【正文】 關(guān)，確保工作可靠、穩(wěn)定，才能保證數(shù)控機(jī)床加工的精度、效率和自動化，否則，難以在實際生產(chǎn)中使用。國外加工中心定位精度基本上按德國標(biāo)準(zhǔn) VDI3441 驗收，行程 1000mm 以下，定位精度可控制在 0． 006— 0． 0lmm 以內(nèi)，而國內(nèi)定位精度相對較低。 PLC 應(yīng)用于數(shù)控鉆出的可能性 數(shù)控機(jī)床是采用數(shù)字控制技術(shù)對機(jī)床各移動部件相對運動進(jìn)行控制點 機(jī)床，它是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，是現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。 (3） CNC 機(jī)床主傳動和進(jìn)給傳動采用直流或交流無級調(diào)速伺服電動機(jī)，無變速箱。數(shù)控機(jī)床有較高的加工精度，一般在 ～ 之間。 (4） 減輕勞動強(qiáng)度 ，改善勞動條件 在輸入程序并啟動后，數(shù)控機(jī)床就自動地連續(xù)加工，直至零件加工完畢。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 9 9 第二章 總體設(shè)計方案 鉆床是孔加工機(jī)床，用來進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻絲及修刮端面等多種形式的加工。鉆削加工時，鉆頭一面旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切削，一面進(jìn)行縱向進(jìn)給。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 10 10 今天的 PLC 在處理模擬量、數(shù)字運算、人機(jī)接口和網(wǎng)絡(luò)的各方面能力都已大幅度提高，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在各行業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。 Z3040 搖臂鉆床具有兩套液壓控制系統(tǒng)：一套是由主軸電動機(jī)拖動齒輪泵送出壓力油，通過 操縱機(jī)構(gòu)實現(xiàn)主軸正反轉(zhuǎn)、停車控制、空擋、預(yù)選與變速；另一套是由液壓電動機(jī)拖動液壓泵送出壓力油來實現(xiàn)搖臂的夾緊和松開、主軸箱的夾緊與松開、立柱的夾緊與松開。S7300 PLC 的強(qiáng)大功能使其無論單機(jī)運行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。而主軸轉(zhuǎn)速及主軸進(jìn)給量各有一個旋鈕預(yù)選，然后在操作主軸手柄。與此同時，另一油路系統(tǒng)推動拔叉緩慢運動，逐漸壓緊主軸正轉(zhuǎn)摩擦離合器，接通主軸電動機(jī)到主軸的傳動鏈，帶動主軸緩慢旋轉(zhuǎn)，稱為緩速，以利于齒輪的順利嚙合。 開車前的準(zhǔn)備。 由接觸器 KM KM5 實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，并有熱繼電器 FR2 作長期過載保護(hù)。壓力油經(jīng)分配閥體進(jìn)入搖臂松開的油腔，推動活塞，使搖臂松開。位置，松開搖臂上升到預(yù)定壓下正轉(zhuǎn)按 正轉(zhuǎn)吸合 停轉(zhuǎn)斷電吸合 吸合3233 22 341 4SBSTMSB MKM MKMKTKM ????? ??搖臂的下降過程與上升基本相同，它們的夾緊和放松電路完全一樣。同理，當(dāng)搖臂下降到極限位置時， ST12（ 2717）動作，電路斷開， KM3 釋放，搖臂升降電動機(jī) M2 停轉(zhuǎn)。復(fù)合按鈕 SB SB8 分別為松開、夾緊控制按鈕。按松開按鈕SB7 或夾緊按鈕 SB8 時，電磁鐵 YA2 通電，此時，立柱松開或夾緊； SA2 在中間位時，觸點（ 5759）、（ 5763）均接通。 