【導(dǎo)讀】第三章普通車床結(jié)構(gòu)、運(yùn)動形式及其控制系統(tǒng)..........錯誤!

　　

【正文】 板的刻度為參考小心進(jìn)刀，試車一定長度后，停機(jī)檢測（最多為兩次），確信與圖紙的要求相符后才進(jìn)行車削，其中所需的時間只能按實際操作加上人為制定給出該項工作所耗費(fèi)的工時，設(shè)定此所需的時間為 ，則普通車床的實際用時 T′ 應(yīng)為： 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 T′ =T +=+ =（分鐘） 改裝（ PLC）后的車床，轉(zhuǎn)由編程控制器（ PLC）發(fā)出的信號完成所須的加工工序，由于車床的橫向進(jìn)給實現(xiàn)了自動化，程序 應(yīng)為：以車刀刀尖為基準(zhǔn)點，控制車刀刀尖按指令給定的以主軸中心軸線為基準(zhǔn)進(jìn)到所需加工的軸的半徑距離時，橫向進(jìn)給自鎖，依照信號進(jìn)行縱向切削工作，省去了由人工操作加工中所需的反復(fù)開停車及檢測用時，因此，從以上的加工一根簡單的φ 40 500（毫米）的軸可以得出：如果改裝后數(shù)控車床的轉(zhuǎn)速、切削用量等和普通車床相同，則數(shù)控機(jī)床 所需的實際用時為 T″ =(分鐘 )。 普通車床與改裝（ PLC）可編程控制器后的車床的實際時間差為： T′－ T″ =－ =(分鐘 ) 由此可見改裝（ PLC）控 制后車床的機(jī)動時比普通車床的用時省卻了 ，工效將近提高了一倍，對于批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，不僅節(jié)省了大量的時間，還提高了控制系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確性，為企業(yè)提供了更可靠的自動化生產(chǎn)保障，提高了經(jīng)濟(jì)效益。 以 CW6140 型普通車床為例，把繼電控制改造為 PLC 控制 改造分析 1）根據(jù)機(jī)床電氣控制原理圖（圖 1）的控制狀態(tài)，選擇合適的 PLC機(jī)型； 2）列出 PLC輸入、輸出 I/O分配表（表 表 2）； 3）畫出 PLC控制電路接線圖（圖 2）； 4）畫出 PLC梯形圖（圖 3），并編制程序； PLC 在車床數(shù)控化改造中的應(yīng)用 圖 1 CW6140 型普通車床電氣控制線路原理圖 電氣控制線路分析 CW6140 型普通車床電氣控制線路原理圖如圖 1所示。圖中分主電路、控制電路和照明、信號電路。 主 電路分析 主電路中有兩臺電機(jī)， M1為主軸電機(jī)，帶動主軸旋轉(zhuǎn)和刀架作進(jìn)給運(yùn)動； M2為冷卻泵。 三相交流電源通過轉(zhuǎn)換開關(guān) QS1引入，主軸電機(jī) M1由接觸器控制啟動，熱繼電器 FR1為主軸電機(jī) M1的過載保護(hù)。 冷卻泵電機(jī) M2由組合開關(guān) QS2控制啟動和停止，熱繼電器 FR2為它的過載保護(hù)。 控制電路分析 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （ 1）主軸電機(jī)的控制。當(dāng)按 SB2時，接觸器 KM1的線圈獲得電動作，同時 KM1的常開觸點閉合， KM3和 KT得電， KM1和 KM3主觸點閉合時電機(jī) M1星形正轉(zhuǎn)降壓啟動，當(dāng) KT 延時約 3~5S時， KT延時常閉觸點斷開使 KM3失電，其星形接法主觸點斷開； KT 延時常開觸點閉合使 KM2得電，其主觸點閉合，電機(jī) M1從星形轉(zhuǎn)換為三角形運(yùn)行。同 理，按 SB1時，電機(jī) M1反轉(zhuǎn)（星形 — 三角形啟動）。 （ 2）冷卻泵電機(jī)的控制。旋合組合開關(guān) QS2使冷卻泵電機(jī) M2啟動運(yùn)行。 （ 3）照明電路分析?？刂谱儔浩?TC的二次側(cè)輸出 36V 電壓，作為機(jī)床低壓照燈電源，EL 為機(jī)床的低壓照明燈，由開關(guān) SA2控制。 PLC 及其程序設(shè)計 PLC 選型和 I/O 端口分配 根據(jù)以上機(jī)床主電路繼電控制要求分析，系統(tǒng)共需開關(guān)量輸入點 5個，開關(guān)量輸出點4個，考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)指標(biāo)，擬選用三菱公司的微型機(jī) FX2n— 16MR 機(jī)型，該機(jī)基本單元有 8點輸入， 8 點 輸出，完全能滿足控制要求。輸入 /輸出信號地址分配如表 1和表2。 