及排除方法数控回转刀架是数控车床重要部件之一；它在一定程度上标志看数控车床的技术水平，并且与加工精度和生产效率密切相关.因此.国内外都在不断地提高数控回转刀架的亟更定位精度和转位速度，以适应高质量、高效率生产的要求。目前具有世界先进水平的数控乍床,其转位速度己达到Is以内,重灾定位精度可保证小PO.002mm,数控车床回转刀架按结构分有转塔型和转塔一刀库里两种。目前转塔型的较名，转塔上一般有4I2个工位，水平式转轴占绝大多数。现在采用较多的数控回转刀架有：德国的SA1.TER（肖特）、意大利的DU-P1.OMATir（杜普洛马蒂克）和BAR1.FFA1.DI（巴鲁法迪）等。它们都有白C1.的系列型式、规格和专利。卜面仪介绍他国的肖特公司的数控回转刀架.其结构见附图。刀架的分度过程是以普通三相交流电动机驱动，通过三线行星齿轮降速，借助电动机正反转来完成转塔刀架的松开、升起、转位、落下和夹紧肖特刀架结构图1.刀盘体2.缓冲橡胶块3.缓冲盘（粗定位盘）4.壳体5,卜端齿盘6.固定端齿盘7.连接销钉&上端出盘（下部离合器）9.上部离合器10.碟形弹簧I1.一级压紧环12.开关传动齿轮13.轴齿轮M.升起圆柱形弹簧15.电机16.粗定位盘3上的定位孔17.预分度销钉18.预插销连杆固定动作。主要动作顺序是I可转刀架被锁禁在某一原位上时.驱动电动机与电磁铁均处r断电状态。离合器9和8处于锁紧状态。当电动机15正转时，行星轮机构的最后一级驱动压紧环11和齿形高介器上部9一起旋转，约转20°/ft,上部离合罂9的凸起部分落入下部离合器8的凹惜部分。在圆柱形弹黄14的作用下使下部忘合器8升起而脱开双层端齿盘5（与刀盘1连接）和固定于壳体4上的固定端齿盘6,完成刀架的升起动作-由丁采用双层端齿盘结构，使刀盘体1无轴向运动。当齿形离合器9继续旋转时，离合器9带动熟合器8一起旋转，而离合器8订通过圆周上的三个销钉7使己脱开的下层端齿盘5旋转，带动刀盘体1转动，实现分度动作。在刀架分度到预定位置时，由件5的内齿抡经轴齿轮13,带动8421位赏编码落发出指令给电磁铁S1.使两个预分度销钉17迅速插入缓冲盘3的定位孔16中.行程约为5mm。在销钉17的插入过程中，约1/2行程时，箕连杆18作用无触点开关b7（注：由于在同一圆周上设计有2套预分度箱钉17,所以S1.和b7也各有2件），断开三相电动机15的正向旋转，并随即进入反向旋转“即结束/刀架的分度动作而转入端齿盘的啮合与夹米动作.当电动机15反转时，由于箱钉17已经插入刃盘体1.则件8、5均不能转动，这就迫使离合器8、9借助单向斜齿而使已处于升起位置的上端齿盘8被吊下，压合在下端密盘5上，并使均布在件11和件9之间的碟形弹簧10产生大于20KN的锄紧力作用于三件齿盘8、5和6之间由于电动机15反转带着压紧环11反转，位于其上的感应片作用无触点开关b5而使电动机停止转动，至此完成全部分度动作过程。这种回转刀架结构的优点是：1）采用行星传动机构结构紧凑传动轴均为同一方向没有象蜗轮副降速机构的交叉轴设计，易于一体化布置。例如：在肖特回转刀架的设计中，把动力电动机标准外壳去掉，只保留电动机的转子和定了与行星机构形成机电体化的整体，推入回转刀架壳体4之中，使整个刀架外形设if紧凑美观，拆卸方便。可是，电动机散热不够好。（2）行星机构传动效率高据有关资料介绍这种行星机构的传动效率在0.97099之间，大大高于期轮副降速装置蜗轮副约为0.50.6）。