【正文】 [15] Diansheng C, Yazhou J. Libin Z. Reliability analysis of machining centers. Proceedings of the Fifth International Conference on Progress of Machining Technology. Beijing: Aviation Industry Press (2000) 514517.[16] GX Developer Ver7/Simulator 操作手冊.[17] MITSUBISHI CNC M60S系列入門手冊,臺灣三菱電機(jī)股份有限公司.[18] QinetiQ Ltd, Largearea IR negative luminescent devices[EB/OL].（2003）IEE Proceedings online no. [].67, doi: :.附錄一、 英語資料原文Fault Mode and Effect Analysis for VMC Vertical CNC Machining Centers Xianglei Chi，Xucheng Li (Beijing Machinery and Electricity Institute)Yazhou Jia，Jie Yu and Yi Dai (Jilin University)Abstract: FMEA method is used to analyze the faults of vertical machining center. We should find out the ratios of the fault positions and the fault modes, the weak links and latent weakness of the reliability. We should feed the analysis back to the departments responsible for the designing, manufacturing and assembling. Some measures are adopted and the reliability levels of Machining Center are enhanced clearly. Key Words: Machining Centre, FMEA, faults analysis, information collecting. 1. IntroductionMachining Center is a typical united product which bines modern information science with mechanical technology. With the development of science and technology and the continuous quotation from new technology, the mechanical and electronic products are getting more plicated and more plicated, the using condition of the products are more and more, so the demands for the products’ reliability are getting higher and higher.Fault Mode and Effect Analysis (FMEA) is an important part of the reliability and is also one of the important method and measure of reliability enhancing and designing. In order to enhance the reliability of the machining center, the weak links and latent weaknesses according to the analyses of the products’ construction and the fault modes must be found and the analyses must be fed back to the departments responsible for the designing, manufacturing, assembling, supplying and service after selling. Thus the products’ reliability can be enhanced.According to the fault data collected on the spots of VMC750 CNC Machining Centers, FMEA method is used to analyze the faults. We should find out the fault position and the rations of the fault modes and fault causes. We should find out the fault modes which greatly affect the reliability of the whole machine. We should further analysis the fault modes and fault causes which frequently arise in the subsystems and parts. We should seek the trends of the enhancement and design of the reliability. Through the analyses of fault modes and effects, we should learn the weak links of VMC CNC Machining Center and provide bases for removing the products’ faults.2. Fault modes of Machining CenterThe objective fault data should be firstly gained for carrying out FMEA analysis. So the enterprise should set up Failure Reporting, Analysis and Corrective Action Systems. The fault data are all collected from the user39。[11] 郁漢琪主編，機(jī)床電氣及PLC實驗指導(dǎo)書[J]，南京工程學(xué)院，2005。[7] 汪木蘭主編，數(shù)控原理與系統(tǒng)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004。[3] 劉啟新主編，電機(jī)與拖動基礎(chǔ)[M]，北京：中國電力出版社，2005。在這四年的學(xué)期中結(jié)識的各位生活和學(xué)習(xí)上的摯友讓我得到了人生最大的一筆財富。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！ 本論文的順利完成，離不開各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在此論文撰寫過程中，要特別感謝我的導(dǎo)師吳界益的指導(dǎo)與督促，同時感謝他的諒解與包容。