表 1 輸入信號地址分配表 表 2 輸出信號地址分配表 名稱 外接器件 地址 繼電器 KM1 Y000 繼電器 KM2 Y001 繼電器 KM3 Y002 名稱 外接器件 地址 正轉(zhuǎn)（ 啟動） SB2 X000 反轉(zhuǎn) SB1 X001 過載保護(hù) FR1 X002 過程保護(hù) FR2 X003 停止 SB X00 PLC 在車床數(shù)控化改造中的應(yīng)用 繼電器 KM4 Y003 PLC 控制電路接線圖 為了保證安全 ,系統(tǒng)外部設(shè)置了急?？刂齐娐罚?SB6 為電源供給按鈕，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，按下 SB5， KM 線圈失電， KM 常開啟點斷開， PLC 失去電源，機(jī)床停止工作。 PLC 控制電路接線如圖 2所示。 圖 2 PLC 控制電路接線圖 PLC 程序設(shè)計： 當(dāng)按 SB2時， X000的常開觸點閉合， Y000、 Y003和 T0得電，接觸器 KM1的線圈獲 得電動作，同時 KM1和 KM4主觸點閉合時電機(jī) M1星形正轉(zhuǎn)降壓啟動，當(dāng) T0延時約 3~5S時， T0延時常閉觸點斷開使 KM4失電，其星形接法主觸點斷開； T0延時常開觸點閉合 使 KM3得電，其主觸點閉合，電機(jī) M1從星形轉(zhuǎn)換為三角形運(yùn)行。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(jī) M1反轉(zhuǎn)（星形 — 三角形啟動）。根據(jù)以上要求編制 PLC 控制梯形圖（圖 3）及由梯形圖寫出PLC 控制指令程序。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 圖 3 PLC 梯形圖 編程如下 : LD X000 OR Y000 ANI Y001 AND X002 AND X003 AND X004 OUT Y000 LD X001 OR Y001 ANI Y000 AND X002 AND X003 AND X004 OUT Y001 PLC 在車床數(shù)控化改造中的應(yīng)用 LD Y000 OR Y001 MPS ANI Y002 OUT TO K30 MRO LD TO OR Y002 ANB ANI Y003 OUT Y002 MPP ANI TO ANI Y002 OUT Y003 END 采用簡易編程器或設(shè)置有三菱 PLC 開發(fā)軟件的電腦，把編制的程序輸入固化到可編程控制器的存儲器內(nèi)，并進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行，直到完全達(dá)到要求的控制功能為止。 第七章 結(jié)論與展望 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 我國目前機(jī)床總量 380 余萬臺，而其中數(shù)控機(jī)床總數(shù)只有 萬臺，即我國機(jī)床數(shù)控化率不到3％。近 10年來，我國數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量約為 ～ ， 年產(chǎn)值約為 18億元。機(jī)床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為 6％。我國機(jī)床役齡 10年以上的占 60％以上； 10年以下的機(jī)床中，自動 /半自動機(jī)床不到 20％，F(xiàn)MC/FMS等自動化生產(chǎn)線更屈指可數(shù)（美國和日本自動和半自動機(jī)床占 60％以上）?？梢娢覀兊拇蠖鄶?shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床，而且半數(shù)以上是役齡在 10 年以上的舊機(jī)床。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。所以必須大力提高機(jī)床的數(shù) 控化率。 數(shù)控車床在我國機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用正在迅速發(fā)展，但高精度數(shù)控機(jī)床價格昂貴，而且在實際生產(chǎn)中有大量形狀不太復(fù)雜、精度要求一般的零件，這就需要精度一般的數(shù)控車床加工。同時，我國現(xiàn)有大量可用的普通車床，對這些車床進(jìn)行數(shù)控化改造是用少的投資來提高生產(chǎn)效率、提高效益的有效途徑。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(fù)雜。用PLC作為車床的數(shù)控系統(tǒng)，有成本低、系統(tǒng)簡單、調(diào)整方便等優(yōu)點，必將會得到廣泛應(yīng)用。 在進(jìn)行機(jī)床 PLC改造的過程中，在完成主要的控制要求設(shè)計 基礎(chǔ)上，應(yīng)該附加考慮利用 PI刀程序控制的功能特點，通過編寫邏輯程序和添加少量電氣元器件的基礎(chǔ)上進(jìn)行機(jī)床設(shè)備故障的自診斷和及時的處理，這樣，可以提高機(jī)床的可靠性，提升機(jī)床的工作效率，改善機(jī)床的自動化程度。 