故采用这种机构仃助于动力电动机功率的减小。（3）松开和夹紧动作快由于采用牙嵌式齿形离合器升起和夹紧机构，空行程转向小，只有20°,比BARUFFA1.D1.螺旋升降方式结构的效率高，且自锁功能可苑。（4）采用缓冲装巴，吸收了惯性冲击在预分度销钉17插入粗定位盘（援冲盘）3时,缓冲装置起作用。即位于刀盘体1中的缓冲盘3的外国周上为多齿形结构，在件1的内周槽内有对应的凹槽.其两侧各装有一个缓冲橡胶块2.这个具有弹性阻尼的橡胶块2可以吸收由于他钉17硬性插入时而引起的惯性冲击，并迫使刀盘体1立即停止而不会越位。（5）由丁采用双值（攵合式定位端齿盘结构.对齿盘的脱开与啮合动作均在刀架壳体内部进行.因而回转刀架的转位主轴或是T作台而在分度时均无伸缩动作，这样就易于保证分度精度，乂便于回转刃架的密封。几种回转刀架在升起与降下和分位时间的比较如下表。厂家升降方式螺纹导程（mm）以完成4mm距离时所要转过的T作角1）所需升起与夹紫（降卜D时间（s）刀架转1/4位时，所需分位时间T分位（S）大连机床厂螺纹2036020X4-722X1.OX3.25巴鲁法迪螺纹2536025X4=522X0.72X2.69肖特离合器202X0.28x1.81一个回转刀架的分位时网T分位=1升起+1分度+T降F如果刀架都是以相同的转位速度分度时，则式中的T分度是相同的.因而一个回转刀架分位时间的长短就取决TT升起和T降下时，由表中可知：所升起的行程和所转过的工作角度越小，则所需分位时间就越短。在螺纹升降方式中，加大螺纹导程会缩短升起和降下时间，但不要忽略螺纹在夹紧时所承受的自锁功能，由于作为刀架驱:动动力源的普通交流电动机，有特性硬的缺点，近来也有些厂家采用液压耳达作为.驱动动力源的回转刀架.液压耳达具有转速低,速度可控的优点,如美国辛辛那提公司的C1.NT1.JRN系列数控车床用的回转刀架就是这种结构型式。还有的厂家使用了带有动力刀具的回转刀架，多为采用了伺服直流电动机作为驱动动力源一种数控回转刀架的结构与性能，回转刀架，行星传动，分度结构,性能都是以相同的转位速度分度时，则式中的T分度是相同的,因而一个回转刀架分位时间的长短就取决于T升起和T降下时间了。由表中可务k所升起的行程和所转过的工作角度越小，则所需分位时EJ就越短。在蟒纹升降方式中，加大螺纹导程会缩短升起和降下时间，但不要忽略螺纹在夹案时所承受的白锁功能，由于作为刀架期动动力源的普通交流电动机，有特性硬的缺点，近来也有些J.家采用液压马达作为缴动动力源的回转刀架。液用耳达只有转速低，速度可控的优点J如美国辛辛那提公司的CIVniRN系列数控车床用的回转刀架就是这种结构型式。还有的厂家使用了带行动力刀具的回转7J架，多为采用了伺服直流电动机作为驱动动力源一种数控网转刀架的结构与性能.数控车床利用CNC技术对头架、尾各轴进给进行白动控制，达到对零件快旋，优质的加工，其刀架作为最终加工的执持者，亦是数控车床的核心动部件。数控车味九架无论是采用蜗轮、蜗杆进行分度.还是马氏机构进行分度，或者采用行星齿轮系进行分度，作为高度机、电一体化部件，对其维修无论从机械地度，或若电气角度都仃很大局限性，只有机、电体化踪合考虑，才能收到事半功倍的效果，这里就意大利公司产品进行介绍：一、主要结构和工作原理木刀架采用瑞齿盘作为分度和定位元件，由电机驱动，通过一对尚轮和一套行星轮系进行分度传动“工作程序为：当主机控制系统向刀架出转位信号后，电机上的制动器松开，电源接通使电机开始工作，通过轮01、11带动行星轮明旋转。