在設(shè)計PLC程序時最重要的是要掌握加工中心各個動作的邏輯關(guān)系各個動作信號之間要有相應(yīng)的自鎖和互鎖，因此完成本次畢業(yè)設(shè)計可以對數(shù)控加工中心有一個相當(dāng)全面的認(rèn)識。在設(shè)計過程中，首先需要對數(shù)控系統(tǒng)各部件，包括伺服驅(qū)動單元、伺服電機(jī)、控制單元和操作面板等的選擇。接下來的時間我就開始認(rèn)真編寫PLC控制程序，了解加工中心的面板以及操作方法，在這一段時間里，就知識方面來說我最大的收獲就是系統(tǒng)的了解了數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，以前所學(xué)的理論知識得以運(yùn)用，這一次系統(tǒng)的運(yùn)用中，讓我知道了我們所學(xué)的理論知識畢竟是理論知識，我們從僅課堂上所學(xué)的那一點(diǎn)皮毛，自己一點(diǎn)也不鉆研是不可能勝任任何工作的。在復(fù)試結(jié)束后，我抓緊時間查看相關(guān)資料，并且也在網(wǎng)上搜索相關(guān)文獻(xiàn)，很無賴，我本次的題目在網(wǎng)上基本上沒有資料。在畢業(yè)設(shè)計開始的那一周，我做的主要工作是熟悉課題，我的課題是基于立式加工中心的數(shù)控設(shè)計。 結(jié) 論本論文是基于立式加工中心數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計，涉及對加工中心機(jī)械傳動運(yùn)動、強(qiáng)弱電氣控制、嵌入式系統(tǒng)、PLC可編程邏輯控制、通訊、軟件編程等多方面知識的綜合應(yīng)用，需要機(jī)械、電氣、氣動、液壓、軟件等方面的綜合有機(jī)配合，方可一一實現(xiàn)加工中心的各項功能，集中地充分地體現(xiàn)了千差萬別的零件加工程序NC代碼可在立式加工中心中完成其加工的靈活可編程特點(diǎn)。讀取NC中的梯形圖：將NC參數(shù)6451 bit5設(shè)為“0”，這樣就能夠在NC屏幕上顯示梯形圖。然后按下“Execute”在需要讀出的梯形圖、注釋等前面方框內(nèi)打√，按下“Execute”即可讀出NC中梯形圖。如果選擇“設(shè)置工程名”，即可將工程名輸入后，就可將指定的文件保存在此工程中，：在此選擇PLC系列和PLC類型 新建工程界面 Developer編程軟件的操作界面，該操作界面大致由下拉菜單、工具條、編程區(qū)、工程數(shù)據(jù)列表、狀態(tài)條等組成。（4）等待安裝，結(jié)束后單擊 finish 即可完成安裝。這里以最新的GX Developer Version ：（1）打開 \\EnvMEL 文件夾，雙擊 setup 圖標(biāo)，安裝 GX Developer 運(yùn)行環(huán)境。數(shù)控加工中心能夠完成加工所需要的各項功能，除了需要機(jī)床本體硬件外，還需要軟件程序的支持，軟件程序就是機(jī)床各部件運(yùn)動指令，經(jīng)過研究分析，我設(shè)計了數(shù)控加工中心PLC控制程序。這種倍率選擇法與代碼法比起來主要的好處是倍率可以在0%～200%范圍之間，增量為1%。手輪倍率的選擇有兩種方法，它們?nèi)Q于元件Y2C7的狀態(tài)，當(dāng)其接入時采用文件寄存器相乘法，當(dāng)其斷開時為代碼進(jìn)給相乘法，這種方法有一定的局限性，即在MPMPMP4乘法碼中的倍率是固定的，但由于本次設(shè)計采用的控制面板是固定的，所以在此選擇前一種方法，通過X3和X4的二進(jìn)制組合來選通倍率選擇的中間寄存器，接著是將所需的倍率基數(shù)傳入文件寄存器R140中，： 手輪選通和倍率選擇梯形圖六、加工中心主軸倍率選定程序在這一部分程序中，我們的PLC地址主要來自于控制面板中的提供的輸入量SPINDL OVERRIDE（A）、SPINDL OVERRIDE（F）、SPINDL OVERRIDE（B），與此對應(yīng)的輸入量地址為XXX7。： 方式選擇梯形圖二、加工中心定時器程序在數(shù)控加工中心中會需要很多指示燈的出現(xiàn)即完成指令時指示燈亮，但在有些指令執(zhí)行中需要一定的時間才能完成，比如刀具在回原點(diǎn)過程當(dāng)中，需要一定的移動時間，而在移動過程中則需要指示燈閃爍來告訴操作者此時加工中心的工作狀態(tài)，在本次設(shè)計中我是采用定時器來完成這一功能的，共使用了六個定時器來滿足加工中心的需要分別為T1T1T1T1TT21，： 定時器梯形三、進(jìn)給軸工作狀態(tài)選擇在數(shù)控加工中心中進(jìn)給軸有三個即X、Y、Z軸，在數(shù)控系統(tǒng)中地址Y188Y18A分別代表第一、二、三軸有效，置“1”為伺服斷開即伺服電機(jī)保持靜止，在操作面板上分別由相應(yīng)的按鈕來控制各個軸的運(yùn)動，其輸入地址是自行編訂的，見下表。通過查閱三菱數(shù)控系統(tǒng)PLC手冊即可。三菱M64S數(shù)控系統(tǒng)提供給工程技術(shù)人員開發(fā)的最大數(shù)字輸入信號256個，最大數(shù)字輸出信號240個，包括基本I/O單元和遠(yuǎn)程I/O單元。從信號流程圖可以看出，一臺數(shù)控加工中心內(nèi)部信號的交換大體可以劃分三部分，即控制器、機(jī)器/機(jī)器操作面板、可編程邏輯控制器(PLC)。在數(shù)控加工中心中，三個進(jìn)給軸由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，一定要有相應(yīng)的限位開關(guān)，每個軸在正負(fù)方向上都是需要的，所以在這里我有限位開關(guān)SQXSQXSQYSQYSQZSQZ2來表示，當(dāng)加工中心運(yùn)行范圍超過這幾個限位開關(guān)時，其常閉開關(guān)打開，繼電器KA9線圈停止通電，其常開觸點(diǎn)閉合，相應(yīng)的伺服強(qiáng)電部分停止運(yùn)作，在將加工中心做相應(yīng)的調(diào)整之后要解除超程，按鈕SB2可完成這一功能。照明24V電源通過變壓器提供。加工中心電氣總框圖如下： 加工中心電氣圖第二節(jié) 數(shù)控加工中心主回路/電氣控制回路一、主回路/電氣控制回路簡述作為通用數(shù)控加工中心，在主回路部分我設(shè)計了冷卻電機(jī)和排屑電機(jī)，分別由相應(yīng)的接觸器控制其運(yùn)轉(zhuǎn)，同時電機(jī)要接地。，共有以下幾個部分組成，包括CNC電路，電器主電路，PLC和 I\O接口電路等，三菱M64S控制單元，它是整個數(shù)控系統(tǒng)的核心，是對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作和運(yùn)算，并輸出相關(guān)命令等。這些電機(jī)的功率大小和速度都是根據(jù)數(shù)控加工中心的機(jī)械結(jié)構(gòu)來選擇的。（13）新機(jī)能擴(kuò)展追加，根據(jù)市場，滿足客戶請求，詳細(xì)給營業(yè)單位。（9）圖形顯示機(jī)能改進(jìn)；可含有刀具路徑資料，以充分顯示工件坐標(biāo)及刀具補(bǔ)償?shù)膶嶋H位置。（4）標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)藏對應(yīng)全世界主要通用的12種多國語言操作界面。三菱M64S數(shù)控系統(tǒng)規(guī)格： 三菱M64S數(shù)控系統(tǒng)主要規(guī)格車削系統(tǒng)鉆削系統(tǒng)、銑削系統(tǒng)型號M64SLM64SM最大控制軸數(shù)147最大NC軸數(shù)126最大主軸數(shù)4最大PLC軸數(shù)2同時聯(lián)動軸數(shù)4輔助軸數(shù)