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沈陽理工大學課程設計專用紙 No 成 績 評 定 表 學生姓名 吳寄楠 班級學號 1501010829 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 課程設計題目 自動加工機床換刀控制設計 評 語 組長簽字： 成績 日期 2017 年12 月 日  課程設計任務書 學 院 機械工程學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學生姓名 吳寄楠 班級學號 1501010829 課程設計題目 自動加工機床換刀控制設計 實踐教學要求與任務: 1.設計內容： 1）完成《課程設計指導書》所要求的控制過程。 2）可以實現手動、自動控制。 2.設計要求： 1）畫出端子分配圖和順序功能圖 2）設計并調試PLC控制梯形圖 3）設計說明書 工作計劃與進度安排: 1）理解題目要求，查閱資料，確定設計方案 1天 2）PLC梯形圖設計與調試 2天 3）說明書撰寫 1天 4）答辯 1天 指導教師：王海 李巖 2017年11月 1日 專業(yè)負責人：陳白寧 2017年11月 1 日 學院教學副院長： 2017年11月 1日 目 錄 0前言…………………………………………………………………….3 1.自動加工機床換刀控制設計………………………………………….4 1.1 課程設計的任務………………………………………………….4 1.2 自動的基本要求………………………………………………….5 2.自動加工機床換刀控制設計的總體設計…………………………….6 2.1 PLC選型………………………………………………………….6 3.PLC程序設計………………………………………………………….7 3.1 端子分配圖……………………………………………………….7 3.2 順序功能圖……………………………………………………….8 3.3 PLC梯形圖…………………………………………………….…9 4.程序調試說明………………………………………………………...18 5.結束語………………………………………………………………...20 6.參考文獻……………………………………………………………...21 0 前 言 本課設設計的目的是為了讓學生更加熟練的掌握PLC控制電路的設計，熟悉繼電器開關的使用，對課本的內容更加熟悉透徹，了解PLC在控制電路的使用方法和領域，讓我們明白PLC的強大之處，為學生畢業(yè)后進入工作鋪下基礎。掌握PLc和繼電器之間的聯(lián)系，掌握不同的設計系統(tǒng)選擇不同的PLC類型，掌握繼電器的選擇。具備一定的控制電路的分析能力與設計能力。 1.自動加工機床換刀控制設計 1.1 課程設計的任務 一個圓形刀庫，在刀庫架上裝有8種刀具，分別放在0#到7#位置。每個刀具位置有一個接近開關，分別為SQ0到SQ7，在刀庫下方為換刀位，有一個換刀機械手，同時配有感應鐵，用于感應各個刀位傳感器信號。每個刀位有一個指示燈，分別為HL0-HL7。有8個選刀按鈕SB0-SB7。有正轉和反轉兩個啟動按鈕。 控制要求：當按下某個選刀按鈕時，對應刀位指示燈亮，此時可以按照最近路徑按下正轉或者反轉按鈕，刀庫旋轉，直至所選刀位轉至換刀位，停下，換刀機械手伸出、夾緊、刀夾松開，換刀機械手拔刀、轉位、插入主軸、主軸夾緊刀具、機械手松開、縮回、回轉。完成一次換刀任務。 1.2 自動的基本要求 a. 本題目主要功能是可以通過手動自動控制根據路徑最近選擇換刀。 圖1刀庫換刀示意圖 2 自動加工機床換刀控制設計的總體設計 2.1 PLC選型 根據本題目的控制要求，所需要的觸點數目最多為 38個。所以選擇SIEMENS S7-200型PLC 3 PLC程序設計 3.1 端子分配圖 圖2 端子分配圖 2.順序功能圖 圖3 順序功能圖 3.3 PLC梯形圖  4 程序調試說明 圖4 手動程序仿真調試圖  在自動程序中，按下I3.7啟動按鈕，然后根據自己需要選擇刀具，刀具選擇完成后，對應的指示燈會亮起，并且根據路徑最近選擇正轉和反轉，然后按下接近開關，對應的刀具在換刀位停止轉動，此時延遲兩秒，機械手會經過伸出，夾緊，拔刀，轉位，插入，主軸夾緊，松開，縮回，回轉的動作完成一次操作，上述操作使用限位開關或者是定時間開關控制。 在手動操作時，選刀結束后，每按下一個動作，機械手會有一個對應的動作，不按下，機械手不會有動作。 5結束語 自動換刀系統(tǒng)是數控機床中重要的組成部分。采用電液組合驅動，主要對八工位臥式刀架進行機械機構設計對自動換刀系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進行設計。機械部分主要包括分度機構和定位機構。定位機構選擇端齒盤定位，精度的重復性和持久性高、可靠性好、維修性好?？刂撇糠址譃樽詣涌刂坪褪謩涌刂苾煞N工作方式，這為操作帶來了方便。這都有利于提高數控機床的加工精度及勞動生產率。 6參考文獻 [1] 陳白寧，段智敏，劉文波。機電傳動控制基礎 [M] 沈陽. 東北大學出版社，2008. [2] 廖常初. PLC編程及應用[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2002. [3] 鄧星中.機電傳動控制[M].武漢：華中理工大學出版社，2001 21