这时小齿轮10为定齿轮，由于同与行星轮02啮合的齿轮IC和阴齿数不同，行星轮OZ带动空套齿轮明旋转，空套齿轮端齿带动滚轮架03转盘过一个预置角度，使后的端面凸轮松开，端齿盘向后移动脱升端齿咽合，滚轮架明受到端齿盘后圈而键槽的限制停止转动这时空套齿轮明成为定齿怆则行星齿轮OZ通过小齿轮10带动主轴OS旋转,实现转位分明与主轴转到预选位置时，角度编码器12发出信号，电磁铁OS向下将插箱07压入主轴OS凹槽中，主轴OS停止转动，预计度传感器06给01与11行星齿轮OZ和空套齿轮0&带动滚轮架03反转。滚轮用紧凸轮，使瑞齿盘向前移动瑞齿亚新啮合，这时锁紧传感器仍发出信号，切断电机电源，制动器刹紧电机，电磁铁断电，插销m被弹簧附回，转位工作结束，主机可以开始工作。二、运行信号波形图从位置2到位置11.编码器前一工位的选通信号下降沿到达时，则预分度电磁铁立即供电。电磁铁接电吸合，预分度接近开关发出信号，电机停止，经SomS暂停后，电机反转使刀架定位。刀架定位后，锁紧接近开关发出信号，电机停转，刹紧线圈通电.总结数控机床是采用数字控制技术对机床各移动部件相对运动进行控制点机床，它是典型的机电体化产品，是现代制造业的关键设备。随着微电子技术、计算机技术和软件技术的迅速发展，数控机床的控制系统H益趋向于小型化和多功能化，具备完善的自诊断功能，可旅性也大大提高，数控系统本身将普通实现自动编程.未来数控机床的类型将更加多样化，多工序桀中加工的数控机床品种越来越多，激光加工等技术将应用在切削加工机床上，从而扩大多工序集中的工艺范闱，数控机床的自动化程度更加提高,并具有多种监控功能.从而形成一个柔性制造单元，更加便于纳入高度自动化的柔性制造系统中。而P1.C是一类以微处理器为基础的通用盘自动控制装置。它一般以顺序控制为主，回路调节为辅，能够完成逻辑、顺序、计时、计数和线术运算等功能，既能控制开关量，也能控制模拟量。由于它能克服传统维电器体枳庞大，攻好海，可靠性差等困难，P1.C已成为人们选择数控机床所用顺序控制装置的主要选择。因此本文用P1.C设计数控机床控制系统.通过这次的毕业设计学习，我对自动化相关知识有了更加深入的了解，本设计涉及到了P1.C、现代电气控制、数控机床、等相关的专业知识，还使用到了很多软件。通过设计不但对已学专业知识有j'更深入的了解,同时也学到r以前没学过的知识，大大扩展r自己的知识面。致谢历时一个月的努力，我的毕业设计论文£基于FX-3U四方刀架控制系统设计B终于完成了，这意味着大学生活即将结束。在大学阶段，我在学习上和思想上都受益非浅,这除了自身的努力外，与各位老参、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。写作毕业设计是一次再系统学习的过程，毕业设计论文的完成，同样也意味着新的学习生活的开始.，同时，这次毕业设计，在确定好课题时收集资料的不够及时和全面这也耽误了下面论文的进度。一些知识掌握的还不够。通过这次的毕业设计也让我进一步的了解自己的不足，我会更好的去改进。参考文献1李华志主编.数控加工工艺与装备.武汉:清华大学出版社.2徐宏海主编.数控加工工艺.2003年第1版.北京:北京化学工业出版社，2001.3杨伟群主编.数控工艺培训教程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