我國是一個機(jī)床生產(chǎn)和應(yīng)用大國，但數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用水平還不高，嚴(yán)重制約著我國制造業(yè)水平的提高。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(yán)峻的挑戰(zhàn)，同時也帶來了機(jī)遇。只有選擇合適的 PLC才能使定位達(dá)到預(yù)期的效果。制定符合中國國情的總體發(fā)展戰(zhàn)略，確立與國際接軌的發(fā)展道路，對 21世紀(jì)我國數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至 關(guān)重要。 PLC 在車床數(shù)控化改造中的應(yīng)用 參考文獻(xiàn) [1] 張攀峰 ,張開生 ,郭國法 .基于 PLC控制的皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用 [J].微計算機(jī)信息 .2021（ 15） [2] 戴一平 .可編程序控制器技術(shù)及應(yīng)用 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021[1] 廖常初 .PLC 基礎(chǔ)及應(yīng)用 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021[2] 熊幸明 ,王新輝 .基于 PLC的二工位組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計 .組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) ,2021（編輯 謝光玲） [3] 蔡行建 ,黃文鈺 .深入淺出西門子 S7200 PLC[M].北 京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,2021. [4]MICROMASTER 440 使用大全 .西門子（中國）有限公司自動化與驅(qū)動集團(tuán) ,2021 [5] 龍門銑床電氣控制系統(tǒng)改造 設(shè)備管理與維修 高鳳璽 趙華彬 350125B插床電氣控制系統(tǒng)改造 自動化信息 周家剛 [6]W160HC落地鏜床電氣控制系統(tǒng)的改造 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 李瑋 ,沈勇 , [7]C7632型多刀半自動車床控制系統(tǒng) PLC改造 機(jī)床與液壓 李建永 姜生元 任翔 韓寶琦 張學(xué)文[8]王萬新 。姚俊紅 。馮瑞寧 。機(jī)床改造中滾珠絲杠的選擇研究 [J]。德州學(xué)院學(xué)報 。2021年 03期 [9]劉國會 。孫智蘭 。我國機(jī)床行業(yè)涂漆現(xiàn)狀及展望 [A]。第 2屆環(huán)太平洋地區(qū)涂料涂裝會議論文集[C]。1997年 [10]馬春敏 。數(shù)控機(jī)床主結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)及結(jié)構(gòu)修改技術(shù)的研究 [D]。北京工業(yè)大學(xué) 。2021年 [11]姚德成 。數(shù)控機(jī)床計算機(jī)輔助調(diào)試系統(tǒng)研究 [D]。北京工業(yè)大學(xué) 。2021年 [12]弭洪濤 .王忠禮 .PLC實用技術(shù) [M].科學(xué)出版社， 2021,(01). [13]丁煒 .魏孔平 .可編程控制器在工業(yè)控制中的應(yīng)用 [M].化學(xué)工業(yè)出版社， 2021,(2). 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 致謝 感謝 耿驚濤 老師對我的論文 不厭其煩的細(xì)心指點。 耿 老師首先細(xì)致地為我解題；當(dāng)我迷茫于眾多的資料時，他又為我提 綱挈領(lǐng)，梳理脈絡(luò)，使我確立了本文的框架。論文寫作中，每周都得到 耿 老師的指點。從框架的完善，到內(nèi)容的擴(kuò)充；從行文的用語，到格式的規(guī)范，譚 老師都嚴(yán)格要求，力求完美。我再次為 耿 老師的付出表示感謝。 耿 老師也曾對本文的完成提供了有力的幫助，文中正反轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)由譚老師指導(dǎo)下完成，在此，一并表示感謝。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！