【正文】 r 程序存儲容量（標(biāo)準(zhǔn) /最大） 40/5120 顯示單元 單色 CRT （ 9 寸） 單色 LCD（ 寸 寸） 彩色 LCD（ 寸） MELSEC 網(wǎng)絡(luò) CCLINK M64S 數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 三菱 M64S 數(shù)控系統(tǒng)具有一般通用數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) ,分別由控制單元 /數(shù)控裝置（ CNC） 機(jī) 床 控 制 電 器 主軸伺服器 X軸進(jìn)給驅(qū)動 Z軸進(jìn)給驅(qū)動 刀臂電機(jī)控制 主軸冷卻電機(jī) Y軸進(jìn)給驅(qū)動 刀架電機(jī)控制 排屑電機(jī) 切削液電機(jī)控制 9 顯示單元、基本 I/O 單元、伺服驅(qū)動單元、伺服電機(jī)、遠(yuǎn)程 I/O 單元、 RS232等設(shè)備組成，如圖所示： 圖 (a) 三菱 M64S 數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 三菱 M64S 數(shù)控?cái)?shù)控系統(tǒng)的功能強(qiáng)大故當(dāng)其用于加工中心時(shí)的各功能組件也很多，有些組件在本次設(shè)計(jì)中并未遇到，所以在此次設(shè)計(jì)中可將系統(tǒng)結(jié)構(gòu)稍作簡化，如圖 （ b） 所示，每一個(gè)單元的安裝與連接在下面章節(jié)均有介紹。 數(shù)控 系統(tǒng)介紹 三菱數(shù)控產(chǎn)品簡介 三菱公司是國際上有影響力的著名企業(yè)，其生產(chǎn)的產(chǎn)品以性能好、質(zhì)量穩(wěn)定可靠獲得廣大用戶的一致好評，近幾年來，三菱電機(jī)公司加大了在中國大陸推廣 CNC 數(shù)控系統(tǒng)的力度。 總之，計(jì)算機(jī)數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。到了 1990 年， PC 機(jī)的性能已發(fā)展到很高的水平，可滿足數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求，而且 PC 機(jī)的生產(chǎn)批量很大，軟件資源豐富，價(jià)格便宜，可靠性高，數(shù)控系統(tǒng)從此進(jìn)入基于 PC 的階段。 1971 年，美國 INTEL 公司在世界上的第一次將計(jì)算機(jī)的兩個(gè)最核心的部件 運(yùn)算器和控制器，采用大規(guī)模的集成電路控制技術(shù)，將其集成在一塊芯片上，稱為微處理器（ Microprocessor）， 又稱中央處理單元 CPU。隨著電子元器件的發(fā)展，這個(gè)階段又經(jīng)歷了三代： 1952 年的第一代 — 電子管計(jì)算機(jī)組成的數(shù)控裝置；1959 年的第二代 — 晶體管計(jì)算機(jī)組成的數(shù)控裝置； 1965 年的第三代 — 小規(guī)模的集成電路計(jì)算機(jī)組成的數(shù)控裝置。它的優(yōu)點(diǎn)有高精度、定位準(zhǔn)確性、對操作者的技術(shù)要求低、能增加生產(chǎn)力、減少人為錯(cuò)誤、能適應(yīng)中、小批量結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高的加工、對工時(shí)估算容易、生產(chǎn)精度掌握容易。 （ 3）高檔型數(shù) 控系統(tǒng) 高檔型數(shù)控系統(tǒng)一般是指加工復(fù)雜形狀的多軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床，并且其工序集中、自動化程度高、功能強(qiáng)，具有高度柔性。這類數(shù)控系統(tǒng)通常僅能滿足一般精度的加工，能加工形狀比較簡單的直線、斜線、圓弧及帶螺紋類的零件，采用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為單板機(jī)或單片機(jī)系統(tǒng)，具有數(shù)碼顯示、 CRT 或 LCD字符顯示功能，機(jī)床進(jìn)給由步進(jìn)電機(jī)實(shí)行開環(huán)驅(qū)動，控制的軸數(shù)和聯(lián)動軸數(shù)在 3 軸或 3 軸以下，進(jìn)給分辨率一般為 10um，快速進(jìn)給不超過 10m/min。但是由于它將絲杠、螺母副、導(dǎo)軌以及機(jī)床工作臺這些大慣量環(huán)節(jié)或齒隙非線性環(huán)節(jié)都包含在閉環(huán)內(nèi)，給設(shè)計(jì)和調(diào)試造成困難，系統(tǒng)穩(wěn)定性得不到保證。數(shù)控裝置輸出的指令脈沖經(jīng)驅(qū)動電路功率放大后，轉(zhuǎn)換為控制步進(jìn)電動機(jī)各定子繞組依次通電 /斷電的電流脈沖信號，驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)過機(jī)床傳動機(jī)構(gòu)帶動工作臺移動。由于這類數(shù)控系統(tǒng)可以一邊移動一邊切削加工，因此其輔助功能也比點(diǎn)位數(shù)控系統(tǒng)多一些。 （ 2）直線數(shù)控系統(tǒng) 這類數(shù)控系統(tǒng)不僅要控制機(jī)床運(yùn)動部件從一點(diǎn)準(zhǔn)確地移動到另一點(diǎn)，還要控制兩相關(guān)點(diǎn)之間的移動速度和軌跡。