本章小結(jié) 本章從大體上對搖臂鉆床控制線路概述，其中以操縱機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng) ,夾緊機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)為分析設(shè)計重點，同時對搖臂鉆床控制線路原理，搖臂鉆床控制線路主電路進(jìn)行，搖臂鉆床控線路控制電路進(jìn)行初步設(shè)計與分析。 搖臂的升降由升降電動機(jī)拖動，要求電動機(jī)能正、反轉(zhuǎn)。 （ 4）采用性能優(yōu)良 的開關(guān)電源。 PLC 的各個部件，包括 CPU、電源、 I/O 等均采用模塊化設(shè)計，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。這是 PLC 最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)組合邏輯控制、順序邏輯控制與定時控制。數(shù)控機(jī)床機(jī)械手的位置控制就是 PLC 的位置控制的典型應(yīng)用。完成輸入端刷新工作后，將關(guān)閉輸入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。掃描周期的長短主要取決于程序的長短。 三菱公司的產(chǎn)品有： FX 系列：為小型 PLC，單元式，單機(jī)最大容量為 256 點。因此，考慮到經(jīng)濟(jì)，實用，穩(wěn)定等方面因素。 搖臂升降控制 當(dāng)需要搖臂上升時按下 SB3， 閉合， 接通，同時，接通斷電延時定時器T37，其長閉觸點 T37 瞬時斷開，斷開了液壓泵電動機(jī) M3 反轉(zhuǎn)控制的電路。 當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于中間位置時 閉合，若使立柱與主軸箱同時松開，則按下 SB5， 閉合， 和斷電延時定時器 T38 同時接通， T38 觸點瞬時閉合， 、 同時得電吸合為主軸箱與立柱同時松開做準(zhǔn)備。 課題尚需進(jìn)一步研究的工作 1. 硬件電路設(shè)計方， PLC的選型上，仍停留在對現(xiàn)有設(shè)備的選擇。因此，發(fā)展中高檔產(chǎn)品仍大勢所趨 [7]。 （ 2）現(xiàn)代數(shù)控產(chǎn)品應(yīng)能夠通過對影響加工精度和效率的因素進(jìn)行自動檢測、比較、補(bǔ)償，準(zhǔn)確快速地做出決策，使產(chǎn)品的加工處于最佳狀態(tài)。減少人力物力，降低了成本， 提高了效率。在此，我衷心的感謝耿驚濤老師，感謝他在指導(dǎo)我做學(xué)士學(xué)位論文期間對我無私的關(guān)懷和孜孜不倦地教誨。 控制系統(tǒng)的模型建立的過 程中有些參數(shù)的選擇可能不是很合理； ； 。操作者只需根據(jù)需要繪制零件加工樣圖，計算機(jī)就能夠根據(jù)樣圖進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，自動編程加工 [10]。 產(chǎn)品 因素 可靠性穩(wěn)定性 品牌 價格 服務(wù) 經(jīng)濟(jì)型 33 16 30 21 普及型 37 19 23 21 高檔型 31 28 18 23 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 25 25 不同檔次數(shù)控系統(tǒng)購買因素 (2)高速度、高精度化 速度和精度是數(shù)控產(chǎn)品的兩個重要指標(biāo)，它直接關(guān)系到產(chǎn)品零件加工的銷量和質(zhì)量。軟件功能還有必要在實際應(yīng)用中得到檢驗和完善。當(dāng)調(diào)整到位后可按下 SB6 夾緊按鈕，主軸箱與立柱夾緊工作情況與松開時相似。搖臂夾緊后 ST2（ ）、 ST3（ ）恢復(fù)初始狀態(tài)且 斷開， 失電，液壓泵電動機(jī) M3 停轉(zhuǎn)，完成了搖臂松開－上升－夾緊的動作過程。 PLC 上電，電源指示燈點亮表示機(jī)床已處于帶電狀態(tài)。S7300 PLC 的強(qiáng)大功能使其無論單機(jī)運行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。這是因為輸入采樣階 段僅在輸入刷新階段進(jìn)行， PLC 在一個工作周期的大部分時間是與外設(shè)隔離的，而工業(yè)現(xiàn)場的干擾常常是脈沖、短時間的，誤動作將大大減小。 