【正文】 殼體類零件攻絲組合機床的 PLC控制系統(tǒng)設計 中文 摘要 本文介紹殼體類零件攻絲組合機床的 PLC 控制系統(tǒng)設計，該系統(tǒng)具有自動化程度高，精度高等特點，在工業(yè)生產等領域有廣泛應用。 傳 統(tǒng)的組合機床采用繼電器，精度低，可靠性不高，已不適合社會發(fā)展需要。隨著 PLC 控制技術的迅速發(fā)展，以 PLC 為核心的組合機床控制系統(tǒng)已凸顯出其優(yōu)勢。 本文首先介紹 PLC 和組合機床的歷史與發(fā)展，并著重論述了組合機床的結構和運動形式 以及控制方式 ，接著對 PLC 的組成和結構進行了分析，并對 PLC 控制系統(tǒng)的總體設計和 程序的表達方 式做了概述 ，然后確定 PLC 型號、分配 I/O 地址和外部配線，接著根據(jù)相關內容畫出順序功能圖并利用 FXGPWINC軟件畫出 PLC梯形圖。在文章的最后還介紹了 PLC 控制系統(tǒng)的安裝和維護以及對論文的進一步總結。 【關鍵字】 PLC， 三菱 FX 系列 ， 組合機床 ， 殼體類零件 ， 攻絲 Abstract This article introduced that the PLC control system design of the shell kind parts tapping bined machine tool, this system has a high degree of automation and precision, and also be widely used in industrial production and other fields. The traditional bined machine tool uses the relays generally, the precision is low, the reliability is not high, did not meet the social development need. Along with the PLC control technology39。s rapidly expand, as the core bined machine tool has highlighted its superiority take PLC. This paper first introduced that PLC and the history and development of the bined machine tools, and emphatically expounds the structure, movement and the control mode of bined machine tools, then the position and structure of PLC is analyzed, besides these, the general arrangement of PLC control system and the presentation of program are also given an overview, then we confirm PLC39。s type, distribute I/O address and external wiring. According to the related content we draw sequential function chart and use FXGPWINC software to draw PLC ladder diagram. At the end of the article we also introduced installation and maintenance of PLC control system and further summary fo the article. 【 Key words】 : PLC 、 Mitsubishi FX series、 bined machine tools, shell kind parts、 tapping 目錄 中文摘要 Abstract 第一章 概述 ......................................... 1 組合機床概述 .............................................. 1 組合機床的發(fā)展 ............................................ 1 組合機床裝配模型 ........................................... 1 組合機床及其體系結構的發(fā)展現(xiàn)狀 .............................. 2 本章小結 .................................................. 2 第二章 攻絲組合機床的結構和控制過程 ................... 3 組合機床結構 .............................................. 3 組合機床的基本配置 ......................................... 4 攻絲組合機床的控制方式 ..................................... 5 攻絲組合機床運動形式 ....................................... 5 第三章 PLC 控制系統(tǒng)設計 ............................... 8 PLC 簡介 .................................................. 8 PLC 的結構和工作原理 ....................................... 9 PLC 的組成 ............................................. 10 PLC 程序的表達方式 ...................................... 12 PLC 的工作方式 ......................................... 13 PLC 控制系統(tǒng)的設計步驟 .................................... 14 PLC 類型選擇及模塊選擇 .................................... 15 PLC 類型的選擇 .......................................... 