【正文】 錯誤 !未定義書簽。 可編程序控制器的分類及特點 .................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 普通車床的結(jié)構(gòu) ........................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 ......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 ......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 車床數(shù)控改造方案選擇 ............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 圖 1 數(shù)控系統(tǒng)原理圖 ............................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 圖 3 總程序框圖、 .................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 車床改造前后的對比 .............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 PLC及其程序設(shè)計 ......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學院 PLC 在車床數(shù)控化改造中的應用 摘 要 PLC 在機械制造的設(shè)備控制中應用非常廣泛，但在普通車床數(shù)控化改造中，用 PLC 作數(shù)控系統(tǒng)的核心部件還是一個新的課題。電力拖動控制、電力電子、檢測、計算機和控制理論的發(fā)展，為機床電氣控制系統(tǒng)不斷發(fā)展提供了物質(zhì)和科技條件。這種控制系統(tǒng)技術(shù)簡單、易于掌握，至今仍被廣泛采用。不僅提高了機床的加工性能，還簡化了機床的傳動機構(gòu)。因此，可編程控制器正逐步取代著繼電器－接觸器控制系統(tǒng)。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備應按易于與工業(yè)系統(tǒng)連成一個整體和具有擴充功能的原則進行設(shè)計。 二是朝著大型、高速、多功能方向發(fā)展。但對PLC而言，受外界影響后，內(nèi)部存儲的信息可能被破壞。 4. 編程簡單、容易掌握 目前，大多數(shù) PLC仍采用繼電控制形式的 “ 梯形圖編程方式 ” 。同時還提供了功能圖、語句表等編程語言。 6. 體積小、重量輕、功耗低、維護方便 PLC是將微電子技術(shù)應用于工業(yè)設(shè)備的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊，堅固，體積小，重量輕，功耗低。可編 程序控制器 及其有關(guān)設(shè)備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。在機床的實際設(shè)計和生產(chǎn)過程中 ,為了提高機床加工的精度，對其定位控制裝置的選擇就顯得尤為重要。主軸在軸承上運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量，一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，則 機床的使用價值就會降低 進給箱：又稱走刀箱，進給箱中裝有進給運動的變速機構(gòu)，調(diào)整其變速機構(gòu)，可得到所需的進給量或螺距，通過光杠或絲杠將運動傳至刀架以進行切削 絲杠與光杠：用以聯(lián)接進給箱與溜板箱，并把進給箱的運動和動力傳給溜板箱，使溜板箱獲得縱向直線運動。 進給運動 車床的進給運動是刀架的縱向或橫向直線運動，其運動形式有手動和機動兩種 輔助運動 刀架的快速移動和工件的夾緊與放松 車床的控制 車床的控制特點 主軸能在較大的范圍內(nèi)調(diào)速。 車床 控制 的典型環(huán)節(jié) 主軸的正反轉(zhuǎn)控制 主軸的點動控制 主軸電動機反接制動停車控制 刀架快速移動控制 冷卻泵電動機控制 主軸電動機負載檢測及保護環(huán)節(jié) 第四章 車床數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學院 數(shù)控 機床 的發(fā)展是隨著微電子、計算機、自動化元件、檢測等技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的。步進系統(tǒng)進給速度不高，精度低，但其驅(qū)動系統(tǒng)簡單，調(diào)試維修容易，價格便宜，目前常用于經(jīng)濟型數(shù)控 機床 70 年代，采用直流伺服電機系統(tǒng)，使調(diào)速范圍達到 1 : 20210 ，效率高，精度好，速度高，過毅能力大，嗓聲小。 第五章 車床的 PLC 數(shù)控系統(tǒng)控制原理設(shè) 計 PLC 在車床數(shù)控化改造中的應用 機床數(shù)控改造的意義 隨著社會生產(chǎn)和科學技術(shù)的迅速發(fā)展，機械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量不斷提高，產(chǎn)品的更新?lián)Q代也不斷加速，因此對機床不僅要求具有較高的精度和生產(chǎn)率，而且應能迅速地適應產(chǎn)品零件的變換。 我國從開放搞活以來，加快了數(shù)控機床技術(shù)的引進，促使我國的機床數(shù)控技術(shù)的普及和發(fā)展。 數(shù)控機床可以較好地解決形狀復雜、精密、 小批多變零件的加工問題，能夠穩(wěn)定的加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，但是應用數(shù)控機床還是受到其他條件的限制。⑷通過數(shù)控機床對具體生產(chǎn)有多余功能。我國作為機床大國 為了提高機床的數(shù)控化率對普通機床進行數(shù)控改造不失為一種良策。機床數(shù)控改造節(jié)省資金，同購置新機床相比一般可節(jié)省60％ ~80％的費用，大型及特殊設(shè)備尤為明顯。對復雜零件而言， 難度越高， 功效提高得越多。 （ 1） 可以加工出傳統(tǒng)機床加工不出來的曲線、曲面等復雜的零件。 （ 5） 擁有自動報警、自動監(jiān)控、自動補償?shù)榷喾N自律功能，因而可實現(xiàn)長時間無人看管加工。從 2021年開始，我國就成為世界第一機床消費大國。所以必須大力提高機床的數(shù)控化率。但是有的引進項目由于種種原因，設(shè)備或生產(chǎn)線不能正常運轉(zhuǎn)，甚至癱瘓 ，使企業(yè)的效益受到影響，嚴重的使企業(yè)陷入困境。只要找出主要的技術(shù)難點，解決關(guān)鍵技術(shù)問題，就可以最小的投資盤活最大的存量資產(chǎn)，爭取到最大的經(jīng)濟效益和社會效益。 其一是恢復原功能，對機床、生產(chǎn)線存在的故障部分進行診斷并恢復； 其二是 NC化，在普通機床上加數(shù)控系統(tǒng)，改造成 NC機床、 CNC機床； 其三是翻新，為提高精度、效率和自動化程度，對機械、電氣部分進行翻新，對機械部分重新裝配加工，恢復原精度；對其不滿足生產(chǎn)要求的 CNC系統(tǒng)以最新 CNC進行更新； 其四是技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，為提高性能或檔次，或為了使用新工藝、新技術(shù)，在原有基礎(chǔ)上進行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。即使將原機床的結(jié)構(gòu)進行徹底改造升級也只需花費購買新機床 60%的費用，并可以利用現(xiàn)有地基。對復雜零件而言難度越高功效提高得越多。然而，現(xiàn)代的數(shù)控機床不是簡單地將傳統(tǒng)機床配備上數(shù)控系統(tǒng)即可，也不是在傳統(tǒng)機床的基礎(chǔ)上，僅對局部加以改進而成（那些受資金等條件限制，而將傳統(tǒng)機床改裝成建議數(shù)控機床的另當別論）。 改造的可行性分析通過以后，就可以針對某臺或某幾臺機床的現(xiàn)況確定改造方案，一般包括： 機械修理與電氣改造相結(jié)合 一般來說，需進行數(shù)控改造的機床，都需進行機械修理。同時對停機后需拆、改、加工的部分等應事先規(guī)劃完畢，提出明確要求，與整個改造工作銜接得當。改造工作涉及機械、液壓、電氣、控制、傳感等，因為驗收標準是對新系統(tǒng)的考核，制定時必須實事求是，過高或過低的標準都會對改造工作產(chǎn)生負面影響。其次，應對機床作一次改前的幾何精度、尺寸精度測量，記錄在案。還有一定使用價值的，可作其他機床備件用。調(diào)試中首先試安全保護系統(tǒng)靈敏度，防止人身、設(shè)備事故發(fā)生。 （ 2） 電氣控制功能和控制精度驗收 電氣控制的各項功能必須達到動作正常，靈敏可靠。試件切削可驗收機床剛度、切削力、噪聲、運動 軌跡、關(guān)聯(lián)動作等，一般不宜采用產(chǎn)品零件作試件使用。改裝后的車床能加工工件的最大回轉(zhuǎn)直徑以及最大長度、主電動機功率等一般都不會改變。 2）進給運動： 進給速度： Z向（通常為 8～ 400mm/min）； X向（通常為 2～ 100 mm/min）。 3）進給運動驅(qū)動方式（一般都選用步進電機驅(qū)動）。 刀具補償和間隙補償：為了保證一定的加工精度，一般需考慮設(shè)置刀補和間隙補償功能。 車床數(shù)控改造方案選擇 當數(shù)控車床的性能和精度等內(nèi)容基本選定后，可根據(jù)此來確定改造方案。 目前較典型的經(jīng)濟型專用車床數(shù)控改造系統(tǒng)具有下列基本配置和功能： 1）采用單片微機為主控 CPU，具有直線和圓弧插補、代碼編程、刀具補償和間隙補償功能、數(shù)碼管二坐標同時顯示、自動轉(zhuǎn)位刀架控制、螺紋加工等控制功能。 車床的操作要求 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學院 車床一般加工回轉(zhuǎn)表面、螺紋等。 PLC 數(shù)控系統(tǒng)需解決的問題 車床的操作過程比較復雜，而 PLC一般只適用于動作的順序控制。 將 PLC及其控制模塊和相應的執(zhí)行元件組合，這些問題是可以解決的。選用晶體管輸出型的 PLC。刀架轉(zhuǎn)位、車刀進、退可由手動或自動程序控制。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學院 PLC輸入、輸出（ I/O）點數(shù)確定 所設(shè)計的車床操作為： 起點總停、 Z、 X向快進、工進、快退 。根據(jù)圖 1得輸出需 9點。若合上X12（ X1 X1 X15斷開），其常閉斷開，執(zhí)行手動程序 。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學院 圖 4 Z向手動程序梯形圖 在執(zhí)行手動程序狀態(tài)下，按 X0， Y1 接通，作好起動準備。按下 X4時， M0、 Y3同時接通，電機快速反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)快退 。以普通車床為例，將一根直徑 長 500毫米的坯料加工至直徑 =36，精度要求不柱度為 。圖中分主電路、控制電路和照明、信號電路。 控制電路分析 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學院 （ 1）主軸電機的控制。旋合組合開關(guān) QS2使冷卻泵電機 M2啟動運行。輸入 /輸出信號地址分配如表 1和表2。同理，按 SB1時， X001的常開觸點閉合 , 接觸器 KM2的線圈獲得電動作 ,電機 M1反轉(zhuǎn)（星形 — 三角形啟動）。近 10年來，我國數(shù)控機床年產(chǎn)量約為 ～ ， 年產(chǎn)值約為 18億元。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展。以前車床數(shù)控化改造用的是 Z80、 8031 芯片作數(shù)控系統(tǒng)的核心部件，它的價格較貴且系統(tǒng)較復雜。國際上的相關(guān)開發(fā)計劃對我國的數(shù)控技術(shù)的發(fā)展提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，同時也帶來了機遇。姚俊紅 。2021年 03期 [9]劉國會 。1997年 [10]馬春敏 。數(shù)控機床計算機輔助調(diào)試系統(tǒng)研究 [D]。論文寫作中，每周都得到 耿 老師的指點。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！