3．輸出刷新階段 當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出狀態(tài)寄存器中的內(nèi)容，依次送到輸出鎖存電路（輸出映像寄存器），并通過一定輸出方式輸出，驅(qū)動外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作，這才形成 PLC的實際輸出。對每個程序， CPU 從第一條指令開始執(zhí)行，按指令步序號做周期性的程序循環(huán)掃描，如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個循環(huán)稱為一個掃描周期。目前 PLC 都具有數(shù)據(jù)處理指令、數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)與邏輯運算指令和循環(huán)位移與移位指令、所以由 PLC 構(gòu)成的監(jiān)控系統(tǒng)，可以方便地堆生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和加工處理。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與 PLC 的相應(yīng)的 I/O 端相連接，即可投入運行。 豐富的 I/O 接口模塊 : 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 19 19 PLC 針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如：交流或直流、開關(guān)量或模擬量、電壓或電流、脈沖或電位、強(qiáng)電或弱電等。 要有必要的限位、連鎖和過載保護(hù)，且具有局部安全照明。主軸一般速度下的鉆床加工為恒功率負(fù)載，而低速是用于擴(kuò)孔、絞孔及螺紋加工，屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。 冷卻泵控制電路 冷卻泵電動機(jī) M4 容量小，所以用組合開關(guān) QS 直接控制其運行和停止?；钊麠U使行程開關(guān) ST4 復(fù)位，觸點 ST4 常閉開關(guān) ,ST4 常開閉合。為了防止損壞液壓泵電動機(jī)，電路中使用了熱繼電器 FR2。 搖臂升降的限位保護(hù)，由組合開關(guān) ST1 來實現(xiàn)。由于 KT1 釋放，其延時閉合的動斷觸點（ 4749）經(jīng) 13 秒延時后閉合，接觸器 KM5 的線圈經(jīng)（ 135747495162）線 路通電吸合，液壓電動機(jī) M3 反向起動旋轉(zhuǎn)，供給壓力油。 主電動機(jī)控制電路 按下起動按鈕 SB2，接觸器 KM1 吸合并自鎖，主軸電動機(jī) M1 起動并運轉(zhuǎn)。 2. M2 由正、反轉(zhuǎn)接觸器 KM KM3 控制實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 14 14 Z3040 搖臂鉆床控制線路原理 分析 圖 31 Z3040 搖臂鉆床原 理圖 Z3040 型搖臂鉆床控制線路原理圖上圖， Z3040 型搖臂鉆床的動作是通過機(jī)、電、液進(jìn)行聯(lián)合控制實現(xiàn)的。 主軸停車時，將操作手柄扳回中間位置，這時主軸電動機(jī)仍拖動齒輪泵旋轉(zhuǎn)。 搖臂鉆床控制線路概述 Z3040 搖臂鉆床具有兩套液壓控制系統(tǒng)：一套是由主軸電動機(jī)拖動齒輪泵送出壓力油，通過操縱機(jī)構(gòu)實現(xiàn)主軸正反轉(zhuǎn)、停車控制、空擋 、預(yù)選與變速；另一套是由液壓電動機(jī)拖動液壓泵送出壓力油來實現(xiàn)搖臂的夾緊和松開、主軸箱的夾緊與松開、立柱的夾緊與松開。 三菱公司的產(chǎn)品有： FX 系列：為小型 PLC，單元式，單機(jī)最大容量為 256 點。普通計算機(jī)進(jìn)行如初信息 變換，多只考慮信息本身，信息的如初，只要人機(jī)界面就可以了。此外，還有一臺冷卻泵電動機(jī)對刀具和工件進(jìn)行冷卻。搖臂的一端為套筒，套裝在外立柱上，并借助絲杠的正反轉(zhuǎn)沿外立柱做上下移動。 (6）數(shù)控加工是 CAD/CAM 技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ) 工序集中，一機(jī)多用 是數(shù)控機(jī)床的普遍特點。 