15 PLC 擴展模塊的選擇 ...................................... 18 I/O 地址分配及外部配線 .................................... 18 第四章 PLC 的編程 ................................... 20 概述 ..................................................... 20 編程語言的形式 ........................................... 21 PLC 控制的程序設計 ........................................ 23 PLC 程序的設計方法 ...................................... 23 順序功能圖的繪制 ........................................ 26 PLC 控制梯形圖 ........................................... 27 本章小結 ................................................. 32 第五章 安裝維護 .................................... 33 擴展設備組成 ............................................. 33 現(xiàn)場環(huán)境 ................................................ 33 安裝工程 ................................................ 34 安裝注意事項 ........................................... 34 配線方面的注意事項 ...................................... 34 第六章 結論 ........................................ 38 論文總結 ................................................. 38 進一步研究的方向與內容 .................................... 38 致謝 .............................................. 39 參考文獻 ........................................... 40 第一章 概述 組合機床概述 組合機床是以大量通用部件為基礎，配以少量專用部件組成的一種高效專用機床。其中大量通用部件包括：單軸工藝切削頭（攻螺紋頭）、傳動裝置、動力箱、進給滑臺等動力部件，以及用以安裝動力部件的支承部件如側底座、立柱、立柱底座等。 組合機床的發(fā)展 在我國，組合機床發(fā)展已有 28 年的歷史，其科研和生產都具有相當?shù)幕A，應用也已深入到很 多行業(yè)。是當前機械制造業(yè)實現(xiàn)產品更新，進行技術改造，提高生產效率和高速發(fā)展必不可少的設備之一。組合機床及其自動線是集機電于一體的綜合自動化程度較高的制造技術和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質、經(jīng)濟實用，因而被廣泛應用于工程機械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國傳統(tǒng)的組合機床及組合機床自動線主要采用機、電、氣、液壓控制，它的加工對象主要是生產批量比較大的大中型箱體類和軸類零件（近年研制的組合機床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺，在孔內鏜各種形狀槽 ，以及銑削平面和成形面等。組合機床的分類繁多，有大型組合機床和小型組合機床，有單面、雙面、 三面、臥式、立式、傾斜式、復合式，還有多工位回轉臺式組合機床等 。 組合機床裝配模型 圖 11 組合機床的裝配模型 組合機床及其體系結構的發(fā)展現(xiàn)狀 隨著技術的不斷進步，一種新型的組合機床 —— 柔性組合機床越來越受到人們的青睞，它應用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換，配以可編程序控制器（ PLC）、數(shù)字控制（ NC）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅動系統(tǒng)，并能靈活適應多品種加工的可調 可變的組合機床。由過去的 “ 剛性 ” 機床結構，向 “ 柔性 ” 化方向發(fā)展， 超高速和超高精度加工技術裝備與復合、多功能、多軸化控制設備等深受歡迎。 本章小結 隨著可編程控制器在工控領域的廣泛應用， PLC 控制的組合機床漸漸取代了采用繼電器控制的組合機床。本文主要介紹了基于殼體類攻絲組合機床的 PLC控制系統(tǒng)設計。 第 二 章 攻絲 組合機床 的結構和控制過程 組合機床結構 組合機床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎，配以少量專用部件組成的一種高效專用機床。 下圖 所示為典型的雙面復合式單工位組合機床。其組成 是：側底座 滑臺鏜削頭 夾具 多軸箱 動力箱 立柱 墊鐵 立柱底座 中間底座 液壓裝置 1電氣控制設備 1刀工具 13 等。通過控制系統(tǒng)，在兩次裝卸工件間隔時間內完成一個自動工作循環(huán)。圖中各個部件都是具有一定獨立功能的部件，并且大都已經(jīng)系列化、標準化和通用化的通用部件。通常夾具 中間底座 10 和多軸向 5 是根據(jù)工件的尺寸形狀和工藝要求設計的專用部件，但其中的絕大多數(shù)零部件如定位夾壓元件、傳動件等也都是標準件和通用件。 圖 21 雙面復合式組合機床 通用部件是組成組合機床的基礎。用來 實現(xiàn)機床切削和進給運動的通用部件，如單軸工藝切削頭（即鏜削頭、鉆削頭、洗削頭等）、傳動裝置（驅動切削頭）、動力箱（驅動多軸向）、進給滑臺（機械或液壓滑臺）等為動力部件。用以 安裝動力部件的通用部件如側底座、立柱、立柱底座等稱為支承部件。 其中大量通用部件包括：單軸工藝切削頭（攻螺紋頭）、傳動裝置、動力箱、進給滑臺等動力部件，以及用以安裝動力部件的支承部件如側底座、立柱、立柱底座等。 組合機床的基本配置 組合機床的通用部件 分為大型和小型兩大類。用大型通用部件組成的機床稱為大型組合機床。用小型通用部件組成 的機床稱為小型組合機床。大型組合機床和小型組合機床在結構和配置形式等