用 PLC 控制程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機(jī)床的各種繼電器控制邏輯。 數(shù)控機(jī)床還配有各種輔助裝置，其作用是配合機(jī)床完成對工件的加工。 機(jī)床電器控制裝置 機(jī)床電器控制裝置位于數(shù)控裝置和機(jī)床之間，接受數(shù)控裝置發(fā)出的開關(guān)命令，主要完成機(jī)床主軸選速、起停和方向控制信號，換刀功能，工件裝夾功能冷卻、液壓、氣動、潤滑系統(tǒng)控制功能以及機(jī)床其他輔助功能。數(shù)控裝置將數(shù)控加工程序安兩類控制信息分別輸出：一類是連續(xù)控制量，送往驅(qū)動控制裝置；另一類是離散的開關(guān)控制量，送往機(jī)床電器邏輯控制裝置。 數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心。也就是說，數(shù)控機(jī)床是一種采用計(jì)算機(jī)，利用數(shù)字信息進(jìn)行控制的高效、能夠進(jìn)行自動化加工的機(jī)床，它能夠按照機(jī)床規(guī)定的數(shù)字化代碼，把各種機(jī)械位移量、工藝參數(shù)、輔助功能表示出來，經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)的邏輯處理和運(yùn)算，發(fā)出各種控制指令，實(shí)現(xiàn)要求的機(jī)械動作，自動完成零件加工任務(wù)。從狹義上理解，就是利用數(shù)字化信息對機(jī)床軌跡和狀 態(tài)實(shí)行控制，例如數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控加工中心等。 本章 針對數(shù)控技術(shù)、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)的概念及發(fā)展情況做 簡要的介紹 。 關(guān)鍵詞： M64S 數(shù)控系統(tǒng)；加工中心； PLC 控制程序 IV Abstract In today39。第二章具體介紹了數(shù)控 系統(tǒng)硬件的 安裝，包括各個(gè)設(shè)備之間的連接、基本 I/O 單元之間的連接。 數(shù)控加工中心已經(jīng)成為現(xiàn)代化控制中不可缺少的加工設(shè)備，為了滿足加工精度的需要無論是對機(jī)械結(jié)構(gòu)還是控制系統(tǒng)都提出了相當(dāng)高的要求， CNC 數(shù)控系統(tǒng)以其高可靠性和精確受到廣大用戶的青睞。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： II 注 意 事 項(xiàng) （論文 ）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬字。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說明 本論文（設(shè)計(jì)）作者完全 了解 **學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。 題目： 基于三菱數(shù)控系統(tǒng)立式加工 中心 PLC 控制程序設(shè)計(jì) I 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。本文針對三菱 M64S 數(shù)控系統(tǒng)用于加工中心做相應(yīng)的介紹，包括 加工中心的結(jié)構(gòu)、數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)格、接線方式 等，本文 最重要的是對 M64S 數(shù)控系統(tǒng)的軟件 PLC 控制程序 的編寫。第三章介紹了 數(shù)控加工中心電氣控制電路的設(shè)計(jì)， 包括主電路的設(shè)計(jì)、控制電路的設(shè)計(jì)和伺服電路的設(shè)計(jì)。s machinery manufacturing developing process, the CNC technology is one of the core technologies. CNC Machining Center has bee a modern control indispensable processing equipment, To meet the needs of machining accuracy regardless of the structure or mechanical control system is a very high demand CNC systems with high reliability and precision by a wide range of users of all ages. Based on Mitsubishi M64S NC system for the processing center, I introduced processing center structure, NC system specifications, and wiring etc. The most important content is about the PLC control programming for Mitsubishi M64S NC system. According to the design requirements, this paper includes the following parts: hardware systems, the