數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及進(jìn)給范圍都比普通機(jī)床大。 由于數(shù)控機(jī)床能實現(xiàn)多個坐標(biāo)的聯(lián)動，所以數(shù)控機(jī)床能完成復(fù)雜型面的加工，特別是對于可用數(shù)學(xué)方程式和坐標(biāo)點表示的形狀復(fù)雜的零件，加工非常方便。由于它能克服傳統(tǒng)繼電器體積龐大，攻好 高，可靠性差等困難， PLC 已成為人們選擇數(shù)控機(jī)床所用順序控制裝置的主要選擇。數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)即數(shù)控系統(tǒng)，我國 90%要從國外進(jìn)口。 與國外產(chǎn)品相比，我國的差距主要是機(jī)床的高速高效化和精密化上。數(shù)控機(jī)床利用硬件和軟件相結(jié)合，能實現(xiàn)信息反饋、補(bǔ)償、自動加減速等功能，可進(jìn)一步提高機(jī)床的加工精度、效率、自動化程度 。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析 數(shù)控機(jī)床的重要組成部分有數(shù)控系統(tǒng)、刀庫和機(jī)械手、數(shù)控刀架和轉(zhuǎn)臺、主軸單元 (含電主軸 )、滾珠絲杠副和滾動導(dǎo)軌副、防護(hù)罩和數(shù)控刀具等功能部件， 這些功能部件的性能已成為整機(jī)性能的決定因素。特別講究“實際”與“實效” ,保持“以人為本” ,師徒相傳 ,不斷前進(jìn)人員素質(zhì)。因其社會前提不同 ,各有特點。目前，單件與小批量生產(chǎn)的零件占機(jī)械加工總量的 80％左右，為 有效地解決復(fù)雜、精密、小批多變的零件加工問題，滿足高質(zhì)量、高效益和多品種、小批量的柔性生產(chǎn)方式的要求， 數(shù)控機(jī)床應(yīng)運而生。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 1 摘 要 本文主要闡述了傳統(tǒng)鉆床 PLC 改造的可行性，并進(jìn)行了具體的實施方案，傳統(tǒng)鉆床 傳統(tǒng)繼電控制系統(tǒng)使用大量的中間繼電器、時間繼電器 ,控制觸點多 ,因此電氣控制系統(tǒng)存在故障率高、可靠性差、接線復(fù)雜、不便于檢修等缺點 .為了提高 鉆 床控制系統(tǒng)的可靠性 ,降低故障率 ,提高 鉆 床的加工效益 ,很多企業(yè)對傳統(tǒng)控制 鉆 床的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了改造 本文描述了數(shù)控機(jī)床的基本組成、工作原理、分類及各自的特點。 數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用（美國的數(shù)控機(jī)床已占機(jī)床總數(shù)的 80% 以上） ，數(shù)控技術(shù)高精度、高生產(chǎn)率、適應(yīng)性好的特 點得到充分發(fā)揮。美國的特點是 ,政府器重機(jī)床工業(yè) ,美國國防部等部門不斷提出機(jī)床的發(fā)展方向、科研任務(wù)和供給充分的經(jīng)費 ,且網(wǎng)羅世界人才 ,特別講究“效率”和“創(chuàng)新” ,重視基礎(chǔ)科研。在發(fā)展大批大批生產(chǎn)主動化的基礎(chǔ)上 ,於 1956 年研制出第一臺數(shù)控機(jī)床后 ,一直保持實事求是 ,講究科學(xué)精力 ,不斷穩(wěn)步前進(jìn)。數(shù)控系統(tǒng)由顯示器、伺服控制器、伺服電機(jī)和各種開關(guān)、傳感器構(gòu)成。數(shù)控機(jī)床是以電子控制為主的機(jī)電一體化機(jī)床，充分發(fā)揮了微電子、計算機(jī)技術(shù)特有的優(yōu)點，易于實現(xiàn)信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化， 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文