Machining Center electrical control circuit design, PLC control procedures for the preparation and debugging. The first chapter is about the NC concept, structure, classification and the development trend and Mitsubishi briefed the NC system. Chapter two is about the NC system hardware installation, including all the equipment connected basic I / O modules betIen connections. The third chapter describes the CNC Machining Center electrical control circuit design, including the design of the main circuit, Control circuit design and servo circuit design. Chapter four presents the PLC control procedures for the preparation steps and key part of the explanation. Chapter five is about the software and puter programming and NC systems, and procedures into M64S NC system simple debugging. In chapter six I summarized the design process and experience of the graduated project. Keywords: M64S NC。 概述 CNC數(shù) 控 基本概念 數(shù)控技術(shù) 數(shù)控 技術(shù)是利用數(shù)字化的信息對機(jī)床運(yùn)動及加工過程進(jìn)行控制的一種方法。 隨著自動控制理論、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、精密測量技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正向著高速度、高精度、智能化、開放型以及高可靠性等方向迅速發(fā)展。所以，數(shù)控機(jī)床是一種靈活性很強(qiáng)、技術(shù)密集型及自動化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備。它的主要功能是：正確識別和解釋數(shù)控加工程序，對解釋結(jié)果進(jìn)行各種數(shù)據(jù)計(jì)算和邏輯判斷處理，完成各種輸入、輸出任務(wù)。 伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng) (驅(qū)動控制單元 )位于數(shù)控裝置和機(jī)床本體之間，包括進(jìn)給軸伺服驅(qū)動裝置和主軸伺服驅(qū)動裝置。其形式可以是繼電器控制線路或可編程邏輯控制器 (PLC)。如切削液或油液系統(tǒng)中的冷卻或過濾裝置，油液分離裝置，吸塵吸霧裝置、潤滑裝置及輔助主機(jī)實(shí)現(xiàn)傳動和控制的氣動、液動裝置等。 PLC 可位于數(shù)控裝置之外，稱為獨(dú)立型 PLC；也可以與數(shù)控裝置合為一體，稱為內(nèi)裝型 PLC。其軌跡一般為與某坐標(biāo)軸平行的直線，也可以為與坐標(biāo)軸成 45176。 （ 3）輪廓數(shù)控系統(tǒng) 這類數(shù)控系統(tǒng)能夠同時(shí)對兩個(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動坐標(biāo)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制，使其合成的平面或空間的運(yùn)動軌跡符合被加工工件圖樣的要求。這種方式只有前向通道，沒有反 饋通道，控制簡單，調(diào)試維修方便，價(jià)格低廉，但精度和速度受到限制， 如圖 所示： 圖 開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)原理圖 （ 2）全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng) 這類數(shù)控系統(tǒng)帶有位置檢測反饋裝置，把直流或者交流電動機(jī)作為執(zhí)行 元件。全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)一般應(yīng)用于高精度和超高精度數(shù)控機(jī)床中，如圖 所 示： 圖 全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)原理圖 （ 3） 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng) 這類數(shù)控系統(tǒng)也帶有檢測反饋裝置，但檢測元件被安裝在電動機(jī)軸或絲杠軸端處，通過角位移的測量間接計(jì)算出機(jī)床工作臺的實(shí)際運(yùn)動位置（直線位移），并將其與數(shù)控裝置計(jì)算出的指令位置（或位移）相比較， 5 用差值進(jìn)行控制。這類機(jī)床一般結(jié)構(gòu)比較簡單，精度中等，價(jià) 格也比較低廉。